CN110086246B - 一种用于双供电系统的防电压过冲电路及双供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于双供电系统的防电压过冲电路及双供电系统,其中电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管和第二开关模块;第一二极管的阳极、阴极分别与第二二极管的阴极、第一电阻的第一端连接,第二二极管的阳极与第一整流模块的输出端连接;第一电容的第一端、第二端分别与电路的输入端、第一二极管的阳极连接;第二电阻的两端分别与第一电阻的第二端、第二二极管的阳极连接;第二电容与第二电阻并联;第二开关模块的第一端、第二端分别与第一电阻的第二端、第二二极管的阳极连接,第二开关模块的第三端与电路的输出端连接。本发明能有效地防止软启动过程中对负载造成的电压过冲,保证电路的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及电路保护技术领域,尤其涉及一种用于双供电系统的防电压过冲电路及双供电系统。
背景技术
市面上很多终端设备为了便于部署,很多都适用双供电系统供电,例如,具有适配器电源和POE(Power over Ethernet,以太网供电)电源的双供电系统。
目前,双供电系统中的反激电路一般都会采用一定时间的开环软启动来抑制或减缓POE电源上电瞬间的次级浪涌电路或电压。在软启动过程中,受电设备的控制芯片会控制相应的开关管按照一个逐渐增长的占空比进行开关动作,以从相应的供电电源获取一定的电压。此时,受电设备的控制芯片并不对反激电路的输出点的电压进行监控,若输出点原本就有一定的电压,例如输出点原本就有由适配器电源提供的电压,软启动过程中就会使连接在输出点上的负载的电压增大,然而负载的电压承受能力有限,若不采取防电压过冲措施,电压过冲将导致负载中的相关元器件被损坏,从而损坏电路,影响电路的正常运行。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种用于双供电系统的防电压过冲电路及双供电系统,能够有效地防止软启动过程中对负载造成的电压过冲,保证电路的正常运行。
第一方面,本发明实施例提供了一种用于双供电系统的防电压过冲电路,所述电路的输入端用于与第一供电系统中的反激模块的次级电压输出端连接,所述第一供电系统中的第一整流模块的输入端与反激模块的次级电压输出端连接;所述电路的输出端用于与第二供电系统的电压输出端连接,所述电路的输出端还用于与负载连接;所述电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一开关模块和第二开关模块;所述第一开关模块包括第一二极管和第二二极管;其中,
所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接,所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的第一端连接,所述第二二极管的阳极与所述第一整流模块的输出端连接;
所述第一电容的第一端与所述电路的输入端连接,所述第一电容的第二端与所述第一二极管的阳极连接;
所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与所述第一整流模块的输出端连接;
所述第二电容的第一端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电容的第二端与所述第二电阻的第二端连接;
所述第二开关模块的第一端与所述第一电阻的第二端连接,所述第二开关模块的第二端与所述第一整流模块的输出端连接,所述第二开关模块的第三端与所述电路的输出端连接。
进一步的,所述第二开关模块包括第一N沟道MOS管;所述第一N沟道MOS管的栅极为所述第二开关模块的第一端,所述第一N沟道MOS管的源极为所述第二开关模块的第二端,所述第一N沟道MOS管的漏极为所述第二开关模块的第三端。
进一步的,所述第一开关模块为肖特基串联对管。
第二方面,本发明实施例还提供了一种双供电系统,所述系统包括如上述第一方面任意一项所述的用于双供电系统的防电压过冲电路、第一供电系统和第二供电系统;所述第一供电系统包括第一供电电源、受电模块、第一整流模块、第二整流模块和反激模块;其中,
所述反激模块的初级电压输入端与所述第一供电电源的第一供电端连接,所述反激模块的自举电压输出端与所述第二整流模块的输入端连接,所述反激模块的驱动端与所述受电模块的控制端连接,所述反激模块的次级电压输出端与所述防电压过冲电路的输入端连接;
所述受电模块的第一电源端与所述第一供电电源的第二供电端连接,所述受电模块的第二电源端与所述第二整流模块的输出端连接,所述受电模块的电压监控端与所述第二开关模块的第二端连接;
所述防电压过冲电路的输出端与所述第二供电系统的电压输出端连接,所述防电压过冲电路的输出端还用于与负载连接;
所述反激模块的次级电压输出端还与所述第一整流模块的输入端连接,所述第一整流模块的输出端与所述第二开关模块的第二端连接。
进一步的,所述反激模块包括变压器和第三开关模块;所述变压器设有自举线圈、初级线圈和次级线圈;其中,
所述自举线圈的第一端为所述反激模块的自举电压输出端,所述自举线圈的第二端接地;
所述初级线圈的第一端为所述反激模块的初级电压输入端,所述初级线圈的第二端与所述第三开关模块的第一端连接;
所述次级线圈的第一端为所述反激模块的次级电压输出端,所述次级线圈的第二端接地;
所述第三开关模块的第二端为所述反激模块的驱动端,所述第三开关模块的第三端接地。
进一步的,所述系统还包括第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述第二开关模块的第二端连接,所述第三电阻的第二端与所述次级线圈的第二端连接。
进一步的,所述系统还包括第三电容,所述第三电容的第一端与所述第二开关模块的第二端连接,所述第三电容的第二端与所述次级线圈的第二端连接。
进一步的,所述系统还包括第四电容,所述第四电容的第一端与所述第二开关模块的第三端连接,所述第四电容的第二端接地。
进一步的,所述第三开关模块为第二N沟道MOS管;所述第二N沟道MOS管的漏极为所述第三开关模块的第一端,所述第二N沟道MOS管的栅极为所述第三开关模块的第二端,所述第二N沟道MOS管的源极为所述第三开关模块的第三端。
上述提供的一种用于双供电系统的防电压过冲电路及双供电系统,能够通过第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻和第一开关模块调节第二开关模块的电压,使得第二开关模块在第一供电系统上电后的软启动过程中不导通,在软启动完成后才导通,从而实现第一供电系统在软启动完成后才能向负载供电,避免了软启动过程中负载中的相关元器件因电压过冲而被损坏,保证电路的正常运行;同时,第二开关模块在第一供电系统未工作时不导通,防止第二供电系统反向输入电流至第一供电系统,避免了第一供电系统因电流倒灌而被损坏。
附图说明
图1是本发明提供的一种用于双供电系统的防电压过冲电路的一个优选实施例的结构示意图;
图2是本发明提供的一种用于双供电系统的防电压过冲电路的应用场景示意图;
图3是图1所示电路在第一供电系统上电且电压Vout处于负周期时的电流流向示意图;
图4是图1所示电路在第一供电系统上电且电压Vout处于正周期时的电流流向示意图;
图5是图1所示电路在第一供电系统未上电时的电流流向示意图;
图6是本发明提供的一种双供电系统的第一个优选实施例的结构示意图;
图7是本发明提供的一种双供电系统的第二个优选实施例的结构示意图;
图8是本发明提供的一种双供电系统的第三个优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图2,图1是本发明提供的一种用于双供电系统的防电压过冲电路的一个优选实施例的结构示意图;图2是本发明提供的一种用于双供电系统的防电压过冲电路的应用场景示意图。具体的,本发明实施例提供的一种用于双供电系统的防电压过冲电路,所述电路100的输入端A1用于与第一供电系统200中的反激模块201的次级电压输出端连接,所述第一供电系统200中的第一整流模块202的输入端与反激模块201的次级电压输出端连接;所述电路100的输出端A2用于与第二供电系统300的电压输出端连接,所述电路100的输出端A2还用于与负载400连接;所述电路100包括第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一开关模块和101第二开关模块102;所述第一开关模块101包括第一二极管D1和第二二极管D2;其中,
所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极D2管的阴极连接,所述第一二极管D1的阴极与所述第一电阻R1的第一端连接,所述第二二极管D2的阳极与所述第一整流模块202的输出端连接;
所述第一电容C1的第一端与所述电路100的输入端A1连接,所述第一电容C1的第二端与所述第一二极管D1的阳极连接;
所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接,所述第二电阻R2的第二端与所述第一整流模块202的输出端连接;
所述第二电容C2的第一端与所述第二电阻R2的第一端连接,所述第二电容C2的第二端与所述第二电阻R2的第二端连接;
所述第二开关模块102的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接,所述第二开关模块102的第二端与所述第一整流模块202的输出端连接,所述第二开关模块102的第三端与所述电路100的输出端A2连接。
其中,第一供电系统的第一整流模块具有输出整流的作用,可选的,第一整流模块包括第三二极管,如图8所示的第三二极管D3,则第三二极管的阳极与所述第一整流模块的输入端连接,第三二极管的阴极与所述第一整流模块的输出端连接。
第一开关模块包括第一二极管和第二二极管,第一二极管和第二二极管可以各自为独立元件,也可以是封装成一个整体元件,例如第一开关模块为肖特基串联对管时,第一二极管和第二二极管为肖特基串联对管中的二个串联连接的二极管,本领域技术人员人员可知的,肖特基串联对管中2个二极管的连接方式一定为其中一个二极管的阴极与另一个二极管的阳极连接。
可选的,第二开关模块包括MOS管。
具体的,本发明实施例提供的一种用于双供电系统的防电压过冲电路的运行原理说明如下:
当第一供电系统工作且反激模块的次级电压输出端的电压Vout为负周期时,请参阅图3,是图1所示电路在第一供电系统上电且电压Vout处于负周期时的电流流向示意图。与反激模块的次级电压输出端连接的防电压过冲电路的输入端A1的电压为负电压,第二开关模块的第二端B的电压为0V,第一整流模块的输出端无电压输出,B-A1两端的电压差使得电流通过第二二极管流向第一电容C1,给第一电容C1充电。由此,每次反激模块的次级电压输出端输出的电压处于负周期时,都会给第一电容C1充电。
当第一供电系统工作且反激模块的次级电压输出端的电压Vout为正周期时,请参阅图4,图4是图1所示电路在第一供电系统上电且电压Vout处于正周期时的电流流向示意图。与反激模块的次级电压输出端连接的防电压过冲电路的输入端A1的电压为正电压,第一整流模块的输出端有电压输出,第二开关模块的第二端B的电压与防电压过冲电路的输入端A1的电压基本一致,第一电容的第二端E的电压高于A1端的电压和B端的电压,此时,第一电容C1的电能会通过第一二极管D1流向第一电阻R1和第二电阻R2,第二电容C2就能通过第一电阻R1和第二电阻R2的分压获得一定的电能,即第一电容C1的电能转换到第二电容C2中,以通过第二电容C2使得第二开关模块的各端的电压在一定时间内达到导通电压,第二开关模块导通,实现第一供电系统向负载供电。
可知,电压Vout处于负周期时,第一电容充电,并在Vout为正周期时,第一电容的电荷转换到第二电容中,通过第二电容使得第二开关模块的各端的电压在一定时间内达到导通电压之后导通;而Vout到达下一次负周期时,第二电容足以提供Vout处于负周期时第二开关模块导通所消耗的电能,第二开关模块通过第二电容维持导通电压,第二开关模块持续导通,第一电容再次充电,如此循环,实现当第一供电系统工作时,第二开关模块开启后持续导通,只需调节第一电容和第二电容使得第二开关模块的开启时间大于第一供电系统的软启动上电时间,即可实现第二开关模块在软启动结束后才开启且持续导通。
当第一供电系统未工作时,请参阅图5,是图1所示电路在第一供电系统未上电时的电流流向示意图。此时,存储在第二电容的电荷会通过第二电阻R2快速放电,最终第二开关模块会因为其各端的电压不满足导通电压而快速关闭,实现了第二开关模块在第一供电系统未工作时不导通,防止第二供电系统反向输入电流至第一供电系统,避免了第一供电系统因电流倒灌而被损坏。
有上述分析可见,本发明实施例提供的一种用于双供电系统的防电压过冲电路,能够通过第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻和第一开关模块调节第二开关模块的电压,使得第二开关模块在第一供电系统上电后的软启动过程中不导通,在软启动完成后才导通,从而实现第一供电系统在软启动完成后才能向负载供电,避免了软启动过程中负载中的相关元器件因电压过冲而被损坏,保证电路的正常运行;同时,第二开关模块在第一供电系统未工作时不导通,防止第二供电系统反向输入电流至第一供电系统,避免了第一供电系统因电流倒灌而被损坏。
进一步的,所述第二开关模块102包括第一N沟道MOS管;所述第一N沟道MOS管的栅极为所述第二开关模块102的第一端,所述第一N沟道MOS管的源极为所述第二开关模块102的第二端,所述第一N沟道MOS管的漏极为所述第二开关模块102的第三端。
具体的,本发明实施例提供的一种用于双供电系统的防电压过冲电路,利用MOS管的导通特性,通过调节MOS管的各端的电压来实现第二开关模块的导通和关闭的转换。
需要说明的是,本发明实施例提供的用于双供电系统的防电压过冲电路,其输入端和输出端之间所用到的电压是双供电系统中反激模块本身所需要消耗的电压,即防电压过冲电路100所用到的电压并不是实际负载的所需求的电压,故运用于双供电系统时,防电压过冲电路增加的损耗是第二开关模块的功耗。采用第一N沟道MOS管作为开关模块,与采用低导通压降的二极管作为开关模块相比,N沟道MOS管的导通阻抗不到40mΩ,功耗大大降低,而且成本更低。
进一步的,所述第一开关模块101为肖特基串联对管。
具体的,当第一二极管和第二二极管是封装成一个整体元件时,第一开关模块为肖特基串联对管,第一二极管和第二二极管即为肖特基串联对管中的二个串联连接的二极管,本领域技术人员人员可知的,肖特基串联对管中2个二极管的连接方式一定为其中一个二极管的阴极与另一个二极管的阳极连接。第一开关模块101为肖特基串联对管时,请参阅图8中的肖特基串联对管D,肖特基串联对管D包括了第一二极管D1和第二二极管D2。
本发明实施例还提供了一种双供电系统,请参阅图6,是本发明提供的一种双供电系统的第一个优选实施例的结构示意图。具体的,所述系统包括实施例提供的任意一项所述的用于双供电系统的防电压过冲电路100、第一供电系统200和第二供电系统300;所述第一供电系统200包括第一供电电源203、受电模块204、第一整流模块202、第二整流模块205和反激模块201;其中,
所述反激模块201的初级电压输入端F1与所述第一供电电源203的第一供电端连接,所述反激模块201的自举电压输出端F2与所述第二整流模块205的输入端连接,所述反激模块201的驱动端F3与所述受电模块204的控制端连接,所述反激模块201的次级电压输出端与所述防电压过冲电路100的输入端连接;
所述受电模块204的第一电源端与所述第一供电电源203的第二供电端连接,所述受电模块204的第二电源端与所述第二整流模块205的输出端连接,所述受电模块204的电压监控端与所述第二开关模块102的第二端连接;
所述防电压过冲电路100的输出端与所述第二供电系统300的电压输出端连接,所述防电压过冲电路100的输出端还用于与负载400连接;
所述反激模块201的次级电压输出端还与所述第一整流模块202的输入端连接,所述第一整流模块202的输出端与所述第二开关模块102的第二端连接。
需要说明的是,受电模块的第一电源端用于接收第一供电电源提供的电能,受电模块的第二电源端用于接收反激模块的自举电压输出端输出的电能。而在第一供电系统上电后,反激模块的自举电压输出端的电压还未达到正常电压时,受电模块的所需的电能由第一供电电源提供;在反激模块的自举电压输出端输出正常电压时,受电模块的所需的电能由反激模块的自举电压输出端输出的电能提供,反激模块的自举电压输出端输出的电能经过第二整流模块输入受电模块。受电模块接收相应的电能后,在软启动阶段,内部电压监控端不使能,仅通过受电模块的控制端向反激模块的驱动端输出一个占空比逐渐增大的控制信号,以驱动反激模块;而在软启动结束后,内部电压监控端使能,通过电压监控实现驱动端的控制信号的占空比调节,稳定输出电压,同时第二开关模块也导通,以实现第一供电系统能正常向负载提供电压。
需要说明的是,第二整流模块对反激模块的自举电压输出端F2输出的电压进行整流,使电压输入受电模块为受电模块提供电能。可选的,第二整流模块205包括第四二极管D4,如图8所示,第四二极管的阳极与第二整流模块的输入端连接,第四二极管的阴极与第二整流模块的输出端连接。
具体的,第一供电系统上电后,第一供电电源的电能经过反激模块传输至防电压过冲电路的输入端和第一整流模块,当反激模块的次级电压输出端的输出电压处于负周期时,第一整流模块的输出端没有电压输出,第一电容充电,第二开关模块不导通;当反激模块的次级电压输出端的输出电压处于正周期时,第一整流模块的输出端有电压输出,存储于第一电容的电荷转换到第二电容中,第二开关模块通过第二电容达到导通电压,且在反激模块的次级电压输出端的输出电压处于下一个负周期时,第二电容足以提供Vout处于负周期时第二开关模块导通所消耗的电能,第二开关模块通过第二电容维持导通电压,第二开关模块持续导通,第一电容再次充电,如此循环,实现当第一供电系统工作时,第二开关模块开启后持续导通,第一供电电源的电能可持续输送至负载。当第一供电系统不上电时,第二电容的电荷通过第二电阻快速放电,第二开关模块因各端电压不能满足导通要求而关闭,第二供电系统的电能也无法反向输入第一供电系统。
需要说明的是,本发明实施例提供的双供电系统包括上述实施例提供的防电压过冲电路,其实现第一供电系统上电后,第二开关模块在软启动结束后才开启且持续导通,防止软启动过程中对负载造成的电压过冲,保证电路的正常运行;且第二开关模块在第一供电系统未工作时不导通,防止第二供电系统反向输入电流至第一供电系统,避免了第一供电系统因电流倒灌而被损坏的原理与上述实施例提供的用于双供电系统的防电压过冲电路的运行原理相同,故在此不再赘述。
需要说明的是,第一供电系统和第二供电系统可以设置为同时向负载供电,也可以设置为按照预定优先级供电。若设置为按照预定优先级供电,则设置优先供电的供电系统的输出电压高于另一个供电系统的输出电压,例如设置第一供电系统的输出电压高于第二供电系统的输出电压,向负载供电时,优先使用第一供电系统向负载供电,当第一供电系统的输出功率无法满足负载的需求时,则第一供电系统与第二供电系统共同向负载供电。
可选的,第一供电系统为POE供电系统,第二供电系统为适配器供电系统。
进一步的,请参阅图7,是本发明提供的一种双供电系统的第二个优选实施例的结构示意图。所述反激模块201包括变压器2011和第三开关模块2012;所述变压器2011设有自举线圈L1、初级线圈L2和次级线圈L3;其中,
所述自举线圈L1的第一端为所述反激模块201的自举电压输出端F2,所述自举线圈L1的第二端接地;
所述初级线圈L2的第一端为所述反激模块201的初级电压输入端F1,所述初级线圈L2的第二端与所述第三开关模块2012的第一端连接;
所述次级线圈L3的第一端为所述反激模块201的次级电压输出端,所述次级线圈L3的第二端接地;
所述第三开关模块2012的第二端为所述反激模块201的驱动端F3,所述第三开关模块2012的第三端接地。
具体的,反激模块包括变压器,可以对第一供电电源提供的电源进行电压变换输出至负载,同时将变压器的初级的电路和次级的电路进行隔离;反激模块包括第三开关模块,受电模块的控制端对第三开关模块的第二端连接,可以通过受电模块内部的控制模块调节第三开关模块的占空比,从而调节不同的电压为负载供电。此外,通过受电模块内部的控制模块按照一个逐渐增长的占空比调节第三开关模块的开关动作,能实现软启动过程。
需要说明的是,自举线圈、初级线圈和次级线圈各自可包括一个或多个子线圈构成,本领域技术人员可根据实际需要设置自举线圈、初级线圈和次级线圈的子线圈数量及绕线方式,只要可以适用于本发明实施例提供的双供电系统即可。
进一步的,所述系统还包括第三电阻R3,所述第三电阻R3的第一端与所述第二开关模块102的第二端连接,所述第三电阻R3的第二端与所述次级线圈L3的第二端连接。
具体的,双供电系统包括第三电阻R3时,可以在第一供电系统停止供电时,使B端的电压快速放电,防止B端的电压因连续接入和断开第一供电系统且无有效的放电路径使得第二开关模块维持较高的电压,从而防止再次接入第一供电系统时仍然造成与电压过冲类似的尖峰电压。
进一步的,所述系统还包括第三电容C3,所述第三电容C3的第一端与所述第二开关模块的第二端连接,所述第三电容C3的第二端与所述次级线圈L3的第二端连接;
具体的,双供电系统还包括第三电容,利用电容两端的电压不能突变的特性来起到输出稳压的作用。
进一步的,所述系统还包括第四电容C4,所述第四电容C4的第一端与所述第二开关模块的第三端连接,所述第四电容C4的第二端接地。
具体的,双供电系统还包括第四电容,利用电容两端的电压不能突变的特性来起到输出稳压的作用。
进一步的,所述第三开关模块为第二N沟道MOS管;所述第二N沟道MOS管的漏极为所述第三开关模块的第一端,所述第二N沟道MOS管的栅极为所述第三开关模块的第二端,所述第二N沟道MOS管的源极为所述第三开关模块的第三端。
具体的,本发明实施例提供的一种双供电系统,利用MOS管的特性,通过调节MOS管的各端的电压来实现第二开关模块的导通和关闭的转换。
请参阅图8,图8是本发明提供的一种双供电系统的第三个优选实施例的结构示意图。图8中示意了第一开关模块为肖特基串联二极管D、第二开关模块102为第一N沟道MOS管Q1、第三开关模块为第二N沟道MOS管Q2、第一整流模块202包括第三二极管D3、第二整流模块205包括第四二极管D4、变压器2011采用多绕组变压器T1时的双供电系统中各结构之间的连接关系。
下面针对图8所示的双供电系统,对系统的运行过程进行阐述:
当第一供电电源上电后且反激模块的次级电压输出端的电压Vout为负周期时,第一供电电源的电能经过反激模块传输至防电压过冲电路的输入端和第三二极管D3的阳极,此时,与反激模块的次级电压输出端连接的防电压过冲电路的输入端A1的电压为负电压,第三二极管D3不导通,第三二极管D3的阴极无电压输出,第一N沟道MOS管Q1的源极B的电压为0V,B-A1两端的电压差使得电流通过第二二极管流向第一电容C1,给第一电容C1充电。由此,每次反激模块的次级电压输出端处于负周期时,都会给第一电容C1充电。
当第一供电电源上电后且反激模块的次级电压输出端的电压Vout为正周期时,与反激模块的次级电压输出端连接的防电压过冲电路的输入端A1的电压为正电压,第三二极管D3导通,第三二极管D3的阴极有电压输出,第一N沟道MOS管Q1的源极B的电压与防电压过冲电路的输入端A1的电压基本一致,第一电容的第二端E的电压高于A1端的电压和B端的电压,此时,第一电容C1的电能会通过第一二极管D1流向第一电阻R1和第二电阻R2,第二电容C2就能通过第一电阻R1和第二电阻R2的分压获得一定的电能,即第一电容C1的电能转换到第二电容C2中,以通过第二电容C2使得第一N沟道MOS管Q1的各端的电压在一定时间内达到导通电压,第一N沟道MOS管Q1导通,允许第一供电系统向负载供电。
当第一供电电源上电后,只需调节第一电容和第二电容使得第一N沟道MOS管Q1的开启时间大于第一供电系统的软启动上电时间,即可实现第一N沟道MOS管Q1在软启动结束后才开启且持续导通。
当第一供电系统未工作时,存储在第二电容的电荷会通过第二电阻R2快速放电,最终第一N沟道MOS管Q1会因为各端的电压不满足导通电压而快速关闭,实现了第一N沟道MOS管Q1在第一供电系统未工作时不导通,防止第二供电系统反向输入电流至第一供电系统,避免了第一供电系统因电流倒灌而被损坏。此时可设置成由第二供电系统向负载供电。
受电模块的电压监控端与第二开关模块的第二端连接,以在软启动结束后,对输入负载的电压进行监控。
有上述分析可见,本发明实施例提供的一种双供电系统,能够通过第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻和第一开关模块调节第二开关模块的电压,使得第二开关模块在第一供电系统上电后的软启动过程中不导通,在软启动完成后才导通,从而实现第一供电系统在软启动完成后才能向负载供电,避免了软启动过程中负载中的相关元器件因电压过冲而被损坏;同时,第二开关模块在第一供电系统未工作时不导通,防止第二供电系统反向输入电流至第一供电系统,避免了第一供电系统因电流倒灌而被损坏。
需要说明的是,反激模块中的变压器所采用的类型、初级和次级所包括的绕组数可根据实际需要设置,图8只是示意了自举线圈由1个线圈构成、初级线圈由1个线圈构成、次级线圈由2个线圈构成时,各线圈与其他元件的连接方式,并不限定变压器中所包含的线圈数量及各线圈与其他元件的连接方式。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于双供电系统的防电压过冲电路,其特征在于,所述电路的输入端用于与第一供电系统中的反激模块的次级电压输出端连接,所述第一供电系统中的第一整流模块的输入端与反激模块的次级电压输出端连接;所述电路的输出端用于与第二供电系统的电压输出端连接,所述电路的输出端还用于与负载连接;所述电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一开关模块和第二开关模块;所述第一开关模块包括第一二极管和第二二极管;其中,
所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接,所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的第一端连接,所述第二二极管的阳极与所述第一整流模块的输出端连接;
所述第一电容的第一端与所述电路的输入端连接,所述第一电容的第二端与所述第一二极管的阳极连接;
所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与所述第一整流模块的输出端连接;
所述第二电容的第一端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电容的第二端与所述第二电阻的第二端连接;
所述第二开关模块的第一端与所述第一电阻的第二端连接,所述第二开关模块的第二端与所述第一整流模块的输出端连接,所述第二开关模块的第三端与所述电路的输出端连接。
2.如权利要求1所述的用于双供电系统的防电压过冲电路,其特征在于,所述第二开关模块包括第一N沟道MOS管;所述第一N沟道MOS管的栅极为所述第二开关模块的第一端,所述第一N沟道MOS管的源极为所述第二开关模块的第二端,所述第一N沟道MOS管的漏极为所述第二开关模块的第三端。
3.如权利要求1至2任意一项所述的用于双供电系统的防电压过冲电路,其特征在于,所述第一开关模块为肖特基串联对管。
4.一种双供电系统,其特征在于,所述系统包括如权利要求1至3任意一项所述的用于双供电系统的防电压过冲电路、第一供电系统和第二供电系统;所述第一供电系统包括第一供电电源、受电模块、第一整流模块、第二整流模块和反激模块;其中,
所述反激模块的初级电压输入端与所述第一供电电源的第一供电端连接,所述反激模块的自举电压输出端与所述第二整流模块的输入端连接,所述反激模块的驱动端与所述受电模块的控制端连接,所述反激模块的次级电压输出端与所述防电压过冲电路的输入端连接;
所述受电模块的第一电源端与所述第一供电电源的第二供电端连接,所述受电模块的第二电源端与所述第二整流模块的输出端连接,所述受电模块的电压监控端与所述第二开关模块的第二端连接;
所述防电压过冲电路的输出端与所述第二供电系统的电压输出端连接,所述防电压过冲电路的输出端还用于与负载连接;
所述反激模块的次级电压输出端还与所述第一整流模块的输入端连接,所述第一整流模块的输出端与所述第二开关模块的第二端连接。
5.如权利要求4所述的双供电系统,其特征在于,所述反激模块包括变压器和第三开关模块;所述变压器设有自举线圈、初级线圈和次级线圈;其中,
所述自举线圈的第一端为所述反激模块的自举电压输出端,所述自举线圈的第二端接地;
所述初级线圈的第一端为所述反激模块的初级电压输入端,所述初级线圈的第二端与所述第三开关模块的第一端连接;
所述次级线圈的第一端为所述反激模块的次级电压输出端,所述次级线圈的第二端接地;
所述第三开关模块的第二端为所述反激模块的驱动端,所述第三开关模块的第三端接地。
6.如权利要求5所述的双供电系统,其特征在于,所述系统还包括第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述第二开关模块的第二端连接,所述第三电阻的第二端与所述次级线圈的第二端连接。
7.如权利要求5所述的双供电系统,其特征在于,所述系统还包括第三电容,所述第三电容的第一端与所述第二开关模块的第二端连接,所述第三电容的第二端与所述次级线圈的第二端连接。
8.如权利要求5所述的双供电系统,其特征在于,所述系统还包括第四电容,所述第四电容的第一端与所述第二开关模块的第三端连接,所述第四电容的第二端接地。
9.如权利要求5所述的双供电系统,其特征在于,所述第三开关模块为第二N沟道MOS管;所述第二N沟道MOS管的漏极为所述第三开关模块的第一端,所述第二N沟道MOS管的栅极为所述第三开关模块的第二端,所述第二N沟道MOS管的源极为所述第三开关模块的第三端。
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