CN112117740A - 欠压保护触发电路、欠压保护装置和供电系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种欠压保护触发电路、欠压保护装置和供电系统,欠压保护触发电路包括电压检测单元、第一电压取样单元、第二电压取样单元和比较单元。电压检测单元的输入端与供电电源连接。第一电压取样单元的输入端与供电电源连接。第二电压取样单元的输入端与供电电源连接。比较单元的第一输入端与第一电压取样单元的输出端连接,且比较单元的第一输入端与电压检测单元的输出端连接,电压检测单元用于根据供电电压控制比较单元的第一输入端输入的第一电压,比较单元的第二输入端与第二取样单元的输出端连接。本申请提供的欠压保护触发电路具有较强的实用性。
Description
技术领域
本申请涉及电源保护技术领域,特别是涉及一种欠压保护触发电路、欠压保护装置和供电系统。
背景技术
车辆的车载供电系统在供电时,若供电系统中供电电源的供电电压过低,供电电源会增大电流,这样会造成供电电源的过度消耗,从而会引起供电电源的损坏,进而会降低供电系统的寿命。因此,需要在车载供电系统中设计欠压保护触发电路,使得供电电源的电压过低时停止供电。然而,传统技术中欠压保护触发电路的实用性较低。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种欠压保护触发电路、欠压保护装置和供电系统。
一方面,本申请一个实施例提供一种欠压保护触发电路,包括:
电压检测单元,所述电压检测单元的输入端与供电电源连接,用于检测所述供电电源的供电电压;
第一电压取样单元,所述第一电压取样单元的输入端与所述供电电源连接,用于从所述供电电压中取样,得到第一电压;
第二电压取样单元,所述第二电压取样单元的输入端与所述供电电源连接,用于从所述供电电压中取样,得到第二电压,其中,所述第二电压小于所述第一电压;
比较单元,所述比较单元的第一输入端与所述第一电压取样单元的输出端连接,且所述比较单元的第一输入端与所述电压检测单元的输出端连接,所述电压检测单元用于根据所述供电电压控制所述比较单元的第一输入端输入的第一电压,所述比较单元的第二输入端与所述第二电压取样单元的输出端连接,所述比较单元用于在所述第一电压小于预设电压时,从所述比较单元的第一输出端输出第一触发信号,并在所述第二电压小于所述预设电压时,从所述比较单元的第二输出端输出第二触发信号。
在其中一个实施例中,所述比较单元包括:
第一比较器,所述第一比较器的输入端与所述第一电压取样单元的输出端连接,用于将所述第一电压和所述预设电压进行对比,在所述第一电压小于所述预设电压时,所述第一比较器的输出端输出第一触发信号;
第二比较器,所述第二比较器的输入端与所述第二电压取样单元的输出端连接,用于将所述第二电压和所述预设电压进行对比,在所述第二电压小于所述预设电压时,所述第二比较器的输出端输出第二触发信号。
在其中一个实施例中,所述第一电压取样单元包括:
电阻R1,所述电阻R1的第一端与所述供电电源连接,所述电阻R1的第二端与所述比较单元的第一输入端连接;
电阻R2,所述电阻R2的第一端与所述比较单元的第一输入端连接,所述电阻R2的第二端接地。
在其中一个实施例中,所述第一电压取样单元还包括:
电容C1,所述电容C1的第一端与所述电阻R1的第二端连接,所述电容C1的第二端接地。
在其中一个实施例中,所述第二电压取样单元包括:
电阻R3,所述电阻R3的第一端与所述供电电源连接,所述电阻R3的第二端与所述比较单元的第二输入端连接;
电阻R4,所述电阻R4的第一端与所述比较单元的第二输入端连接,所述电阻R4的第二端接地;
电容C2,所述电容C2的第一端与所述电阻R3的第二端连接,所述电容C2的第二端接地。
在其中一个实施例中,所述电压检测单元包括:
稳压二极管ZD1,所述稳压二极管ZD1的负极与所述供电电源连接;
三极管Q1,所述三极管Q1的基极与所述稳压二极管ZD1的正极连接,所述三极管Q1的集电极与所述稳压二极管ZD1的负极连接,且与所述比较单元的第一输入端连接,所述三极管Q1的发射极接地;
电阻R5,所述电阻R5的第一端与所述稳压二极管ZD1的正极连接,所述电阻R5的第二端接地。
在其中一个实施例中,还包括:
稳压单元,所述稳压单元的输入端与所述供电电源连接,所述稳压单元的输出端与所述比较单元的电源端连接。
在其中一个实施例中,所述稳压单元包括:
电阻R7,所述电阻R7的第一端与所述供电电源连接;
稳压二极管ZD2,所述稳压二极管ZD2的负极与所述电阻R7的第二端连接,所述稳压二极管ZD2的正极接地;
三极管Q2,所述三极管Q2的基极与所述电阻R7的第二端连接,所述三极管Q2的集电极与所述供电电源连接,所述三极管Q2的发射极与所述比较单元的电源端连接。
另一方面,本申请一个实施例提供一种欠压保护装置,包括:
如上所述的欠压保护触发电路;
控制电路,与所述比较单元的第一输出端和比较单元的第二输出端均连接,用于根据所述第一触发信号和所述第二触发信号控制所述供电电源的通断。
再一方面,本申请一个实施例还提供一种供电系统,包括:如上所述的欠压保护装置。
本申请实施例提供一种欠压保护触发电路、欠压保护装置和供电系统。所述欠压保护触发电路包括电压检测单元、第一电压取样单元、第二电压取样单元和比较单元。电压检测单元的输入端与供电电源连接。第一电压取样单元的输入端与供电电源连接。第二电压取样单元的输入端与供电电源连接。比较单元的第一输入端与第一电压取样单元的输出端连接,且比较单元的第一输入端与电压检测单元的输出端连接,比较单元的第二输入端与第二电压取样单元的输出端连接。本实施例提供的欠压保护触发电路,通过电压检测单元可以检测供电电源中的两种不同的供电电压,且可以在不同供电电压下控制输入比较单元的第一输入端的第一电压。在供电电源欠压时,比较单元根据第一电压取样单元得到的第一电压可以输出第一触发信号,根据第二电压取样单元得到的第二电压可以输出第二触发信号。这样根据第一触发信号和第二触发信号可以对两种不同的供电电压的供电电源实现欠压保护,具有较强的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域不同技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例提供的欠压保护触发电路的结构示意图;
图2为本申请一个实施例提供的比较单元的结构示意图;
图3为本申请一个实施例提供的欠压保护触发电路的结构示意图;
图4为本申请一个实施例提供的欠压保护触发电路的结构示意图;
图5为本申请一个实施例提供的欠压保护装置的结构示意图;
图6为本申请一个实施例提供的供电系统的结构示意图。
附图标记说明:
10、供电电源;20、欠压保护触发电路;21、控制电路;30、欠压保护装置;40、供电系统;100、电压检测单元;200、第一电压取样单元;300、第二电压取样单元;400、比较单元;410、第一比较器;420、第二比较器;500、稳压单元。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
下面以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本申请提供的欠压保护触发电路可以应用于车辆的供电系统中,可以精确的识别车辆使用的供电电源的供电电压的大小,为供电电源提供欠压保护触发信号。触发信号可以控制供电电源的通断,从而能够保护车辆的供电电源不会因为长期处于欠压情况下导致过度消耗造成供电电源损坏。
请参见图1,本申请一个实施例提供一种欠压保护触发电路20包括电压检测单元100、第一电压取样单元200、第二电压取样单元300和比较单元400。
电压检测单元100的输入端与供电电源10连接,用于检测供电电源10的供电电压。电压检测单元100通过检测供电电源10的供电电压,可以识别供电电源10中是哪种供电电压,从而可以对该供电电压下的供电电源10进行欠压保护。本申请对电压检测单元100的具体结构不作任何限制,只要能够实现其功能即可,在一个具体的实施例中,电压检测单元100可以检测12V和24V的供电电源10。
第一电压取样单元200的输入端与供电电源10连接,用于从供电电压中取样,得到第一电压。第二电压取样单元300的输入端与供电电源10连接,用于从供电电压中取样,得到第二电压,其中,第二电压小于第一电压。比较单元400的第一输入端与第一电压取样单元200的输出端连接,且比较单元400的第一输入端与电压检测单元100的输出端连接。电压检测单元100用于根据供电电压控制比较单元400的第一输入端输入的第一电压。比较单元400的第二输入端与第二电压取样单元300的输出端连接,比较单元400用于在第一电压小于预设电压时,从比较单元400的第一输出端输出第一触发信号,并在第二电压小于预设电压时,从比较单元400的第二输出端输出第二触发信号。
预设电压是由工作人员根据第一电压取样单元200得到的第一电压和第二电压取样单元300得到的第二电压,以及比较单元400的工作参数预先设置的电压。其中,比较单元400的工作参数包括比较单元400的最大工作电压和额定电压等。第一电压取样单元200可以从供电电压中取样,得到第一电压。第二电压取样单元300可以从供电电压中取样,得到第二电压。其中,第二电压小于第一电压,说明通过第一电压取样单元200得到的电压大于通过第二电压取样单元300得到的电压。本实施例对第一电压取样单元200的具体结构,以及第二电压取样单元300的具体结构不作任何限制,只要能够得到第一电压和第二电压,且第二电压小于第一电压即可。
比较单元400可以根据第一电压与预设电压之间的大小关系,确定是否输出第一触发信号。当第一电压小于预设电压时,比较单元400的第一输出端会输出第一触发信号。比较单元400还可以根据第二电压和预设电压之间的大小关系,确定是否输出第二触发信号。当第二电压小于预设电压时,比较单元400的第二输出端会输出第二触发信号。本实施例对比较单元400的具体结构不作任何限制,只要能够实现其功能即可。在一个具体的实施例中,比较单元400可以是能够实现比较功能的芯片。第一触发信号和第二触发信号的种类可以相同。在一个具体实施例中,比较单元400的第一输出端输出的可以为电平信号,即,若第一电压小于预设电压时,比较单元400的第一输出端输出高电平信号;若第一电压大于等于预设电压时,比较单元400第一的输出端输出低电平信号。其中,高电平信号即为第一触发信号。同理,比较单元400的第二输出端出的也可以是电平信号,即,第二触发信号为高电平信号。
本实施例中欠压保护触发电路20的工作原理如下:
在一个具体的实施例中,若通过电压检测单元100检测到供电电源10的供电电压较小,由于通过第二电压取样单元300得到的第二电压小于通过第一电压取样单元200得到的第一电压,则第二电压小于预设电压,比较单元400的第二输出端会输出第二触发信号。比较单元400通过判断第一电压与预设电压的关系可以确定供电电源10是否处于欠压状态。若第一电压小于预设电压,说明供电电源10处于欠压状态,比较单元400的第一输出端会输出第一触发信号。若第一电压大于等于预设电压,说明供电电源10未处于欠压状态,比较单元400的第一输出端不会输出第一触发信号。
若通过电压检测单元100检测到供电电源10的供电电压较大时,电压检测单元100会将输入比较单元400第一输入端的第一电压拉低,直至等于零,从而使得比较单元400的第一输出端会输出第一触发信号。比较单元400通过判断第二电压与预设电压的关系可以确定供电电源10是否处于欠压状态。若第二电压小于预设电压,说明供电电源10处于欠压状态,比较单元400的第二输出端会输出第二触发信号,若第二电压大于等于预设电压,说明供电电源10未处于欠压状态,比较单元400的第二输出端不会输出第二触发信号。由此可知,当比较单元400的第一输出端输出第一触发信号,且比较单元400的第二输出端输出第二触发信号时,可以确定供电电源10处于欠压状态。即,通过欠压保护触发电路20输出的第一触发信号和第二触发信号可以判断两种供电电压下的供电电源10是否处于欠压状态。
本申请实施例提供一种欠压保护触发电路20,该电路包括电压检测单元100、第一电压取样单元200、第二电压取样单元300和比较单元400。电压检测单元100的输入端与供电电源10连接。第一电压取样单元200的输入端与供电电源10连接。第二电压取样单元300的输入端与供电电源10连接。比较单元400的第一输入端与第一电压取样单元200的输出端连接,且比较单元400的第一输入端与电压检测单元100的输出端连接,比较单元400的第二输入端与第二电压取样单元300的输出端连接。本实施例提供的欠压保护触发电路20,通过电压检测单元100可以检测供电电源10中的两种不同的供电电压,且可以在不同供电电压下控制输入比较单元400的第一输入端的第一电压。在供电电源10欠压时,比较单元400根据第一电压取样单元200得到的第一电压可以输出第一触发信号,根据第二电压取样单元300得到的第二电压可以输出第二触发信号。这样根据第一触发信号和第二触发信号可以对两种不同的供电电压的供电电源10实现欠压保护,具有较强的实用性。并且,该欠压保护触发电路20结构简单,容易实现。
请参见图2,在一个实施例中,比较单元400包括第一比较器410和第二比较器420。
第一比较器410的输入端与第一电压取样单元200的输出端连接,用于将第一电压和预设电压进行对比,在第一电压小于预设电压时,第一比较器410的输出端输出第一触发信号。第一比较器410的输入端作为比较单元400的第一输入端与第一电压取样单元200的输出端连接。第一比较器410是通过比较两个输入端的电压的大小,输出端可以输出不同结果的电子元件。在本实施例中,第一比较器410的两个输入端的电压分别为第一电压和预设电压,第一比较器410通过比较第一电压和预设电压,可以确定是否输出第一触发信号。当第一电压小于预设电压时,第一比较器410的输出端输出第一触发信号。本实施例对第一比较器410的具体结构不作任何限制,只要能够实现其功能即可。
第二比较器420的输入端与第二电压取样单元300的输出端连接,用于将第二电压和预设电压进行对比,在第二电压小于预设电压时,第二比较器420的输出端输出第二触发信号。第二比较器420的输入端作为比较单元400的第二输入端与第二电压取样单元300连接。对第二比较器420的具体描述可以参考上述对第一比较器410的描述,在此不再赘述。
请参见图3,在一个实施例中,第一电压取样单元200包括电阻R1和电阻R2。电阻R1的第一端与供电电源10连接,电阻R1的第二端与比较单元400的第一输入端连接。电阻R2的第一端与比较单元400的第一输入端连接,电阻R2的第二端接地。电阻R1的第二端作为第一电压取样单元200的输出端与比较单元400的第一输入端连接。通过电阻R1和电阻R2对供电电源10的供电电压的分压,将电阻R2的第一端的电压作为第一电压取样单元200取样得到的第一电压输入比较单元400的第一输入端。电阻R1和电阻R2的阻值可以根据供电电源10的供电电压,以及比较单元400的预设电压进行设置,本实施例对电阻R1和电阻R2的阻值不作任何限制,只要能够实现其功能即可。
请继续参见图3,在一个实施例中,第一电压取样单元200还包括电容C1。电容C1的第一端与电阻R1的第二端连接,电容C1的第二端接地。电容C1在本实施例中起延时的作用,可以延迟第一电压取样单元200得到第一电压的时间。具体的,在第一电压取样单元200开始对供电电压进行取样时,即电阻R1和电阻R2在对供电电压进行分压之前,需要先使用供电电压将电容C1充满,这样可以延迟得到第一电压,从而可以避免在供电电源10供电不稳定时,得到第一电压,使得通过比较电路400输出错误的第一触发信号,进而能够提高欠压保护触发电路20的实用性和准确性。在本实施例中,电容C1的容值可以由工作人员根据供电电压,以及第一电压取样单元200中的电阻R1和电阻R2的阻值进行设置,在此不作任何限制,只要能够实现其功能即可。
请继续参见图3,在一个实施例中,第二电压取样单元300包括电阻R3和电阻R4。电阻R3的第一端与供电电源10连接,电阻R3的第二端与比较单元400的第二输入端连接。电阻R4的第一端与比较单元400的第二输入端连接,电阻R4的第二端接地。电阻R3的第二端作为第二电压取样单元300的输出端与比较单元400的第二输入端连接。通过电阻R3和电阻R4对供电电源10的供电电压的分压,将电阻R3的第二端的电压作为第二电压取样单元300取样得到的第二电压输入比较单元400的第二输入端。电阻R3和电阻R4的阻值可以根据供电电源10的供电电压,以及比较单元400的预设电压进行设置,本实施例对电阻R3和电阻R4的阻值不作任何限制,只要能够实现其功能即可。
请继续参见图3,在一个实施例中,第二电压取样单元300还包括电容C2。电容C2的第一端与电阻R3的第二端连接,电容C2的第二端接地。电容C2在本实施例中起延时的作用,可以延迟第二电压取样单元300得到第二电压的时间。具体的,在第二电压取样单元300开始对供电电压进行取样时,即电阻R3和电阻R4对供电电压进行分压之前,需要使用供电电压将电容C2充满,这样可以延迟得到第二电压,从而可以避免在供电电源10供电不稳定时,得到第二电压,使得通过比较电路400输出错误的第二触发信号,进而能够提高欠压保护触发电路的实用性和准确性。在本实施例中,电容C2的容值可以由工作人员根据供电电压,以及第二电压取样单元300中的电阻R3和电阻R4进行设置,在此不作任何限制,只要能够实现其功能即可。
请继续参见图3,在一个实施例中,电压检测单元100包括稳压二极管ZD1和三极管Q1。稳压二极管ZD1的负极与供电电源10连接。三极管Q1的基极与稳压二极管ZD1的正极连接,三极管Q1的集电极与稳压二极管ZD1的负极连接,且三极管Q1的集电极与比较单元400的第一输入端连接,三极管Q1的发射极接地。稳压二极管ZD1又叫齐纳二极管,是一种由硅材料制成的面接触型晶体二极管。稳压二极管ZD1主要是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压二极管ZD1在电压大于其稳压值时,会反向导通。并且,在稳压二极管ZD1反向导通后,其两端的电压基本保持不变。这样可以稳定电压检测单元100的电压,提高电压检测单元100的实用性。同时,根据稳压二极管ZD1的稳压值可以控制电压检测单元100对比较单元400的第一输入端的第一电压的控制。
在一个具体的实施例中,三极管Q1为NPN型,三极管Q1的基极输入高电平导通。若供电电源10的电压小于稳压二极管ZD1的稳压值,则稳压二极管ZD1和三极管Q1均不导通,比较单元400的第一输入端的电压即为第一电压取样单元200取样得到的第一电压;若供电电源10的电压大于等于稳压二极管ZD1的稳压值,则稳压二极管ZD1导通,使得供电电压通过稳压二极管ZD1向三极管Q1的基极提供电压,三极管Q1的集电极和发射极导通。由于三极管Q1的发射极接地,可以将与三极管Q1的集电极连接的比较单元400的第一输入端的电压拉低至零电位,使得第一电压为零。
请继续参见图3,在一个实施例中,电压检测单元100还包括电阻R5。电阻R5的第一端与稳压二极管ZD1的正极连接,电阻R5的第二端接地。电阻R5并联于三极管Q1的基极与发射极之间,可以对三极管Q1形成保护,能够避免通过稳压二极管ZD1的供电电压较大时,对三极管Q1造成损坏。这样能够提高电压检测单元100的实用性,从而能够提高欠压保护触发电路的实用性。同时,电阻R5可以避免在稳压二极管ZD1不导通仍有少量电流通过时,导致三极管Q1导通,造成比较单元400的第一输出端输出第一触发信号。这样通过电阻R5的分压,可以避免三极管Q1导通,从而能够避免比较单元400输出错误的第一触发信号,进而能够提高欠压保护触发电路的实用性和准确性。
请参见图4,在一个实施例中,欠压保护触发电路20还包括稳压单元500。稳压单元500的输入端与供电电源10连接,稳压单元500的输出端与比较单元400的电源端连接。通过稳压单元500可以保证输入比较单元400的电压较为稳定,并且通过稳压单元500可以保证输入比较单元400的电压小于比较单元400的最大工作电压。这样可以在供电电压不稳定或者较大时,对比较单元400进行保护,能够防止比较单元400发生损坏,从而能够提高欠压保护触发电路20的实用性。并且,稳压单元500的设置可以避免使用耐高压的比较单元,能够减少成本。
请继续参见图4,在一个实施例中,稳压单元500包括电阻R7、稳压二极管ZD2和三极管Q2。电阻R7的第一端与供电电源10连接。稳压二极管ZD2的负极与电阻R7的第二端连接,稳压二极管ZD2的正极接地。三极管Q2的基极与电阻R7的第二端连接,三极管Q2的集电极与供电电源10连接,三极管Q2的发射极与比较单元400的电源端连接。对稳压二极管ZD2的具体描述可以参考上述实施例中对稳压二极管ZD1的具体描述,在此不再赘述。电阻R7并联于三极管Q2的基极和集电极之间,可以对三极管Q2进行保护,能够避免供电电源10的供电电压较大时,对三极管Q2造成损坏,这样可以提高稳压单元500的实用性。在一个具体的实施例中,三极管Q1为三极管Q1为NPN型,三极管Q1的基极输入高电平导通。
请参见图5,本申请一个实施例还提供一种欠压保护装置30包括如上实施例提供的欠压保护触发电路20和控制电路21。控制电路21与比较单元400的第一输出端以及比较单元400的第二输出端连接。控制电路21用于根据从比较单元400的第一输出端输出的第一触发信号和从比较单元400的第二输出端输出的第二触发信号控制供电电源10的通断。在一个具体的实施例中,控制电路21包括逻辑处理单元和断路器。逻辑处理单元的输入端与比较单元400的第一输出端以及比较单元400的第二输出端连接,逻辑处理单元的输出端与断路器连接。逻辑处理单元对第一触发信号和第二触发信号进行逻辑处理,可以得到控制信号,通过控制信号可以控制断路器的通断,从而可以控制供电电源10的通断。由于欠压保护装置30包括欠压保护触发电路20,则欠压保护装置30具有欠压保护触发电路20的结构和有益效果,在此不再赘述。
请参见图6,本申请一个实施例还提供一种供电系统40包括如上实施例提供的欠压保护装置30和供电电源10。供电系统40还可以包括过压保护电路和温度保护电路等。通过欠压保护电路30可以在供电电源10电池欠压时,控制供电电源10停止供电;通过过压保护电路可以在供电电源10过压时,控制供电电源10停止供电;通过温度保护电路可以在供电电源10温度过高时,控制供电电源10停止工作。这样可以防止供电电源10在欠压、过压或者温度过高时,对供电电源10造成损坏,能够提高供电系统40的实用性。由于供电系统40包括欠压保护装置30,则供电系统40具有欠压保护装置30的结构和有益效果,在此不再赘述。
在一个具体的实施例中,欠压保护触发电路可以针对供电电压为12V和24V的供电电源提供欠压保护。通常情况下供电电源在提供电压时,供电电压会上下波动,例如,在使用12V的供电电压供电时,进入电路中的电压可能达到15V。在电压检测单元中,稳压二极管ZD1的稳压值为16V,电阻R5的阻值为100KΩ。在第一电压取样单元中,电阻R1的阻值为120KΩ,电阻R2的阻值为12KΩ,电容C1的容值为100μF。在第二电压取样单元中,电阻R3的阻值为210KΩ,电容C2的容值为47μF。在比较单元中,预设电压为1.12V,比较单元的最大工作电压为3.3V。在稳压单元中,电阻R7的阻值为220KΩ,稳压二极管ZD2的稳压值为2.7V。
在供电电压小于11.6V时,稳压二极管ZD1不导通,第一电压取样单元取样得到的第一电压即为输入比较单元的第一输入端的第一电压。通过电阻R1和电阻R2的分压,输入比较单元的第一输入端的第一电压小于1.12V,比较单元的第一输出端输出第一触发信号;由于第二电压小于第一电压,则通过电阻R3和电阻R4的分压,输入比较单元的第二输入端的第二电压也小于1.12V,比较单元的第二输出端输出第二触发信号。这样可以实现在12V供电电源中的欠压保护触发信号的输出。
在供电电压小于23.6V时,稳压二极管ZD1导通,三极管Q1的集电极和发射极导通,使得输入比较单元的第一输入端的第一电压为零,比较单元的第一输出端输出第一触发信号;通过电阻R3和电阻R4的分压,输入比较单元的第二输入端的第二电压小于1.12V,比较单元的第二输出端输出第二触发信号。这样可以实现在24V供电电源中的欠压保护触发信号的输出。
在本实施例中,欠压保护触发电路使用稳压二极管、三极管和电阻比较器可以实现对供电电源的欠压保护,结构简单且成本较低。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种欠压保护触发电路,其特征在于,包括:
电压检测单元,所述电压检测单元的输入端与供电电源连接,用于检测所述供电电源的供电电压;
第一电压取样单元,所述第一电压取样单元的输入端与所述供电电源连接,用于从所述供电电压中取样,得到第一电压;
第二电压取样单元,所述第二电压取样单元的输入端与所述供电电源连接,用于从所述供电电压中取样,得到第二电压,其中,所述第二电压小于所述第一电压;
比较单元,所述比较单元的第一输入端与所述第一电压取样单元的输出端连接,且所述比较单元的第一输入端与所述电压检测单元的输出端连接,所述电压检测单元用于根据所述供电电压控制所述比较单元的第一输入端输入的第一电压,所述比较单元的第二输入端与所述第二电压取样单元的输出端连接,所述比较单元用于在所述第一电压小于预设电压时,从所述比较单元的第一输出端输出第一触发信号,并在所述第二电压小于所述预设电压时,从所述比较单元的第二输出端输出第二触发信号。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述比较单元包括:
第一比较器,所述第一比较器的输入端与所述第一电压取样单元的输出端连接,用于将所述第一电压和所述预设电压进行对比,在所述第一电压小于所述预设电压时,所述第一比较器的输出端输出第一触发信号;
第二比较器,所述第二比较器的输入端与所述第二电压取样单元的输出端连接,用于将所述第二电压和所述预设电压进行对比,在所述第二电压小于所述预设电压时,所述第二比较器的输出端输出第二触发信号。
3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一电压取样单元包括:
电阻R1,所述电阻R1的第一端与所述供电电源连接,所述电阻R1的第二端与所述比较单元的第一输入端连接;
电阻R2,所述电阻R2的第一端与所述比较单元的第一输入端连接,所述电阻R2的第二端接地。
4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述第一电压取样单元还包括:
电容C1,所述电容C1的第一端与所述电阻R1的第二端连接,所述电容C1的第二端接地。
5.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第二电压取样单元包括:
电阻R3,所述电阻R3的第一端与所述供电电源连接,所述电阻R3的第二端与所述比较单元的第二输入端连接;
电阻R4,所述电阻R4的第一端与所述比较单元的第二输入端连接,所述电阻R4的第二端接地;
电容C2,所述电容C2的第一端与所述电阻R3的第二端连接,所述电容C2的第二端接地。
6.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电压检测单元包括:
稳压二极管ZD1,所述稳压二极管ZD1的负极与所述供电电源连接;
三极管Q1,所述三极管Q1的基极与所述稳压二极管ZD1的正极连接,所述三极管Q1的集电极与所述稳压二极管ZD1的负极连接,且与所述比较单元的第一输入端连接,所述三极管Q1的发射极接地;
电阻R5,所述电阻R5的第一端与所述稳压二极管ZD1的正极连接,所述电阻R5的第二端接地。
7.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,还包括:
稳压单元,所述稳压单元的输入端与所述供电电源连接,所述稳压单元的输出端与所述比较单元的电源端连接。
8.根据权利要求7所述的电路,其特征在于,所述稳压单元包括:
电阻R7,所述电阻R7的第一端与所述供电电源连接;
稳压二极管ZD2,所述稳压二极管ZD2的负极与所述电阻R7的第二端连接,所述稳压二极管ZD2的正极接地;
三极管Q2,所述三极管Q2的基极与所述电阻R7的第二端连接,所述三极管Q2的集电极与所述供电电源连接,所述三极管Q2的发射极与所述比较单元的电源端连接。
9.一种欠压保护装置,其特征在于,包括:
如权利要求1至8中任一项所述的欠压保护触发电路;
控制电路,与所述比较单元的第一输出端和所述比较单元的第二输出端均连接,用于根据所述第一触发信号和所述第二触发信号控制所述供电电源的通断。
10.一种供电系统,其特征在于,包括:如权利要求9所述的欠压保护装置和供电电源。
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