CN112751410B - 低压直流电路供电控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种低压直流电路供电控制电路，包括：所述三极管Q2的发射极作为供电控制电路的输入端，三极管Q2的集电极连接于二极管D1的正极，二极管D1的负极作为供电控制电路的输出端；PMOS管M1的源极连接于三极管Q2的发射极，PMOS管M1的漏极连接于二极管D1的负极；所述过压检测电路用于检测供电控制电路的输入电压且在输入电压过压时向第一控制电路输出控制信号；所述第一控制电路的控制输出端与三极管Q2的基极连接，第一控制电路的控制输入端连接于过压检测电路的控制输出端；所述第二控制电路的控制输出端连接于PMOS管M1的栅极，第二控制电路的第一检测输入端连接于第一控制电路的检测端，所述第二控制电路的第二检测输入端连接于三极管Q2的集电极，所述第二控制电路根据第一检测输入端和第二检测输入端的电压信号控制PMOS管M1的导通与关断。

Description

低压直流电路供电控制电路

技术领域

本发明涉及一种供电控制电路，尤其涉及一种低压直流电路供电控制电路。

背景技术

在低压直流供电时，比如电力系统的传感器等器件供电，一般采用整流电路将市电进行整流、滤波后向后续负载提供工作直流电，为了保证供电的稳定性，需要设置一开关电路用于对用电器件的供电通路进行开启关断，当然，开关电路中设置有过压检测电路和开关元件等，但是，现有技术中，开关电路为单一回路供电模式，一旦开关电路关断，则后续器件则无法实现供电，对于某些应用场合，比如电力机房、变电站中需要持续实时获取监测数据，一旦传感器等用电器件的电源终端，则会引起数据终端。

因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种低压直流电路供电控制电路，在对低压直流用电器件供电时采用双通道供电方式进行供电，当主通道供电回路中断时能够自动切换到旁路回路供电，而在主通道恢复自动切断旁路供电，从而有效确保低压直流器件的用电持续性。

本发明提供的一种低压直流电路供电控制电路，包括P型的三极管Q2、PMOS管M1、二极管D1、第一控制电路、过压检测电路以及第二控制电路；

所述三极管Q2的发射极作为供电控制电路的输入端，三极管Q2的集电极连接于二极管D1的正极，二极管D1的负极作为供电控制电路的输出端；

PMOS管M1的源极连接于三极管Q2的发射极，PMOS管M1的漏极连接于二极管D1的负极；

所述过压检测电路用于检测供电控制电路的输入电压且在输入电压过压时向第一控制电路输出控制信号；

所述第一控制电路的控制输出端与三极管Q2的基极连接，第一控制电路的控制输入端连接于过压检测电路的控制输出端；

所述第二控制电路的控制输出端连接于PMOS管M1的栅极，第二控制电路的第一检测输入端连接于第一控制电路的检测端，所述第二控制电路的第二检测输入端连接于三极管Q2的集电极，所述第二控制电路根据第一检测输入端和第二检测输入端的电压信号控制PMOS管M1的导通与关断。

进一步，所述第一控制电路包括电阻R5、电阻R6、三极管Q4、三极管Q3以及稳压管ZD4；

三极管Q3的集电极通过电阻R6与三极管Q2的发射极连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极作为第一控制电路的控制输出端连接于三极管Q2的基极，三极管Q3的基极与稳压管ZD4的负极连接，稳压管ZD4的正极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R6连接于三极管Q2的发射极，三极管Q4的集电极与三极管Q3的基极连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极作为第一控制电路的控制输入端连接于过压检测电路的控制输出端。

进一步，所述过压检测电路包括稳压管ZD2、稳压管ZD3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1以及电容C2；

稳压管ZD2的负极连接于三极管Q2的发射极，稳压管ZD2的正极通过电阻R2接地，稳压管ZD2的正极通过电阻R3连接于三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极通过电容C2接地，三极管Q1的集电极连接于三极管Q2的发射极，三极管Q1的发射极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端作为过压检测电路的控制输出端。

进一步，所述第二控制电路包括稳压管ZD5、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9、三极管Q10以及电容C3；

所述稳压管ZD5的负极连接于三极管Q2的集电极，稳压管ZD5的正极接地，电阻R14的一端作为第二控制电路的第二检测输入端连接于稳压管ZD5的负极，电阻R14的另一端通过电容C3接地，电阻R14和电容C4之间的公共连接点连接于三极管Q9的基极，三极管Q9的集电极连接直流电VCC，三极管Q9的发射极连接于三极管Q7的发射极，三极管Q7的集电极通过电阻R8接地，三极管Q8的集电极通过电阻R7连接直流电VCC，三极管Q8的集电极与三极管Q7的基极连接，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的基极与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端作为第二控制电路的第一检测输入端连接于三极管Q4的集电极，三极管Q7的集电极通过电阻R13连接于三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R11连接于电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接于PMOS管M1的源极，电阻R10和电阻R11的公共连接点作为第二控制电路的控制输出端连接于PMOS管M1的栅极，三极管Q5的基极通过电阻R9连接于PMOS管M1的源极；

三极管Q10的基极连接于三极管Q8的基极，三极管Q10的发射极通过电阻R15连接于PMOS管M1的源极，三极管Q10的集电极连接于电阻R13和三极管Q7的集电极之间的公共连接点；

其中，三极管Q7和三极管Q10为P型三极管。

进一步，还包括电源电路，所述电源模块输出直流电VCC；

所述电源电路包括电阻R1、稳压管ZD1和电容C1；

电阻R1的一端连接于三极管Q2的发射极，电阻R1的另一端与稳压管ZD1的负极连接，稳压管ZD1的正极接地，稳压管ZD1的负极通过电容C1接地，稳压管ZD1的负极和电容C1之间的公共连接点作为电源电路的输出端输出直流电VCC。

本发明的有益效果：通过本发明，在对低压直流用电器件供电时采用双通道供电方式进行供电，当主通道供电回路中断时能够自动切换到旁路回路供电，而在主通道恢复自动切断旁路供电，从而有效确保低压直流器件的用电持续性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的电路原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明：

本发明提供的一种低压直流电路供电控制电路，包括P型的三极管Q2、PMOS管M1、二极管D1、第一控制电路、过压检测电路以及第二控制电路；

所述三极管Q2的发射极作为供电控制电路的输入端，三极管Q2的集电极连接于二极管D1的正极，二极管D1的负极作为供电控制电路的输出端；

PMOS管M1的源极连接于三极管Q2的发射极，PMOS管M1的漏极连接于二极管D1的负极；

所述过压检测电路用于检测供电控制电路的输入电压且在输入电压过压时向第一控制电路输出控制信号；

所述第一控制电路的控制输出端与三极管Q2的基极连接，第一控制电路的控制输入端连接于过压检测电路的控制输出端；

所述第二控制电路的控制输出端连接于PMOS管M1的栅极，第二控制电路的第一检测输入端连接于第一控制电路的检测端，所述第二控制电路的第二检测输入端连接于三极管Q2的集电极，所述第二控制电路根据第一检测输入端和第二检测输入端的电压信号控制PMOS管M1的导通与关断，通过上述结构，在对低压直流用电器件供电时采用双通道供电方式进行供电，当主通道供电回路中断时能够自动切换到旁路回路供电，而在主通道恢复自动切断旁路供电，从而有效确保低压直流器件的用电持续性。

本实施例中，所述第一控制电路包括电阻R5、电阻R6、三极管Q4、三极管Q3以及稳压管ZD4；

三极管Q3的集电极通过电阻R6与三极管Q2的发射极连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极作为第一控制电路的控制输出端连接于三极管Q2的基极，三极管Q3的基极与稳压管ZD4的负极连接，稳压管ZD4的正极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R6连接于三极管Q2的发射极，三极管Q4的集电极与三极管Q3的基极连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极作为第一控制电路的控制输入端连接于过压检测电路的控制输出端；通过上述结构，由三极管Q4的导通与关断控制三极管Q3的关断与导通，进而确保三极管Q2的关断与导通的稳定性。

本实施例中，所述过压检测电路包括稳压管ZD2、稳压管ZD3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1以及电容C2；

稳压管ZD2的负极连接于三极管Q2的发射极，稳压管ZD2的正极通过电阻R2接地，稳压管ZD2的正极通过电阻R3连接于三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极通过电容C2接地，三极管Q1的集电极连接于三极管Q2的发射极，三极管Q1的发射极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端作为过压检测电路的控制输出端。

在上述结构下，当输入电压正常时，三极管Q1是截止的，三极管Q4截止，通过电阻R5向三极管Q3提供导通电压，三极管Q3饱和导通，三极管Q2的发射极和基极之间反向偏置并导通，从而向负载RL供电；

当存在过压时，稳压管ZD2导通，从而使得三极管Q1导通，由于电容C2的存在，不会立即使得三极管Q4导通，对电容C2充电，如果此时电压为一个干扰的尖峰电压，不足以使得三极管Q4导通，从而不会立即执行保护而断电，而且后续再无尖峰电压使得ZD2导通，那么就不会使得三极管Q2截止，从而保证了供电的稳定持续性，如果过压导致三极管Q1持续导通，那么电容C2的电压持续上升，从而使得三极管Q4导通，三极管Q3截止，进而使得三极管Q2截止，停止向负载供电，当稳压管ZD2恢复截止后，电容C2仍然通过电阻R4以及三极管Q4的基极、发射极之间的回路放电，三极管Q4从而保持一定时间的导通，从而起到延时保护的作用，当稳压管ZD2恢复截止且电容C2的电压不足以维持三极管Q4导通时，三极管Q2恢复导通进而供电，因此，基于上述结构，能够防止整个电路锁定而无法自动恢复。

本实施例中，所述第二控制电路包括稳压管ZD5、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9、三极管Q10以及电容C3；

所述稳压管ZD5的负极连接于三极管Q2的集电极，稳压管ZD5的正极接地，电阻R14的一端作为第二控制电路的第二检测输入端连接于稳压管ZD5的负极，电阻R14的另一端通过电容C3接地，电阻R14和电容C4之间的公共连接点连接于三极管Q9的基极，三极管Q9的集电极连接直流电VCC，三极管Q9的发射极连接于三极管Q7的发射极，三极管Q7的集电极通过电阻R8接地，三极管Q8的集电极通过电阻R7连接直流电VCC，三极管Q8的集电极与三极管Q7的基极连接，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的基极与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端作为第二控制电路的第一检测输入端连接于三极管Q4的集电极，三极管Q7的集电极通过电阻R13连接于三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R11连接于电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接于PMOS管M1的源极，电阻R10和电阻R11的公共连接点作为第二控制电路的控制输出端连接于PMOS管M1的栅极，三极管Q5的基极通过电阻R9连接于PMOS管M1的源极；

三极管Q10的基极连接于三极管Q8的基极，三极管Q10的发射极通过电阻R15连接于PMOS管M1的源极，三极管Q10的集电极连接于电阻R13和三极管Q7的集电极之间的公共连接点；

其中，三极管Q7和三极管Q10为P型三极管；

电阻R14用于检测三极管Q2是否具有输出，电阻R12用于检测过压检测电路是否处于过压保护执行中，当三极管Q2具有输出时，且过压检测电路没有输出过压控制信号时，三极管Q9导通，三极管Q8导通，此时，三极管Q7导通，进而控制三极管Q6导通，三极管Q6导通拉低三极管Q5的基极电位，三极管Q5截止，此时，PMOS管M1截止，PMOS管M1所提供的旁路不供电，当三极管Q2无输出时，此时具有两种情况，一种为过压保护状态，一种为三极管Q2及其控制电路出现故障。

如果处于过压保护：

此时，三极管Q4导通，三极管Q4的集电极为低电平，此时，三极管Q8截止，由于执行过压保护，三极管Q2也是截止并无输出，虽然此时三极管Q7导通，但是三极管Q9仍然截止，由于三极管Q10的基极被置为低电平，三极管Q10导通，此时，三极管Q6仍然导通，PMOS管M1为截止状态，虽然过压保护造成暂时供电中断，但是对后续的用电器件形成保护。

如果处于未过压状态而三极管Q2无输出，那么为第二种情况，此时，三极管Q8仍然为导通状态，三极管Q10为截止状态；三极管Q9为截止状态，此时三极管Q6截止，从而三极管Q5导通，PMOS管M1导通，由PMOS管M1提供的旁路进行供电，完成自动切换。

当三极管Q2恢复供电后，三极管Q9恢复导通状态，此时，三极管Q6恢复导通，三极管Q5截止，PMOS管M1随之截止，从而恢复到三极管Q2的主通道供电。

本实施例中，还包括电源电路，所述电源模块输出直流电VCC；

所述电源电路包括电阻R1、稳压管ZD1和电容C1；

电阻R1的一端连接于三极管Q2的发射极，电阻R1的另一端与稳压管ZD1的负极连接，稳压管ZD1的正极接地，稳压管ZD1的负极通过电容C1接地，稳压管ZD1的负极和电容C1之间的公共连接点作为电源电路的输出端输出直流电VCC，通过上述结构，能够提供稳定的直流电VCC。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种低压直流电路供电控制电路，其特征在于：包括P型的三极管Q2、PMOS管M1、二极管D1、第一控制电路、过压检测电路以及第二控制电路；

所述三极管Q2的发射极作为供电控制电路的输入端，三极管Q2的集电极连接于二极管D1的正极，二极管D1的负极作为供电控制电路的输出端；

PMOS管M1的源极连接于三极管Q2的发射极，PMOS管M1的漏极连接于二极管D1的负极；

所述过压检测电路用于检测供电控制电路的输入电压且在输入电压过压时向第一控制电路输出控制信号；

所述第一控制电路的控制输出端与三极管Q2的基极连接，第一控制电路的控制输入端连接于过压检测电路的控制输出端；

所述第二控制电路的控制输出端连接于PMOS管M1的栅极，第二控制电路的第一检测输入端连接于三极管Q4的集电极，所述第二控制电路的第二检测输入端连接于三极管Q2的集电极，所述第二控制电路根据第一检测输入端和第二检测输入端的电压信号控制PMOS管M1的导通与关断；

所述第一控制电路包括电阻R5、电阻R6、三极管Q4、三极管Q3以及稳压管ZD4；

三极管Q3的集电极通过电阻R6与三极管Q2的发射极连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极作为第一控制电路的控制输出端连接于三极管Q2的基极，三极管Q3的基极与稳压管ZD4的负极连接，稳压管ZD4的正极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R6连接于三极管Q2的发射极，三极管Q4的集电极与三极管Q3的基极连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极作为第一控制电路的控制输入端连接于过压检测电路的控制输出端；

所述过压检测电路包括稳压管ZD2、稳压管ZD3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1以及电容C2；

稳压管ZD2的负极连接于三极管Q2的发射极，稳压管ZD2的正极通过电阻R2接地，稳压管ZD2的正极通过电阻R3连接于三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极通过电容C2接地，三极管Q1的集电极连接于三极管Q2的发射极，三极管Q1的发射极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端作为过压检测电路的控制输出端。

2.根据权利要求1所述低压直流电路供电控制电路，其特征在于：所述第二控制电路包括稳压管ZD5、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9、三极管Q10以及电容C3；

所述稳压管ZD5的负极连接于三极管Q2的集电极，稳压管ZD5的正极接地，电阻R14的一端作为第二控制电路的第二检测输入端连接于稳压管ZD5的负极，电阻R14的另一端通过电容C3接地，电阻R14和电容C4之间的公共连接点连接于三极管Q9的基极，三极管Q9的集电极连接直流电VCC，三极管Q9的发射极连接于三极管Q7的发射极，三极管Q7的集电极通过电阻R8接地，三极管Q8的集电极通过电阻R7连接直流电VCC，三极管Q8的集电极与三极管Q7的基极连接，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的基极与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端作为第二控制电路的第一检测输入端连接于三极管Q4的集电极，三极管Q7的集电极通过电阻R13连接于三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R11连接于电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接于PMOS管M1的源极，电阻R10和电阻R11的公共连接点作为第二控制电路的控制输出端连接于PMOS管M1的栅极，三极管Q5的基极通过电阻R9连接于PMOS管M1的源极；

三极管Q10的基极连接于三极管Q8的基极，三极管Q10的发射极通过电阻R15连接于PMOS管M1的源极，三极管Q10的集电极连接于电阻R13和三极管Q7的集电极之间的公共连接点；

其中，三极管Q7和三极管Q10为P型三极管。

3.根据权利要求2所述低压直流电路供电控制电路，其特征在于：还包括电源电路，所述电源电路输出直流电VCC；

所述电源电路包括电阻R1、稳压管ZD1和电容C1；

电阻R1的一端连接于三极管Q2的发射极，电阻R1的另一端与稳压管ZD1的负极连接，稳压管ZD1的正极接地，稳压管ZD1的负极通过电容C1接地，稳压管ZD1的负极和电容C1之间的公共连接点作为电源电路的输出端输出直流电VCC。

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