CN113991627B - 一种高压泄放电路及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压泄放电路及电子设备,属于电子设备技术领域。其中,该高压泄放电路包括:电压采集模块、电压比较模块、开关控制模块和负载模块;所述电压采集模块包括分压单元和泄放电压调节单元。实现了将第一电源的电压保持在预设范围内,而且所述负载模块的第一开启电压高于第二开启电压,使得所述第一电源的电压高于所述第一开启电压时,所述开关控制模块完全打开,所述第一电源的电压不高于第二开启电压时,所述开关控制模块彻底关闭,有效地避免了所述开关控制模块因反复处于开关或高阻开关状态而发热损坏。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种高压泄放电路及电子设备。
背景技术
随着人工智能的发展,轮毂,飞轮等成了部分电子设备本体必不可少的一部分,以机器人为例,其在减速或关机状态下被推动时,电机旋转的反电动势会产生高压,高压超过整机容忍极限会损坏硬件,因此,需要设置高压泄放电路将该高压快速泄放掉。
目前高压泄放电路种类很多,有运放或比较器控制电路、TVS泄放电路、软件控制泄放电路等,但这些高压泄放电路打开和关闭的泄放电压值相同,导致控制高压泄放电路的开关反复处于开关或高阻开关状态,容易因发热而损坏。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种高压泄放电路及电子设备,以解决高压泄放电路打开和关闭的泄放电压值相同,导致控制高压泄放电路的开关反复处于开关或高阻开关状态,容易因发热而损坏的技术问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
根据本发明实施例的一个方面,提供一种高压泄放电路,该电路包括:电压采集模块、电压比较模块、开关控制模块和负载模块;
所述电压采集模块包括分压单元和泄放电压调节单元;所述分压单元的电源输入端与第一电源连接、所述分压单元的采集电压输出端与所述电压比较模块的输入端连接,用于将所述第一电源分压后输出到所述电压比较模块;所述泄放电压调节单元分别与所述分压单元和所述负载模块连接,用于根据所述负载模块的开关状态调节所述分压单元,以使所述负载模块的开启电压在第一开启电压和第二开启电压之间动态切换,其中,所述第一开启电压高于所述第二开启电压;
所述电压比较模块的输出端与所述开关控制模块的输入端连接,用于比较所述第一电源的电压与所述第一开启电压,当所述第一电源的电压高于所述第一开启电压时,控制所述开关控制模块开启所述负载模块,所述电压比较模块还用于比较所述第一电源的电压与所述第二开启电压,当所述第一电源的电压不高于所述第二开启电压时,控制所述开关控制模块关闭所述负载模块;
所述开关控制模块的输出端与所述负载模块的一端连接,用于根据所述电压比较模块的比较结果控制所述负载模块开启或者关闭;
所述负载模块的另一端与所述第一电源连接,用于在所述负载模块开启时通过能量消耗泄放所述第一电源的高压,以使所述第一电源的电压保持在预设范围内。
可选地,所述分压单元包括第一电阻、第二电阻和第三电阻;
所述第一电阻的一端与所述第一电源连接,所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端分别与所述第三电阻的一端和所述电压比较模块的输入端连接,所述第三电阻的另一端接地。
可选地,所述泄放电压调节单元包括第一电子开关和第四电阻;
所述第一电子开关包括第一PNP型三极管,所述第一PNP型三极管的发射极与所述第一电阻的一端连接,所述第一PNP型三极管的集电极与所述第一电阻的另一端连接,所述第一PNP型三极管的基极与所述第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端与所述负载模块的一端连接。
可选地,所述泄放电压调节单元包括第二电子开关、第五电阻、第六电阻和电容;
所述第二电子开关包括第二PNP型三极管,所述第二PNP型三极管的发射极分别与所述第一电阻的一端和第五电阻的一端连接,所述第二PNP型三极管的集电极与所述第一电阻的另一端连接,所述第二PNP型三极管的基极分别与所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的一端连接,所述第六电阻的另一端与所述电容的一端连接,所述电容的另一端与负载模块的一端连接。
可选地,所述电压比较模块包括电压基准芯片、第三电子开关、第七电阻和第八电阻;
所述第三电子开关包括第三PNP型三极管,所述电压基准芯片的输入电压端与所述第三电阻的一端连接,所述电压基准芯片的电压输出端与所述第八电阻的一端连接,所述电压基准芯片的接地端接地,所述第八电阻的另一端分别与所述第七电阻的一端和所述第三PNP型三极管的基极连接,所述第七电阻的另一端分别与所述第三PNP型三极管的发射极和第二电源连接,所述第三PNP型三极管的集电极与所述开关控制模块的输入端连接。
可选地,所述开关控制模块包括第四电子开关、第九电阻和第十电阻;
所述第四电子开关包括N沟道MOS管,所述第九电阻的一端与所述第三PNP型三极管的集电极连接,所述第九电阻的另一端分别与所述N沟道MOS管的栅极和所述第十电阻的一端连接,所述第十电阻的另一端与所述N沟道MOS管的源极接地,所述N沟道MOS管的漏极与所述负载模块的一端连接。
可选地,所述负载模块包括能量消耗单元;
所述能量消耗单元包括第十一电阻,所述第十一电阻的一端与所述N沟道MOS管的漏极连接,所述第十一电阻的另一端与所述第一电源连接。
可选地,当所述泄放电压调节单元包括所述第一PNP型三极管和所述第四电阻时,若所述第一电源的电压超过通过所述分压单元的所述第一电阻至第三电阻串联设定的所述第一开启电压,则所述电压基准芯片输出低电平,控制所述第三PNP型三极管处于导通状态,以使所述第九电阻的一端与所述第二电源连接,所述N沟道MOS管在所述第九电阻和第十电阻的分压作用下导通,以使所述负载模块的一端接地,所述负载模块开启,所述第一PNP型三极管的基极通过所述第四电阻接地,使得所述第一PNP型三极管处于导通状态,以使所述第一电阻的两端短接,将所述分压单元调整为仅由所述第二电阻与所述第三电阻串联,所述负载模块的开启电压被调整为所述第二开启电压,在所述第一电源从所述第一开启电压降至所述第二开启电压的过程中,所述负载模块完全处于开启状态;
若所述第一电源降至所述第二开启电压或以下,则所述电压基准芯片输出高电平,控制所述第三PNP型三极管处于截止状态,以使所述第九电阻的一端与所述第二电源断开,所述N沟道MOS管处于截止状态,以使所述负载模块的一端断开与地的连接,所述负载模块处于关闭状态,所述第四电阻的另一端断开与地的连接,所述第一PNP型三极管处于截止状态,以使所述第一电阻恢复与所述第二电阻和所述第三电阻的串联状态,所述负载模块的开启电压被调整回所述第一开启电压。
可选地,当所述泄放电压调节单元包括第二PNP型三极管、第五电阻、第六电阻和电容时,若所述第一电源的电压超过通过所述分压单元的所述第一电阻至第三电阻串联设定的所述第一开启电压,则所述电压基准芯片输出低电平,控制所述第三PNP型三极管处于导通状态,以使所述第九电阻的一端与所述第二电源连接,所述N沟道MOS管在所述第九电阻和第十电阻的分压作用下导通,以使所述负载模块的一端接地,所述负载模块开启,所述电容的另一端被拉瞬间低至地,所述第二PNP型三极管处于导通状态,以使所述第一电阻的两端短接,将所述分压单元调整为仅由所述第二电阻与所述第三电阻串联,所述负载模块的开启电压被调整为第二开启电压,在所述第一电源从所述第一开启电压降至所述第二开启电压的过程中,所述负载模块完全处于开启状态;
所述第一电源通过所述第五电阻和第六电阻给所述电容充电,所述电容充电完成后,所述第二PNP型三极管处于截止状态,以使所述第一电阻恢复与所述第二电阻和所述第三电阻的串联状态,所述负载模块的开启电压被调整回所述第一开启电压。
根据本发明实施例的另一个方面,提供一种电子设备,该电子设备包括上述高压泄放电路。
本发明实施例提供的高压泄放电路及电子设备中,包括电压采集模块、电压比较模块、开关控制模块和负载模块;所述电压采集模块包括分压单元和泄放电压调节单元;所述分压单元用于将第一电源分压后输出到所述电压比较模块;所述泄放电压调节单元用于根据所述负载模块的开关状态调节所述分压单元,以使所述负载模块的开启电压在第一开启电压和第二开启电压之间动态切换,其中,所述第一开启电压高于所述第二开启电压;所述电压比较模块用于比较所述第一电源的电压与所述第一开启电压,当所述第一电源的电压高于所述第一开启电压时,控制所述开关控制模块开启所述负载模块,所述电压比较模块还用于比较所述第一电源的电压与所述第二开启电压,当所述第一电源的电压不高于所述第二开启电压时,控制所述开关控制模块关闭所述负载模块;所述开关控制模块用于根据所述电压比较模块的比较结果控制所述负载模块开启或者关闭;所述负载模块用于在所述负载模块开启时通过能量消耗泄放所述第一电源的高压,以使所述第一电源的电压保持在预设范围内。从而实现了所述第一电源的电压保持在预设范围内,而且所述负载模块的第一开启电压高于第二开启电压,使得所述第一电源的电压高于所述第一开启电压时,所述开关控制模块完全打开,所述第一电源的电压不高于第二开启电压时,所述开关控制模块彻底关闭,有效地避免了所述开关控制模块因反复处于开关或高阻开关状态而发热损坏。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明实施例提供的高压泄放电路一种实施方式的示意图;
图2是本发明实施例提供的高压泄放电路一种实施方式的电路连接示意图;
图3是本发明实施例提供的高压泄放电路另一种实施方式的电路连接示意图。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
实施例一
为了解决现有高压泄放电路打开和关闭的泄放电压值相同,导致控制高压泄放电路的开关反复处于开关或高阻开关状态,容易因发热而损坏的技术问题,本实施例提供一种高压泄放电路,请参考图1,图1是本发明实施例提供的高压泄放电路一种实施方式的示意图。该高压泄放电路包括电压采集模块1、电压比较模块2、开关控制模块3和负载模块4。
首先需要说明的是,本实施例所述的高压泄放电路中的高压是相对于该高压泄放电路所在的电子设备的供电电压而言的,例如,在机器人中,其电池的供电电压在20V-70V之间,高于该电池供电电压的电压一般就被定义为在机器人中的高压。
所述电压采集模块1包括分压单元11和泄放电压调节单元12;所述分压单元11的电源输入端与第一电源连接、所述分压单元11的采集电压输出端与所述电压比较模块2的输入端连接,用于将所述第一电源分压后输出到所述电压比较模块2;所述泄放电压调节单元12分别与所述分压单元11和所述负载模块4连接,用于根据所述负载模块4的开关状态调节所述分压单元11,以使所述负载模块4的开启电压在第一开启电压和第二开启电压之间切换,其中,所述第一开启电压高于所述第二开启电压。
具体的,所述第一电源是为所述高压泄放电路所在的电子设备供电的电源。所述分压单元11用于将所述第一电源分压后输出到所述电压比较模块2,以实现所述电压采集模块1的电压采集功能。所述泄放电压调节单元12用于根据所述负载模块4的开关状态调节所述分压单元11,以使所述负载模块4的开启电压在第一开启电压和第二开启电压之间切换,避免了高压泄放电路打开和关闭的泄放电压值相同,导致所述开关控制模块3反复处于开关或高阻开关状态,容易因发热而损坏的技术问题。
在一种实施方式中,请参考图2,图2是本发明实施例提供的高压泄放电路一种实施方式的电路连接示意图。所述分压单元11包括第一电阻R2、第二电阻R10和第三电阻R9;所述第一电阻R2的一端与所述第一电源连接,所述第一电阻R2的另一端与所述第二电阻R10的一端连接,所述第二电阻R10的另一端分别与所述第三电阻R9的一端和所述电压比较模块2的输入端连接,所述第三电阻R9的另一端接地。通过所述第一电阻R2至所述第三电阻R9的串联将所述负载模块4的开启电压设置在第一开启电压,使得所述负载模块4的开启电压设置精确,且通过调整所述第一电阻R2、所述第二电阻R10和/或所述第三电阻R9的阻值即可方便地实现对所述开启电压的调整。
在一种实施方式中,请参考图2,所述泄放电压调节单元12包括第一电子开关和第四电阻R11。通过所述第一电子开关、第四电阻R11与负载模块4联动,实现动态调节所述负载模块4的开启电压的作用。
具体的,所述第一电子开关可以采用PNP型三极管、P沟道MOS管或者其他类型的电子开关,只要能实现该第一电子开关的功能即可,本实施例对该第一电子开关的具体类型不做限定。
可选地,所述第一电子开关为第一PNP型三极管Q4,所述第一PNP型三极管Q4的发射极与所述第一电阻R2的一端连接,所述第一PNP型三极管Q4的集电极与所述第一电阻R2的另一端连接,所述第一PNP型三极管Q4的基极与所述第四电阻R11的一端连接,所述第四电阻R11的另一端与所述负载模块4的一端连接。通过将所述第一PNP型三极管Q4的发射极和集电极分别连接在所述第一电阻R2的两端,将所述第一PNP型三极管Q4的基极通过所述第四电阻R11与所述负载模块4连接,实现了根据所述负载模块4的开关状态控制所述第一电阻R2在所述分压单元11的连接状态。
在一种实施方式中,请参考图3,图3是本发明实施例提供的高压泄放电路另一种实施方式的电路连接示意图。所述泄放电压调节单元12包括第二电子开关、第五电阻R3、第六电阻R4和电容C1。通过所述第二电子开关、第五电阻R3、第六电阻R4、电容C1与负载模块4联动,实现动态调节所述负载模块4的开启电压的作用。
具体的,所述第二电子开关可以采用PNP型三极管、P沟道MOS管或者其他类型的电子开关,只要能实现该第二电子开关的功能即可,本实施例对该第二电子开关的具体类型不做限定。
可选地,所述第二电子开关为第二PNP型三极管Q1,所述第二PNP型三极管Q1的发射极分别与所述第一电阻R2的一端和第五电阻R3的一端连接,所述第二PNP型三极管Q1的集电极与所述第一电阻R2的另一端连接,所述第二PNP型三极管Q1的基极分别与所述第五电阻R3的另一端和所述第六电阻R4的一端连接,所述第六电阻R4的另一端与所述电容C1的一端连接,所述电容C1的另一端与负载模块4的一端连接。在该实施方式中,一方面,通过将所述第二PNP型三极管Q1的发射极和集电极分别连接在所述第一电阻R2的两端,将所述第二PNP型三极管Q1的基极通过所述第六电阻R4和所述电容C1与所述负载模块4连接,实现了根据所述负载模块4的开关状态控制所述第一电阻R2在所述分压单元11的连接状态;另一方面,在所述负载模块4开启时,所述第一电源通过所述第五电阻R3和第六电阻R4给所述电容C1充电,所述电容C1充电完成后,所述第二PNP型三极管Q1处于截止状态,以使所述第一电阻R2恢复与所述第二电阻R10和所述第三电阻R9的串联状态,所述负载模块4的开启电压被调整回所述第一开启电压,有效地避免了所述负载模块4的开启电压被长时间钳位到所述第二开启电压,从而导致的所述开关控制模块3工作在亚稳定状态。
所述电压比较模块2的输出端与所述开关控制模块3的输入端连接,用于比较所述第一电源的电压与所述第一开启电压,当所述第一电源的电压高于所述第一开启电压时,控制所述开关控制模块3开启所述负载模块4,所述电压比较模块2还用于比较所述第一电源的电压与所述第二开启电压,当所述第一电源的电压不高于所述第二开启电压时,控制所述开关控制模块3关闭所述负载模块4。
具体的,所述电压比较模块2通过在所述第一电源的电压高于所述第一开启电压时,控制所述开关控制模块3开启所述负载模块4,在所述第一电源的电压不高于所述第二开启电压时,控制所述开关控制模块3关闭所述负载模块4,有效地避免了所述开关控制模块3因反复处于开关或高阻开关状态而发热损坏。
在一种实施方式中,请参考图2,所述电压比较模块2包括电压基准芯片U1、第三电子开关、第七电阻R7和第八电阻R8。通过所述第三电子开关、第七电阻R7、第八电阻R8和所述电压基准芯片U1的输出信号联动,控制所述开关控制模块3。
具体的,所述第三电子开关可以采用PNP型三极管、P沟道MOS管或者其他类型的电子开关,只要能实现该第三电子开关的功能即可,本实施例对该第三电子开关的具体类型不做限定。
可选地,所述第三电子开关为第三PNP型三极管Q3,所述电压基准芯片U1的输入电压端与所述第三电阻R9的一端连接,所述电压基准芯片U1的电压输出端与所述第八电阻R8的一端连接,所述电压基准芯片U1的接地端接地,所述第八电阻R8的另一端分别与所述第七电阻R7的一端和所述第三PNP型三极管Q3的基极连接,所述第七电阻R7的另一端分别与所述第三PNP型三极管Q3的发射极和第二电源连接,所述第三PNP型三极管Q3的集电极与所述开关控制模块3的输入端连接。其中,所述第二电源可以为所述第一电源,也可以为所述高压泄放电路所在的电子设备的DCDC模块的电源。
所述开关控制模块3的输出端与所述负载模块4的一端连接,用于根据所述电压比较模块2的比较结果控制所述负载模块4开启或者关闭。
在一种实施方式中,请参考图2,所述开关控制模块3包括第四电子开关、第九电阻R5和第十电阻R6。
所述第四电子开关可以采用N沟道MOS管Q2或者其他类型的电子开关,只要能实现该第四电子开关的功能即可,本实施例对该第四电子开关的具体类型不做限定。
可选地,所述第四电子开关包括N沟道MOS管Q2,所述第九电阻R5的一端与所述第三PNP型三极管的集电极连接,所述第九电阻R5的另一端分别与所述N沟道MOS管Q2的栅极和所述第十电阻R6的一端连接,所述第十电阻R6的另一端与所述N沟道MOS管Q2的源极接地,所述N沟道MOS管Q2的漏极与所述负载模块4的一端连接。其中,所述第九电阻R5和第十电阻R6起到分压作用,确保所述N沟道MOS管Q2在安全电压范围内开启和关闭。
所述负载模块4的另一端与所述第一电源连接,用于在所述负载模块4开启时通过能量消耗泄放所述第一电源的高压,以使所述第一电源的电压保持在预设范围内。
具体的,所述负载模块4包括能量消耗单元,该能量消耗单元包括功率电阻、电池等储能模块或者其他能量消耗部件,本实施例对该能量消耗单元选用的具体部件不做限定。所述预设范围为所述高压泄放电路所在的电子设备正常工作的电压范围。
可选地,请参考图2,所述能量消耗单元包括第十一电阻R1,所述第十一电阻R1的一端与所述N沟道MOS管Q2的漏极连接,所述第十一电阻R1的另一端与所述第一电源连接。其中,该第十一电阻R1为大功率水泥电阻,可以内置在PCBA上,也可以外挂在电子设备散热良好的地方。
在一种实施方式中,请参考图2,当所述泄放电压调节单元12包括所述第一PNP型三极管Q4和所述第四电阻R11时,若所述第一电源的电压超过通过所述分压单元11的所述第一电阻R2至第三电阻R9串联设定的所述第一开启电压,则所述电压基准芯片U1输出低电平,控制所述第三PNP型三极管Q3处于导通状态,以使所述第九电阻R5的一端与所述第二电源连接,所述N沟道MOS管Q2在所述第九电阻R5和第十电阻R6的分压作用下导通,以使所述负载模块4的一端接地,所述负载模块4开启,所述第一PNP型三极管Q4的基极通过所述第四电阻R11接地,使得所述第一PNP型三极管Q4处于导通状态,以使所述第一电阻R2的两端短接,将所述分压单元11调整为仅由所述第二电阻R10与所述第三电阻R9串联,所述负载模块4的开启电压被调整为所述第二开启电压,在所述第一电源从所述第一开启电压降至所述第二开启电压的过程中,所述负载模块4完全处于开启状态。
若所述第一电源降至所述第二开启电压或以下,则所述电压基准芯片U1输出高电平,控制所述第三PNP型三极管Q3处于截止状态,以使所述第九电阻R5的一端与所述第二电源断开,所述N沟道MOS管Q2处于截止状态,以使所述负载模块4的一端断开与地的连接,所述负载模块4处于关闭状态,所述第四电阻R11的另一端断开与地的连接,所述第一PNP型三极管Q4处于截止状态,以使所述第一电阻R2恢复与所述第二电阻R10和所述第三电阻R9的串联状态,所述负载模块4的开启电压被调整回所述第一开启电压。
该实施方式的高压泄放电路,不仅能够有效地避免所述开关控制模块3因反复处于开关或高阻开关状态而发热损坏,而且电路简单、无需软件干预响应速度快、负载模块4的开启电压值设置精确且调整方便。
在另一种实施方式中,请参考图3,当所述泄放电压调节单元12包括第二PNP型三极管Q1、第五电阻R3、第六电阻R4和电容C1时,若所述第一电源的电压超过通过所述分压单元11的所述第一电阻R2至第三电阻R9串联设定的第一开启电压,则所述电压基准芯片U1输出低电平,控制所述第三PNP型三极管Q3处于导通状态,以使所述第九电阻R5的一端与所述第二电源连接,所述N沟道MOS管Q2在所述第九电阻R5和第十电阻R6的分压作用下导通,以使所述负载模块4的一端接地,所述负载模块4开启,所述电容C1的另一端被拉低至地,所述第二PNP型三极管Q1处于导通状态,以使所述第一电阻R2的两端短接,将所述分压单元11调整为仅由所述第二电阻R10与所述第三电阻R9串联,所述负载模块4的开启电压被调整为第二开启电压,在所述第一电源从所述第一开启电压降至所述第二开启电压的过程中,所述负载模块4完全处于开启状态。此时,所述第一电源通过所述第五电阻R3和第六电阻R4给所述电容C1充电,所述电容C1充电完成后,所述第二PNP型三极管Q1处于截止状态,以使所述第一电阻R2恢复与所述第二电阻R10和所述第三电阻R9的串联状态,所述负载模块4的开启电压被调整回所述第一开启电压。有效地避免了所述负载模块4的开启电压被长时间钳位到所述第二开启电压,从而导致的所述开关控制模块3的N沟道MOS管Q2长时间工作在米勒平台的亚稳定状态。
该实施方式的高压泄放电路,不仅能够有效地避免所述开关控制模块3因反复处于开关或高阻开关状态而发热损坏,而且电路简单、响应速度快、负载模块4的开启电压值设置精确且调整方便。
本实施例的高压泄放电路中,包括电压采集模块1、电压比较模块2、开关控制模块3和负载模块4;所述电压采集模块1包括分压单元11和泄放电压调节单元12;所述分压单元11用于将第一电源分压后输出到所述电压比较模块2;所述泄放电压调节单元12用于根据所述负载模块4的开关状态调节所述分压单元11,以使所述负载模块4的开启电压在第一开启电压和第二开启电压之间切换,其中,所述第一开启电压高于所述第二开启电压;所述电压比较模块2用于比较所述第一电源的电压与所述第一开启电压,当所述第一电源的电压高于所述第一开启电压时,控制所述开关控制模块3开启所述负载模块4,所述电压比较模块2还用于比较所述第一电源的电压与所述第二开启电压,当所述第一电源的电压不高于所述第二开启电压时,控制所述开关控制模块3关闭所述负载模块4;所述开关控制模块3用于根据所述电压比较模块2的比较结果控制所述负载模块4开启或者关闭;所述负载模块4用于在所述负载模块4开启时通过能量消耗泄放所述第一电源的高压,以使所述第一电源的电压保持在预设范围内。从而实现了所述第一电源的电压保持在预设范围内,而且所述负载模块4的第一开启电压高于第二开启电压,使得所述第一电源的电压高于所述第一开启电压时,所述开关控制模块3完全打开,所述第一电源的电压不高于第二开启电压时,所述开关控制模块3彻底关闭,有效地避免了所述开关控制模块3因反复处于开关或高阻开关状态而发热损坏。
实施例二
本实施例提供一种电子设备,该电子设备包括上述实施例一的高压泄放电路。本实施例的电子设备,实现了所述第一电源的电压保持在预设范围内,而且所述负载模块4的第一开启电压高于第二开启电压,使得所述第一电源的电压高于所述第一开启电压时,所述开关控制模块3完全打开,所述第一电源的电压不高于第二开启电压时,所述开关控制模块3彻底关闭,有效地避免了所述开关控制模块3因反复处于开关或高阻开关状态而发热损坏。其中高压泄放电路的具体结构如上述实施例一所述,在此不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种高压泄放电路,其特征在于,所述高压泄放电路包括:电压采集模块、电压比较模块、开关控制模块和负载模块;
所述电压采集模块包括分压单元和泄放电压调节单元;所述分压单元的电源输入端与第一电源连接、所述分压单元的采集电压输出端与所述电压比较模块的输入端连接,用于将所述第一电源分压后输出到所述电压比较模块;所述泄放电压调节单元分别与所述分压单元和所述负载模块连接,用于根据所述负载模块的开关状态调节所述分压单元,以使所述负载模块的开启电压在第一开启电压和第二开启电压之间动态切换,其中,所述第一开启电压高于所述第二开启电压;
所述电压比较模块的输出端与所述开关控制模块的输入端连接,用于比较所述第一电源的电压与所述第一开启电压,当所述第一电源的电压高于所述第一开启电压时,控制所述开关控制模块开启所述负载模块,所述电压比较模块还用于比较所述第一电源的电压与所述第二开启电压,当所述第一电源的电压不高于所述第二开启电压时,控制所述开关控制模块关闭所述负载模块;
所述开关控制模块的输出端与所述负载模块的一端连接,用于根据所述电压比较模块的比较结果控制所述负载模块开启或者关闭;
所述负载模块的另一端与所述第一电源连接,用于在所述负载模块开启时通过能量消耗泄放所述第一电源的高压,以使所述第一电源的电压保持在预设范围内。
2.根据权利要求1所述的高压泄放电路,其特征在于,所述分压单元包括第一电阻、第二电阻和第三电阻;
所述第一电阻的一端与所述第一电源连接,所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端分别与所述第三电阻的一端和所述电压比较模块的输入端连接,所述第三电阻的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的高压泄放电路,其特征在于,所述泄放电压调节单元包括第一电子开关和第四电阻;
所述第一电子开关包括第一PNP型三极管,所述第一PNP型三极管的发射极与所述第一电阻的一端连接,所述第一PNP型三极管的集电极与所述第一电阻的另一端连接,所述第一PNP型三极管的基极与所述第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端与所述负载模块的一端连接;
或者,
所述泄放电压调节单元包括第二电子开关、第五电阻、第六电阻和电容;
所述第二电子开关包括第二PNP型三极管,所述第二PNP型三极管的发射极分别与所述第一电阻的一端和第五电阻的一端连接,所述第二PNP型三极管的集电极与所述第一电阻的另一端连接,所述第二PNP型三极管的基极分别与所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的一端连接,所述第六电阻的另一端与所述电容的一端连接,所述电容的另一端与负载模块的一端连接。
4.根据权利要求3所述的高压泄放电路,其特征在于,所述电压比较模块包括电压基准芯片、第三电子开关、第七电阻和第八电阻;
所述第三电子开关包括第三PNP型三极管,所述电压基准芯片的输入电压端与所述第三电阻的一端连接,所述电压基准芯片的电压输出端与所述第八电阻的一端连接,所述电压基准芯片的接地端接地,所述第八电阻的另一端分别与所述第七电阻的一端和所述第三PNP型三极管的基极连接,所述第七电阻的另一端分别与所述第三PNP型三极管的发射极和第二电源连接,所述第三PNP型三极管的集电极与所述开关控制模块的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的高压泄放电路,其特征在于,所述开关控制模块包括第四电子开关、第九电阻和第十电阻;
所述第四电子开关包括N沟道MOS管,所述第九电阻的一端与所述第三PNP型三极管的集电极连接,所述第九电阻的另一端分别与所述N沟道MOS管的栅极和所述第十电阻的一端连接,所述第十电阻的另一端与所述N沟道MOS管的源极接地,所述N沟道MOS管的漏极与所述负载模块的一端连接。
6.根据权利要求5所述的高压泄放电路,其特征在于,所述负载模块包括能量消耗单元;
所述能量消耗单元包括第十一电阻,所述第十一电阻的一端与所述N沟道MOS管的漏极连接,所述第十一电阻的另一端与所述第一电源连接。
7.根据权利要求6所述的高压泄放电路,其特征在于,当所述泄放电压调节单元包括所述第一PNP型三极管和所述第四电阻时,若所述第一电源的电压超过通过所述分压单元的所述第一电阻至第三电阻串联设定的所述第一开启电压,则所述电压基准芯片输出低电平,控制所述第三PNP型三极管处于导通状态,以使所述第九电阻的一端与所述第二电源连接,所述N沟道MOS管在所述第九电阻和第十电阻的分压作用下导通,以使所述负载模块的一端接地,所述负载模块开启,所述第一PNP型三极管的基极通过所述第四电阻接地,使得所述第一PNP型三极管处于导通状态,以使所述第一电阻的两端短接,将所述分压单元调整为仅由所述第二电阻与所述第三电阻串联,所述负载模块的开启电压被调整为所述第二开启电压,在所述第一电源从所述第一开启电压降至所述第二开启电压的过程中,所述负载模块完全处于开启状态;
若所述第一电源降至所述第二开启电压或以下,则所述电压基准芯片输出高电平,控制所述第三PNP型三极管处于截止状态,以使所述第九电阻的一端与所述第二电源断开,所述N沟道MOS管处于截止状态,以使所述负载模块的一端断开与地的连接,所述负载模块处于关闭状态,所述第四电阻的另一端断开与地的连接,所述第一PNP型三极管处于截止状态,以使所述第一电阻恢复与所述第二电阻和所述第三电阻的串联状态,所述负载模块的开启电压被调整回所述第一开启电压。
8.根据权利要求6所述的高压泄放电路,其特征在于,当所述泄放电压调节单元包括第二PNP型三极管、第五电阻、第六电阻和电容时,若所述第一电源的电压超过通过所述分压单元的所述第一电阻至第三电阻串联设定的所述第一开启电压,则所述电压基准芯片输出低电平,控制所述第三PNP型三极管处于导通状态,以使所述第九电阻的一端与所述第二电源连接,所述N沟道MOS管在所述第九电阻和第十电阻的分压作用下导通,以使所述负载模块的一端接地,所述负载模块开启,所述电容的另一端被拉瞬间低至地,所述第二PNP型三极管处于导通状态,以使所述第一电阻的两端短接,将所述分压单元调整为仅由所述第二电阻与所述第三电阻串联,所述负载模块的开启电压被调整为第二开启电压,在所述第一电源从所述第一开启电压降至所述第二开启电压的过程中,所述负载模块完全处于开启状态;
所述第一电源通过所述第五电阻和第六电阻给所述电容充电,所述电容充电完成后,所述第二PNP型三极管处于截止状态,以使所述第一电阻恢复与所述第二电阻和所述第三电阻的串联状态,所述负载模块的开启电压被调整回所述第一开启电压。
9.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-8中任一项所述的高压泄放电路。
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