CN116365478B - 保护电压可调的过压保护电路、方法、电源和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种保护电压可调的电源过压保护电路，包括：电压转换单元，所述电压转换单元从第一输入端接收采样的模拟信号，将所接收的采样的模拟信号转换为预定电压范围的模拟信号；保护电压生成单元，所述保护电压生成单元获取保护电压设定值，将所设定的保护电压转换为模拟信号，作为基准电压；电压比较单元，比较预定电压范围的模拟信号与基准电压；控制单元，根据所述比较结果控制电源电压的输出状态。如此，本申请实施例可以做到响应速度极快，过压保护及时，并且在快速保护的基础上，保护范围宽，可以进行无极的线性可调瞬时保护，从而满足只通过一台电源就可以对被测设备和被测试设备中不同器件的测试的过压保护。

Description

保护电压可调的过压保护电路、方法、电源和电子设备

技术领域

本申请涉及电路技术领域，特别是涉及一种保护电压可调的过压保护电路、保护方法、电源和电子设备。

背景技术

传统电源过压保护工作模式是通过硬件进行过压保护，即获取电压最大值来进行保护，只有在电源输出电压大于所获取的电压最大值时才进行快速保护。

由此可见，传统的硬件保护方式保护范围单一。由于设备测试的多样性，被测试设备中的耐压元件的额定电压可能不同。不仅如此，同一台设备的不同元件在测试过程中，可能有不同的耐压值，对保护范围的要求亦不同。因此，传统硬件保护方式保护范围单一，不能满足不同元器件的过压保护需求，也不能满足多种不同测试应用场景的过压保护需要。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种保护电压可调的电源过压保护电路、方法和装置。

为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：

第一个方面，在本申请实施例中提供了一种保护电压可调的过压保护电路，包括：

电压转换单元，包括第一输入端和第一输出端；所述第一输入端用于接收采样的模拟信号；所述电压转换单元用于将所述采样的模拟信号转换为预定电压范围的模拟信号；所述第一输出端用于输出所述预定电压范围的模拟信号；

保护电压生成单元，包括第二输出端；所述保护电压生成单元用于获取保护电压设定值，并将保护电压设定值从数字信号转换为模拟信号；所述第二输出端用于输出所述保护电压设定值的模拟信号；

电压比较单元，包括第二输入端、第三输入端和第三输出端；所述第二输入端与所述第一输出端连接，用于接收所述预定电压范围的模拟信号；所述第三输入端与所述第二输出端连接，用于接收所述保护电压设定值的模拟信号；所述电压比较单元用于比较所述预定电压范围的模拟信号与所述保护电压设定值的模拟信号，获得比较结果；所述第三输出端用于输出比较结果；

控制单元，与所述第三输出端连接，用于根据所述比较结果控制所述过压保护电路的信号输出状态。

结合本公开的第一方面，在一可选实施方式中，所述保护电压生成单元包括：微控制器，所述微控制器包括保护电压获取模块和数模转换模块；所述保护电压获取模块用于获取数字信号形式的保护电压设定值；所述数模转换模块用于将所述保护电压设定值从数字信号转换为模拟信号。

结合本公开的第一方面，在一可选实施方式中，所述电压转换单元包括第四输出端；所述微控制器包括第四输入端，所述第四输出端与所述第四输入端连接，用于接收所述预定电压范围的模拟信号；所述微控制器用于将所述预定电压范围的模拟信号还原为采样的模拟信号值，以便显示。

结合本公开的第一方面，在一可选实施方式中，所述控制单元包括开关件，所述开关件的一端与所述第三输出端连接，另一端与所述过压保护电路的信号输出端连接；所述开关件根据所述比较结果控制自身的开关状态。

结合本公开的第一方面，在一可选实施方式中，当所述比较结果小于等于所述开关件的工作电压时，所述开关件自动断开，关闭所述过压保护电路的信号输出。

结合本公开的第一方面，在一可选实施方式中，所述控制单元还包括所述微控制器；所述微控制器还包括第五输入端和第五输出端；所述第五输入端与所述第三输出端连接，用于接收所述比较结果；所述第五输出端与所述信号输出端连接；所述微处理器用于根据比较结果控制所述过压保护电路的信号输出状态。

结合本公开的第一方面，在一可选实施方式中，所述微控制器用于将所述比较结果与第二阈值比较，当所述比较结果小于等于第二阈值时，关闭所述过压保护电路的信号输出；所述第二阈值大于所述开关件的工作电压。

第二个方面，在本申请实施例中提供了一种保护电压可调的电源过压保护方法，包括：接收采样的模拟信号，并将所接收的采样的模拟信号转换为预定电压范围的模拟信号，输出预定电压范围的模拟信号；

获取保护电压设定值，将保护电压设定值从数字信号转换为模拟信号，输出所述保护电压设定值的模拟信号；

将所述预定电压范围的模拟信号与所述保护电压设定值进行比较，输出比较结果；

根据所述比较结果控制所述过压保护电路的信号输出状态。

第三个方面，本申请实施例还提供了一种电源，包括：上述第一个方面所述的保护电压可调的电源过压保护电路。

第四个方面，在本申请实施例中提供了一种电子设备，包括：上述第一个方面所述的保护电压可调的电源过压保护电路。

本申请实施例所提供的保护电压可调的电源过压保护电路，通过自动获取不同的保护电压设定值，不仅实现了保护电压可调节，而且通过将所述保护电压设定值从数字信号转换为模拟信号，并且将采样的模拟信号转换为电压较低的预定电压范围的模拟信号，然后直接将保护电压设定值的模拟信号和模拟信号形式的预定电压范围的模拟信号进行比较，同时做到了瞬时保护。相比于现有技术，本申请实施例的电压保护范围宽，可以进行无极的线性可调瞬时保护，从而满足只通过一台设备就可以对不同被测设备以及被测试设备中不同耐压值的器件进行过压保护。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的保护电压可调的过压保护电路模块示意图；

图2为本申请实施例提供的保护电压可调的过压保护电路示意图；

图3为本申请实施例提供的电压转换单元示意图；

图4为本申请实施例提供的保护电压生成单元示意图；

图5为本申请实施例提供的电压比较单元示意图；

图6为本申请实施例提供的控制单元示意图；

附图标记说明：

110-电压转换单元，111-第一输入端，112-运算芯片，113-第一输出端，114-第四输出端；120-保护电压生成单元，121-微控制器，122-第二输出端；130-电压比较单元，131-第二输入端，132-第三输入端，133-比较器，134-第三输出端；140-控制单元，141-开关件。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

图1为本申请实施例提供的保护电压可调的过压保护电路模块示意图，包括：电压转换单元110，保护电压生成单元120，电压比较单元130，控制单元140。

电压转换单元110，包括第一输入端和第一输出端。第一输入端用于接收采样的模拟信号。电压转换单元用于将所述采样的模拟信号转换为预定电压范围的模拟信号。第一输出端用于输出所述预定电压范围的模拟信号。电压转换单元只对采样的模拟信号进行电压幅值的变换，将采样的模拟信号的电压幅值转换至预定的电压范围，以便于电压比较单元进行比较。例如，对采样获得的高压模拟信号进行降压，转换成低压模拟信号。示例性的，将600V～1000V模拟信号转换至0～3V范围内。或者，对采样获得的微弱电压模拟信号进行升压，转换成合适电压的模拟信号。示例性的，将60mV～100mV模拟信号转换至0～3V范围内。第一输出端一方面将转换后的模拟信号输入到电压比较单元中与基准电压进行比较。另一方面将转换后的模拟信号输入到微控制器中进行模数转换，以便显示所接收到的采样的模拟信号。

保护电压生成单元120，包括第二输出端。保护电压生成单元用于获取保护电压设定值，并将保护电压设定值从数字信号转换为模拟信号。保护电压生成单元通过第二输出端输出保护电压设定值的模拟信号。可选的，保护电压的获取方式采用接收外部信号的方式，或在保护电压生成单元上通过人工设定实现。

电压比较单元130，包括第二输入端、第三输入端和第三输出端。第二输入端与第一输出端连接，用于接收所述预定电压范围的模拟信号。第三输入端与第二输出端连接，用于接收所述保护电压设定值的模拟信号，作为基准电压。电压比较单元用于比较所述预定电压范围的模拟信号与基准电压，获得比较结果。可选的，所述预定电压范围的模拟信号与基准电压越接近，比较结果越小。可选的，当预定电压范围的模拟信号与基准电压相等时，比较结果为零。电压比较单元通过第三输出端输出比较结果。

通过自动获取保护电压设定值，实现了保护电压的可调节。通过将保护电压设定值从数字信号转换为模拟信号，并采用电压比较单元直接对模拟信号进行比较，提高了电压比较的执行速度。

控制单元140，与所述第三输出端连接，用于根据所述比较结果控制所述过压保护电路的信号输出状态。可选的，控制单元包括开关件，用于根据比较结果控制电压保护电路的信号输出状态。当比较结果小于开关件的工作电压时，开关件断开，电压保护电路无信号输出。可选的，开关件为三极管或继电器等。当比较结果小于三极管的导通电压时，三极管截止；或者当比较结果小于继电器线圈的吸合电压时，继电器断开。

可选的，电压转换单元包括第四输出端；微控制器包括第四输入端，第四输出端与第四输入端连接，用于接收预定电压范围的模拟信号。微控制器用于将所述预定电压范围的模拟信号还原为采样的模拟信号值，以便显示。通过微控制器对电压转换单元的输出信号进行处理，还原原始的采样的模拟信号的电压值，以控制显示装置进行显示，能够方便用户了解真实的采样电压值。

可选的，控制单元还包括所述微控制器。微控制器还包括第五输入端和第五输出端。第五输入端与第三输出端连接，用于接收所述比较结果。第五输出端与信号输出端连接。微处理器用于根据比较结果控制过压保护电路的信号输出状态。如此实现了另一重保护。

上述保护电压可调的过压保护电路的工作过程如下：电压转换单元将采样得到的模拟信号转换成预定电压范围的模拟信号V1，通过第二输入端输入到电压比较电路中。保护电压生成单元将获取到的保护电压设定值从数字信号转换成模拟信号，通过第三输入端输入到电压比较电路中。电压比较电路将保护电压设定值的模拟信号作为基准电压Vref。电压比较电路比较V1和Vref，比较结果为V-oc。可选的，V1越接近Vref，V-oc越小。当V-oc大于等于开关件的工作电压时，过压保护电路不进行保护动作，正常输出信号。

当V-oc小于开关件的工作电压时，开关件断开，过压保护电路无信号输出。这一过程称为硬件保护，通过开关件直接对模拟信号的比较结果进行快速响应，响应速度达到微秒甚至纳秒级别。而传统通过将模拟信号转换为数字信号，然后再通过处理器对数字信号进行比较的方式，响应速度慢，只能达到百微秒或者毫秒级别，与之相比，本身的上述技术方案大大提高了保护电路的响应速度，能够满足采样电压发生突变，突然升高，需要快速进行保护的需求。

当V-oc小于第二阈值，且大于等于开关件的工作电压时，开关件不断开，此时触发软件保护。微控制器通过第五输入端实时接收电压比较单元输出的比较结果，将其与第二阈值进行比较。当V-oc小于第二阈值时，微控制器控制电压保护电路的信号输出关断。上述软件保护过程适用于采样电压变化较为缓慢时，微控制器有足够的时间进行比较判断以及控制输出信号的关断。

微控制器的电压保护的执行动作包括：报警、关闭内部的信号输出、继电器断开等。

当V-oc大于等于第二阈值时，表明采样的模拟信号电压远未接近保护电压设定值，无需触发电压保护。

本申请实施例通过自动获取不同的保护电压设定值，实现了保护电压可调节，只通过一台电源就可以满足对不同被测设备，或被测试设备中不同耐用要求的元器件进行测试时的过压保护。而且，通过将所述保护电压设定值从数字信号转换为模拟信号，并且将采样的模拟信号转换为电压较低的预定电压范围的模拟信号，然后直接将保护电压设定值的模拟信号和模拟信号形式的预定电压范围的模拟信号进行比较，实现了电压保护的快速响应，响应时间达到微秒甚至纳秒级别，扩展了过压保护电路的保护电压调节范围，实现了无极的线性可调瞬时保护。通过采用硬件保护和软件保护，实现了过压的双重保护，进一步提高了设备的安全性能。

图2是本申请实施例提供的一种保护电压可调的过压保护电路示意图，包括：电压转换单元110、保护电压生成单元120、电压比较单元130以及控制单元140。

参见图2和图3，电压转换单元110，包括运算芯片112和第一运放U1，第一输入端111、第一输出端113和第四输出端114。运算芯片112包括电压输入端VIN+和VIN-，其中VIN+和VIN-分别与分压电阻R1、R3和R7、R8连接。R1的另一端与电压转换单元的第一输入端111的正极U+连接；R8的另一端与电压转换单元的第一输入端111的负极U-连接。运算芯片还包括电压输出端VOUT+和VOUT-。VOUT+通过电阻R4与第一运放U1的正向输入端连接，VOUT-通过电阻R6与第一运放U1的反向输入端连接。第一运放U1的输出端一方面与第一输出端113连接，另一方面通过RC滤波电路，即电阻R5和电容C3，与第四输出端114连接。所述电压转换单元110从第一输入端111接收采样的模拟信号，将所接收的采样的模拟信号转换为预定电压范围的模拟信号，从第一输出端113输出所述预定电压范围的模拟信号。

所述电压转换单元从第一输入端111接收采样的模拟信号，将所接收的采样的模拟信号转换为预定电压范围的模拟信号V1，例如，将0-1000V的采样的模拟信号等比例转换成0-2.8V模拟量。第一输出端113输出所述预定电压范围的模拟信号V1到电压比较单元130中，以便进行后续与基准电压进行比较。运算芯片112与所述第一输入端和所述第一输出端相连接。

电压转换单元110还包括：第四输出端114；第四输出端114与所述第四输入端d连接；所述微控制器121从所述第四输出端114接收预定电压范围的模拟信号V1，经电压转换后显示采样的模拟信号值Vadc，以便使用者可以清楚地了解真实电压从而对电源测试过程进行评估和判断。其中，第四输入端d可以是模数转换端口。

参见图2和图4，保护电压生成单元120，包括微控制器121，第二运放U2和第二输出端122。微控制器121包括保护电压输出端c。保护电压输出端c通过由R10和C5组成的滤波电路后，通过电阻R11与第二运放U2的正向输入端连接。第二运放U2的反向输入端与其输出端连接。第二运放U2的输出端还通过由R12和C6组成的滤波电路后与第二输出端122连接。

微控制器121包括保护电压获取模块和数模转换模块。通过保护电压获取模块获得保护电压设定值。所获取的保护电压为数字信号。获取方式可以为微控制器接收外部设定的保护电压，或者通过按键、屏幕等人机交互方式在微控制器上直接进行设定。保护电压获取模块得到保护电压设定值后，数模转换模块将所设定的数字信号形式的保护电压转换为模拟信号，作为基准电压Vref，从第二输出端122输出。所输出的基准电压Vref进入到电压比较单元130中，以便进行后续与预定电压范围的模拟信号进行比较。

参见图2至图5，电压比较单元130，包括比较器133、第二输入端131、第三输入端132和第三输出端134。第二输入端131与电压转换单元的第一输出端113连接，第三输入端132与保护电压生成单元的第二输出端连接。第二输入端132经电阻R18和电容C8组成的滤波器后与比较器133的反向输入端连接。第三输入端132经电阻R14与比较器133的正向输入端连接。第三输入端132经二极管D1和电阻R15与比较器133的输出端连接。比较器133的输出端经电阻R17和电容C7组成的滤波器后与第三输出端134连接。所述电压比较单元130从第二输入端131接收所述预定电压范围的模拟信号，从第三输入端接132收基准电压，比较预定电压范围的模拟信号与基准电压的大小，从第三输出端134输出比较结果；

参见图2至图6，控制单元140，包括开关件141、微控制器121和第三输出端134。第三输出端134与微控制器121的第五输入端b连接。第三输出端134通过二极管D2与开关件连接。二极管D2的正极与开关件141连接，二极管D2的负极连接第三输出端134。开关件141的一端与电源输出端Uout连接，另一端和微控制器121的第五输出端a连接。微控制器121的第四输入端d与电压转换单元110连接。控制单元140根据所述比较结果控制信号的输出状态。

以电源设备为例，由于电源设备测试的多样性，例如，最高1000V输出的电源可以测试1000V以内的任何设备。被测设备是400V输出的设备，其内部可能会用600V耐压元件、在600V输出设备中可能会用到900V耐压元件，而对于1000V的电源来说，600V或者900V元件过压保护获取或者保护不及时都有被损坏的风险，因此需要电压保护不但要迅速，而且需要保护电压值可以调整。因此，本申请通过微控制器的保护电压获取模块，获取保护电压设定值，将所设定的保护电压转换为模拟信号，作为基准电压Vref。可选的，转换方式为数模转换。转换后的基准电压Vref随着所获取保护电压值的不同而不同。例如，可以在0V至1100V之间的范围内获取不同保护电压值，从而满足电源或被测试设备中的不同器件的不同电压保护需求。

如图5所示，本申请实施例提供的电压比较单元130，具体包括：第二输入端131、第三输入端132和第三输出端134，所述电压比较单元130从第二输入端131接收所述预定电压范围的模拟信号V1，从第三输入端132接收基准电压Vref，比较预定电压范围的模拟信号V1与基准电压Vref，从第三输出端134输出比较结果V-oc。

电压比较单元130还包括：比较器133，用于将预定电压范围的模拟信号V1与基准电压Vref进行比较；第二输入端131与比较器133的第一输入端相连接，第三输入端132与比较器133的第二输入端相连接；第三输出端134与比较器133的输出端相连接。在具体实现的时候，比较器的第一输入端可以是比较器的反相输入端。比较器的第二输入端可以是比较器的正相输入端，当然，比较器的第一输入端可以是比较器的正相输入端、比较器的第二输入端可以是比较器的反相输入端，具体可以根据实际的场景和获取需求设定，本申请对此不作限定。可选的，比较器采用运算放大器实现。进一步的，上述电压比较单元可以通过比较器实现，也可以通过其它的元器件实现，只需要能实现预定电压范围的模拟信号与基准电压对比的功能即可。

请参考图2-6，电压比较单元130接收电压转换单元110输出的预定电压范围的模拟信号V1与保护电压生成单元输出的基准电压Vref，通过比较器133进行比较得到比较结果V-oc。如果V1大于等于Vref，则V-oc是低电平，若V-oc小于第一阈值，则所述开关器件自动断开。可选的，第一阈值为开关件的工作电压。比较结果V-oc小于第一阈值时，表明电源的电压发生突然上升，且上升较快、上升的数值较大，此时触发硬件保护。开关件自动断开，关闭电源的信号输出。可选的，开关件为三极管，第一阈值为三极管的导通电压。可选的，当比较结果V-oc小于三极管的导通电压时，三极管截止，断开Uout信号输出。开关件为继电器。第一阈值为继电器的吸合电压。当比较结果V-oc小于继电器的吸合电压时，继电器断开Uout信号输出。

在一些实施例中，请参考图2和图6，所述微控制器还包括：第五输入端b和第五输出端a，所述第五输入端b与所述第三输出端134连接，所述第五输出端a与开关件141的一端连接。第五输入端b，用于输入电压比较单元130的比较结果V-oc。

如果V1小于Vref，则V-oc是高电平，电源电路正常工作。第三输出端134输出V-oc到微控制器121的第五输入端b之中；微控制器121监测到高电平且大于第二阈值，则软件保护未被触发，不进行电源保护动作。如果V1大于等Vref，则V-oc是低电平。当微控制器监测到V-oc为低电平时，将V-oc与第一阈值和第二阈值比较。第二阈值是触发保护电路的软件保护的阈值。第二阈值大于所述第一阈值。当V-oc大于等于第一阈值、且小于第二阈值，则触发保护电路的软件保护动作，即微控制器接收并监测V-oc，发出控制信号，微控制器控制信号输出的关闭。其中，第二阈值是在电压没有发生快速上升或突变时，触发软件保护的情况。

可选的，微控制器可以是单片机、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理技术)芯片或是其他能够实现本申请的设备。所述第五输入端b可以是DSP芯片内的GPIO(General Purpose Input Output，通用输入输出)端口。DSP芯片中的程序通过监测GPIO端口是高电平时，则判断输出电压没有超保护过压，正常工作。如果通过监测GPIO端口是低电平时，则判断是出现过压，再进行其他类如报警、关闭内部一些输出、继电器断开等动作。

在比较结果小于第一阈值时，电源在运行的过程中，输出信号发生比较大的突变，因此需要快速断开电源，以免器件损坏。在比较结果大于第一阈值且小于第二阈值时，电源此时在运行的过程中，发生了过压，但是可能过压不是突然发生或是过压的数值较小，可能不需要立刻断开，此时采用软件保护方式进行过压保护。此时通过微控制器的电压比较来判断和控制电源开关是否断开，以及后续一系列的保护动作是否进行。电源保护动作包括：报警、关闭内部的一些输出、继电器断开等。

本申请实施例还提供了一种保护电压可调的电源过压保护方法，所述保护电压可调的电源过压保护方法具体包括：

接收采样的模拟信号，并将所接收的采样的模拟信号转换为预定电压范围的模拟信号，输出预定电压范围的模拟信号；

获取保护电压设定值，将所设定的保护电压数字信号转换为模拟信号，作为基准电压，输出所述基准电压；

将所述预定电压范围的模拟信号与所述基准电压进行比较，输出比较结果；

根据所述比较结果控制所述过压保护电路的信号输出状态。

可选的，所述方法还包括：将所述预定电压范围的模拟信号输入到微控制器中，经电压转换后显示采样的模拟信号值。

当比较结果小于等于第一阈值时，直接触发硬件保护，所述开关器件自动断开。

所述微控制器接收比较结果，当所述比较结果大于第一阈值，且小于等于第二阈值时，关闭电源输出端的电压输出。

当比较结果大于第二阈值时，无需触发保护功能，信号正常输出。

具体结合附图1-6说明，通过电压转换单元110的第一输入端111接收采样的模拟信号，并将所接收的采样的模拟信号通过电压转换单元110转换为预定电压范围的模拟信号V1，从电压转换单元110的第一输出端113输出预定电压范围的模拟信号V1到比较单元的第二输入端131；

通过保护电压生成单元120获取保护电压设定值，将所设定的保护电压转换为模拟信号，作为基准电压Vref，从第二输出端122输出所述基准电压Vref到比较单元130的第三输入端132；

通过比较单元130将接收到的预定电压范围的模拟信号V1和基准电压Vref进行比较，从第三输出端134输出比较结果V-oc；

比较结果V-oc一方面输出到开关器件142，另一方面输出到微控制器121的第五输入端b；

当V1小于Vref时，电源电路正常工作；

当V1大于Vref，V-oc小于等于第一阈值时，开关件自动断开，关闭电源的信号输出。

其中，第一阈值是当V1大于Vref，且预定电压范围的模拟信号V1与基准电压Vref之间的差值较大时，所设定的阈值。比较结果V-oc小于等于第一阈值时，电源的电压发生突然上升，且上升较快、上升的数值较大。因此，在电压发生突变时，需要开关件快速响应，此时V1小于Vref，V-oc小于第一阈值，开关件自动迅速断开，关闭电源的信号输出。如此，可以实现快速响应，及时保护。

当V1大于Vref，V-oc大于第一阈值且小于等于第二阈值时，触发软件保护，微控制器121关闭电源输出端的电压输出。

在比较结果小于第一阈值时，电源在运行的过程中，输出信号发生比较大的突变，因此需要快速断开电源，以免器件损坏。在比较结果大于第一阈值且小于等于第二阈值时，电源此时在运行的过程中，发生了过压，但是可能过压不是突然发生或是过压的数值较小，可能不需要立刻断开，此时采用软件保护方式进行过压保护。此时通过微控制器的电压比较来判断和控制电源开关是否断开，以及后续一系列的保护动作是否进行。电源保护动作包括：报警、关闭内部的一些输出、继电器断开等。

本申请实施例还提供了一种电源，包括：上述的保护电压可调的过压保护电路。所述电源可以为：直流电源、开关电源、交流电源等。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：上述的保护电压可调的过压保护电路。

本发明实施例的电子设备是需要进行过压保护的其他应用场景，包括：移动通信设备、超移动个人计算机设备、便携式娱乐设备、服务器、其他具有数据交互功能的电子设备等。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述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。

应当理解，以上实施例均为示例性的，不用于包含权利要求所包含的所有可能的实施方式。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以在以上实施例的基础上做出各种变形和改变。同样的，也可以对以上实施例的各个技术特征进行任意组合，以形成可能没有被明确描述的本申请的另外的实施例。因此，上述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，不对本申请专利的保护范围进行限制。

Claims (8)

1.一种保护电压可调的过压保护电路，其特征在于，包括：

电压转换单元，包括第一输入端和第一输出端；所述第一输入端用于接收采样的模拟信号；所述电压转换单元用于将所述采样的模拟信号转换为预定电压范围的模拟信号；所述第一输出端用于输出所述预定电压范围的模拟信号；

保护电压生成单元，包括第二输出端；所述保护电压生成单元用于获取保护电压设定值，并将保护电压设定值从数字信号转换为模拟信号；所述第二输出端用于输出所述保护电压设定值的模拟信号；

电压比较单元，包括第二输入端、第三输入端和第三输出端；所述第二输入端与所述第一输出端连接，用于接收所述预定电压范围的模拟信号；所述第三输入端与所述第二输出端连接，用于接收所述保护电压设定值的模拟信号；所述电压比较单元用于比较所述预定电压范围的模拟信号与所述保护电压设定值的模拟信号，获得比较结果，所述比较结果为所述预定电压范围的模拟信号和所述保护电压设定值的模拟信号的差值；所述第三输出端用于输出比较结果；

控制单元，与所述第三输出端连接，所述控制单元包括开关件和微控制器，所述开关件根据所述比较结果控制自身的开关状态，所述微控制器用于根据所述比较结果控制所述过压保护电路的信号输出状态；其中，当所述比较结果小于等于所述开关件的工作电压时，所述开关件自动断开，关闭所述过压保护电路的信号输出；所述微控制器还用于将所述比较结果与第二阈值比较，当所述比较结果小于等于第二阈值时，所述开关件不断开，所述微控制器关闭所述过压保护电路的信号输出；所述第二阈值大于所述开关件的工作电压。

2.根据权利要求1所述的保护电压可调的过压保护电路，其特征在于，所述保护电压生成单元包括：所述微控制器，所述微控制器包括保护电压获取模块和数模转换模块；

所述保护电压获取模块用于获取数字信号形式的保护电压设定值；

所述数模转换模块用于将所述保护电压设定值从数字信号转换为模拟信号。

3.根据权利要求1所述的保护电压可调的过压保护电路，其特征在于，所述电压转换单元包括第四输出端；所述微控制器包括第四输入端，所述第四输出端与所述第四输入端连接，用于接收所述预定电压范围的模拟信号；所述微控制器用于将所述预定电压范围的模拟信号还原为采样的模拟信号值，以便显示。

4.根据权利要求1所述的保护电压可调的过压保护电路，其特征在于，所述开关件的一端与所述第三输出端连接，另一端与所述过压保护电路的信号输出端连接。

5.根据权利要求1所述的保护电压可调的过压保护电路，其特征在于，所述微控制器还包括第五输入端和第五输出端；所述第五输入端与所述第三输出端连接，用于接收所述比较结果；所述第五输出端与所述信号输出端连接。

6.一种保护电压可调的过压保护方法，其特征在于，包括：

接收采样的模拟信号，并将所接收的采样的模拟信号转换为预定电压范围的模拟信号，输出预定电压范围的模拟信号；

获取保护电压设定值，将保护电压设定值从数字信号转换为模拟信号，输出所述保护电压设定值的模拟信号；

将所述预定电压范围的模拟信号与所述保护电压设定值进行比较，输出比较结果，所述比较结果为所述预定电压范围的模拟信号和所述保护电压设定值的模拟信号的差值；

根据所述比较结果控制过压保护电路的信号输出状态；其中，当所述比较结果小于等于开关件的工作电压时，控制所述开关件自动断开，关闭所述过压保护电路的信号输出；当所述比较结果小于等于第二阈值时，控制所述开关件不断开，关闭所述过压保护电路的信号输出；所述第二阈值大于所述开关件的工作电压。

7.一种电源，其特征在于，包括：权利要求1至5中任一项所述的保护电压可调的过压保护电路。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：权利要求1至5中任一项所述的保护电压可调的过压保护电路。