CN204068199U - 一种欠压浪涌电流保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及供电设备保护电路技术领域，公开了一种欠压浪涌电流保护电路。它包括启动电路、比较电路、RC缓冲电路、电子开关电路，比较电路与电子开关电路相连接，电子开关电路与所述RC缓冲电路相连接；为本电路接通电源，启动电路工作，给比较电路供电，当输入电压低于本电路的工作电压时，比较电路输出高电平，控制电子开关电路中的第一开关管导通，第二开关管关断，电路处于欠压状态不工作；当输入电压高于本电路的工作电压时，比较电路输出低电平，控制电子开关电路中的第一开关管关断，第二开关管导通，电路处于工作状态，电流通过RC缓冲电路缓慢增加，避免受到浪涌电流的冲击。本实用新型体积小、可靠性高，工作温度范围宽，用途广泛。

Description

一种欠压浪涌电流保护电路

技术领域

本实用新型涉及供电设备保护电路技术领域，具体的说是一种欠压浪涌电流保护电路。

背景技术

随着电子技术的发展和广泛应用，人们对系统供电的要求越来越高，尤其是在航天、航空、船舶等领域对供电系统要求更加严格。在很多系统供电设备中，当设备掉电时，由于输入滤波电容迅速充电，导致输入电流或输入电压过低，输入端无法能承受浪涌电流，就会反复启动系统供电设备。由于没有欠压保护，输入端电流特别大，供电设备将承受很大的电流，有时会达到供电设备的极限数值，存在很大的隐患。系统供电设备在启动或掉电重新启动时，产生很大浪涌电流，也会存在很大的隐患。用户在选用系统供电设备时为了防止上述现象给设备带来的损害，会留有很大的余量，增加了整机的成本。

现有技术在系统供电设备输入端增加热敏电阻来消除设备启动时产生的浪涌电流，这种保护方式同时也增加了输入母线的压降、母线会产生很大的功耗，系统供电设备在低限时也不会正常工作，大大降低了系统供电设备的使用效率和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种欠压浪涌电流保护电路，以解决输入电压不稳定产生掉电、供电设备反复启动冲击电流大，系统供电设备容易受到损害的问题。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案为：

一种欠压浪涌电流保护电路，它包括启动电路、比较电路，它还包括RC缓冲电路、电子开关电路，所述比较电路与电子开关电路相连接，所述电子开关电路与所述RC缓冲电路相连接；为本电路接通电源，启动电路工作，给比较电路供电，当输入电压低于本电路的工作电压时，比较电路输出高电平，控制电子开关电路中的第一开关管导通，第二开关管关断，电路处于欠压状态不工作；当输入电压高于本电路的工作电压时，比较电路输出低电平，控制电子开关电路中的第一开关管关断，第二开关管导通，电路处于工作状态，电流通过RC缓冲电路缓慢增加，避免受到浪涌电流的冲击。

作为本实用新型的进一步改进，所述电子开关电路由两个NMOS管构成的第一开关管、第二开关管及第二稳压二极管、第七电阻组成，所述第一开关管的栅极与比较器中的第一比较器芯片的输出端1脚相连接，第一开关管的源极和电源输入端负极相连接，第一开关管的漏极与第二开关管的栅极、第二稳压二极管的阴极、第七电阻的一端、缓冲电路中的第八电阻的一端、第四电容的一端相连接，第二开关管的源极、第七电阻的另一端、第二稳压管的阳极和电源输入端负极相连接，第二开关管的漏极与输出端连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述RC缓冲电路包括第八电阻、第四电容，第八电阻的一端与电源输入端正极相连接，第八电阻的另一端与第四电容的一端相连接，第四电容的另一端与电源输入端负极相连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述启动电路由第一三极管、第一稳压管、第六电阻组成，第一三极管的集电极与电源输入端正极相连接，基极与第六电阻的一端、第一稳压管的阴极相连接，发射极与所述比较电路中的第三电容的一端相连接，第一稳压管的阳极与电源输入端负极相连接，第六电阻的另一端与电源输入端正极相连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述比较电路由第一芯片、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻组成，第一芯片的反相输入端2脚与第一电阻、第二电阻、第二电容的一端相连接，第一电阻的另一端与电源输入端正极相连接，第二电阻的另一端、第二电容的另一端与电源输入端负极相连接，第一芯片的正相输入端3脚与第三电阻、第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端与电源输入端负极相连接，第一芯片的电源负极4脚与所述第一三极管的发射极、第三电阻的另一端、第五电阻的一端、第三电容的一端相连接，第三电容的另一端与电源输入端负极相连接，第一芯片的电源正极8脚与电源输入端负极相连接，第一芯片的输出端1脚与第五电阻的另一端、所述第一开关管的栅极相连接。

作为本实用新型的更进一步改进，电源输入端正极与负极之间连接有第一电容，电源输出端正极与第五电容的一端相连接，第五电容的另一端与电源输出端连接，所述第一电容、第五电容为母线滤波电容。

作为本实用新型的更进一步改进，所述第一三极管为NPN型三极管。

本实用新型在直流供电的输入端设置由比较电路和电子开关电路组成的欠压保护电路，保证系统供电设备在正常的工作电压范围内正常工作，该电路具有自恢复功能，当低于正常工作电压时关断，等恢复正常工作电压后，正常工作；由缓冲电路组成的浪涌电流限制电路，第二开关管在导通时电流通过RC缓冲电路缓慢增加，使得低压直流供电设备在启动期间防止任何静态或者阻抗形成更大电流冲击，提高了系统供电设备的可靠性，有效地保护了用电设备的安全。本实用新型采用厚膜混合集成电路工艺制造生产，采用裸芯片装配，金属双列直插全气密封装，体积小、可靠性高，工作温度范围宽（-55℃～125℃），在恶劣的环境下正常工作，广泛应用在航天、航空、船舶、仪器仪表等领域。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的电路原理图；

图中：

1、启动电路，2、比较电路，3、RC电子缓冲电路，4、电子开关电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、图2所示的一种欠压浪涌电流保护电路，它包括启动电路1、比较电路2，它还包括RC缓冲电路3、电子开关电路4，比较电路2与电子开关电路4相连接，电子开关电路4与RC缓冲电路3相连接。 

电子开关电路4由两个NMOS管构成的第一开关管Q1、第二开关管Q2及第二稳压二极管DZ2、第七电阻R7组成，第一开关管Q1的栅极与比较器2中的第一比较器芯片IC1的输出端1脚相连接，第一开关管Q1的源极和电源输入端负极-Vin相连接，第一开关管Q1的漏极与第二开关管Q2的栅极、第二稳压二极管DZ2的阴极、第七电阻R7的一端、缓冲电路3中的第八电阻R8的一端、第四电容C4的一端相连接，第二开关管Q2的源极、第七电阻R7的另一端、第二稳压管DZ2的阳极和电源输入端负极-Vin相连接，第二开关管Q2的漏极与输出端GND连接。

RC缓冲电路3包括第八电阻R8、第四电容C4，第八电阻R8的一端与电源输入端正极+Vin相连接，第八电阻R8的另一端与第四电容C4的一端相连接，第四电容C4的另一端与电源输入端负极-Vin相连接。

启动电路1由第一三极管T1、第一稳压管DZ1、第六电阻R6组成，第一三极管T1的集电极与电源输入端正极+Vin相连接，基极与第六电阻R6的一端、第一稳压管DZ1的阴极相连接，发射极与比较电路2中的第三电容C3的一端相连接，第一稳压管DZ1的阳极与电源输入端负极-Vin相连接，第六电阻R6的另一端与电源输入端正极+Vin相连接。

比较电路2由第一芯片IC1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5组成，第一芯片IC1的反相输入端2脚与第一电阻R1、第二电阻R2、第二电容C2的一端相连接，第一电阻R1的另一端与电源输入端正极+Vin相连接，第二电阻R2的另一端、第二电容C2的另一端与电源输入端负极-Vin相连接，第一芯片IC1的正相输入端3脚与第三电阻R3、第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端与电源输入端负极-Vin相连接，第一芯片IC1的电源负极4脚与第一三极管T1的发射极、第三电阻R3的另一端、第五电阻R5的一端、第三电容C3的一端相连接，第三电容C3的另一端与电源输入端负极-Vin相连接，第一芯片IC1的电源正极8脚与电源输入端负极-Vin相连接，第一芯片IC1的输出端1脚与第五电阻R5的另一端、第一开关管Q1的栅极相连接。

电源输入端正极（+Vin）与负极（-Vin）之间连接有第一电容（C1），电源输出端正极（+Vout）与第五电容（C5）的一端相连接，第五电容（C5）的另一端与电源输出端（GND）连接，所述第一电容（C1）、第五电容（C5）为母线滤波电容。

第一三极管T1为NPN型三极管。

为本电路接通电源，启动电路1工作，给比较电路2供电，当输入电压低于本电路的工作电压时，比较电路4输出高电平，控制电子开关电路4中的第一开关管Q1导通，第二开关管Q2关断，电路处于欠压状态不工作；当输入电压高于本电路的工作电压时，比较电路4输出低电平，控制电子开关电路4中的第一开关管Q1关断，第二开关管Q2导通，电路处于工作状态，电流通过RC缓冲电路3缓慢增加，避免受到浪涌电流的冲击。

    在本实施例中IC1的型号为LM193，T1的型号为2SD1005，Q1的型号为IRLR2803，Q2的型号为IRF540。。 

Claims (7)

1.一种欠压浪涌电流保护电路，它包括启动电路（1）、比较电路（2），其特征在于：它还包括RC缓冲电路（3）、电子开关电路（4），所述比较电路（2）与电子开关电路（4）相连接，所述电子开关电路（4）与所述RC缓冲电路（3）相连接；为本电路接通电源，启动电路（1）工作，给比较电路（2）供电，当输入电压低于本电路的工作电压时，比较电路（4）输出高电平，控制电子开关电路（4）中的第一开关管（Q1）导通，第二开关管（Q2）关断，电路处于欠压状态不工作；当输入电压高于本电路的工作电压时，比较电路（4）输出低电平，控制电子开关电路（4）中的第一开关管（Q1）关断，第二开关管（Q2）导通，电路处于工作状态，电流通过RC缓冲电路（3）缓慢增加，避免受到浪涌电流的冲击。

2.根据权利要求1所述的一种欠压浪涌电流保护电路，其特征在于：所述电子开关电路（4）由两个NMOS管构成的第一开关管（Q1）、第二开关管（Q2）及第二稳压二极管（DZ2）、第七电阻（R7）组成，所述第一开关管（Q1）的栅极与比较器（2）中的第一比较器芯片（IC1）的输出端1脚相连接，第一开关管（Q1）的源极和电源输入端负极（-Vin）相连接，第一开关管（Q1）的漏极与第二开关管（Q2）的栅极、第二稳压二极管（DZ2）的阴极、第七电阻（R7）的一端、缓冲电路（3）中的第八电阻（R8）的一端、第四电容（C4）的一端相连接，第二开关管（Q2）的源极、第七电阻（R7）的另一端、第二稳压管（DZ2）的阳极和电源输入端负极（-Vin）相连接，第二开关管（Q2）的漏极与输出端（GND）连接。

3.根据权利要求1所述的一种欠压浪涌电流保护电路，其特征在于：所述RC缓冲电路（3）包括第八电阻（R8）、第四电容（C4），第八电阻（R8）的一端与电源输入端正极（+Vin）相连接，第八电阻（R8）的另一端与第四电容（C4）的一端相连接，第四电容（C4）的另一端与电源输入端负极（-Vin）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种欠压浪涌电流保护电路，其特征在于：所述启动电路（1）由第一三极管（T1）、第一稳压管（DZ1）、第六电阻（R6）组成，第一三极管（T1）的集电极与电源输入端正极（+Vin）相连接，基极与第六电阻（R6）的一端、第一稳压管（DZ1）的阴极相连接，发射极与所述比较电路（2）中的第三电容（C3）的一端相连接，第一稳压管（DZ1）的阳极与电源输入端负极（-Vin）相连接，第六电阻（R6）的另一端与电源输入端正极（+Vin）相连接。

5.根据权利要求4所述的一种欠压浪涌电流保护电路，其特征在于：所述比较电路（2）由第一芯片（IC1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第一电阻（R1）第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）组成，第一芯片（IC1）的反相输入端2脚与第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第二电容（C2）的一端相连接，第一电阻（R1）的另一端与电源输入端正极（+Vin）相连接，第二电阻（R2）的另一端、第二电容（C2）的另一端与电源输入端负极（-Vin）相连接，第一芯片（IC1）的正相输入端3脚与第三电阻（R3）、第四电阻（R4）的一端连接，第四电阻（R4）的另一端与电源输入端负极（-Vin）相连接，第一芯片（IC1）的电源负极4脚与所述第一三极管（T1）的发射极、第三电阻（R3）的另一端、第五电阻（R5）的一端、第三电容（C3）的一端相连接，第三电容（C3）的另一端与电源输入端负极（-Vin）相连接，第一芯片（IC1）的电源正极8脚与电源输入端负极（-Vin）相连接，第一芯片（IC1）的输出端1脚与第五电阻（R5）的另一端、所述第一开关管（Q1）的栅极相连接。

6.根据权利要求1所述的一种欠压浪涌电流保护电路，其特征在于：电源输入端正极（+Vin）与负极（-Vin）之间连接有第一电容（C1），电源输出端正极（+Vout）与第五电容（C5）的一端相连接，第五电容（C5）的另一端与电源输出端（GND）连接，所述第一电容（C1）、第五电容（C5）为母线滤波电容。

7.根据权利要求4所述的一种欠压浪涌电流保护电路，其特征在于：所述第一三极管（T1）为NPN型三极管。