CN209448421U - 一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路，包括输入滤波电路、过压检测电路、欠压检测电路、输出控制电路，所述输入滤波电路包括电容C1，电容C1一端接地，另一端与过压检测电路相互连接；所述过压检测电路包括电阻R1、电阻R2、滤波电容C9、稳压管ZD1和NPN三极管Q1，欠压检测电路包括电阻R3、电阻R4、稳压管ZD2和NPN三极管Q2，过压检测电路、欠压检测电路相连接；所述输出控制电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和NPN三极管Q3，输出控制电路与欠压检测电路相连接；本实用新型通过在电源输入端配置低压、过压保护控制电路，保证产品在安全范围内正常工作，且实施成本低廉，安全可靠，结构简单，具备很强的实用价值。

Description

一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路

技术领域

本实用新型涉及保护电路技术领域，具体为一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路。

背景技术

车载电子产品由于汽车启动过程中电池电压骤降或者骤升带来的冲击电压，高于车载电子产品的耐压范围，将会给电子产品带来致命损伤，导致产品不能工作，耐压高的芯片价格相对很高，对于企业来说，增加了产品成本，这样不利于提高经济效益及规模生产。市场上一部分产品采用比较器，基准源以及电阻分压来实现过欠压保护检测电路，这种电路结构比较复杂，成本较高。另外一些产品采用电压采样电阻和单片机构成过欠压保护检测电路，进行高精度的电压检测；但是单片机及其供电LDO价格相对较高，同样对于企业来说，增加了产品成本，这样不利于提高经济效益及规模生产。

鉴于以上问题，需要一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路，保护产品由于输入电压波动太大而造成功能丧失，而且需要其电路成本低，可靠性高，电路容易实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路，包括输入滤波电路、过压检测电路、欠压检测电路、输出控制电路，所述输入滤波电路包括电容C1，电容C1一端接地，另一端与过压检测电路相互连接；所述过压检测电路包括电阻R1、电阻R2、滤波电容C9、稳压管ZD1和NPN三极管Q1，欠压检测电路包括电阻R3、电阻R4、稳压管ZD2和NPN三极管Q2，过压检测电路、欠压检测电路相互连接；所述输出控制电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和NPN三极管Q3，输出控制电路与欠压检测电路相连接。

优选的，所述电阻R1、稳压管ZD1、电阻R2依次串联，电阻R1与电容C1相连接，滤波电容C9、NPN三极管Q1均与电阻R2并联，且并联线接地。

优选的，所述电阻R3、稳压管ZD2、电阻R4、NPN三极管Q2依次串联，且电阻R3与电容C1相连接，NPN三极管Q1的引脚连接在稳压管ZD2、电阻R4之间，NPN三极管Q2接地。

优选的，所述电阻R5、电阻R6、电阻R7依次串联，电阻R8和NPN三极管Q3相互串联，且NPN三极管Q3的引脚接在电阻R6、电阻R7之间，NPN三极管Q2的引脚接在电阻R5、电阻R6之间，电阻R7和NPN三极管Q3接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在汽车启动瞬间，12V电池电压瞬间会骤降至9V以下，然后会骤升到26V左右，当12V电池电压波动时，该电路检测到电压低于9V或者电压高于16V，拉低使能信号，使产品处于保护状态，让产品的工作范围在9-16V的安全范围内；可以有效地防止在汽车启动时车载电子产品元器件由于耐压或者过电流能力不够导致损坏电子产品，而且电路结构简单，易于实现，可靠性高且成本低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标号：1、输入滤波电路；2、过压检测电路；3、欠压检测电路；4、输出控制电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路，包括输入滤波电路1、过压检测电路2、欠压检测电路3、输出控制电路4，所述输入滤波电路1包括电容C1，电容C1一端接地，另一端与过压检测电路2相互连接；所述过压检测电路2包括电阻R1、电阻R2、滤波电容C9、稳压管ZD1和NPN三极管Q1，欠压检测电路3包括电阻R3、电阻R4、稳压管ZD2和NPN三极管Q2，过压检测电路2、欠压检测电路3相互连接；所述输出控制电路4包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和NPN三极管Q3，输出控制电路4与欠压检测电路3相连接。

进一步的，所述电阻R1、稳压管ZD1、电阻R2依次串联，电阻R1与电容C1相连接，滤波电容C9、NPN三极管Q1均与电阻R2并联，且并联线接地。

进一步的，所述电阻R3、稳压管ZD2、电阻R4、NPN三极管Q2依次串联，且电阻R3与电容C1相连接，NPN三极管Q1的引脚连接在稳压管ZD2、电阻R4之间，NPN三极管Q2接地。

进一步的，所述电阻R5、电阻R6、电阻R7依次串联，电阻R8和NPN三极管Q3相互串联，且NPN三极管Q3的引脚接在电阻R6、电阻R7之间，NPN三极管Q2的引脚接在电阻R5、电阻R6之间，电阻R7和NPN三极管Q3接地。

工作原理：输入滤波电路1由C1构成，主要是滤除输入电压的瞬时波动，防止过压电路和欠压电路出现误动作，影响产品正常使用。

过压检测电路2由电阻R1、R2，滤波电容C9，稳压管ZD1，NPN三极管Q1组成，其中PNP三极管Q1的基极与发射极的开通电压记为Vbe_Q1，稳压二极管ZD1的稳定电压记为Vz_ZD1,当Vin＜Vbe_Q1+Vz_ZD1，则三极管Q1不导通；当Vin≥VEB_Q1+Vz_ZD1，则三极管Q1导通；其中过压值主要是由稳压二极管ZD1决定，电阻R1起到限流作用，R2起到固定偏置作用，C2起到滤波作用。

欠压检测电路3由电阻R3、R4，稳压管ZD2，NPN三极管Q2组成；其中NPN三极管Q2的基极与发射机的开通电压记为Vbe_Q2，稳压二极管ZD1的稳定电压记为Vz_ZD2,当Vin＜Vbe_Q2+Vz_ZD2，则三极管Q2不导通，当Vin＞Vbe_Q2+Vz_ZD2，则三极管Q2导通，其中过压值主要是由稳压二极管ZD2决定，电阻R3、R4起到限流作用。

输出控制电路4由限流电阻R5、R6、R8；偏置电阻R7；通过NPN三极管Q3的开关状态，控制EN_able信号的高低电平来控制MOSFET或者芯片的使能信号脚，从而达到控制产品的工作状态的目的。

综上所述，当Vbe_Q1+Vz_D1≤Vin≤Vbe_Q2+Vz_ZD2，三极管Q1不导通，三极管Q2导通，从而三极管Q3不导通，EN_able信号为高电平，产品正常工作。当电源输入电压Vin＞VEB_Q1+Vz_D1，三极管Q1导通，三极管Q2不导通，从而三极管Q3导通，EN_able信号为低电平，产品过压保护。当电源输入电压Vin＜VEB_Q2+Vz_D2，三极管Q1，Q2不导通，从而三极管Q3导通，EN_able信号为低电平，产品欠压保护。

本实用新型所述的电路应用在车载电源或者汽车电子相关产品上，对现有的汽车电子产品做出的有益改进，具有非常重要的实际推广意义。车载电子产品由于汽车启动过程中电池电压骤降或者骤升带来的冲击电压，如果电压高于车载电子产品的耐压范围，将会给电子产品带来致命损伤，导致产品不能工作，影响用户的使用；将产品的工作电压范围控制在安全范围内，保护产品正常工作。当然，对于各个领域的车载电子产品，如果需求过欠压保护控制电路，都可以使用本实用新型中一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路，极具有市场竞争力。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路，其特征在于：包括输入滤波电路(1)、过压检测电路(2)、欠压检测电路(3)、输出控制电路(4)，所述输入滤波电路(1)包括电容C1，电容C1一端接地，另一端与过压检测电路(2)相互连接；所述过压检测电路(2)包括电阻R1、电阻R2、滤波电容C9、稳压管ZD1和NPN三极管Q1，欠压检测电路(3)包括电阻R3、电阻R4、稳压管ZD2和NPN三极管Q2，过压检测电路(2)、欠压检测电路(3)相互连接；所述输出控制电路(4)包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和NPN三极管Q3，输出控制电路(4)与欠压检测电路(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路，其特征在于：所述电阻R1、稳压管ZD1、电阻R2依次串联，电阻R1与电容C1相连接，滤波电容C9、NPN三极管Q1均与电阻R2并联，且并联线接地。

3.根据权利要求2所述的一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路，其特征在于：所述电阻R3、稳压管ZD2、电阻R4、NPN三极管Q2依次串联，且电阻R3与电容C1相连接，NPN三极管Q1的引脚连接在稳压管ZD2、电阻R4之间，NPN三极管Q2接地。

4.根据权利要求3所述的一种低成本高稳定性的过欠压保护检测电路，其特征在于：所述电阻R5、电阻R6、电阻R7依次串联，电阻R8和NPN三极管Q3相互串联，且NPN三极管Q3的引脚接在电阻R6、电阻R7之间，NPN三极管Q2的引脚接在电阻R5、电阻R6之间，电阻R7和NPN三极管Q3接地。