CN209767145U - 一种级联电源及其串联保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种级联电源及其串联保护电路，其中，所述级联电源的串联保护电路与电源输入端和电源输出端连接，包括第一开关模块、第二开关模块和串联控制模块；所述串联控制模块与第一开关模块连接，用于控制所述第一开关模块导通或关断；所述第一开关模块还和第二开关模块连接，用于根据当前的工作状态输出相应的控制电平至第二开关模块；所述第二开关模块还与电源输出端和电源输出端连接，用于根据所述控制电平切换为导通或关断，进而控制电源的输出状态。通过简单的串联保护方式实现电源保护，简化电源保护电路，降低生产成本。

Description

一种级联电源及其串联保护电路

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，特别涉及一种级联电源及其串联保护电路。

背景技术

目前，在产品形态和功能日趋多样化的今天，尤其是电视机领域，艺术化、模块化突飞猛进，在不同的模块之间，供电保护问题日益突出，由于带电热插拔会损坏器件，往往在设计上会设置多重保护电路，以避免上电烧坏电路的情况，比如增加电源检测电路，需要在两个级联模块端口都加电源检测模块，两端都加电源切换开关，使得造成成本增高。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种级联电源及其串联保护电路，通过简单的串联保护方式实现电源保护，简化电源保护电路，降低生产成本。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种级联电源的串联保护电路，其与电源输入端和电源输出端连接，所述级联电源的串联保护电路包括第一开关模块、第二开关模块和串联控制模块；所述串联控制模块与第一开关模块连接，用于控制所述第一开关模块导通或关断；所述第一开关模块还和第二开关模块连接，用于根据当前的工作状态输出相应的控制电平至第二开关模块；所述第二开关模块还与电源输出端和电源输出端连接，用于根据所述控制电平切换为导通或关断，进而控制电源的输出状态。

所述的级联电源的串联保护电路中，所述串联控制模块包括至少两个依次串联的开关，当所有开关均闭合时控制所述第一开关模块导通，当至少一个开关断开时控制所述第一开关模块关断。

所述的级联电源的串联保护电路中，所述第一开关模块在导通时输出第一电平至第二开关模块，在关断时输出第二电平至第二开关模块。

所述的级联电源的串联保护电路中，所述第二开关模块在接收到第一电平时切换为导通，控制电源开始输出；在接收到第二电平时切换为关断，控制电源停止输出。

所述的级联电源的串联保护电路中，还包括用于对所述串联控制模块进行限流保护的限流模块，所述限流模块与所述串联控制模块连接。

所述的级联电源的串联保护电路中，所述限流模块包括第一电阻，所述第一电阻的一端连接供电端，所述第一电阻的另一端连接串联控制模块。

所述的级联电源的串联保护电路中，所述第一开关模块包括三极管和第二电阻，所述三极管的基极连接所述第二电阻的一端，所述三极管的发射极连接所述串联控制模块，所述三极管的集电极连接所述第二开关模块；所述第二电阻的另一端连接供电端。

所述的级联电源的串联保护电路中，所述第二开关模块包括MOS管、第三电阻和第四电阻；所述MOS管的栅极通过所述第四电阻与所述第一开关模块连接，源极连接电源输入端，漏极连接电源输出端，所述第三电阻的一端连接所述MOS管的源极，另一端与所述MOS管的栅极连接。

所述的级联电源的串联保护电路中，所述三极管为NPN型三极管，所述MOS管为P沟道MOS管。

一种级联电源，其包括如上所述的串联保护电路。

相较于现有技术，本实用新型提供的级联电源及其串联保护电路中，所述级联电源的串联保护电路与电源输入端和电源输出端连接，包括第一开关模块、第二开关模块和串联控制模块；所述串联控制模块与第一开关模块连接，用于控制所述第一开关模块导通或关断；所述第一开关模块还和第二开关模块连接，用于根据当前的工作状态输出相应的控制电平至第二开关模块；所述第二开关模块还与电源输出端和电源输出端连接，用于根据所述控制电平切换为导通或关断，进而控制电源的输出状态。通过简单的串联保护方式实现电源保护，简化电源保护电路，降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的级联电源的串联保护电路的结构框图。

图2为本实用新型提供的级联电源的串联保护电路的电路图。

具体实施方式

本实用新型提一种级联电源及其串联保护电路，通过简单的串联保护方式实现电源保护，简化电源保护电路，降低生产成本。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的级联电源的串联保护电路与电源输入端V_IN和电源输出端V_OUT连接，其包括第一开关模块10、第二开关模块20和串联控制模块30，所述串联控制模块30与第一开关模块10连接，所述第一开关模块10还与第二开关模块20连接，所述第二开关模块20与电源输入端V_IN和电源输出端V_OUT连接，其中，所述串联控制模块30用于控制所述第一开关模块10导通或关断；所述第一开关模块10用于根据当前的工作状态输出相应的控制电平至第二开关模块20；所述第二开关模块20还与电源输出端V_OUT和电源输出端V_OUT连接，用于根据所述控制电平切换为导通或关断，进而控制电源的输出状态。

本实施例中，所述串联控制模块30设置在相邻级联模块之间，例如以主板和功放板为例，主板通过电源输出端V_OUT为功放板供电，所述串联控制模块30则连接在所述主板和功放板之间，通过所述串联控制模块30控制第一开关模块10的工作状态，进而输出相应的控制电平至第二开关模块20，由第二开关模块20控制电源的输出状态，对主板和功放板之间的供电进行保护，在串联控制模块30的控制下实现电源保护，无需在相邻级联模块的两端均设置电源检测和开关电路，有效简化了电源保护电路，在确保电源安全性的同时也降低了生产成本。

进一步地，请一并参阅图2，所述串联控制模块30包括至少两个依次串联的开关，当所有开关均闭合时控制所述第一开关模块10导通，当至少一个开关断开时控制所述第一开关模块10关断。即通过设置多个开关以串联的方式实现电源保护，只有在所有开关均闭合时才控制第一开关模块10导通，否则控制第一开关模块10关断，使得相邻级联模块之间仅需通过串联的开关实现电源输出状态控制，节约了一组电源检测和开关电路，简化了电路设计。

具体地，第一开关模块10用于在导通时输出第一电平至第二开关模块20，在关断时输出第二电平至第二开关模块20，本实施例中，通过多个串联开关的闭合关断状态控制第一开关模块10的工作状态，使其在导通时输出第一电平（本实施例中为低电平）至第二开关模块20，在关断时输出第二电平（本实施例中为高电平）至第二开关模块20，在串联控制模块30的控制下输出相应的电平信号以控制第二开关模块20的工作状态，实现电源输出状态的切换。

相应地，所述第二开关模块20具体用于在接收到第一电平时切换为导通，控制电源开始输出；在接收到第二电平时切换为关断，控制电源停止输出。即本实施例中，所述第二开关模块20在接收到低电平信号时切换为导通状态，使电源开始输出至相邻级联模块中的下一级，在接收到高电平信号时切换为关断状态，使电源停止输出，从而准确地控制电源输出状态，在简化了电路设计的同时实现了有效的电源输出控制，确保电源保护的准确性。

具体实施时，以四个开关为例，如图2所示，四个开关S1、S2、S3和S4依次串联，当然在其它实施例中也可根据实际需求设置开关数量，本实用新型对此不作限定，优选地，所有开关可均分设置在相邻级联模块上，例如开关S1和S2设置在主板上，而开关S3和S4设置在功放板上，当四个开关均闭合时则控制所述第一开关模块10导通，当至少一个开关断开时控制所述第一开关模块10关断，也就是说，当主板和功放板之间的四个开关均闭合时控制第一开关模块10导通，此时输出第一电平至第二开关模块20使其导通，进而控制电源开始输出，后级电路开始工作；而只要四个开关中有一个断开，则第一开关模块10关断，进而输出第二电平至第二开关模块20使其关断，停止输出电源至后级电路，因此，只有在所有开关均为闭合状态时，才会正常输出电源至后级电路使其工作，通过简单的串联开关保护方式实现供电保护，降低生产成本。

优选地，本实用新型提供的级联电源的串联保护电路还包括用于对所述串联控制模块30进行限流保护的限流模块40，所述限流模块40与所述串联控制模块30连接，通过所述限流模块40对流经串联控制模块30的电流进行限制，确保串联控制模块30的正常工作，提高串联保护电路工作的稳定性。

具体地，所述限流模块40包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端连接供电端，所述第一电阻R1的另一端连接串联控制模块30。

所述第一开关模块10包括三极管Q1和第二电阻R2，所述三极管Q1的基极连接所述第二电阻R2的一端，所述三极管Q1的发射极连接所述串联控制模块30，所述三极管Q1的集电极连接所述第二开关模块20；所述第二电阻R2的另一端连接供电端，本实施例中，所述三极管Q1为NPN型三极管。

所述第二开关模块20包括MOS管Q2、第三电阻R3和第四电阻R4；所述MOS管Q2的栅极通过所述第四电阻R4与所述第一开关模块10连接，源极连接电源输入端V_IN，漏极连接电源输出端V_OUT，所述第三电阻R3的一端连接所述MOS管Q2的源极，另一端与所述MOS管Q2的栅极连接，本实施例中，所述MOS管Q2为P沟道MOS管。

为更好地理解本实用新型提供的级联电源的串联保护电路的工作过程，以下结合图2，对所述级联电源的串联保护电路的工作过程进行描述：

四个开关S1、S2、S3和S4依次串联，其中开关S1和S2设置在主板上，开关S3和S4设置在功放板上，通过第一电阻R1限制四个开关的电流防止其损坏，第二电阻R2为保持电阻，保持三极管Q1基极一直处于加电状态，当其中一个开关没接通时，三极管Q1的发射极为高电平，此时三极管Q1不导通，MOS管Q2的栅极为高电平，MOS管Q2不导通，切断电源输出端V_OUT与电源输入端V_IN之间的通路，电源关闭；当四个开关均接通时，三极管Q1的发射极为低电平，此时三极管Q1导通，进而将MOS管Q2的栅极拉低，使得MOS管Q2导通，开始输出电源为后级电路供电，从而通过最少的器件实现了相邻级联模块之间的供电控制，有效节约电源保护电路的成本。

基于上述的级联电源的串联保护电路，本实用新型还提供一种级联电源，包如上所述的级联电源的串联保护电路，由于上文已对该级联电源的串联保护电路进行了详细描述，此处不再赘述。

综上所述，本实用新型提供的级联电源及其串联保护电路中，所述级联电源的串联保护电路与电源输入端和电源输出端连接，包括第一开关模块、第二开关模块和串联控制模块；所述串联控制模块与第一开关模块连接，用于控制所述第一开关模块导通或关断；所述第一开关模块还和第二开关模块连接，用于根据当前的工作状态输出相应的控制电平至第二开关模块；所述第二开关模块还与电源输出端和电源输出端连接，用于根据所述控制电平切换为导通或关断，进而控制电源的输出状态。通过简单的串联保护方式实现电源保护，简化电源保护电路，在确保电源安全性的同时也降低了生产成本。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种级联电源的串联保护电路，其与电源输入端和电源输出端连接，其特征在于，所述级联电源的串联保护电路包括第一开关模块、第二开关模块和串联控制模块；所述串联控制模块与第一开关模块连接，用于控制所述第一开关模块导通或关断；所述第一开关模块还和第二开关模块连接，用于根据当前的工作状态输出相应的控制电平至第二开关模块；所述第二开关模块还与电源输出端和电源输出端连接，用于根据所述控制电平切换为导通或关断，进而控制电源的输出状态。

2.根据权利要求1所述的级联电源的串联保护电路，其特征在于，所述串联控制模块包括至少两个依次串联的开关，当所有开关均闭合时控制所述第一开关模块导通，当至少一个开关断开时控制所述第一开关模块关断。

3.根据权利要求2所述的级联电源的串联保护电路，其特征在于，所述第一开关模块在导通时输出第一电平至第二开关模块，在关断时输出第二电平至第二开关模块。

4.根据权利要求3所述的级联电源的串联保护电路，其特征在于，所述第二开关模块在接收到第一电平时切换为导通，控制电源开始输出；在接收到第二电平时切换为关断，控制电源停止输出。

5.根据权利要求1所述的级联电源的串联保护电路，其特征在于，还包括用于对所述串联控制模块进行限流保护的限流模块，所述限流模块与所述串联控制模块连接。

6.根据权利要求5所述的级联电源的串联保护电路，其特征在于，所述限流模块包括第一电阻，所述第一电阻的一端连接供电端，所述第一电阻的另一端连接串联控制模块。

7.根据权利要求1所述的级联电源的串联保护电路，其特征在于，所述第一开关模块包括三极管和第二电阻，所述三极管的基极连接所述第二电阻的一端，所述三极管的发射极连接所述串联控制模块，所述三极管的集电极连接所述第二开关模块；所述第二电阻的另一端连接供电端。

8.根据权利要求7所述的级联电源的串联保护电路，其特征在于，所述第二开关模块包括MOS管、第三电阻和第四电阻；所述MOS管的栅极通过所述第四电阻与所述第一开关模块连接，源极连接电源输入端，漏极连接电源输出端，所述第三电阻的一端连接所述MOS管的源极，另一端与所述MOS管的栅极连接。

9.根据权利要求8所述的级联电源的串联保护电路，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管，所述MOS管为P沟道MOS管。

10.一种级联电源，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的级联电源的串联保护电路。