CN213125836U - 一种机载供电及维持电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种机载供电及维持电路，包括欠压保护电路、升降压电路、过压保护电路、控制电路和放电开关电路，过压保护电路和欠压保护电路电连接，过压电路对机载供电及维持电路起到过压保护的作用，欠压保护电路对机载供电及维持电路起到欠压保护的作用；控制电路与放电开关电路电连接，控制电路能够控制放电开关电路的开关闭合状态，通过合理的电路设计使得本实用新型具备在低电压输入时，电路升压后直接给后级变换器供电，同时给外接电容充电，以保证整机在低端输入时正常工作，在输入电压升至门限电压以上，控制电路切断对后级变换器供电，仅对外接储能电容充电，同时电路还具备输入欠压保护、掉电维持、过压保护电路的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源保护技术领域，尤其涉及一种机载供电及维持电路。
背景技术
随着电子技术的高速发展，电子设备的种类也越来越多，给人们的生活带来了很大的乐趣。任何电子设备都离不开可靠的电源，目前电子设备的功能越来越多样化，他们对电源的要求也越来越高。然而目前的电源稳定性较低，容易受到市电波动影响，导致其输出电压不稳定，严重影响电子设备的使用寿命。电源维持电路在电源维持方面起到很大的作用，但是现有的电源维持电路大都采用电容充电电路与后级DC/DC供电电路分开控制，并且不具备过、欠压保护功能，这种电源维持方案无法满足现有电源的需求。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出一种具备过、欠压保护功能的机载供电及维持电路。
本实用新型通过以下技术方案实现的：
本实用新型提出一种机载供电及维持电路，所述机载供电及维持电路包括欠压保护电路、升降压电路、过压保护电路、控制电路和放电开关电路，所述过压保护电路和所述欠压保护电路电连接，所述过压电路对所述机载供电及维持电路起到过压保护的作用，所述欠压保护电路对所述机载供电及维持电路起到欠压保护的作用；所述升降压电路同时与所述欠压保护电路、所述放电开关电路电连接，所述控制电路与所述放电开关电路电连接，所述控制电路能够控制所述放电开关电路的开关闭合状态。
进一步的，所述欠压保护电路包括稳压管D4、稳压管D5、二极管D6、MOS管Q7、三极管Q6、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R15，所述电阻R16与所述稳压管D5串联，所述三极管Q6的基极电连接在所述电阻R16和稳压管D5之间，所述三极管Q6的发射极与所述二极管D6电连接，所述三极管Q6的集电极与所述稳压管D4电连接，所述电阻R17和所述电阻R18为偏执电阻，所述电阻R17和所述电阻R18串联，所述电阻R18接地。
进一步的，所述过压保护电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R14、MOS管Q4和比较器U2B，所述电阻R14和所述电阻R10串联，所述电阻R10接地，所述比较器U2B的6脚电连接在所述电阻R14和所述电阻R10之间，所述电阻R9与所述二极管D6电连接，所述比较器U2B的7脚与所述MOS管Q4电连接，所述电阻R8一端与所述MOS管Q4电连接，所述电阻R8另一端与所述MOS管Q7电连接。
进一步的，所述升降压电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R12、升降压芯片U1和电容C2，所述电容C2、所述电阻R5、所述电阻R6、所述电阻R12均与所述升降压芯片U1电连接，所述电阻R12接地。
进一步的，所述放电开关电路包括三极管Q3、稳压管D1、稳压管D2、电阻R2、电阻R3、电阻R11、MOS管Q1和MOS管Q2，所述三极管3的基极电连接在所述电阻R2和所述稳压管D1之间，所述稳压管D1、所述MOS管Q2均接地，所述电阻R11与所述MOS管Q2电连接，所述稳压管D2和所述电阻R3均与所述MOS管Q1电连接，所述电阻R3和所述电阻R11为偏执电阻。
进一步的，所述控制电路包括电阻R13、电阻R4、电阻R7、电阻R20、电阻R21、电阻R1、比较器U2A、二极管D3和基准源U3，所述比较器U2A的1脚与所述MOS管Q2电连接，所述比较器U2A的2脚电连接在所述电阻R4和所述电阻R13之间，所述电阻R4接地，所述比较器U2A的3脚电连接在所述电阻R20和所述电阻R21之间，所述电阻R1与所述二极管D3电连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提出的机载供电及维持电路通过在电源维持电路上增加连接过压保护电路和欠压保护电路，并通过升降压电路去电连接两个电路，从而使得电源维持电路同时具备欠压保护和过压保护的功能，有效保护电源的安全，增加了电源的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的机载供电及维持电路的电路图。
具体实施方式
为了更加清楚完整的说明本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
请参考图1，本实用新型提出一种机载供电及维持电路，所述机载供电及维持电路包括欠压保护电路、升降压电路、过压保护电路、控制电路和放电开关电路，所述过压保护电路和所述欠压保护电路电连接，所述过压电路对所述机载供电及维持电路起到过压保护的作用，所述欠压保护电路对所述机载供电及维持电路起到欠压保护的作用；所述升降压电路同时与所述欠压保护电路、所述放电开关电路电连接，所述控制电路与所述放电开关电路电连接，所述控制电路能够控制所述放电开关电路的开关闭合状态。
在本实施方式中，当电路上电至欠压保护点以上，所述升降压电路开始工作，所述控制电路检测到电压小于输出门限电压2，将所述放电开关电路开通，所述升降压电路直接对后级DC/DC变换器供电，同时对外接的储能电容进行充电，实现输入低电压，后级DC/DC变换器高电压供电。当电路上电至输入过压保护以上，所述过压保护电路切断对所述升降压电路的供电，所述升降压电路不工作，电路进入过压保护状态。当电路下电至输出门限电压1以下，所述控制电路控制所述放电开关电路开通，所述升降压电路直接对后级DC/DC变换器供电，同时对外接的储能电容进行充电。当电路下电至欠压门限点以下，所述升降压电路停止工作，外接储能电容放电维持后级C/DC变换器正常工作。整个机载供电及维持电路的指标要求：输入电压范围：16.0V-39.5V；输出门限电压1(下电到对后级变换器供电)：18.9V-19.3V；输出门限电压2(上电到切断对后级变换器供电)：22.0V-22.4V；输入过压保护：39.5V-40.0V；维持电容端电压：31V-33V；输入欠压保护：10.3V-11.3V；维持时间系数：≥3.5μs/μF。
进一步的，所述欠压保护电路包括稳压管D4、稳压管D5、二极管D6、MOS管Q7、三极管Q6、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R15，所述电阻R16与所述稳压管D5串联，所述三极管Q6的基极电连接在所述电阻R16和稳压管D5之间，所述三极管Q6的发射极与所述二极管D6电连接，所述三极管Q6的集电极与所述稳压管D4电连接，所述电阻R17和所述电阻R18为偏执电阻，所述电阻R17和所述电阻R18串联，所述电阻R18接地。所述过压保护电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R14、MOS管Q4和比较器U2B，所述电阻R14和所述电阻R10串联，所述电阻R10接地，所述比较器U2B的6脚电连接在所述电阻R14和所述电阻R10之间，所述电阻R9与所述二极管D6电连接，所述比较器U2B的7脚与所述MOS管Q4电连接，所述电阻R8一端与所述MOS管Q4电连接，所述电阻R8另一端与所述MOS管Q7电连接。
在本实施方式中，电路输入电压0V-10.3V时，输入电压在所述过压保护电路的偏执电阻R14,R10产生的偏执电压小于基准源U3的基准电压，所述比较器U2B输出高电平，导通所述MOS管Q4，输入电压在电阻R15，R8产生偏执电压导通所述MOS管Q7，输入电压通过Q7给所述升降压芯片U1提供供电电压，并在所述欠压保护电路的R17,R18电阻上产生的偏执电压小于所述升降压芯片U1的RUN引脚内部基准电压，所述升降压芯片U1不工作，Cext端无输出。
当电路输入电压10.3V-22.2V(输出门限电压2)时，输入电压通过所述MOS管Q7在所述欠压保护电路的R17,R18电阻上产生的偏执电压大于所述升降压芯片U1的RUN引脚内部基准电压，所述升降压芯片U1开始工作，所述升降压电路对输入电压进行升压，并通过R6,R12组成的负反馈进行调整，将电容端(Cext)电压稳定在31V-33V范围内，对外接的储能电容进行充电，同时输入电压在控制电路的偏执电阻R13，R4上的偏执电压小于所述基准源U3的基准电压所述比较器U2A输出高电平导通所述MOS管Q2，Cext端电压在电阻R3，R11上偏执导通所述MOS管Q1，所述升降压电路直接对后级的DC/DC变换器供电。
当输入电压升至22.2V-39.5V时，所述升降压电路正常工作，同时输入电压在偏执电阻R13，R4上的偏执电压大于所述基准源U3的基准电压，所述比较器U2A输出低电平，关闭所述MOS管Q2，Cext端电压等于所述MOS管Q1的栅极(G极)，所述MOS管Q1关断，切断所述升降压电路对后级的DC/DC变换器的供电，仅对外接的储能电容进行充电。
当输入电压升至39.5V-40.0V时，在所述过压保护电路的偏执电阻R14,R10产生的偏执电压大于基准源U3的基准电压，所述比较器U2B输出低电平关断所述MOS管Q4，则所述MOS管Q7的源极(S极)与栅极(G极)电压相等，所述MOS管Q7关闭，切断所述升降压芯片U1的供电电压，Cext端无输出，产品进入过压保护。
进一步的，所述升降压电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R12、升降压芯片U1和电容C2，所述电容C2、所述电阻R5、所述电阻R6、所述电阻R12均与所述升降压芯片U1电连接，所述电阻R12接地。所述放电开关电路包括三极管Q3、稳压管D1、稳压管D2、电阻R2、电阻R3、电阻R11、MOS管Q1和MOS管Q2，所述三极管3的基极电连接在所述电阻R2和所述稳压管D1之间，所述稳压管D1、所述MOS管Q2均接地，所述电阻R11与所述MOS管Q2电连接，所述稳压管D2和所述电阻R3均与所述MOS管Q1电连接，所述电阻R3和所述电阻R11为偏执电阻。所述控制电路包括电阻R13、电阻R4、电阻R7、电阻R20、电阻R21、电阻R1、比较器U2A、二极管D3和基准源U3，所述比较器U2A的1脚与所述MOS管Q2电连接，所述比较器U2A的2脚电连接在所述电阻R4和所述电阻R13之间，所述电阻R4接地，所述比较器U2A的3脚电连接在所述电阻R20和所述电阻R21之间，所述电阻R1与所述二极管D3电连接。
在本实施方式中，当输入电压下降至39.5V-19.1V(输出门限电压1)时，输入电压在所述过压保护电路的偏执电阻R14,R10产生的偏执电压小于所述基准源U3的基准电压，所述比较器U2B通过上拉电阻R9导通所述MOS管Q4、所述MOS管Q7，电路正常工作。
当输入电压下降至19.1V-10.8V(输入欠压保护点)时，输入电压在所述控制电路的偏执电阻R13，R4上的偏执电压小于所述基准源U3的基准电压，所述比较器U2A输出高电平导通所述MOS管Q2，Cext端电压在电阻R3，R11上偏执导通所述MOS管Q1，所述升降压电路直接对后级的DC/DC变换器供电。
当输入电压下降至10.8V-0V时，输入电压在所述欠压保护电路的R17,R18电阻上产生的偏执电压小于所述升降压芯片U1的RUN引脚内部基准电压，所述升降压芯片U1不工作，Cext端无输出。
当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
Claims (6)
1.一种机载供电及维持电路，其特征在于，所述机载供电及维持电路包括欠压保护电路、升降压电路、过压保护电路、控制电路和放电开关电路，所述过压保护电路和所述欠压保护电路电连接，所述过压电路对所述机载供电及维持电路起到过压保护的作用，所述欠压保护电路对所述机载供电及维持电路起到欠压保护的作用；所述升降压电路同时与所述欠压保护电路、所述放电开关电路电连接，所述控制电路与所述放电开关电路电连接，所述控制电路能够控制所述放电开关电路的开关闭合状态。
2.根据权利要求1所述的机载供电及维持电路，其特征在于，所述欠压保护电路包括稳压管D4、稳压管D5、二极管D6、MOS管Q7、三极管Q6、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R15，所述电阻R16与所述稳压管D5串联，所述三极管Q6的基极电连接在所述电阻R16和稳压管D5之间，所述三极管Q6的发射极与所述二极管D6电连接，所述三极管Q6的集电极与所述稳压管D4电连接，所述电阻R17和所述电阻R18为偏执电阻，所述电阻R17和所述电阻R18串联，所述电阻R18接地。
3.根据权利要求2所述的机载供电及维持电路，其特征在于，所述过压保护电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R14、MOS管Q4和比较器U2B，所述电阻R14和所述电阻R10串联，所述电阻R10接地，所述比较器U2B的6脚电连接在所述电阻R14和所述电阻R10之间，所述电阻R9与所述二极管D6电连接，所述比较器U2B的7脚与所述MOS管Q4电连接，所述电阻R8一端与所述MOS管Q4电连接，所述电阻R8另一端与所述MOS管Q7电连接。
4.根据权利要求1所述的机载供电及维持电路，其特征在于，所述升降压电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R12、升降压芯片U1和电容C2，所述电容C2、所述电阻R5、所述电阻R6、所述电阻R12均与所述升降压芯片U1电连接，所述电阻R12接地。
5.根据权利要求1所述的机载供电及维持电路，其特征在于，所述放电开关电路包括三极管Q3、稳压管D1、稳压管D2、电阻R2、电阻R3、电阻R11、MOS管Q1和MOS管Q2，所述三极管3的基极电连接在所述电阻R2和所述稳压管D1之间，所述稳压管D1、所述MOS管Q2均接地，所述电阻R11与所述MOS管Q2电连接，所述稳压管D2和所述电阻R3均与所述MOS管Q1电连接，所述电阻R3和所述电阻R11为偏执电阻。
6.根据权利要求5所述的机载供电及维持电路，其特征在于，所述控制电路包括电阻R13、电阻R4、电阻R7、电阻R20、电阻R21、电阻R1、比较器U2A、二极管D3和基准源U3，所述比较器U2A的1脚与所述MOS管Q2电连接，所述比较器U2A的2脚电连接在所述电阻R4和所述电阻R13之间，所述电阻R4接地，所述比较器U2A的3脚电连接在所述电阻R20和所述电阻R21之间，所述电阻R1与所述二极管D3电连接。
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| CN202022112157.7U CN213125836U (zh) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | 一种机载供电及维持电路 |
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| CN (1) | CN213125836U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116073677A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-05-05 | 中电科航空电子有限公司 | Ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统及方法 |
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- 2020-09-23 CN CN202022112157.7U patent/CN213125836U/zh active Active
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| CN116073677A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-05-05 | 中电科航空电子有限公司 | Ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统及方法 |
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