CN111722663B - 一种自锁过压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自锁过压保护电路，包括采样电压接口、基准电压接口和运算放大器，所述采样电压接口和基准电压接口分别连接在所述运算放大器的同相输入端和反相输入端，所述运算放大器输出过压保护信号，还包括自锁二极管，所述自锁二极管的阳极与所述运算放大器的输出端相连接，所述自锁二极管的阴极连接于所述运算放大器的同相输入端。自锁二极管设于运算放大器的同相输入端与输出端之间，在运算放大器输出高电平时能够持续保持同相输入端的高电位，使保护信号得到持续输出，提高自锁过压保护电路的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种自锁过压保护电路。
背景技术
实际应用中，难以避免的是电源会出现各种各样的故障，而有些故障可导致电源电压环路失效，常规设置的电路通常在电压环路中对电压进行采样并进行电路保护，而电源电压环路失效后，后续的保护***无法正确获取信号，可能致使电源输出电压远高于额定电压，过高的电压可能击穿后级设备或者对后级设备造成破坏，甚至是危险或火灾，存在严重的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种安全性高的自锁过压保护电路。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种自锁过压保护电路，包括采样电压接口、基准电压接口和运算放大器，所述采样电压接口和基准电压接口分别连接在所述运算放大器的同相输入端和反相输入端，所述运算放大器输出过压保护信号，还包括自锁二极管，所述自锁二极管的阳极与所述运算放大器的输出端相连接，所述自锁二极管的阴极连接于所述运算放大器的同相输入端。
本发明的有益效果在于：自锁二极管设于运算放大器的同相输入端与输出端之间，在运算放大器输出高电平时能够持续保持同相输入端的高电位，使保护信号得到持续输出，提高自锁过压保护电路的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例一的自锁过压保护电路图；
图2为本发明实施例一的自锁过压保护电路的基准电压电路图。
标号说明：
R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、偏置电阻；R4、上拉电阻；
R5、接地电阻；C1、第一滤波电容；C2、第二滤波电容；
J1、采样电压接口；J2、基准电压接口；U、运算放大器；
D1、第一二极管；D2、第二二极管；Q1、三极管；Q2、稳压器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：运算放大器输出高电平时，自锁二极管能够持续保持同相输入端的高电位，使保护信号得到持续输出。
请参照图1和图2，一种自锁过压保护电路，包括采样电压接口J1、基准电压接口J2和运算放大器U，所述采样电压接口J1和基准电压接口J2分别连接在所述运算放大器U的同相输入端和反相输入端，所述运算放大器U输出过压保护信号，还包括自锁二极管，所述自锁二极管的阳极与所述运算放大器U的输出端相连接，所述自锁二极管的阴极连接于所述运算放大器U的同相输入端。
本发明的工作原理简述如下：采样电压大于基准电压时，运算放大器的输出端将输出高电平，设于运算放大器输出端与基极之间的自锁二极管将输出端的高电平重新输入至运算放大器的同相输入端，保持同相输入端的高电位，并保持输出端的高电平持续输出。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：自锁二极管设于运算放大器的同相输入端与输出端之间，在运算放大器输出高电平时能够持续保持同相输入端的高电位，使保护信号得到持续输出，提高自锁过压保护电路的安全性。
进一步的，所述自锁二极管包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1与所述第二二极管D2正向并联。
进一步的，还包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述采样电压接口J1通过所述第一电阻R1与所述运算放大器U相连接，所述基准电压接口J2通过所述第二电阻R2与所述所述运算放大器U相连接。
进一步的，还包括防误触发电路，所述防误触发电路包括第一辅助供电端和三极管Q1，所述第一辅助供电端连接于所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极与所述运算放大器U的同相输入端相连接，所述三极管Q1的发射极接地。
由上述描述可知，防误触发电路在基准电压未建立时，可以将运算放大器同相输入端的电压拉低，防止采样电压上出现的残压触发自锁二极管，致使电路进入输出高电平的自锁状态。
进一步的，所述三极管Q1的发射极与基极之间设有偏置电阻R3。
进一步的，还包括设于所述第一辅助供电端与三极管Q1之间的第一滤波电容C1。
由上述描述可知，第一滤波电容可以滤去由第一辅助供电端输入的干扰信号，保持电路的稳定。
进一步的，还包括第二辅助供电端和上拉电阻R4，所述第二辅助供电端通过所述上拉电阻R4与所述运算放大器U的输出端相连接。
由上述描述可知，上拉电阻有助于拉升运算放大器输出端的电压并保持稳定，提高自锁过压保护电路的可靠性。
进一步的，还包括基准电压电路，所述基准电压电路包括第三辅助供电端以及并联的第二滤波电容C2和稳压器Q2，所述第二滤波电容C2的一端连接于所述第三辅助供电端，所述第二滤波电容C2的另一端接地，所述稳压器Q2上连有所述基准电压接口J2。
进一步的，还包括接地电阻R5，所述运算放大器U的反相输入端连有所述接地电阻R5。
实施例一
请参照图1和图2，本发明的实施例一为：一种自锁过压保护电路，包括采样电压接口J1、基准电压接口J2和运算放大器U，所述采样电压接口J1和基准电压接口J2分别连接在所述运算放大器U的同相输入端和反相输入端，所述运算放大器U输出过压保护信号，还包括自锁二极管，所述自锁二极管的阳极与所述运算放大器U的输出端相连接，所述自锁二极管的阴极连接于所述运算放大器U的同相输入端。详细的，所述自锁二极管包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1与所述第二二极管D2正向并联。
还包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述采样电压接口J1通过所述第一电阻R1与所述运算放大器U相连接，所述基准电压接口J2通过所述第二电阻R2与所述所述运算放大器U相连接，所述第一电阻R1和第二电阻R2均为分压电阻。
容易理解的是，正常状态下，采样电压接口J1的采样电压经第一电阻R1分压后输入至运算放大器U的同相输入端，基准电压接口J2的基准电压经第二电阻R2分压后输入至运算放大器U的反相输入端，运算放大器U的同相输入端的电压相对较低，因此输出端输出低电平。当采样电压升高并且大于基准电压时，运算放大器U的同相输入端的电压高于反相输入端，所述运算放大器U的输出端输出高电平，在自锁二极管的作用下，高电平重新输入至运算放大器U的同相输入端实现高电平的自锁，使运算放大器U不受电路其他部分的影响，持续、稳定地输出高电平，保持过压保护信号的稳定。
请参照图1，还包括防误触发电路，所述防误触发电路包括第一辅助供电端和三极管Q1，所述第一辅助供电端连接于所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极与所述运算放大器U的同相输入端相连接，所述三极管Q1的发射极接地。可选的，所述三极管Q1的发射极与基极之间设有偏置电阻R3。在采样电压优先建立而基准电压未建立时，可能会出现采样电压未达到产生保护信号的临界点，但是运算放大器U的同相输入端电压高于运算放大器U的反相输入端的情况，导致错误产生过压保护信号情况的发生。防误触发电路在采样电压优先建立而基准电压未建立时，优先通过三极管Q1将运算放大器U的同相输入端电压拉低，保证运算放大器U的同相输入端的电压低于运算放大器U的反相输入端电压，防止触发运算放大器U产生过压保护信号，避免自锁过压保护电路进入自锁状态。
在本实施例中，还包括设于所述第一辅助供电端与三极管Q1之间的第一滤波电容C1，所述第一滤波电容C1可以清楚第一辅助供电端输入的干扰信号。
还包括第二辅助供电端和上拉电阻R4，所述第二辅助供电端通过所述上拉电阻R4与所述运算放大器U的输出端相连接。详细的，还包括接地电阻R5，所述运算放大器U的反相输入端连有所述接地电阻R5。
请参照图2，还包括基准电压电路，所述基准电压电路包括第三辅助供电端以及并联的第二滤波电容C2和稳压器Q2，所述第二滤波电容C2的一端连接于所述第三辅助供电端，所述第二滤波电容C2的另一端接地，所述稳压器Q2上连有所述基准电压接口J2。在本实施例中，所述稳压器Q2为AZ431三极管Q1，所述稳压器能够稳定产生5V的基准电压。
综上所述，本发明提供的自锁过压保护电路，自锁二极管设于运算放大器的同相输入端与输出端之间，在运算放大器输出高电平时能够持续保持同相输入端的高电位，使保护信号得到持续输出，提高自锁过压保护电路的安全性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种自锁过压保护电路，其特征在于：包括采样电压接口、基准电压接口和运算放大器，所述采样电压接口和基准电压接口分别连接在所述运算放大器的同相输入端和反相输入端，所述运算放大器输出过压保护信号，还包括自锁二极管，所述自锁二极管的阳极与所述运算放大器的输出端相连接，所述自锁二极管的阴极连接于所述运算放大器的同相输入端；
还包括防误触发电路，所述防误触发电路包括第一辅助供电端和三极管，所述第一辅助供电端连接于所述三极管的基极，所述三极管的集电极与所述运算放大器的同相输入端相连接，所述三极管的发射极接地，其中，所述基准电压接口的输出电压恢复至正常输出电压之前，三极管保持导通状态，所述基准电压接口的输出电压恢复至正常输出电压时，三极管保持截止状态；
还包括设于所述第一辅助供电端与三极管之间的第一滤波电容；
还包括基准电压电路，所述基准电压电路包括第三辅助供电端以及并联的第二滤波电容和稳压器，所述第二滤波电容的一端连接于所述第三辅助供电端，所述第二滤波电容的另一端接地，所述稳压器上连有所述基准电压接口。
2.根据权利要求1所述的自锁过压保护电路，其特征在于：所述自锁二极管包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管与所述第二二极管正向并联。
3.根据权利要求1所述的自锁过压保护电路，其特征在于：还包括第一电阻和第二电阻，所述采样电压接口通过所述第一电阻与所述运算放大器相连接，所述基准电压接口通过所述第二电阻与所述运算放大器相连接。
4.根据权利要求1所述的自锁过压保护电路，其特征在于：所述三极管的发射极与基极之间设有偏置电阻。
5.根据权利要求1所述的自锁过压保护电路，其特征在于：还包括第二辅助供电端和上拉电阻，所述第二辅助供电端通过所述上拉电阻与所述运算放大器的输出端相连接。
6.根据权利要求1所述的自锁过压保护电路，其特征在于：还包括接地电阻，所述运算放大器的反相输入端连有所述接地电阻。
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