CN205986096U - 一种电压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于电路保护，提供了一种电压保护电路，包括保护单元和输出单元；保护单元，分别与车载电源和输出单元相连接，用于在车载电源的电压正常时，输出导通信号至输出单元；在检测车载电源出现电压异常时，输出保护信号至输出单元；输出单元分别与车载电源和车辆负载相连接，用于在接收到导通信号时，输出工作电压至车辆负载，还用于在接收到保护信号后，关闭工作电压输出。本实用新型加入了保护单元，包括过压保护单元和欠压保护单元，能够分别检测车载电源的过压和欠压情况，输出保护信号用以控制所述输出单元关闭输出，避免了生产和售后维护过程中因电源输入不正常而导致对产品的损坏，降低产品的破坏成本，提高产品的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于电路设计领域，尤其涉及一种电压保护电路。
背景技术
目前BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电源管理***)的电源设计都是根据电源的供电大小来设定工作范围，车载电源的大小是固定的，所以BMS设计时大多只是设计车载电源的工作范围而没有进行电压保护设计，对输入电压要求可控性不高，但是在生产过程中测试电源输入是不固定的，因此会导致产品因为电压不稳而出现损坏。同时，在现有电路设计中没有电压异常保护功能，在生产和售后维护过程中容易因误操作而引起产品损坏。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电压保护电路，旨在解决现有电路设计中没有电压异常保护功能，在生产和售后维护过程中容易因误操作而引起产品损坏的问题。
本实用新型是这样实现的，一种电压保护电路，包括保护单元和输出单元；
所述保护单元，分别与车载电源和所述输出单元相连接，用于在所述车载电源的电压正常时，输出导通信号至所述输出单元；在检测所述车载电源出现电压异常时，输出保护信号至所述输出单元；
所述输出单元，分别与车载电源和车辆负载相连接，用于在接收到所述导通信号时，输出工作电压至所述车辆负载，还用于在接收到所述保护信号后，关闭工作电压输出。
进一步地，所述保护单元包括：
过压保护单元，分别与车载电源和所述输出单元相连接，用于在所述车载电源的电压正常时，输出导通信号至所述输出单元；在检测所述车载电源出现过压时，输出过压保护信号至所述输出单元；
欠压保护单元，分别与车载电源和所述过压保护单元相连接，用于在所述车载电源的电压正常时，输出导通信号至所述输出单元；在检测所述车载电源出现欠压时，输出欠压保护信号至所述输出单元；
所述输出单元，分别与车载电源和车辆负载相连接，用于在接收到所述导通信号时，输出工作电压至所述车辆负载，还用于在接收到所述过压保护信号或欠压保护信号后，关闭工作电压输出。
进一步地，所述过压保护单元包括第一稳压二极管、第一电阻、第二电阻和第一三极管；
所述第一稳压二极管的负极连接所述车载电源的正极，所述第一稳压二极管的正极通过所述第一电阻连接所述第一三极管的基级；所述第二电阻的第一端连接所述第一三极管的基级，所述第二电阻的第二端连接所述车载电源的负极；所述第一三极管的发射级连接所述输出单元，所述第一三极管的集电极连接所述欠压保护单元。
进一步地，所述第一电阻的阻值为100KΩ，所述第二电阻的阻值为47KΩ。
进一步地，所述第一三极管为PNP晶体管。
进一步地，所述欠压保护单元包括第二稳压二极管、第三电阻、第四电阻和第二三极管；
所述第二稳压二极管的负极连接所述车载电源的正极，所述第二稳压二极管的正极通过所述第三电阻连接所述第二三极管的基级；所述第四电阻的第一端连接所述第二三极管的基级，所述第四电阻的第二端连接所述车载电源的负极；所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的集电极，所述第二三极管的发射极连接所述车载电源的负极。
进一步地，所述第三电阻的阻值为100KΩ，所述第四电阻的阻值为47KΩ。
进一步地，所述第二三极管为NPN晶体管。
本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型加入了保护单元，能够在输入的车载电源电压正常时，输出导通信号用以控制输出单元正常输出电压，在检测到所述车载电源的电压异常时，输出保护信号用以控制所述输出单元关闭输出。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的一种电压保护电路的结构示意图。
图2是本实用新型实施例二提供的一种电压保护电路的结构示意图。
图3是本实用新型实施例二提供的一种电压保护电路的详细结构示意图
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1示出了本实用新型提供的一种电压保护电路的第一实施例，一种电压保护电路，包括保护单元1和输出单元2；
保护单元1，分别与车载电源和输出单元2相连接，用于在所述车载电源的电压正常时，输出导通信号至输出单元2；在检测所述车载电源出现电压异常时，输出保护信号至输出单元2；
输出单元2，分别与车载电源和车辆负载3相连接，用于在接收到所述导通信号时，输出工作电压至所述车辆负载3，还用于在接收到所述保护信号后，关闭工作电压输出。
在本实施例中，保护单元1对输入的车载电源的电压进行检测，在检测到的电压值在正常工作范围时，输出导通信号至输出单元2，输出单元2在接收到所述导通信号后，输出工作电压至车辆负载3，使得车辆负载3正常工作。而当保护单元1检测到车载电源的电压值异常时，将输出保护信号至输出单元2，输出单元在接收到所述保护信号就关闭工作电压的输出，以此保证车辆负载不会因电压异常而损坏。
进一步地，能够在车载电源出现欠压或者过压情况下实现电路的保护，本实用新型还提供了如图2所示的第二实施例，保护单元1包括：
过压保护单元11，分别与车载电源和输出单元2相连接，用于在所述车载电源的电压正常时，输出导通信号至输出单元2；在检测所述车载电源出现过压时，输出过压保护信号至输出单元2；
欠压保护单元12，分别与车载电源和过压保护单元11相连接，用于在所述车载电源的电压正常时，输出导通信号至输出单元2；在检测所述车载电源出现欠压时，输出欠压保护信号至输出单元2；
输出单元2，分别与车载电源和车辆负载3相连接，用于在接收到所述导通信号时，输出工作电压至车辆负载3，还用于在接收到所述过压保护信号或欠压保护信号后，关闭工作电压输出。
在本实施例中，过压保护单元11和欠压保护单元12分别检测车载电源的电压情况，在出现过压或者欠压的情况下，能够迅速控制输出单元2的工作电压输出，保证了车辆负载的安全性。
下面，结合图3来对本实用新型进行进一步地解释：
过压保护单元11包括第一稳压二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2和第一三极管Q1；第一稳压二极管D1的负极连接所述车载电源的正极，第一稳压二极管D1的正极通过第一电阻R1连接第一三极管Q1的基级；第二电阻R2的第一端连接第一三极管Q1的基级，第二电阻R2的第二端连接所述车载电源的负极；第一三极管Q1的发射级连接输出单元2，第一三极管Q1的集电极连接欠压保护单元12。第一电阻R1的阻值为100KΩ，第二电阻R2的阻值为47KΩ，第一三极管Q1为PNP晶体管。在本实施例中，第一三极管Q1的型号为MMBT3906。
欠压保护单元12包括第二稳压二极管D2、第三电阻R3、第四电阻R4和第二三极管Q2；第二稳压二极管D2的负极连接所述车载电源的正极，第二稳压二极管D2的正极通过第三电阻R3连接第二三极管Q2的基级；第四电阻R4的第一端连接第二三极管Q2的基级，第四电阻R4的第二端连接所述车载电源的负极；第二三极管Q2的集电极连接第一三极管Q1的集电极，第二三极管Q2的发射极连接所述车载电源的负极。第三电阻R3的阻值为100KΩ，第四电阻R4的阻值为47KΩ，第二三极管Q2为NPN晶体管。在本实施例中，第二三极管Q2的型号为MMBT5551。
图3中，VIN接车载电源的正极，GND接车载电源的负极，LOAD为车辆负载。VIN接车载电源的正极，为输出单元2所采用的芯片U1的1脚供电，第一稳压二极管D1和第二稳压二极管D2的稳压值根据应用环境进行设置，在本实施例中，第一稳压二极管D1进行过压保护，第二稳压二极管D2进行欠压保护。车载电源经D2(D1)后，通过R3/R4(R1/R2)分压来控制NPN管Q2和PNP管Q1的导通，通过Q1和Q2的导通状态来控制芯片U1的5脚从而控制电源的输出。正常工作时Q2的基级(Q2_b)为高电平，Q1的基级(Q1_b)为低电平，Q1、Q2均导通，U1的5脚为低电平，U1正常输出。当车载电源的电压低于D2设定的保护值时，Q2_b变为低电平，Q2截止，此时U1的5脚等于VIN，变为高电平，U1无输出，进行欠压保护。当电压高于D1设定的值时，Q1_b变为高电平，Q1截止，同理U1的5脚变为高电平，U1无输出，此时进行过压保护。
本实用新型通过两个稳压二极管来实现三极管对电源芯片的控制，从而实现对产品的电压保护，本实用新型中电压保护值可以根据应用环境自由设置(电压保护值调节通过更改稳压管D1、稳压管D2的值实现，选择不同的稳压管就可以实现不同范围的电压保护)。本实用新型能够根据电压输入大小进行过压和欠压保护，保证产品的正常运行，避免误操作而带来的损失，提高了产品的可靠性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电压保护电路，其特征在于，所述电压保护电路包括保护单元和输出单元；
所述保护单元，分别与车载电源和所述输出单元相连接，用于在所述车载电源的电压正常时，输出导通信号至所述输出单元；在检测所述车载电源出现电压异常时，输出保护信号至所述输出单元；
所述输出单元，分别与车载电源和车辆负载相连接，用于在接收到所述导通信号时，输出工作电压至所述车辆负载，还用于在接收到所述保护信号后，关闭工作电压输出。
2.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，所述保护单元包括：
过压保护单元，分别与车载电源和所述输出单元相连接，用于在所述车载电源的电压正常时，输出导通信号至所述输出单元；在检测所述车载电源出现过压时，输出过压保护信号至所述输出单元；
欠压保护单元，分别与车载电源和所述过压保护单元相连接，用于在所述车载电源的电压正常时，输出导通信号至所述输出单元；在检测所述车载电源出现欠压时，输出欠压保护信号至所述输出单元；
所述输出单元，分别与车载电源和车辆负载相连接，用于在接收到所述导通信号时，输出工作电压至所述车辆负载，还用于在接收到所述过压保护信号或欠压保护信号后，关闭工作电压输出。
3.根据权利要求2所述的电压保护电路，其特征在于，所述过压保护单元包括第一稳压二极管、第一电阻、第二电阻和第一三极管；
所述第一稳压二极管的负极连接所述车载电源的正极，所述第一稳压二极管的正极通过所述第一电阻连接所述第一三极管的基级；所述第二电阻的第一端连接所述第一三极管的基级，所述第二电阻的第二端连接所述车载电源的负极；所述第一三极管的发射级连接所述输出单元，所述第一三极管的集电极连接所述欠压保护单元。
4.根据权利要求3所述的电压保护电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为100KΩ，所述第二电阻的阻值为47KΩ。
5.根据权利要求3所述的电压保护电路，其特征在于，所述第一三极管为PNP晶体管。
6.根据权利要求3所述的电压保护电路，其特征在于，所述欠压保护单元包括第二稳压二极管、第三电阻、第四电阻和第二三极管；
所述第二稳压二极管的负极连接所述车载电源的正极，所述第二稳压二极管的正极通过所述第三电阻连接所述第二三极管的基级；所述第四电阻的第一端连接所述第二三极管的基级，所述第四电阻的第二端连接所述车载电源的负极；所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的集电极，所述第二三极管的发射极连接所述车载电源的负极。
7.根据权利要求6所述的电压保护电路，其特征在于，所述第三电阻的阻值为100KΩ，所述第四电阻的阻值为47KΩ。
8.根据权利要求6所述的电压保护电路，其特征在于，所述第二三极管为NPN晶体管。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108574274A (zh) * | 2017-03-09 | 2018-09-25 | 惠州市新思为电子科技有限公司 | 应用于车载***中电源保护电路 |
| CN114284991A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 南京英锐创电子科技有限公司 | 过压保护电路及芯片控制电路 |
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2016
- 2016-05-18 CN CN201620459117.0U patent/CN205986096U/zh active Active
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| CN108574274B (zh) * | 2017-03-09 | 2021-08-24 | 深圳市几米物联有限公司 | 应用于车载***中电源保护电路 |
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