CN220673377U - 一种稳压保护电路以及光伏*** - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种稳压保护电路以及光伏***，稳压保护电路连接在太阳能板和后级电路之间，包括稳压电路和保护电路，稳压电路包括第一电阻和稳压二极管，第一电阻和稳压二极管串联连接在太阳能板及公共地之间；保护电路包括第一开关电路、第二开关电路；第一开关电路的第一控制端连接稳压电路的中点，第一开关电路的第一输入端连接太阳能板，第一开关电路的第一输出端连接第二开关电路的第二控制端，第二开关电路的第一输入端连接所述太阳能板，第二开关电路的第二输出端连接所述后级电路。通过稳压二极管将太阳能板的输入电压稳定在后级电路可承受的范围内，当输入电压超过阈值时将太阳能板与后级电路隔离开，防止后级电路烧坏芯片，实现光伏***的稳定工作。

Description

一种稳压保护电路以及光伏***

技术领域

本申请涉及户外电源领域，更具体的，涉及一种稳压保护电路以及光伏***。

背景技术

在使用太阳能板供电时，由于天气原因(如气温、光照强度不同)，容易导致供电电压波动范围较大，若直接将供电电压给后级电路供电可能会导致芯片损坏。现有技术中，这种情况下，一般会使用DC-DC转换电路，但提高了电路硬件成本，同时也增加电路板的干扰源。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种稳压保护电路以及光伏***，以至少解决现有技术中利用DC-DC转换电路硬件成本高、增加干扰源的问题。

本申请提供了一种稳压保护电路，连接在太阳能板和后级电路之间，其特征在于，所述电路包括稳压电路和保护电路；所述稳压电路包括第一电阻和稳压二极管，所述第一电阻和所述稳压二极管串联连接在所述太阳能板及公共地之间；所述保护电路包括第一开关电路、第二开关电路；所述第一开关电路的第一控制端连接所述稳压电路的中点，所述第一开关电路的第一输入端连接所述太阳能板，所述第一开关电路的第一输出端连接第二开关电路的第二控制端，所述第二开关电路的第一输入端连接所述太阳能板，所述第二开关电路的第二输出端连接所述后级电路。

在一实施例中，所述第一开关电路包括第一三极管和第二电阻，所述第二电阻连接在所述第一三极管的集电极和所述太阳能板之间，所述第一三极管的集电极与所述太阳能板连接，所述第一三极管的基级连接在所述稳压电路的中点，所述第一三极管的发射极连接在所述第二开关电路的第二控制端。

在一实施例中，所述第二开关电路包括第二三极管，所述第二三极管的基级连接所述第一三极管的发射极，所述第二三极管的集电极连接所述太阳能板，所述第二三极管的发射极连接所述后级电路。

在一实施例中，所述第一三极管和所述第二三极管均为NPN型三极管。

在一实施例中，所述稳压保护电路还包括防倒灌电路，所述防倒灌电路的输入端连接所述太阳能板，所述防倒灌电路的输出端连接所述稳压电路的输入端。

在一实施例中，所述防倒灌电路包括第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述太阳能板，所述第一二极管的负极连接所述稳压电路的输入端。

在一实施例中，所述稳压保护电路还包括储能电路，所述储能电路的输入端连接所述第二开关电路的第二输出端，所述储能电路的输出端连接所述后级电路。

在一实施例中，所述储能电路包括第一电容，所述第一电容连接在所述第二开关电路的第二输出端与所述公共地之间。

在一实施例中，所述储能电路包括第二电容，所述第二电容连接在所述后级电路与所述公共地之间。

在第二个方面，本申请实施例提供的一种光伏***，包括太阳能板、如上述第一个方面所述的稳压保护电路、后级电路，所述稳压保护电路的输入端连接所述太阳能板，所述稳压保护电路的输出端连接所述后级电路。

本实用新型的有益效果在于：无需使用控制单元，通过稳压二极管将过高的太阳能板的输入电压稳定在后级电路可以承受的电压范围内，当输入电压高到无法将其降低时，断开稳压保护电路，将太阳能板与后级电路隔离开，防止后级电路电压过高烧坏芯片，实现光伏***的稳定工作，节约硬件资源。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的一种稳压保护电路的结构框图；

图2为本申请一实施例提供的保护电路的电路图；

图3为本申请一实施例提供的防倒灌电路的结构框图；

图4为本申请一实施例提供的防倒灌电路的电路图；

图5为本申请一实施例提供的储能电路的结构框图；

图6为本申请一实施例提供的储能电路的电路图；

图7为本申请示例实施例提供的稳压保护电路的电路图；

图8为本申请一实施例提供的光伏***结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。可以理解，“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。“元件的至少部分”是指元件的部分或全部。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

本申请中，由图1所示，提供了一种稳压保护电路，连接在太阳能板和后级电路之间，包括稳压电路11和保护电路12，稳压电路11包括第一电阻R1和稳压二极管ZD1，所述第一电阻R1和所述稳压二极管ZD1串联连接在所述太阳能板及公共地之间；保护电路12包括第一开关电路20、第二开关电路21；所述第一开关电路20的第一控制端a连接所述稳压电路11的中点，所述第一开关电路20的第一输入端b连接所述太阳能板，所述第一开关电路的第一输出端c连接第二开关电路21的第二控制端a’，所述第二开关电路21的第一输入端b’连接所述太阳能板，所述第二开关电路21的第二输出端c’连接所述后级电路。

其中，太阳能板作为供电器件可以为各种用电设备供电，所述后级电路包括但不限于各种耗电器件的相关电路。

在本实施例中，稳压电路11包括第一电阻R1和稳压二极管ZD1，所述第一电阻R1和所述稳压二极管ZD1串联连接在所述太阳能板及公共地之间。保护电路12包括第一开关电路20、第二开关电路21。在太阳能板的输入电压Vin小于稳压二极管的稳压值时，稳压二极管ZD1不工作，输入电压经过保护电路12，输出Vout至后级电路；当输入电压Vin大于稳压二极管ZD1的稳压值小于稳压阈值时，稳压二极管ZD1控制输入电压的电压值保持在稳压值上，输出稳压后的电压经过保护电路输出Vout至后级电路；当输入电压大于稳压二极管ZD1的稳压阈值时，稳压二极管ZD1被击穿，与公共地连通，此时保护电路中第一开关电路20的第一控制端a电压为0，第一开关电路20不导通，第二开关电路21的第二控制端a’受第一开关电路20影响电压为0，也不导通，使得后级电路断开连接，实现了太阳能板与后级线路之间的稳压，并保护后级电路。

在一个实施例中，如图2所示，所述第一开关电路20包括第一三极管Q1和第二电阻R2，所述第二电阻R2连接在所述第一三极管Q1的集电极和所述太阳能板之间，所述第一三极管Q1的集电极与所述太阳能板连接，所述第一三极管Q1的基级连接在所述稳压电路11的中点，所述第一三极管Q1的发射极连接在所述第二开关电路21的第二控制端a’。

所述第二开关电路21包括第二三极管Q2，所述第二三极管Q2的基级连接所述第一三极管Q1的发射极，所述第二三极管Q2的集电极连接所述太阳能板，所述第二三极管Q2的发射极连接所述后级电路。

具体地，所述第一三极管Q1和所述第二三极管Q2均为NPN型三极管。

在一个实施例中，如图3所示，所述稳压保护电路还包括防倒灌电路13，所述防倒灌电路13的输入端连接所述太阳能板，所述防倒灌电路13的输出端连接所述稳压电路11的输入端。

具体地，如图4所示，所述防倒灌电路13包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的正极连接所述太阳能板，所述第一二极管D1的负极连接所述稳压电路11的输入端。第一二极管D1可以是肖基特二极管，防止后级电路产生的后级电压倒灌。

在一个实施例中，如图5所示，所述稳压保护电路还包括储能电路14，所述储能电路14的输入端连接所述第二开关电路21的第二输出端，所述储能电路14的输出端连接所述后级电路。

具体地，如图6所示，所述储能电路14包括第一电容C1，所述第一电容C1连接在所述第二开关电路21的第二输出端c’与所述公共地之间。所述储能电路14包括第二电容C2，所述第二电容C2连接在所述后级电路与所述公共地之间。通过第一电容C1和第二电容C2，对稳压保护电路的电流大小进行限制，并且第一电容C1和第二电容C2可以作为后级电容，起到储能和滤波的作用。

在一个示例实施例中，如图7所示，稳压保护电路包括第一二极管D1、第一电阻R1、稳压二极管ZD1、第二电阻R2、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电容C1、第二电容C2。其中，稳压二极管ZD1的稳压值为15V，第一电阻R1的阻值为20K，第二电阻R2的阻值为1K，第一电容C1的容值为0.1uF，第二电容C2的容值为22uF。

第一电阻R1和稳压二极管ZD1串联在太阳能板和公共地之间，构成稳压电路。第一三极管Q1的基级连接在第一电阻R1和稳压二极管ZD1之间，集电极与第二电阻R2相连后连接上太阳能板，发射极与第二三极管Q2的基级相连。第一电容C1与第二电容C2并联，构成储能电路。第二三极管Q2的集电极与太阳能板相连，发射极与储能电路的输入端相连。储能电路的输出端连接后级电路。

当太阳能板产生电压后，Vin有电压输入，经过第一二极管D1、第一电阻R1和第二电阻R2。若输入电压Vin小于15V，此时稳压二极管ZD1不工作，点位二处电压大于0，第一三极管Q1导通，第二三极管Q2的基级存在电压输入同样导通，点位一处的电压约等于输入电压Vin，输出电压Vout约等于点位一处的电压。若输入电压Vin大于15V小于50V，此时稳压二极管ZD1控制输入电压Vin的电压值保持在15V左右，此时点位一的电压稳定在15V，输出电压Vout约等于点位一处的电压。若输入电压Vin大于50V，此时稳压二极管ZD1被击穿，与公共地相连，点位二(第一三极管Q1的基级)的电压为0，第一三极管Q1不导通，第二三极管Q1的基级电压为0，不导通，使得输出电压Vout与稳定保护电路断开，从而保护后级电路。

在上述实施方式的基础上，本公开实施例还提供了一种光伏***，如图8所示，该光伏***包括太阳能板、上述实施方式中的任一种稳压保护电路和后级电路，所述稳压保护电路的输入端连接所述太阳能板，所述稳压保护电路的输出端连接所述后级电路。

在本说明书的描述中，参考术语“其中一个实施例”、“上述实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种稳压保护电路，连接在太阳能板和后级电路之间，其特征在于，所述电路包括稳压电路和保护电路；

所述稳压电路包括第一电阻和稳压二极管，所述第一电阻和所述稳压二极管串联连接在所述太阳能板及公共地之间；

所述保护电路包括第一开关电路、第二开关电路；所述第一开关电路的第一控制端连接所述稳压电路的中点，所述第一开关电路的第一输入端连接所述太阳能板，所述第一开关电路的第一输出端连接第二开关电路的第二控制端，所述第二开关电路的第一输入端连接所述太阳能板，所述第二开关电路的第二输出端连接所述后级电路。

2.根据权利要求1所述的稳压保护电路，其特征在于，所述第一开关电路包括第一三极管和第二电阻，所述第二电阻连接在所述第一三极管的集电极和所述太阳能板之间，所述第一三极管的集电极与所述太阳能板连接，所述第一三极管的基级连接在所述稳压电路的中点，所述第一三极管的发射极连接在所述第二开关电路的第二控制端。

3.根据权利要求2所述的稳压保护电路，其特征在于，所述第二开关电路包括第二三极管，所述第二三极管的基级连接所述第一三极管的发射极，所述第二三极管的集电极连接所述太阳能板，所述第二三极管的发射极连接所述后级电路。

4.根据权利要求3所述的稳压保护电路，其特征在于，所述第一三极管和所述第二三极管均为NPN型三极管。

5.根据权利要求1所述的稳压保护电路，其特征在于，所述稳压保护电路还包括防倒灌电路，所述防倒灌电路的输入端连接所述太阳能板，所述防倒灌电路的输出端连接所述稳压电路的输入端。

6.根据权利要求5所述的稳压保护电路，其特征在于，所述防倒灌电路包括第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述太阳能板，所述第一二极管的负极连接所述稳压电路的输入端。

7.根据权利要求1所述的稳压保护电路，其特征在于，所述稳压保护电路还包括储能电路，所述储能电路的输入端连接所述第二开关电路的第二输出端，所述储能电路的输出端连接所述后级电路。

8.根据权利要求7所述的稳压保护电路，其特征在于，所述储能电路包括第一电容，所述第一电容连接在所述第二开关电路的第二输出端与所述公共地之间。

9.根据权利要求8所述的稳压保护电路，其特征在于，所述储能电路包括第二电容，所述第二电容连接在所述后级电路与所述公共地之间。

10.一种光伏***，其特征在于，包括太阳能板、如权利要求1至9任一项所述的稳压保护电路、后级电路，所述稳压保护电路的输入端连接所述太阳能板，所述稳压保护电路的输出端连接所述后级电路。