一种过电压保护电路及供电设备制造技术

本申请公开了一种过电压保护电路及供电设备，其中，所述过电压保护电路由MOS管、偏置模块和控制模块构成，在负载两端的电压不超过过压保护点时，所述控制模块控制所述MOS管处于完全导通状态，此时负载两端电压等于输入电源电压；在当负载两端的电压超过过压保护点时，所述控制模块控制所述MOS管进入线性导通状态，MOS管两端的电压增加，从而降低负载两端的电压，使得负载两端的电压小于输入电源电压，避免负载受到浪涌电压或过电压的影响，并且所述MOS管在出现浪涌电压或过电压时，始终将负载两端电压保持在过压保护点，实现了在出现浪涌电压或过电压时，将为负载提供的电压稳定在过压保护点的目的。

An over-voltage protection circuit and power supply equipment

【技术实现步骤摘要】
一种过电压保护电路及供电设备
本申请涉及电路设计
，更具体地说，涉及一种过电压保护电路及供电设备。
技术介绍
随着电子设备精密程度的不断提升，电子设备对于供电回路的供电电压稳定性的要求越来越高。但是供电回路可能会由于设备之间的相互影响或其他原因引入一些浪涌电压或使供电回路产生不可控的过电压，为了保证供电回路后级设备的正常运行，需要引入防雷系统或者过电压保护设备来抑制浪涌电压或过电压。但在实际的应用过程中发现，防雷系统和过电压保护设备的动作阈值均是固定的，且在浪涌电压超过动作阈值时，均会切断供电电源，使得负载无法得到持续且稳定的电源供应，难以满足一些精细化设备对于电源的要求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请提供了一种过电压保护电路及供电设备，以实现在出现浪涌电压或过电压时，将为负载提供的电压稳定在过压保护点的目的，避免一旦出现浪涌电压或过电压就切断为负载提供的电源的情况。为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：一种过电压保护电路，包括：MOS管、偏置模块和控制模块；其中，所述MOS管的输入极与输入电源正极以及所述偏置模块的输入端连接，所述MOS管的输出极与负载的一端以及所述偏置模块的接地端连接，所述MOS管的驱动极与所述偏置模块的输出端以及所述控制模块的输出端连接；所述偏置模块，用于接收所述输入电源，对所述输入电源进行分压后为所述MOS管的驱动极提供基础偏置电压；所述控制模块的输入端与所述负载远离所述MOS管的输出极一端以及所述输入电源负极连接，所述控制模块用于采集负载电压，并判断所述负载电压是否小于或等于过压保护点，如果是，则为所述MOS管的驱动极提供第一驱动电压，以控制所述MOS管处于完全导通状态；如果否，则为所述MOS管的驱动极提供第二驱动电压，以控制所述MOS管处于线性导通状态，将所述负载两端的电压限制在所述过压保护点，所述第二驱动电压小于所述第一驱动电压。可选的，所述MOS管为N型场效应晶体管；所述驱动极为栅极；所述输入极为漏极；所述输出极为源极。可选的，所述偏置模块包括：第一电阻和第二电阻；其中，所述第一电阻的一端作为所述偏置模块的输入端，与所述工作电源的正极以及所述MOS管的输入级连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端以及所述MOS管的驱动极连接；所述第二电阻远离所述第一电阻的一端作为所述偏置模块的接地端。可选的，所述偏置模块还包括：第一二极管；所述第一二极管的正极与所述第二电阻远离所述第一电阻的一端连接，所述第一二极管的负极与所述第一电阻和第二电阻的连接节点连接；所述第一二极管，用于将所述MOS管的驱动极的最高电压箝位在预设电压值。可选的，所述控制模块包括：运算放大器、电压采集单元、同相电压输入单元和负相电压输入单元；其中，所述运算放大器的第一电源输入端与隔离电源连接，所述运算放大器的第二电源输入端与负相电压输入单元的输入端连接，且同时接地；所述运算放大器的同相输入端与所述同相电压输入单元的输出端以及所述电压采集单元的输出端连接，所述运算放大器的负相输入端与所述负相电压输入单元的输出端连接；所述电压采集单元远离所述运算放大器的一端连接所述负载远离所述MOS管的输出极的一端，用于采集所述负载电压，并将采集的负载电压提供给所述运算放大器的同相输入端；所述同相电压输入单元，用于接收隔离电源，并将所述隔离电源进行处理后提供给所述运算放大器的同相输入端；所述负相电压输入单元的输入端接地，所述负相电压输入单元的输出端与所述运算放大器的负相输入端连接，所述负相电压输入单元用于为所述运算放大器的负相输入端提供参考电压；所述运算放大器，用于根据同相电压输入端输入的电压值与所述参考电压的大小关系，输出第一驱动电压或第二驱动电压。可选的，所述电压采集单元包括第三电阻和第四电阻；其中，所述第三电阻的一端与所述负载远离所述MOS管的一端连接，另一端与所述第四电阻连接；所述第四电阻远离所述第三电阻的一端与所述运算放大器的同相输入端连接。可选的，所述负相电压输入单元包括：第五电阻、第一电容和第二二极管；其中，所述第五电阻的一端接地，且与所述运算放大器的第二电源输入端以及第二二极管的负极均连接，另一端与所述运算放大器的负相输入端以及所述第一电容的一端均连接；所述第一电容远离所述第五电阻的一端与所述运算放大器的输出端连接；所述第二二极管的正极与所述运算放大器的正相输入端连接。可选的，还包括：第七电阻；所述第七电阻的一端与所述运算放大器的输出端以及所述第一电容远离所述第五电阻的一端连接，另一端与所述MOS管的驱动极连接。可选的，所述同相电压输入单元包括：第六电阻；所述第六电阻的一端与所述运算放大器的第一电源输入端即所述隔离电源均连接；所述第六电阻的另一端与所述运算放大器的同相电压输入端连接。一种供电设备，包括如上述任一项所述的过电压保护电路。从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种过电压保护电路及供电设备，其中，所述过电压保护电路由MOS管、偏置模块和控制模块构成，在负载两端的电压不超过过压保护点时，所述控制模块控制所述MOS管处于完全导通状态，此时负载两端电压等于输入电源电压；在当负载两端的电压超过过压保护点时，所述控制模块控制所述MOS管进入线性导通状态，MOS管两端的电压增加，从而降低负载两端的电压，使得负载两端的电压小于输入电源电压，避免负载受到浪涌电压或过电压的影响，并且所述MOS管在出现浪涌电压或过电压时，始终将负载两端电压保持在过压保护点，实现了在出现浪涌电压或过电压时，将为负载提供的电压稳定在过压保护点的目的。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请的一个实施例提供的一种过压保护电路的结构示意图；图2为本申请的另一个实施例提供的一种过压保护电路的结构示意图；图3为本申请的又一个实施例提供的一种过压保护电路的结构示意图；图4为本申请的再一个实施例提供的一种过压保护电路的结构示意图；图5为本申请的一个可选实施例提供的一种过压保护电路的结构示意图；图6为本申请的另一个可选实施例提供的一种过压保护电路的结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，现有技术中通常通过引入防雷系统或者过电压保护设备来抑制浪涌电压或过电压。其中，防雷系统引入对电源回路的正常工作是非常有利的，但是防雷系统的动作阈值是固定的，过电压的保护点不能精细化，并且在浪涌电压出现时会产生浪涌电流，导致空气开关等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过电压保护电路，其特征在于，包括：MOS管、偏置模块和控制模块；其中，/n所述MOS管的输入极与输入电源正极以及所述偏置模块的输入端连接，所述MOS管的输出极与负载的一端以及所述偏置模块的接地端连接，所述MOS管的驱动极与所述偏置模块的输出端以及所述控制模块的输出端连接；/n所述偏置模块，用于接收所述输入电源，对所述输入电源进行分压后为所述MOS管的驱动极提供基础偏置电压；/n所述控制模块的输入端与所述负载远离所述MOS管的输出极一端以及所述输入电源负极连接，所述控制模块用于采集负载电压，并判断所述负载电压是否小于或等于过压保护点，如果是，则为所述MOS管的驱动极提供第一驱动电压，以控制所述MOS管处于完全导通状态；如果否，则为所述MOS管的驱动极提供第二驱动电压，以控制所述MOS管处于线性导通状态，将所述负载两端的电压限制在所述过压保护点，所述第二驱动电压小于所述第一驱动电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种过电压保护电路，其特征在于，包括：MOS管、偏置模块和控制模块；其中，
所述MOS管的输入极与输入电源正极以及所述偏置模块的输入端连接，所述MOS管的输出极与负载的一端以及所述偏置模块的接地端连接，所述MOS管的驱动极与所述偏置模块的输出端以及所述控制模块的输出端连接；
所述偏置模块，用于接收所述输入电源，对所述输入电源进行分压后为所述MOS管的驱动极提供基础偏置电压；
所述控制模块的输入端与所述负载远离所述MOS管的输出极一端以及所述输入电源负极连接，所述控制模块用于采集负载电压，并判断所述负载电压是否小于或等于过压保护点，如果是，则为所述MOS管的驱动极提供第一驱动电压，以控制所述MOS管处于完全导通状态；如果否，则为所述MOS管的驱动极提供第二驱动电压，以控制所述MOS管处于线性导通状态，将所述负载两端的电压限制在所述过压保护点，所述第二驱动电压小于所述第一驱动电压。


2.根据权利要求1所述的过电压保护电路，其特征在于，所述MOS管为N型场效应晶体管；
所述驱动极为栅极；
所述输入极为漏极；
所述输出极为源极。


3.根据权利要求1所述的过电压保护电路，其特征在于，所述偏置模块包括：第一电阻和第二电阻；其中，
所述第一电阻的一端作为所述偏置模块的输入端，与所述工作电源的正极以及所述MOS管的输入级连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端以及所述MOS管的驱动极连接；
所述第二电阻远离所述第一电阻的一端作为所述偏置模块的接地端。


4.根据权利要去3所述的过电压保护电路，其特征在于，所述偏置模块还包括：第一二极管；
所述第一二极管的正极与所述第二电阻远离所述第一电阻的一端连接，所述第一二极管的负极与所述第一电阻和第二电阻的连接节点连接；
所述第一二极管，用于将所述MOS管的驱动极的最高电压箝位在预设电压值。


5.根据权利要求1所述的过电压保护电路，其特征在于，所述控制模块包括：运算放大器、电压采集单元、同相电压输入单元和负相电压输入单元；其中，
所述运算放大器的第一电源输入端与隔离电源连接，所述运算放大器的第二电源输入端与负相电压输入单元的输入端连接，且同时接地；
所述运算放大器的同相输...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋君宇，
申请(专利权)人：北京德亚特应用科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11