一种欠压保护电路的制作方法
【专利摘要】本新型提供了一种欠压保护电路，其特征在于，包括稳压电路，取样电路和欠压控制电路，其中，稳压电路的输入端连接外部直流输入电压，其输出端连接到取样电路，取样电路的输出端连接欠压控制电路，欠压控制电路的输出端连接受控电路的使能端，外部电源经过稳压电路以后得到平直的电压，取样电路对稳压电路平波后的平直的电压进行分压采样，其采样结果作为欠压控制电的输入，当欠压控制电路的输入高于或者低于设定值时，欠压控制电路的输出状态翻转，使能或者禁止受控电路。
【专利说明】
-种欠压保护电路
技术领域
[0001] 本实用新型设及电源保护技术领域，尤其设及一种欠压保护电路。
【背景技术】
[0002] 电源工作在输入电压过低情况下，电流会增大，从而降低电源变换效率，造成资源 浪费，同时，内部功率器件发热严重，还会引起元器件的损坏，降低电源寿命。因此，需要设 计欠压保护电路，确保在输入电压欠压时电源停止工作。
[0003] 传统地采用比较器设计的欠压保护电路，将采样电压和基准电压比较，当二者差 值达到预定值时，比较器翻转，从而控制半导体开关的开通和关断。运种保护电路结构相对 复杂，占用空间较大，成本较高。
[0004] 两个串联的分压电阻和一个Ξ极管可W用作简单的欠压保护电路。但是由于Ξ极 管放大区的存在，使得运种欠压保护电路保护阔值范围很宽，保护精度较差，控制电压的波 动容易导致受控电路的反复关闭和启动，导致受控电路误动作。
[0005] 此外，还有采用单片机采样电压并通过软件达到欠压控制的一种措施。此方法需 要基准电源和采样电路等，电路复杂，可靠性下降。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的在于提供一种元件数量少，成本低，电路简单可靠，迟滞量满足 工程需求的欠压保护电路，此外欠压消失该电路可W自动重启。
[0007] 本实用新型一种欠压保护电路方案特征在于：
[000引本实用新型一种欠压保护电路包括稳压电路，取样电路和欠压控制电路。稳压电 路的输入端连接外部直流输入电压，稳压电路稳压端连接到取样电路，取样电路连接欠压 控制电路，欠压控制电路连接受控电路，所述受控电路通常是集成电路的使能端，外部电源 经过稳压电路W后得到平直的电压，取样电路对稳压电路平波后的平直的电压进行分压采 样，其采样结果作为欠压控制电的输入，当欠压控制电路的输入高于或者低于设定值时，欠 压控制电路的输出状态翻转，使能或者禁止受控电路。
[0009] 本实用新型一种欠压保护电路在外部输入电压过低时禁止受控电路，使其停止工 作，实现设备的有效保护。
[0010] 欠压保护电路输入电压是外部直流电压。连接外部直流电压的稳压电路包括第一 电阻，第一二极管，第一稳压管。其中，直流电压输入端通过第一电阻连接第一二极管的阳 极。第一二极管的阴极连接于第一稳压管的阴极，第一稳压管的阳极接地。稳压电路还包括 第二电容。第二电容的一端与第一二极管的阴极、第一稳压管的阴极连接，另一端接地。
[0011] 取样电路包括第五电阻和第六电阻。第五电阻的一端与第一二极管的阴极和第一 稳压管的阴极连接。另一端通过第六电阻接地。此外，取样电路还包括第一电容。第一电容 一端与第五电阻的一端和第六电阻的一端连接，另一端接地。
[0012] 欠压控制电路包括第二电阻，第Ξ电阻，第四电阻，第二稳压管，第一ΝΡΝΞ极管和 第二ΝΡΝΞ极管。第二稳压管的阳极与第一 Ξ极管的基极连接，其阴极与第五电阻的一端、 第六电阻的一端和第一电容的一端连接。第二Ξ极管的集电极通过第四电阻与第二稳压管 阴极、第五电阻、第六电阻和第二电容连接。第二Ξ极管的基极与第一 Ξ极管集电极连接并 通过第Ξ电阻接地。第二Ξ极管的发射极、第一 Ξ极管的发射极共同接地。第二电阻一端连 接第一二极管的阴极和第一稳压管的阴极，另一端连接第Ξ电阻、第二Ξ极管的基极和第 一 Ξ极管集电极。第二Ξ极管的集电极和第四电阻的连接处作为欠压控制电路的输出端， 连接受控电路。此外，上述ΝΡΝ型Ξ极管还可W采用Ν沟道增强型MOS阳Τ管代替。
[0013] 外部电源经过稳压电路W后，取样电路对稳压电路平波后的电压采样，其结果作 为欠压控制电路的输入。当作欠压控制电路高于或者低于设定值时，欠压控制电路的输出 翻转，从而使能或者禁止受控电路，达到欠压保护的目的。
[0014] 本实用新型的有益效果是：公开一种欠压保护电路;实用新型技术方案所需要的 元件数量少，体积小，成本低；电路简单、可靠性高;欠压消失保护电路自动重启；电路迟滞 量满足工程需求;适用于脉动较大的直流电压欠压保护。
【附图说明】
[0015] 图1本实用新型实施例欠压保护电路结构图
[0016] 图2本实用新型实施例欠压保护电路示意图
【具体实施方式】
[0017] 为了阐述本实用新型技术方案，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细 说明。应当理解，此处所描述的实施例只为解释本实用新型，但不作为本实用新型的限定。
[0018] 参见图1，本实用新型实施例一种欠压保护电路逻辑图，该电路包括稳压电路1，取 样电路2和欠压控制电路3。其中，稳压电路1的输入端连接外部直流输入电压，其输出端连 接到取样电路2,取样电路2连接欠压控制电路3,欠压控制电路3连接受控电路的使能端。
[0019] 参见图2,本实用新型实施例一种欠压保护电路示意图。该欠压保护电路包括稳压 电路，取样电路和欠压控制电路。连接于直流电压输入端的稳压电路包括第一电阻化，第一 二极管化，第二稳压管Ζ2。其中，直流电压输入端通过第一电阻Ri连接第一二极管化的阳极。 第一二极管化的阴极连接于第二稳压管Z2的阴极，第二稳压管Z2的阳极接地。稳压电路还包 括第二电容C2,用于滤除稳压电路直流电压中的交流信号。第二电容C2的一端与第一二极管 化的阴极、第二稳压管Z2的阴极连接，另一端接地。
[0020] 取样电路包括第五电阻Rs和第六电阻R6。第五电阻Rs的一端与第一二极管化的阴 极和第一稳压管Zi的阴极连接。另一端通过第六电阻R6接地。此外，取样电路还包括第一电 容Ci，用于滤除取样电压中高频干扰信号和噪声，避免电路误动作。第一电容Cl的一端与第 五电阻Rs和第六电阻R6连接，另一端接地。
[0021] 欠压控制电路包括第二电阻R2，第Ξ电阻R3，第四电阻R4，第一稳压管Zi，第一NPN Ξ极管Τι和第二ΝΡΝΞ极管T2。第一稳压管Zi的阳极与第一 Ξ极管Τι的基极连接，其阴极与 第五电阻Rs的一端、第六电阻Rs的一端和第一电容Cl的一端连接。第二Ξ极管Τ2的集电极通 过第四电阻R4与第一稳压管Zl的阴极、第五电阻Rs的一端、第六电阻的一端R6和第二电容C2 的一端连接。第二Ξ极管T2的基极与第一 Ξ极管Τι的集电极通过第Ξ电阻R3接地。第二Ξ极 管Τ2的发射极、第一 Ξ极管Τι的发射极共同接地。第二电阻R2的一端连接第一二极管化的阴 极和第二稳压管Z2的阴极，另一端连接第Ξ电阻R3的一端、第二Ξ极管T2的基极和第一 Ξ极 管Τι的集电极。第二Ξ极管T2的集电极和第四电阻R4的连接处连接受控电路的使能端，作为 欠压控制电路的输出端。
[0022] 本实用新型实施例欠压保护电路的工作原理是:被检测的直流输入电压经过第一 电阻Ri、第一二极管化、第二稳压管Ζ2和第二电容C2组成的稳压电路，得到平直的稳定电压 Vz。第五电阻Rs和第六电阻R6的分压器中，第六电阻R6对GND的电β
，当外加输入 电压较高时，电压Vs大于第一稳压管Zl的击穿电压与第一Ξ极管Τι的基极-发射极电压Vbe (典型值0.7V)之和，即
在击穿电流的作用下第一 ΝΡΝΞ极管Τι饱和导通， Τι管集电极至GND间的电压等于Τι管的饱和导通压降，其典型值为0.3V，第二ΝΡΝΞ极管Τ2基 极被拉低，第二ΝΡΝΞ极管Τ2的基极-发射极电流近似为0而工作于截止状态，输出电压V。上 拉至·
使能受控电路。当外加输入电压欠压时，第六电阻R6的电压V6小于第一稳压管 Zl的击穿电压与第一ΝΡΝΞ极管Τι的基极-发射极电压Vbe之和，即
，第二稳 压管Z2反向电流近似为Ο,ΝΡΝΞ极管Τι截止，第二ΝΡΝΞ极管T2基极电压被拉高至
而工作于饱和状态，此时欠压控制电路输出电压等于Τ2管的饱和导通压降，其典型值为 0.3V，近似下拉接地，禁止受控电路。
[0023] 本实用新型实施例欠压保护电路利用齐纳二极管需要施加高于齐纳击穿电压W 后才有电流通过的特点。因此，不同击穿电压的齐纳二极管可W得到不同的保护阔值，保护 阔值设置灵活。
[0024] 本实施例欠压保护电路元件少，电路简单，增加了电路可靠性，实用于对体积、可 靠性要求较高的军用需求。
[0025] W上仅为本实用新型的优选实施例而已，对于本技术领域的人员来说，本实用新 型可W有各种更改和变化。例如第Ξ电阻R3可W由电容替代，ΝΡΝΞ极管Τι和Τ2可W由Ν沟道 增强型M0SFET管代替。在不脱离本实用新型原理的前提下，所做出的任何修改、等同替代和 改进，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
【主权项】
1. 一种欠压保护电路，其特征在于，包括稳压电路，取样电路和欠压控制电路，其中，稳 压电路的输入端连接外部直流输入电压，其输出端连接到取样电路，取样电路的输出端连 接欠压控制电路，欠压控制电路的输出端连接受控电路的使能端； 外部电源经过稳压电路以后得到平直的电压，取样电路对稳压电路平波后的平直的电 压进行分压采样，其采样结果作为欠压控制电的输入，当欠压控制电路的输入高于或者低 于设定值时，欠压控制电路的输出状态翻转，使能或者禁止受控电路。2. 根据权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于， 所述稳压电路包括第一电阻，第一二极管，第二稳压管和第二电容，其中，直流电压输 入端通过第一电阻连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极连接于第二稳压管的阴极， 第二稳压管的阳极接地，第二电容的一端同时与第一二极管的阴极和第二稳压管的阴极连 接，第二电容的另一端接地。3. 根据权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于， 所述取样电路包括第五电阻和第六电阻，第五电阻的一端与第一二极管的阴极和第一 稳压管的阴极连接，另一端通过第六电阻接地。4. 根据权利要求3所述的欠压保护电路，其特征在于， 取样电路还包括第一电容，第一电容的一端与第五电阻和第六电阻连接，另一端接地。5. 根据权利要求1或4所述的欠压保护电路，其特征在于， 欠压控制电路包括第二电阻，第三电阻，第四电阻，第一稳压管，第一NPN三极管和第二 NPN三极管，第一稳压管的阳极与第一三极管的基极连接，其阴极与第五电阻的一端、第六 电阻的一端和第一电容的一端连接，第二NPN三极管的集电极通过第四电阻与第一稳压管 的阴极相连接，第二三极管的基极与第一三极管的集电极通过第三电阻接地，第二三极管 的发射极、第一三极管的发射极共同接地;第二电阻的一端连接第一二极管的阴极和第二 稳压管的阴极，另一端连接第三电阻的一端、第二三极管的基极和第一三极管的集电极，第 二三极管的集电极和第四电阻的连接处连接受控电路的使能端，作为欠压控制电路的输出 端。6. 根据权利要求5所述的欠压保护电路，其特征在于， 第一 NPN三极管和第二NPN三极管可替换为第一 MOSFET管和第二MOSFET管。
【文档编号】H02H3/24GK205429694SQ201520997877
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月3日
【发明人】孙百军, 邹晓渔, 施宏
【申请人】中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所