接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接地。第一电阻Rl与第二电阻R2的公共端连接电压跟随器Ul的输入端，电压跟随器Ul的输出端的输出电压是V_IN。电压跟随器Ul的输出端分别接第一比较器U2的反相输入端和第二比较器U3的反相输入端。基准电SV_REF输入第一比较器U2的同相输入端和第二比较器U3的同相输入端。第一比较器U2的输出端接第一可控开关管Ql，第一可控开关管Ql是高电平导通，低电平截止型开关管。第二比较器U3的输出端接第二可控开关管Q2，第二可控开关管Q2是低电平导通，高电平截止型开关管。电源的输入或输出通过V_PW引入过压保护电路，经过第一电阻Rl和第二电阻R2分压，再经电压跟随器Ul进行电压跟随及阻抗变换，在V_IN点产生一个正比于V_PW的电压，V_IN=[R2/(R1+R2)*V_PW。当电源正常工作时，V_IN彡V_REF，第一比较器U2和第二比较器U3输出高电平，第一可控开关管Ql导通，第二可控开关管Q2截止，图2等效为图3所示的本实用新型第二实施例提供的过压保护电路的正常状态的电路图。此时，第一电容Cl对地短路，第三比较器U4的反相输入端的电压小于第三比较器U4的同相输入端的电压，第三比较器U4输出高电平，保护电路未发出保护控制信号，电源维持正常工作。
[0039]当电源过压时，V_IN>V_REF，第一比较器U2和第二比较器U3输出低电平，第一可控开关管Ql截止，第二可控开关管Q2导通，图2等效为图4所示的本实用新型第二实施例提供的过压保护电路的过压状态的电路图。此时，电压跟随器Ul的输出电压V_IN通过电阻R3为电容Cl充电，电容Cl电压由零逐渐增大，当电容Cl电压增加到大于[R5/(R4+R5)]*V_REF时，即第三比较器U4的反相输入端的电压大于第三比较器U4的正相输入端的电压，第三比较器U4输出低电平，保护电路发出保护控制信号，控制电源关闭，实现对电源的保护。
[0040]由上述说明可知，输出过压保护信号的延时时间正比于第三电阻R3和第一电容Cl的乘积。如果第三电阻R3和第一电容Cl固定，可以通过调整第四电阻R4和第五电阻R5的分压比调整延时时间。过压阈值正比于基准电压V_REF。电源的输入或输出电压超出基准电SV_REF越多，第三电阻R3对第一电容Cl的充电速率越快，第一电容Cl的电压增长越快，第一电容Cl电压超过基准电压(电压设定阀值)V_REF经第四电阻R4和第五电阻R5分压点电压所需时间越短，由第三比较器U4输出端OverU给出保护控制信号延时越短，从而电源电压超出阀值较多时可以实现对电源的快速保护，有效保护电源和负载。
[0041]电源的输入或输出电压超出基准电压V_REF较少时，第三电阻R3对第一电容Cl的充电速率较慢，第一电容Cl的电压增长较慢，第一电容Cl电压超过基准电压V_REF经第四电阻R4和第五电阻R5分压点电压所需时间越长，第三比较器U4输出端OverU给出保护控制信号延时越长，如果电源输入或输出有瞬间的尖峰电压，由于时间极短不足以使第一电容Cl充电电压达到基准电压V_REF经第四电阻R4和第五电阻R5分压后的电压，当电源尖峰电压消失后V_IN ( V_REF，电路恢复图3所示的工作模式，第一电容Cl的电压被放掉，保护电路输出端OverU仍保持高电平状态，继续等待电源过压的出现，从而避免保护电路对电源输入或输出尖峰毛刺电压的误判，提高了电源的可靠性。
[0042]图5是本实用新型第二实施例提供的过压保护电路的具体电路图。该保护电路的第一可控开关管Ql是NPN三极管，第二可控开关管Q2是PNP三极管。则过压保护电路为:待测电源的正极或负极连接第一电阻Rl的一端，第一电阻Rl的另一端接第二电阻R2，第二电阻R2的另一端接地。第一电阻Rl和第二电阻R2的公共端接电压跟随器Ul的同相输入端，电压跟随器Ul的反相输入端与电压跟随器Ul的输出端连接，且输出电压是乂_1队电压跟随器Ul的输出端与第一比较器U2的反相输入端和第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端连接第二比较器U3的反相输入端；基准电压源的输出端连接第一比较器U2的同相输入端和第二比较器U3的同相输入端。第一比较器U2的输出端连接电阻Ra的一端，电阻Ra的另一端接NPN三极管的基极，第一电容Cl的正极和第三比较器U4的反相输入端的共同端连接NPN三极管的集电极，NPN三极管的发射极接地，电阻Rb串联在NPN三极管的基极和发射极之间。第二比较器U3的输出端接PNP三极管的基极，PNP三极管的发射极接第二比较器U3的反相输入端，PNP三极管的集电极接第三比较器U4的反相输入端。基准电压源的输出端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，电阻R4和R5的共同管连接第三比较器U4的争相输入端，第三比较器U4的同相输入端与输出端之间串联电阻Re，第三比较器U4的输出端向外输出过压保护信号。
[0043]本实用新型采用延时保护电路，电路结构简单，针对电源电压超过限值程度进行不同时间的延时保护，能够有效抑制尖峰毛刺的干扰，并且电源电压超过阀值越多，保护动作越快，能够对电源产品过压做出准确判断，对电源进行可靠保护。
[0044]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间的相同或相似的部分互相参见即可。
[0045]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种过压保护电路，包括:电压输入电路、比较电路、选择电路和延时比较电路；其特征在于，所述电压输入电路包括第一电压输入电路和第二电压输入电路，所述第一电压输入电路与所述比较电路的第一输入端连接，所述第二电压输入电路与所述比较电路的第二输入端连接；所述比较电路的输出端与所述选择电路的控制端连接，所述选择电路的输出端与所述延时比较电路的第一输入端连接，所述第二电压输入电路与所述延时比较电路的第二输入端连接，所述延时比较电路的输出端向外输出过压保护信号。
2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述电压输入电路包括第一电压输入电路和第二电压输入电路；所述第一电压输入电路包括待测电源、第一电阻、第二电阻和电压跟随器；所述待测电源的正极连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端接地，第一电阻与第二电阻的公共端连接电压跟随器的输入端，电压跟随器的输出端连接所述比较电路的第一输入端连接；所述第二电压输入电路包括基准电压源。
3.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述比较电路包括第一比较器和第二比较器；所述比较电路的第一输入端是第一比较器和第二比较器的反相输入端，所述比较电路的第二输入端是第一比较器和第二比较器的同相输入端；所述电压跟随器的输出端分别与第一比较器的反相输入端和第二比较器的反相输入端连接，所述基准电压源的输出端分别与第一比较器的同相输入端和第二比较器的同相输入端连接。
4.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述选择电路包括第一可控开关管、第二可控开关管和第三电阻；所述第一可控开关管的控制端与第一比较器的输出端连接，第一可控开关管的一端接地，另一端连接延时比较电路的第一输入端；所述第二可控开关管的控制端与第二比较器的输出端连接，第二可控开关管的一端与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与电压跟随器的输出端连接，第二可控开关管的另一端连接延时比较电路的第一输入端。
5.根据权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述第一可控开关管和第二可控开关管是电压控制型开关管或电流控制型开关管。
6.根据权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述第一可控开关管是高电平导通，低电平截止型开关管，所述第二可控开关管是低电平导通，高电平截止型开关管。
7.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述延时比较电路包括第一电容、第三比较器、第四电阻和第五电阻；所述延时比较电路的第一输入端是第一电容的正极与第三比较器反相输入端的公共端，所述延时比较电路的第二输入端是第三比较器的同相输入端；所述第一电容的负极接地；所述第四电阻的一端与所述基准电压源的输出端连接，另一端连接第五电阻的一端，第五电阻的另一端接地，第四电阻与第五电阻的公共端连接第三比较器的正相输入端，第三比较器的输出端向外输出过压保护信号。
8.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述基准电压源的输出电压大于待测电源正常工作时电压跟随器的输出电压。
9.根据权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述第三电阻的取值范围是IkQ 至 500k Ω。
10.根据权利要求8所述的过压保护电路，其特征在于，所述第一电容的取值范围是0.1 yF 至 1000 UFo
【专利摘要】本实用新型公开了一种过压保护电路，包括：电压输入电路、比较电路、选择电路和延时比较电路；所述电压输入电路包括第一电压输入电路和第二电压输入电路，所述第一电压输入电路与所述比较电路的第一输入端连接，所述第二电压输入电路与所述比较电路的第二输入端连接；所述比较电路的输出端与所述选择电路的控制端连接，所述选择电路的输出端与所述延时比较电路的第一输入端连接，所述第二电压输入电路与所述延时比较电路的第二输入端连接，所述延时比较电路的输出端向外输出过压保护信号。本实用新型实现电源的输入过压和输出过压检测延时时间可调，过压检测准确度高，避免对电源输入和输出尖峰毛刺的误判，提高电源可靠性。
【IPC分类】H02H3-20
【公开号】CN204333903
【申请号】CN201420742896
【发明人】王海亮, 吕翔宙, 李阳
【申请人】天津航空机电有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月2日...