带迟滞功能的保护电路和供电系统的制作方法

本实用新型属于电子电路技术领域，具体涉及一种带迟滞功能的保护电路和供电系统。

背景技术：

对于传统的电源电路，都会设置相应的过压保护或欠压保护的模块，保护电源电路的供电安全。

对于具有过压保护模块的电源电路来说，当电源电路中的输入电压刚好低于过压保护点时，过压保护模块将开关闭合，为后端负载供电。后端负载的工作启动后，负载变大，由于供电的电源不够稳定，输入电源纹波较大，导致电路存在振荡现象，输入电压发生波动，使得电源电路中的输入电压上升至过压保护点，从而触发过压保护将开关断开；而当开关断开后，后端负载不启动，负载变小，电路振荡现象消失，导致电源电路中的输入电压下降低于过压保护点，从而使开关闭合，触发系统重启。因而，现有的电源电路会存在有当输入电压在保护电压阈值附近波动时引起系统不断重启的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，提供一种带迟滞功能的保护电路和供电系统，避免电源电路中的输入电压在保护电压阈值附近波动时引起系统不断重启的问题产生，有效防止输入电压微小变化引起的不断重启保护，提高了供电系统的稳定性。

为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种带迟滞功能的保护电路，所述带迟滞功能的保护电路包括：断电开关、过压保护模块、过压阈值变更模块和控制模块；其中，

所述断电开关具有电源输入端、开关控制端和电源输出端；所述过压保护模块具有过压检测端、过压控制端和过压阈值受调端；所述过压阈值变更模块具有阈值变更受控端和过压阈值调整端；所述控制模块具有电压检测端和阈值变更控制端；

所述过压保护模块的过压检测端与所述断电开关的电源输入端连接，所述过压保护模块的过压控制端与所述断电开关的开关控制端连接，所述过压保护模块的过压阈值受调端与所述过压阈值变更模块的过压阈值调整端连接；所述过压阈值变更模块的阈值变更受控端与所述控制模块的阈值变更控制端连接；所述控制模块的电压检测端与所述断电开关的电源输出端连接。

进一步地，所述过压阈值变更模块具有供电端，所述过压阈值变更模块包括：第一开关管、第一电阻和第二电阻；

所述过压阈值变更模块的供电端与所述过压保护模块的过压检测端连接；所述第一开关管的输入端与所述过压阈值变更模块的供电端连接，所述第一开关管的输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一开关管的控制端通过所述第二电阻与所述过压阈值变更模块的阈值变更受控端连接；所述第一电阻的第二端与所述过压阈值变更模块的过压阈值调整端连接。

优选地，所述第一开关管为PNP型三极管；

所述第一开关管的控制端对应为PNP型三极管的基极，所述第一开关管的输入端对应为PNP型三极管的集电极，所述第一开关管的输出端对应为PNP型三极管的发射极。

进一步地，所述控制模块包括：第二开关管、第三电阻和第四电阻；

所述第三电阻的第一端与所述控制模块的电压检测端连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接；所述第四电阻的第一端与所述第二开关管的控制端连接，所述第四电阻的第二端接地；所述第二开关管的输入端与所述控制模块的阈值变更控制端连接；所述第二开关管的输出端与所述第四电阻的第二端连接。

优选地，所述第二开关管为NPN型三极管；

所述第二开关管的控制端对应为NPN型三极管的基极，所述第二开关管的输入端对应为NPN型三极管的集电极，所述第二开关管的输出端对应为NPN型三极管的发射极。

进一步地，所述过压保护模块包括：第三开关管、第五电阻和第六电阻；

所述第五电阻的第一端与所述过压保护模块的过压检测端连接，所述第五电阻的第二端与所述第三开关管的控制端连接；所述第三开关管的控制端与所述过压保护模块的过压阈值受调端连接，所述第三开关管的输入端与所述过压保护模块的过压检测端连接，所述第三开关管的输出端与所述过压保护模块的过压控制端连接；所述第六电阻的第一端与所述第五电阻的第二端连接，所述第六电阻的第二端接地。进一步地，所述带迟滞功能的保护电路，还包括欠压保护模块；其中，所述欠压保护模块具有欠压检测端和欠压控制端；

所述欠压保护模块的欠压检测端与所述断电开关的电源输入端连接，所述欠压保护模块的欠压控制端与所述断电开关的开关控制端连接。

进一步地，所述欠压保护模块包括：第七电阻、第八电阻和第四开关管；

所述第七电阻的第一端与所述欠压保护模块的欠压检测端连接，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端连接；所述第八电阻的第一端与所述第四开关管的控制端连接，所述第八电阻的第二端接地；所述第四开关管的输入端与所述欠压保护模块的欠压控制端连接，所述第四开关管的输入端还与所述欠压保护模块的欠压检测端连接，所述第四开关管的输出端接地。

优选地，所述断电开关为P沟道MOS管；

所述断电开关的开关控制端对应为所述P沟道MOS管的栅极，所述断电开关的电源输入端对应为所述P沟道MOS管的源极，所述断电开关的电源输出端对应为所述P沟道MOS管的漏极。

本实用新型实施例还提供一种供电系统，包括：电源模块、带迟滞功能的保护电路和工作模块；

所述电源模块具有电源输出端，所述工作模块具有电源输入端；

所述电源模块的电源输出端与所述断电开关的电源输入端连接；所述工作模块的电源输入端与所述断电开关的电源输出端连接。

相比于现有技术，本实用新型的一种带迟滞功能的保护电路和供电系统的有益效果在于：通过设置过压阈值变更模块和控制模块变更电源电路工作时的过压保护阈值；具体地，当断电开关闭合对后端电路进行供电时，控制模块控制过压阈值变更模块的工作从而改变过压保护模块中的过压保护阈值，使得电源电路具有过压迟滞功能，当出现后端电路启动由于电路振荡导致输入电压发生波动，电源电路中的输入电压上升的情况时，不会出现由于触发电源电路中的过压保护使得系统不断重启的情况。解决电源电路中的输入电压在保护电压阈值附近波动引起系统不断重启的问题，有效防止因输入电压微小变化引起的不断重启保护，提高了供电系统的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型提供的带迟滞功能的保护电路的一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型提供的带迟滞功能的保护电路的第二个实施例的电路原理图；

图3是本实用新型提供的带迟滞功能的保护电路的第三个实施例的电路原理图；

图4是本实用新型提供的供电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，是本实用新型提供的带迟滞功能的保护电路的实施例的结构示意图，该带迟滞功能的保护电路包括：断电开关40、过压保护模块30、过压阈值变更模块10和控制模块20；其中，

所述断电开关40具有电源输入端、开关控制端和电源输出端；所述过压保护模块30具有过压检测端、过压控制端和过压阈值受调端；所述过压阈值变更模块10具有阈值变更受控端和过压阈值调整端；所述控制模块20具有电压检测端和阈值变更控制端；

所述过压保护模块30的过压检测端与所述断电开关40的电源输入端连接，所述过压保护模块30的过压控制端与所述断电开关40的开关控制端连接，所述过压保护模块30的过压阈值受调端与所述过压阈值变更模块10的过压阈值调整端连接；所述过压阈值变更模块10的阈值变更受控端与所述控制模块20的阈值变更控制端连接；所述控制模块20的电压检测端与所述断电开关40的电源输出端连接。

需要说明的是，本实用新型提供的一种带迟滞功能的保护电路，通过设置过压阈值变更模块和控制模块变更电源电路工作时的过压保护阈值；具体地，当断电开关闭合对后端电路进行供电时，控制模块控制过压阈值变更模块的工作从而改变过压保护模块中的过压保护阈值，使得电源电路具有过压迟滞功能，当出现后端电路启动由于电路振荡导致输入电压发生波动，电源电路中的输入电压上升的情况时，不会出现由于触发电源电路中的过压保护使得系统不断重启的情况。解决电源电路中的输入电压在保护电压阈值附近波动引起系统不断重启的问题，有效防止输入电压微小变化引起的不断重启保护。

如图2所示，是本实用新型提供的带迟滞功能的保护电路的第二个实施例的电路原理图。

本实施例提供的带迟滞功能的保护电路在上述实施例的基础上，进一步优化了部分功能电路的结构，具体如下：

所述过压阈值变更模块10具有供电端，所述过压阈值变更模块10包括：第一开关管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2；

所述过压阈值变更模块10的供电端与所述过压保护模块30的过压检测端连接；所述第一开关管Q1的输入端与所述过压阈值变更模块10的供电端连接，所述第一开关管Q1的输出端与所述第一电阻R1的第一端连接，所述第一开关管Q1的控制端通过所述第二电阻R2与所述过压阈值变更模块10的阈值变更受控端连接；所述第一电阻R1的第二端与所述过压阈值变更模块10的过压阈值调整端连接。

优选地，所述第一开关管Q1为PNP型三极管；

所述第一开关管Q1的控制端对应为PNP型三极管的基极，所述第一开关管Q1的输入端对应为PNP型三极管的集电极，所述第一开关管Q1的输出端对应为PNP型三极管的发射极。

进一步地，所述控制模块20包括：第二开关管Q2、第三电阻R3和第四电阻R4；

所述第三电阻R3的第一端与所述控制模块20的电压检测端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述第四电阻R4的第一端连接；所述第四电阻R4的第一端与所述第二开关管Q2的控制端连接，所述第四电阻R4的第二端接地；所述第二开关管Q2的输入端与所述控制模块20的阈值变更控制端连接；所述第二开关管Q2的输出端与所述第四电阻R4的第二端连接。

优选地，所述第二开关管Q2为NPN型三极管；

所述第二开关管Q2的控制端对应为NPN型三极管的基极，所述第二开关管Q2的输入端对应为NPN型三极管的集电极，所述第二开关管Q2的输出端对应为NPN型三极管的发射极。

进一步地，所述过压保护模块30包括：第三开关管Q3、第五电阻R5和第六电阻R6；

所述第五电阻R5的第一端与所述过压保护模块30的过压检测端连接，所述第五电阻R5的第二端与所述第三开关管Q3的控制端连接；所述第三开关管Q3的控制端与所述过压保护模块30的过压阈值受调端连接，所述第三开关管Q3的输入端与所述过压保护模块30的过压检测端连接，所述第三开关管Q3的输出端与所述过压保护模块30的过压控制端连接；所述第六电阻R6的第一端与所述第五电阻R5的第二端连接，所述第六电阻R6的第二端接地。

当所述断电开关40的电源输入端的电压升高，所述过压保护模块30的过压检测端所检测到的电压变大，当所述断电开关40的电源输入端的电压升高至过压电压点以上时，所述过压保护模块30的过压检测端输入的电压值大于所述第三开关管Q3的导通阈值(一般为0.6V)，所述第三开关管Q3导通，通过所述第三开关管Q3的输入端给与所述过压保护模块30的过压控制端高电平信号，所述断电开关40由导通变为截止，使得断电开关40的电源输出端不对后端进行供电，实现电源电路的过压保护功能。

进一步地，所述带迟滞功能的保护电路，还包括欠压保护模块50；其中，所述欠压保护模块50具有欠压检测端和欠压控制端；

所述欠压保护模块50的欠压检测端与所述断电开关40的电源输入端连接，所述欠压保护模块50的欠压控制端与所述断电开关40的开关控制端连接。

进一步地，所述欠压保护模块50包括：第七电阻R7、第八电阻R8、第四开关管Q4、稳压二极管D1、电阻R9和电阻R10；

所述第七电阻R7的第一端与所述欠压保护模块50的欠压检测端连接，所述第七电阻R7的第二端与所述稳压二极管D1的负极连接；所述稳压二极管D1的正极与所述第八电阻R8的第一端连接；所述第八电阻R8的第一端与所述第四开关管Q4的控制端连接，所述第八电阻R8的第二端接地；所述第四开关管Q4的输入端通过电阻R10与所述欠压保护模块50的欠压控制端连接，所述第四开关管Q4的输入端通过电阻R9还与所述欠压保护模块50的欠压检测端连接，所述第四开关管Q4的输出端接地。所述欠压保护模块50通过第七电阻R7、第八电阻R8和稳压二极管D1将所述欠压保护模块50的欠压检测端所检测到的电压进行分压，使得当欠压检测端所检测到的电压值为欠压保护点时，第八电阻R8两端的电压U_R8恰好等于所述第四开关管Q4的导通阈值(一般为0.6V)。

当所述断电开关40的电源输入端的电压降低，所述欠压保护模块50的欠压检测端所检测到的电压变小，则流经所述欠压保护模块50中的第八电阻R8的电流减小，所述第八电阻R8两端的电压U_R8也会随之减小；当所述断电开关40的电源输入端的电压降低至欠压保护点以下时，所述欠压保护模块50的第八电阻R8两端的电压U_R8小于所述第四开关管Q4的导通阈值，所述第四开关管Q4截止，此时通过所述欠压保护模块50中的电阻R9和电阻R10拉高所述欠压保护模块50的欠压控制端的电平，使得所述第四开关管Q4的输入端给与所述欠压保护模块50的欠压控制端高电平信号；所述断电开关40的开关控制端接收到高电平信号后，所述断电开关40由导通变为截止，使得断电开关40的电源输出端不对后端进行供电，实现电源电路的欠压保护功能。

优选地，所述断电开关40为P沟道MOS管；

所述断电开关40的开关控制端对应为所述P沟道MOS管的栅极，所述断电开关40的电源输入端对应为所述P沟道MOS管的源极，所述断电开关40的电源输出端对应为所述P沟道MOS管的漏极。

如图3所示，是本实用新型提供的带迟滞功能的保护电路的第三个实施例的电路原理图。本实施例提供的带迟滞功能的保护电路在上述如图2所示的实施例的基础上，还提供了所述欠压保护模块50与所述断电开关40的另一种连接方式，具体如下：

所述过压保护模块30的过压检测端与所述断电开关40的电源输入端连接，所述过压保护模块30的过压控制端与所述断电开关40的开关控制端连接；所述欠压保护模块50的欠压检测端与所述过压保护模块30的第五电阻R5的第二端连接，所述断电开关40的电源输入端的输入电压经过所述过压保护模块30的第五电阻R5的分压后再输入所述欠压保护模块50的欠压检测端口，所述欠压保护模块50的欠压控制端与所述断电开关的开关控制端连接；其中，由于所述过压检测单元30中的所述第六电阻R6相当于所述欠压检测单元50中的第七电阻R7、稳压二极管D1和第八电阻R8；对所述过压检测单元30中的所述第六电阻R6进行替换，即可得所述欠压检测单元50与所述断电开关40的电源输入端的另一种连接方式。当电源电路不对后端进行供电即所述断电开关40未导通时，所述控制模块20的电压检测端的输入电压为零，由于所述第四电阻R4接地为下拉电阻提供给所述第二开关管Q2的控制端低电平信号，使得所述第二开关管Q2截止，所述控制模块20的阈值变更控制端不输出电平信号至所述过压阈值变更模块10的阈值变更受控端，所述过压阈值变更模块10的第一开关管Q1截止，所述第一电阻R1不导通，由于所述过压阈值变更模块10的过压阈值调整端与所述过压保护模块30的过压阈值受调端连接，则所述过压保护模块30中的所述第五电阻R5将所述过压检测端输入的电压进行分压，所述第五电阻R5两端的电压U_R5为所述过压保护模块30的第三开关管Q3的控制端电压V₁＝R5×I₁(I₁为此时电路的总电流)对应为过压保护点1；

当电源电路对后端进行供电即所述断电开关40导通时，所述控制模块20的电压检测端输入高电平信号，使得所述第二开关管Q2导通，由于所述第二开关管Q2的输出端接地，所述控制模块20的阈值变更控制端输出低电平信号至所述过压阈值变更模块10的阈值变更受控端，所述过压阈值变更模块10的第一开关管Q1导通，使得所述第一电阻R1导通，由于所述过压阈值变更模块10的过压阈值调整端与所述过压保护模块30的过压阈值受调端连接，使得所述第一电阻R1与所述过压保护模块30中的第五电阻R5并联，所述第五电阻R5两端的电压U_R5为所述过压保护模块30的第三开关管Q3的控制端电压V₂＝(R5/R1)×I₂(I₂为此时电路的总电流)对应为过压保护点2；

通过所述第三电阻R3和所述第四电阻R4可设置所述第二开关管Q2导通时对应所述控制模块20的电压检测端处的电压值，从而监控所述断电开关40是否导通，通过所述控制模块20控制所述过压阈值变更模块10的工作即控制所述过压阈值变更模块的第一电阻R1是否导通与所述过压保护模块30中的第五电阻R5并联来改变过压保护电压阈值。

由于R5>(R5/R1)即过压保护点2大于过压保护点1，当电源电路对后端进行供电即所述断电开关40导通时，所述过压保护模块30的欠压保护点由原来的过压保护点1升高为过压保护点2。如果所述断电开关40本来处于导通状态，电源电路中的输入电压逐渐增大，使得所述过压保护模块30的第三开关管Q3的控制端电压升高到欠压保护点2，所述断电开关40由导通变为截止；一旦所述断电开关40截止，所述过压保护模块30的过压保护点就会变为过压保护点1；因此电源电路中的输入电压必须降低到使得所述过压保护模块30的第三开关管Q3的控制端电压降低到过压保护点1，所述断电开关40才会重新导通，实现过压保护电压的迟滞，有效防止输入电压微小变化引起的不断重启保护，解决电源电路中的输入电压在保护电压阈值附近波动引起系统不断重启的问题。

如图4所示，本实用新型实施例还提供一种供电系统，包括:电源模块301、带迟滞功能的保护电路302和工作模块303；

所述电源模块301具有电源输出端，所述工作模块303具有电源输入端；

所述电源模块301的电源输出端与所述断电开关40的电源输入端连接；所述工作模块303的电源输入端与所述断电开关40的电源输出端连接。

综上所述，本实用新型的一种带迟滞功能的保护电路和供电系统的有益效果在于：通过设置过压阈值变更模块和控制模块变更电源电路工作时的过压保护阈值；具体地，当断电开关闭合对后端电路进行供电时，控制模块控制过压阈值变更模块的工作从而改变过压保护模块中的过压保护阈值，使得电源电路具有过压迟滞功能，当出现后端电路启动由于电路振荡导致输入电压发生波动，电源电路中的输入电压上升的情况时，不会出现由于触发电源电路中的过压保护使得系统不断重启的情况。解决电源电路中的输入电压在保护电压阈值附近波动引起系统不断重启的问题，有效防止输入电压微小变化引起的不断重启保护，提高了供电系统的稳定性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。