一种具有电压保护的VPX机箱的制作方法

本实用新型属于VPX机箱设备技术领域，具体涉及一种具有电压保护的VPX机箱。

背景技术：

VPX(VME International Trade Association, VME国际贸易协会)系统平台，采用高速串行总线技术替代了VME总线的并行总线技术。VPX总线引入了目前最新的串行总线技术，支持更高的背板带宽。VPX核心交换可以提供32对差分对，每对差分对理论上可以提供10Gbps的数据交换能力，一个VPX模块理论上最高可以提供8GByte/s的数据交换能力。

VPX系统中的机箱采用VPX电源，在发生故障的情况下，电源的输出电压有可能高于规定值或要求值，在没有保护电路的电源中，输出电压过高可能会使电源内部设备损坏，导致VPX机箱设备无法使用，影响正常工作的运行，因此设计一款具有电压保护的VPX机箱是十分有必要的。

技术实现要素：

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种具有电压保护的VPX机箱，实时监控供电电源电压，对VPX机箱能及时有效的进行过压保护。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种具有电压保护的VPX机箱，包括：监控供电电压的控制电路，所述控制电路包括：第一电阻、第三电容、稳压二极管、第一三极管、第二电阻、比较器、第二三极管、第三电阻、外接电源、第一MOS管、第五电阻、和第二MOS管；直流电源输入端与地之间串联连接有第一电阻和第三电容，第三电容两端并联连接有稳压二极管，第一电阻和第三电容的公共端连接第一三极管的基极，第一三极管的发射极通过第二电阻接地，第一三极管的集电极连接外接电源，第一三极管的发射极还连接比较器的同相输入端，比较器的反相输入端外接基准电压，比较器的电源端连接外接电源，比较器的接地端接地，比较器的输出端连接第二三极管的基极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第三电阻连接外接电源，第二三极管的集电极连接第一MOS管的栅极，第一MOS管的漏极接地，第一MOS管的源极通过第五电阻连接外接电源，第一MOS管的源极还连接第二MOS管的栅极，第二MOS管的漏极连接直流电源输入端，第二MOS管的源极为电源输出端为负载供电。

优选地，所述控制电路的直流电源输入端还连接有交直流转换电路，所述交直流转换电路包括：交流电源、第一电容、第一二极管、第二二极管和第二电容；所述交流电源通过第一电容连接第一二极管的阴极，第一二极管的阳极接地，第一二极管的阴极还连接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极还通过第二电容接地，第二二极管的阴极为直流电源输入端。

优选地，所述第二三极管的集电极与第一MOS管的栅极之间还串联连接有第四电阻。

优选地，所述第一MOS管的栅极与地之间还串联连接有第四电容。

优选地，所述比较器的芯片型号为LM193。

本实用新型的有益效果是：通过设置控制电路，实时监控VPX电源的供电电压，若产生过压现象时及时将供电电源切断，停止对VPX的供电，从而实现对VPX机箱的供电保护；同时该控制电路能起电压钳位的作用，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏；该控制电路稳定性强，随时监控，反应灵敏。

附图说明

图1是本实用新型所述控制电路的电路原理图。

附图标记：AC-交流电源，C1-第一电容，D1-第一二极管，D2-第二二极管，C2-第二电容，R1-第一电阻，C3-第三电容，DW-稳压二极管，T1-第一三极管，R2-第二电阻，U-比较器，U0-基准电压，T2-第二三极管，R3-第三电阻，VCC-外接电源，R4-第四电阻，C4-第四电容，Q1-第一MOS管，R5-第五电阻，Q2-第二MOS管，OUT-电源输出端。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种具有电压保护的VPX机箱，包括：监控供电电压的控制电路，所述控制电路包括：第一电阻R1、第三电容C3、稳压二极管DW、第一三极管T1、第二电阻R2、比较器U、第二三极管T2、第三电阻R3、外接电源VCC、第一MOS管Q1、第五电阻R5、和第二MOS管Q2；直流电源输入端与地之间串联连接有第一电阻R1和第三电容C3，第三电容C3两端并联连接有稳压二极管DW，第一电阻R1和第三电容C3的公共端连接第一三极管T1的基极，第一三极管T1的发射极通过第二电阻R2接地，第一三极管T1的集电极连接外接电源VCC，第一三极管T1的发射极还连接比较器U的同相输入端，比较器U的反相输入端外接基准电压U0，比较器U的电源端连接外接电源VCC，比较器U的接地端接地，比较器U的输出端连接第二三极管T2的基极，第二三极管T2的发射极接地，第二三极管T2的集电极通过第三电阻R3连接外接电源VCC，第二三极管T2的集电极连接第一MOS管Q1的栅极，第一MOS管Q1的漏极接地，第一MOS管Q1的源极通过第五电阻R5连接外接电源VCC，第一MOS管Q1的源极还连接第二MOS管Q2的栅极，第二MOS管Q2的漏极连接直流电源输入端，第二MOS管Q2的源极为电源输出端OUT为负载供电；具体地，

直流电源输入端为电压输入端，输入电压经过由第一三极管T1和第二电阻R2组成的电压跟随器进入比较器U的同相输入端，输入电压与比较器U反相输入端的基准电压U0进行比较，基准电压U0为过压保护的电压阈值；

若此时为过压状态，输入电压值大于基准电压U0值，则比较器U输出高电平，第二三极管T2为NPN型三级管，NPN型三极管接收高电平导通，由于第二三极管T2的接地，第一MOS管Q1的栅极电压被拉低，第一MOS管Q1为PMOS管，PMOS管的栅极电压拉低后接收低电平信号导通，第二MOS管Q2为NMOS管，此时第二MOS管Q2的栅极电压由于第一MOS管Q1的导通而拉低，第二MOS管Q2接收低电平信号截止，此时断开电源对负载的供电，对VPX机箱实现过压保护；

若为电压正常状态时，输入电压值小于基准电压U0值，此时比较器U输出低电平信号，此时第二三极管T2接收低电平信号截止，此时第一MOS管Q1的栅极接收外接电源VCC的高电压信号截止，第二MOS管Q2接收外接电源VCC的高电压信号导通，此时电源对负载即VPX机箱正常供电；

第一电阻R1和稳压二极管DW起电压钳位的作用，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏；第三电阻R3和第五电阻R5为限流电阻；外接电源值VCC等于直流电源输入端的峰值电压。

所述控制电路的直流电源输入端还连接有交直流转换电路，所述交直流转换电路包括：交流电源AC、第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2和第二电容C2；所述交流电源AC通过第一电容C1连接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极接地，第一二极管D1的阴极还连接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极还通过第二电容C2接地，第二二极管D2的阴极为直流电源输入端；所述第一电容C1为降压限流的作用，分压降低交流电源AC输出的交流电平，供额定电源较低的三极管、比较器和MOS管等器件使用，第一二极管D1和第二二极管D2为整流二极管，敌人电容C2为滤波电容，用于平滑直流输出纹波。

所述第二三极管T2的集电极与第一MOS管Q1的栅极之间还串联连接有第四电阻R4；所述第四电阻R4为限流电阻，提高电路稳定性。

所述第一MOS管Q1的栅极与地之间还串联连接有第四电容C4；所述第四电容C4用于稳定第一MOS管Q1的栅极电压。

所述比较器U的芯片型号为LM193；LM193具备低功耗，灵敏度高的优点。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。