一种高压差无源电压判断与选择电路的制作方法

1.本实用新型涉及电路领域，并且更具体地，涉及电压判断与选择电路。


背景技术：

2.某些供电系统中多采用主供电与应急供电双路冗余式设计，这样可以提高系统稳定性，这类系统具有主供电为高电压等级，应急供电为低电压等级的特点。例如机载供电系统主供电为270v高压直流，应急供电为29v的电池供电。对这类系统的电源提出了能够自适应的根据系统供电电压变换将29v和270v两个高压差输入直流电压转换为系统所需供电电压等级的要求，而目前电源主流设计方式采用多块电源模块进行并机使用来达到输入输出电压和功率等级要求，通常高压电源模块输入范围为180-425v，低压电源模块输入范围为18-36v，因此单电源模块不能达到如此高压差输入范围，需要采用不同输入电压范围模块电源组合设计方式。
3.公开号为cn204408314u的中国实用新型专利公开了一种电压检测与切换电路，包括直流电压输入端、延时电路、稳压电路、第一开关管电路、第二开关管电路、第一输出端和第二输出端；延时电路的输入端、稳压电路的输入端、第一开关管电路的输入端和第二开关管电路的输入端均与直流电压输入端连接，延时电路的反馈输入端与第二开关管电路的输出端连接，延时电路的反馈输出端与第一开关管电路的控制端连接，稳压电路的控制输出端与第二开关管电路的控制端连接，第一开关管电路的输出端与所述第一输出端连接，第二开关管电路的输出端与第二输出端连接；该实用新型的电路实现了自动检测输入直流电压幅值，如果输入直流电压幅值符合输出要求，则通过第一输出端直接输出，如果输入直流电压幅值高于输出要求，则通过第二输出端输出；但是该实用新型专利用在小于30v的电压判断与选择，无法满足高压差输入的判断与选择。


技术实现要素：

4.为解决上述加工过程中存在的问题，本实用新型提供了一种高压差无源电压判断与选择电路。
5.本实用新型的技术方案是：
6.本实用新型提供了一种高压差无源电压判断与选择电路，包括vin信号端、选择电路、判断电路、接地端、高压模块和低压模块，高压模块包括第一输入点和第二输入点，低压模块包括第三输入点和第四输入点，vin信号端分别连接到第一输入点、选择电路的输入端和判断电路的输入端，选择电路的输出端连接到第三输入点，判断电路的输出端连接到第四输入点，接地端连接到判断电路的输出端与第四输入点之间，第三输入点连接到接地端与第四输入点之间。
7.判断电路包括第一采样电路和第二采样电路，第一采样电路与第二采样电路并联，第二采样电路与选择电路并联。
8.第一采样电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、二极管d1和三极管v1；
9.电阻r1与电阻r2串联，电阻r1连接到vin信号端，电阻r2连接到接地端；
10.三极管v1的基极连接到电阻r1和电阻r2之间，三极管v1的发射极连接到电阻r2与接地端之间，三极管v1的集电极连接到电阻r3，电阻r3连接到vin信号端，电阻r3与电阻r1并联；
11.二极管d1的负极连接到vin信号端，二极管d1的正极连接到接地端与三极管v1的发射极之间。
12.第二采样电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、二极管d2和三极管v2；
13.电阻r4的一端连接到vin信号端与选择电路之间，另一端连接到二极管d1的负极与vin信号端之间；
14.电阻r5的一端连接到二极管d1的负极与vin信号端之间，另一端连接到三极管v1的发射极与二极管d1的正极之间；
15.三极管v2的基极连接到二极管d1的负极与电阻r4之间，三极管v2的发射极连接到接地端；
16.电阻r7的一端连接到电阻r4与选择电路之间，另一端连接到电阻r6，
17.电阻r6再连接到三极管v2的集电极；
18.二极管d2的负极连接到电阻r7与选择电路之间，二极管d2的正极连接到电阻r7与r6之间。
19.选择电路包括p型mos管和电容c1；
20.p型mos管的源极连接到vin信号端，p型mos管的栅极连接到二极管d2的正极，p型mos管的漏极连接到第三输入点；
21.电容c1的两端分别连接到p型mos管的栅极和漏极。
22.本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种高压差无源电压判断与选择电路，利用判断电路判断vin信号端输入电压是否为低压，然后通过判断电路控制选择电路将低压输入到低压模块中，避免了高压输入到低压模块中将低压模块损坏。
附图说明
23.图1为本实用新型的电路原理示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型进行进一步详述。
25.如图1所示，本实用新型提供了一种高压差无源电压判断与选择电路，包括vin信号端、选择电路、判断电路、接地端、高压模块和低压模块，高压模块包括第一输入点和第二输入点，低压模块包括第三输入点和第四输入点，vin信号端分别连接到第一输入点、选择电路的输入端和判断电路的输入端，选择电路的输出端连接到第三输入点，判断电路的输出端连接到第四输入点，接地端连接到判断电路的输出端与第四输入点之间，第三输入点连接到接地端与第四输入点之间。低压模块为低压输入dc/dc电源模块，高压模块为高压输入dc/dc电源模块。
26.判断电路包括第一采样电路和第二采样电路，第一采样电路与第二采样电路并联，第二采样电路与选择电路并联。
27.第一采样电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、二极管d1和三极管v1；二极管d1为稳压二极管，三极管v1为npn型三极管；
28.电阻r1与电阻r2串联，电阻r1连接到vin信号端，电阻r2连接到接地端；电阻r1与电阻r2串联可以将vin信号端输入电压进行分压；
29.三极管v1的基极连接到电阻r1和电阻r2之间，三极管v1的发射极连接到电阻r2与接地端之间，三极管v1的集电极连接到电阻r3，电阻r3连接到vin信号端，电阻r3与电阻r1并联；三极管v1具有电流放大和开关的作用，通过电阻r3限流，实现了vin信号端为三极管v1的集电极提供电压偏置，达到了无源效果；当vin信号端输入电压为低压时，经电阻r1和电阻r2分压后电压低于三极管v1导通电压，此时三极管v1不导通；当vin信号端输入电压为高压时，经电阻r1和电阻r2分压后电压高于三极管v1导通电压，此时三极管v1导通；电阻r3与电阻r1并联，可以防止三极管v1的损坏；三极管v1的发射极接地，可以保证三极管v1的发射极电位保持最低，使三极管v1能正常工作；
30.二极管d1的负极连接到vin信号端，二极管d1的正极连接到接地端与三极管v1的发射极之间。二极管d1可以使三极管v1的基极电压钳位至合适值，保护电路中的电子元器件，确保整个电路的稳定可靠。
31.第二采样电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、二极管d2和三极管v2；二极管d2为稳压二极管，三极管v2为npn型三极管；
32.电阻r4的一端连接到vin信号端与选择电路之间，另一端连接到二极管d1的负极与vin信号端之间；
33.电阻r5的一端连接到二极管d1的负极与vin信号端之间，另一端连接到三极管v1的发射极与二极管d1的正极之间；电阻r5和电阻r4可以将vin信号端输入电压进行分压；
34.三极管v2的基极连接到二极管d1的负极与电阻r4之间，三极管v2的发射极连接到接地端；三极管v2具有电流放大和开关的作用，当vin信号端输入电压为低压时，三极管v1不导通，此时经电阻r4和r5分压后高于三极管v2导通电压，三极管v1导通，当vin信号端输入电压为高压时，三极管v1导通，将三极管v2的基极电压拉低，使三极管v2不导通；
35.电阻r7的一端连接到电阻r4与选择电路之间，另一端连接到电阻r6，
36.电阻r6再连接到三极管v2的集电极；通过电阻r6和电阻r7限流，实现了vin信号端为三极管v2的集电极提供电压偏置，达到了无源效果；三极管v2的发射极接地，可以保证三极管v2的发射极电位保持最低，使三极管v2能正常工作；
37.二极管d2的负极连接到电阻r7与选择电路之间，二极管d2的正极连接到电阻r7与r6之间。二极管d2配合二极管d1可以使三极管v2的基极电压钳位至合适值，保护电路中的电子元器件，确保整个电路的稳定可靠。
38.选择电路包括p型mos管和电容c1；p型mos管v3为p沟道耗尽型场效应晶体管；
39.p型mos管的源极连接到vin信号端，p型mos管的栅极连接到二极管d2的正极，p型mos管的漏极连接到第三输入点；当vin信号端输入电压为低压时，由于三极管v2已导通，电阻r6接地，vin信号端进入到mos管的栅极和源极，此时mos管导通；当vin信号端输入电压为高压时，由于三极管v2不导通，因此mos管v3不导通。
40.电容c1的两端分别连接到p型mos管的栅极和p型mos管的漏极。
41.利用电容c1产生米勒效应，使栅极电压不流向mos管v3的源极，而流向mos管v3的
漏极。
42.工作原理：如图1所示，本实用新型提供的一种高压差无源电压判断与选择电路，vin信号端分别连接到第一输入点、选择电路和判断电路，当判断电路检测到vin信号端输入的电压为低压时，判断电路控制选择电路导通，使vin信号端经选择电路后进入第三输入点，低压模块工作，由于vin信号端输入的电压小于高压模块的输入电压范围，因此高压模块不工作；当判断电路检测到vin信号端输入的电压为高压时，此时vin信号端输入的电压处于高压模块的输入电压范围，高压模块工作，另一方面判断电路控制选择电路不导通，低压模块不工作。具体如下：
43.vin信号端连接到第一输入点，当vin信号端输入电压为低压时，此时vin信号端输入电压小于高压模块的输入电压范围，高压模块不工作；另一方面，vin信号端输入电压经过电阻r1和电阻r2分压后电压低于三极管v1导通电压，三极管v1不导通，经过电阻r4和电阻r5分压后高于三极管v2导通电压，三极管v2导通，p型mos管v3的栅极通过电阻r6再经三极管v2接地，此时vin信号端施加到p型mos管，p型mos管导通，此时vin信号端输入电压经p型mos管后输入到低压模块的第三输入点，低压模块工作。
44.vin信号端连接到第一输入点，当vin信号端输入电压为高压时，此时vin信号端输入电压满足高压模块的输入电压范围，高压模块工作；另一方面，vin信号端输入电压经过电阻r1和电阻r2分压后电压高于三极管v1导通电压，此时三极管v1导通，使施加在三极管v2的基极的电压被拉低，此时三极管v2不导通，因此p型mos管v3不导通，低压模块不工作。