过压保护电路及电子设备的制作方法

本申请属于电力电子领域，尤其涉及一种过压保护电路及电子设备。

背景技术：

1、在电子设备启动瞬间或在运行中容易出现过高电压，从而导致电路存在安全隐患且容易对电子设备造成损害，因此通常会在电源电路中增设一过压保护电路以提高电路的安全性能。现有的过压保护方法通常为欠压关断保护、过压限流保护和过压瞬间保护，但是上述方法都是通过监测电路中的电压信号，在检测到电压超过设定值时，通过控制器或开关元件立即切断电路以保护电路。由于控制器的计算速度和开关元件的响应速度很难做到足够快，无法及时地对过压信号进行处理并切断电路，导致设备容易受到损坏。因此，现有的过压保护电路存在响应速度慢，过压保护效果差的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种过压保护电路及电子设备，可以解决现有的过压保护电路响应速度较慢造成过压保护效果差的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种过压保护电路，包括充放电单元、放电开关单元、第一开关单元、第一开关控制单元、过压保护单元、分压单元和第二开关单元；

3、所述充放电单元分别与所述放电开关单元、所述分压单元、供电电源和负载开关单元电连接，所述放电开关单元分别与所述分压单元、所述第一开关单元和所述供电电源电连接，所述第一开关单元分别与所述第一开关控制单元、所述第二开关单元和所述供电电源电连接，所述过压保护单元分别与所述第一开关控制单元和所述供电电源电连接，所述分压单元用于与所述供电电源电连接，并通过所述第二开关单元接地；

4、当所述第二开关单元导通时，所述分压单元用于对所述供电电源输出的电压进行分压，并向所述负载开关单元输出第一电压信号，所述充放电单元用于根据所述第一电压信号充电，使所述负载开关单元导通；

5、当所述供电电源输出的电压大于预设电压时，所述过压保护单元向所述第一开关控制单元输出过压保护信号；所述第一开关控制单元用于根据所述过压保护信号向所述第一开关单元和所述第二开关单元输出第一开关信号，所述第二开关单元用于根据所述第一开关信号断开，使所述分压单元停止输出所述第一电压信号；所述第一开关单元用于根据所述第一开关信号断开，所述放电开关单元导通，所述充放电单元通过所述放电开关单元放电，使所述负载开关单元断开。

6、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述充放电单元包括第一电容，所述第一电容的第一端分别与所述放电开关单元、所述分压单元的第一端、所述供电电源和所述负载开关单元的第一端电连接，所述第一电容的第二端分别与所述分压单元的第二端和所述负载开关单元的第二端电连接。

7、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述放电开关单元包括第一开关管和第一电阻，所述第一开关管的栅极分别与所述第一开关单元和所述供电电源电连接，所述第一开关管的漏极与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一开关管的源极与所述分压单元电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端和所述分压单元的第一端电连接。

8、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一开关单元包括第二开关管，所述第二开关管的栅极与分别与所述第一开关控制单元和所述第二开关单元电连接，所述第二开关管的漏极分别与所述放电开关单元和所述供电电源电连接，所述第二开关管的源极接地。

9、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一开关控制单元包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻的第一端与所述过压保护单元电连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第二电容的第一端、所述第二开关单元和所述第一开关单元电连接，所述第二电容的第二端接地。

10、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述过压保护单元包括第一三极管和第一稳压二极管，所述第一三极管的基极与所述第一稳压二极管的阳极电连接，所述第一三极管的集电极与所述第一开关控制单元电连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一稳压二极管的阴极用于与所述供电电源电连接。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述过压保护单元还包括第三电容和第三电阻，所述第三电容的第一端分别与所述第一稳压二极管的阴极和所述第三电阻的第一端电连接，所述第三电容的第二端分别与所述第三电阻的第二端和所述供电电源电连接。

12、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述分压单元包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的第一端作为所述分压单元的第一端，分别与所述供电电源和所述充放电单元的第一端电连接，所述第四电阻的第二端作为所述分压单元的第二端，分别与所述第五电阻的第一端、所述放电开关单元和所述充放电单元的第二端电连接，所述第五电阻的第二端与所述第二开关单元电连接。

13、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二开关单元包括第三开关管，所述第三开关管的漏极与所述分压单元电连接，所述第三开关管的栅极分别与所述第一开关控制单元和所述第一开关单元电连接，所述第三开关管的源极接地。

14、在第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括第一方面中任一项所述的过压保护电路。

15、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

16、本申请实施例提供的过压保护电路，包括充放电单元、放电开关单元、第一开关单元、第一开关控制单元、过压保护单元、分压单元和第二开关单元。在实际应用过程中，需要将第一开关单元和第一开关控制单元均与控制单元电连接。在电子设备开启的瞬间，第二开关单元导通，分压单元用于对供电电源输出的电压进行分压，并向负载开关单元输出第一电压信号，充放电单元用于根据第一电压信号充电，使负载开关单元导通。由此可知，充放电单元在充电过程中，可以控制负载开关单元延迟导通，同时，充放电单元可以吸收电子设备开启瞬间产生的冲击电流，防止冲击电流过大从而损坏电子设备，延长电子设备的使用寿命。

17、当供电电源输出的电压大于预设电压时，过压保护单元向第一开关控制单元输出过压保护信号。第一开关控制单元用于根据过压保护信号向第一开关单元和第二开关单元输出第一开关信号，第二开关单元用于根据第一开关信号断开，使分压单元停止输出第一电压信号。此时，充放电单元无法接收到第一电压信号并根据第一电压信号充电。第一开关单元用于根据第一开关信号断开，放电开关单元导通，充放电单元通过放电开关单元快速放电，使负载开关单元由导通状态快速转变为断开状态。由此实现了对电子设备的过压保护，避免电压过高对电子设备造成损害。由此可知，本申请实施例提供的过压保护电路在对电子设备的过压保护时，节约了成本，提高了响应速度。

技术特征：

1.一种过压保护电路，其特征在于，包括充放电单元、放电开关单元、第一开关单元、第一开关控制单元、过压保护单元、分压单元和第二开关单元；

2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述充放电单元包括第一电容，所述第一电容的第一端分别与所述放电开关单元、所述分压单元的第一端、所述供电电源和所述负载开关单元的第一端电连接，所述第一电容的第二端分别与所述分压单元的第二端和所述负载开关单元的第二端电连接。

3.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述放电开关单元包括第一开关管和第一电阻，所述第一开关管的栅极分别与所述第一开关单元和所述供电电源电连接，所述第一开关管的漏极与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一开关管的源极与所述分压单元电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端和所述分压单元的第一端电连接。

4.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第二开关管，所述第二开关管的栅极与分别与所述第一开关控制单元和所述第二开关单元电连接，所述第二开关管的漏极分别与所述放电开关单元和所述供电电源电连接，所述第二开关管的源极接地。

5.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述第一开关控制单元包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻的第一端与所述过压保护单元电连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第二电容的第一端、所述第二开关单元和所述第一开关单元电连接，所述第二电容的第二端接地。

6.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压保护单元包括第一三极管和第一稳压二极管，所述第一三极管的基极与所述第一稳压二极管的阳极电连接，所述第一三极管的集电极与所述第一开关控制单元电连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一稳压二极管的阴极用于与所述供电电源电连接。

7.根据权利要求6所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压保护单元还包括第三电容和第三电阻，所述第三电容的第一端分别与所述第一稳压二极管的阴极和所述第三电阻的第一端电连接，所述第三电容的第二端分别与所述第三电阻的第二端和所述供电电源电连接。

8.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述分压单元包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的第一端作为所述分压单元的第一端，分别与所述供电电源和所述充放电单元的第一端电连接，所述第四电阻的第二端作为所述分压单元的第二端，分别与所述第五电阻的第一端、所述放电开关单元和所述充放电单元的第二端电连接，所述第五电阻的第二端与所述第二开关单元电连接。

9.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第三开关管，所述第三开关管的漏极与所述分压单元电连接，所述第三开关管的栅极分别与所述第一开关控制单元和所述第一开关单元电连接，所述第三开关管的源极接地。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的过压保护电路。

技术总结
本申请适用于电力电子技术领域，提供了一种过压保护电路及电子设备，上述过压保护电路包括充放电单元、放电开关单元、第一开关单元、第一开关控制单元、过压保护单元、分压单元和第二开关单元。充放电单元分别与放电开关单元、分压单元、供电电源和负载开关单元电连接，放电开关单元分别与分压单元、第一开关单元和供电电源电连接，第一开关单元分别与第一开关控制单元、第二开关单元和供电电源电连接，过压保护单元分别与第一开关控制单元和供电电源电连接，分压单元用于与供电电源电连接，并通过第二开关单元接地。本申请实施例提供的过压保护电路在对电子设备的过压保护时，节约了成本，提高了响应速度。

技术研发人员：江辉,符建
受保护的技术使用者：信义储电（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15