一种电子装置以及下电检测及驱动保护电路的制作方法

    专利2022-07-09  72


    本实用新型属于电路领域,具体地涉及一种电子装置以及下电检测及驱动保护电路。



    背景技术:

    很多电子装置(如光伏储能逆变器),都具有开关管来控制其相应的功能模块(如逆变电路);当用户按下开关机键关机时,由于电源电路的输入被断开,这个时候,电源电路将随着其内部电容放电,其输出电压逐渐降低,而mcu处理器一般是3.3v供电,在电源电路的输出电压下降的过程中,3.3v一直是正常的,mcu处理器一直处于正常运行状态,也就是仍然在驱动开关管工作,但这个过程开关管的驱动电压可能不足导致开关管处于半导通状态,一旦开关管处于这种开关状态,开关损耗会急剧上升,严重的话就可能导致开关管损坏。

    现有的一般做法是利用复位电路去关闭开关管的驱动,但这么做会有其它问题,比如当负载突加突卸,电池又比较虚时,容易发生复位勿动而导致其它问题。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于提供一种电子装置以及下电检测及驱动保护电路用以解决上述存在的技术问题。

    为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:一种电子装置的下电检测及驱动保护电路,包括开关机键、第一电压检测电路、第二电压检测电路、比较电路和处理器,开关机键串接在该电子装置的供电电源的输出端与电源电路的输入端之间,第一电压检测电路和第二电压检测电路分别用于检测开关机键两端的电压并输出给比较电路进行比较,处理器用于接收比较电路输出的比较信号,并在开关机键两端的电压存在一电定压差时,驱动受该处理器控制的开关管断开。

    进一步的,所述第一电压检测电路和第二电压检测电路均采样电阻分压电路来实现,第二电压检测电路的分压比大于第一电压检测电路的分压比。

    更进一步的,所述第一电压检测电路包括电阻r221、r262和r266,电阻r221的第一端接开关机键的与供电电源的输出端连接的那一端,电阻r221的第二端依次串联电阻r262和r266后接地,电阻r262和r266之间的节点为第一电压检测电路的输出端。

    更进一步的,所述第一电压检测电路还包括电容c137,电容c137与电阻r266并联设置。

    进一步的,所述第二电压检测电路包括电阻r222、r263和r267,电阻r222的第一端接开关机键的另一端,电阻r222的第二端依次串联电阻r263和r267后接地,电阻r263和r267之间的节点为第二电压检测电路的输出端。

    更进一步的,所述第二电压检测电路还包括电容c140,电容c140与电阻r267并联设置。

    进一步的,所述比较电路由比较器ic18a构成,比较器ic18a的同相输入端接第二电压检测电路的输出端,比较器ic18a的反相输入端接第一电压检测电路的输出端,比较器ic18a的输出端接处理器的控制输入端。

    更进一步的,所述比较器ic18a的输出端通过上拉电阻r261接3.3v电源,比较器ic18a的输出端通过电容c136接地。

    进一步的,所述供电电源为电池。

    本实用新型还提供了一种电子装置,设有上述的电子装置的下电检测及驱动保护电路。

    本实用新型的有益技术效果:

    本实用新型可以可靠地判断出关机状态并提前关闭开关管,避免开关管在下电时出现驱动电压不足而导致的损坏,且不会出现误动作,提高安全性和可靠性,延长使用寿命。

    附图说明

    为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为本实用新型具体实施例的电路图。

    具体实施方式

    为进一步说明各实施例,本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

    现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

    如图1所示,一种电子装置的下电检测及驱动保护电路,包括开关机键(图中未示出,外接在接口cn2上)、第一电压检测电路、第二电压检测电路、比较电路和处理器(图中未示出),开关机键串接在该电子装置的供电电源的输出端与电源电路(图中未示出)的输入端之间,本具体实施例中,供电电源为电池,但并不限于此,在其它实施例中,也可以是其它电源,如市电经过适配器转换后输出的电源等。

    开关机键的第一端bat1 接电池的输出端bat ,开关机键的第二端vdd接该电子装置的电源电路的输入端,电源电路可以为现有的各种电源电路,具体可以参考现有技术,此不再细说。

    本具体实施例中,开关机键的第一端bat1 反向串联二极管d47后接电池的输出端bat ,避免电流反灌,提高安全性和可靠性。

    第一电压检测电路和第二电压检测电路分别用于检测开关机键两端bat1 和vdd的电压并输出给比较电路进行比较,处理器用于接收比较电路输出的比较信号,并在开关机键两端bat1 和vdd的电压存在一电定压差时,驱动受该处理器控制的各个开关管(电源电路以外的开关管,可以三极管、mos管等)断开。

    本具体实施例中,所述第一电压检测电路和第二电压检测电路均采样电阻分压电路来实现,第二电压检测电路的分压比大于第一电压检测电路的分压比,电路结构简单,易于实现,但并不限于此,在其它实施例中,第一电压检测电路和第二电压检测电路也可以采用现有的其它电压检测电路来实现。

    本具体实施例中,所述第一电压检测电路包括电阻r221、r262和r266,电阻r221的第一端接开关机键的第一端bat1 ,电阻r221的第二端依次串联电阻r262和r266后接地,电阻r262和r266之间的节点为第一电压检测电路的输出端,采用该分压电路,电路结构简单,易于实现,但并不以此为限,在其它实施例中,也可以采用现有的其它分压电路来实现。

    进一步的,本具体实施例中,所述第一电压检测电路还包括电容c137,电容c137与电阻r266并联设置,进行滤波处理,提高检测电压的稳定性和精确度。

    本具体实施例中,所述第二电压检测电路包括电阻r222、r263和r267,电阻r222的第一端接开关机键的第二端vdd,电阻r222的第二端依次串联电阻r263和r267后接地,电阻r263和r267之间的节点为第二电压检测电路的输出端,采用该分压电路,电路结构简单,易于实现,但并不以此为限,在其它实施例中,也可以采用现有的其它分压电路来实现。

    进一步的,本具体实施例中,所述第二电压检测电路还包括电容c140,电容c140与电阻r267并联设置,进行滤波处理,提高检测电压的稳定性和精确度。

    本具体实施例中,电阻r221、r262和r266的电阻分别为47k、10k和10k,电阻r222、r263和r267的电阻分别为47k、0k和10k,但并不以此为限。

    本具体实施例中,所述比较电路由比较器ic18a构成,比较器ic18a的同相输入端 接第二电压检测电路的输出端(电阻r263和r267之间的节点),比较器ic18a的反相输入端-接第一电压检测电路的输出端(电阻r262和r266之间的节点),比较器ic18a的输出端power_down接处理器的控制输入端,电路结构简单,易于实现,当然,在其它实施例中,比较电路也可以采用现有的其它比较电路来实现。

    进一步的,本具体实施例中,所述比较器ic18a的输出端通过上拉电阻r261接3.3v电源,比较器ic18a的输出端通过电容c136接地,提高信号的稳定性。

    优选的,本具体实施例中,比较器ic18a的型号为lm393d,具有工作电源电压范围宽,单电源、双电源均可工作,消耗电流小,输入失调电压小等优点,但并不以此为限。

    本具体实施例中,处理器为mcu处理器,但并不限于此。

    工作原理:

    当按下开关机键开机后,即开关机键导通,开关机键两端bat1 和vdd等电位,第二电压检测电路输出的分压大于第一电压检测电路输出的分压,即比较器ic18a的同相输入端 的电压大于反相输入端-的电压,比较器ic18a输出高电平,mcu处理器接收到该高电平信号,正常驱动开关管。

    当按下开关机键关机后,即开关机键断开,开关机键的两端bat1 和vdd的电位不再相等,开关机键的第二端vdd由于电源电路会持续向后级电路供电,第二端vdd的电压开始下跌,当跌到一定电压(如低于第一端bat 的电压2v左右)后,第二电压检测电路输出的分压小于等于第一电压检测电路输出的分压,即比较器ic18a的同相输入端 的电压小于等于反相输入端-的电压,比较器ic18a输出低电平,mcu处理器接收到该低电平信号,驱动受其控制的开关管断开,这样就不会出现驱动电压不足的时候,开关管还在工作,避免出现开关管因驱动电压不足而损坏,提高安全性和可靠性,延长使用寿命。

    且如果是负载突加突卸造成的电压波动,由于开关机键的两端bat1 和vdd是等电位的,比较器ic18a输出始终保持高电平,就不会误判,也不会勿动作。

    本实用新型还提供了一种电子装置,设有上述的电子装置的下电检测及驱动保护电路。

    本具体实施例中,电子装置可以是光伏逆变器等。

    尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化,均为本实用新型的保护范围。


    技术特征:

    1.一种电子装置的下电检测及驱动保护电路,其特征在于:包括开关机键、第一电压检测电路、第二电压检测电路、比较电路和处理器,开关机键串接在该电子装置的供电电源的输出端与电源电路的输入端之间,第一电压检测电路和第二电压检测电路分别用于检测开关机键两端的电压并输出给比较电路进行比较,处理器用于接收比较电路输出的比较信号,并在开关机键两端的电压存在一电定压差时,驱动受该处理器控制的开关管断开。

    2.根据权利要求1所述的电子装置的下电检测及驱动保护电路,其特征在于:所述第一电压检测电路和第二电压检测电路均采样电阻分压电路来实现,第二电压检测电路的分压比大于第一电压检测电路的分压比。

    3.根据权利要求2所述的电子装置的下电检测及驱动保护电路,其特征在于:所述第一电压检测电路包括电阻r221、r262和r266,电阻r221的第一端接开关机键的与供电电源的输出端连接的那一端,电阻r221的第二端依次串联电阻r262和r266后接地,电阻r262和r266之间的节点为第一电压检测电路的输出端。

    4.根据权利要求3所述的电子装置的下电检测及驱动保护电路,其特征在于:所述第一电压检测电路还包括电容c137,电容c137与电阻r266并联设置。

    5.根据权利要求3所述的电子装置的下电检测及驱动保护电路,其特征在于:所述第二电压检测电路包括电阻r222、r263和r267,电阻r222的第一端接开关机键的另一端,电阻r222的第二端依次串联电阻r263和r267后接地,电阻r263和r267之间的节点为第二电压检测电路的输出端。

    6.根据权利要求5所述的电子装置的下电检测及驱动保护电路,其特征在于:所述第二电压检测电路还包括电容c140,电容c140与电阻r267并联设置。

    7.根据权利要求1-6任意一项所述的电子装置的下电检测及驱动保护电路,其特征在于:所述比较电路由比较器ic18a构成,比较器ic18a的同相输入端接第二电压检测电路的输出端,比较器ic18a的反相输入端接第一电压检测电路的输出端,比较器ic18a的输出端接处理器的控制输入端。

    8.根据权利要求7所述的电子装置的下电检测及驱动保护电路,其特征在于:所述比较器ic18a的输出端通过上拉电阻r261接3.3v电源,比较器ic18a的输出端通过电容c136接地。

    9.根据权利要求1所述的电子装置的下电检测及驱动保护电路,其特征在于:所述供电电源为电池。

    10.一种电子装置,其特征在于:设有权利要求1-9任意一项所述的电子装置的下电检测及驱动保护电路。

    技术总结
    本实用新型涉及电路领域,特别地涉及一种电子装置以及下电检测及驱动保护电路。本实用新型公开了一种电子装置以及下电检测及驱动保护电路,其中,电子装置的下电检测及驱动保护电路包括包括开关机键、第一电压检测电路、第二电压检测电路、比较电路和处理器,开关机键串接在该电子装置的供电电源的输出端与电源电路的输入端之间,第一电压检测电路和第二电压检测电路分别用于检测开关机键两端的电压并输出给比较电路进行比较,处理器用于接收比较电路输出的比较信号,并在开关机键两端的电压存在一电定压差时,驱动受处理器控制的开关管断开。本实用新型可以避免开关管在下电时出现驱动不足而导致的损坏,提高安全性和可靠性,延长使用寿命。

    技术研发人员:叶书雄;陈聪鹏;王刚;王志军
    受保护的技术使用者:厦门海索科技有限公司
    技术研发日:2020.08.11
    技术公布日:2021.03.12

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