[发明专利]一种应用于水下设备的多功能高压电源输入保护电路有效

专利信息
申请号: 201810875303.6 申请日: 2018-08-03
公开(公告)号: CN109067156B 公开(公告)日: 2020-07-31
发明(设计)人: 黄培肖;宋璟毓;张德明;陈军 申请(专利权)人: 湖南兴天电子科技有限公司
主分类号: H02M1/32 分类号: H02M1/32
代理公司: 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 代理人: 伍传松
地址: 410205 湖南省长沙市高新区麓谷大*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 应用于 水下 设备 多功能 高压电源 输入 保护 电路
【说明书】:

发明公开了一种应用于水下设备的多功能高压电源输入保护电路,包括:电源输入端J1、电源输出端J3、设置在电源输入端J1和电源输出端J3之间的比较器U3、稳压管U1和稳压管U2、功率开关管Q1、若干电阻;所述电源输入端J1通过DC‑DC电源模块与电源输出端J3相连,电源输入端J1的正极与DC‑DC电源模块的正极之间设置有反接保护单元和过流保护单元;稳压器U1给比较U3提供电源,稳压器U2给比较器U3提供基准电压,输入电源与负载之间使用功率开关管Q1连接;功率开关管Q1的输入端通过若干串联的功率电阻与反接保护单元的负极相连。本发明不仅能为高压电源提供高压过压保护、还能够提供防浪涌保护、反接保护、过流保护等,电路简单,功能多样。

技术领域

本发明涉及电源输入保护领域,具体的涉及一种应用于水下设备的多功能高压电源输入保护电路。

背景技术

在水下检测系统中,往往不止一种电子设备,而岸基站与电子设备之间的距离很远,当设备遇到过流、过压及浪涌等突发情况时,若不及时进行保护而是先把设备的情况上报基站,可能在信息上报的过程中,设备已经损坏。

随着技术的发展,电子设备中的种类与功能日益增加,设备内部电路的供电需求各异,而平台一般只提供单组电压供电,需电子设备自行进行电源变换。虽然电压供电端会采用避雷针、分流,屏蔽网、均衡电位接地等措施来为负载提供一个相对安全的使用环境,但仅仅靠这些措施是远远不够的,现有的电源输入保护电路功能单一,不能够同时提供过压保护、过流保护、电源反接保护及防浪涌保护,对水下设备的保护不够全面。

此外现有的保护电路一般采用输入电源和负载之间设置MOSFET或其他功率器件件,比较器控制MOSFET的通断,从而达到输入电源与负载之间的隔离。这种保护电路只能用在低压情况下,具有局限性,因为MOSFET的功率一般很小,若用在高压电路中,电路不过压时会有持续性的高压大电流通过MOSFET,极易造成MOSFET损坏,不具备可靠性。

发明内容

为了解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种适应高压和低压情况、带多种保护功能的应用于水下设备的多功能高压电源输入保护电路。

本发明采用的技术方案是:

一种应用于水下设备的多功能高压电源输入保护电路,包括:电源输入端J1、电源输出端J3、设置在电源输入端J1和电源输出端J3之间的比较器U3、稳压管U1和稳压管U2、功率开关管Q1、若干电阻;

所述电源输入端J1通过DC-DC电源模块与电源输出端J3相连,电源输入端J1的正极与DC-DC电源模块的正极之间设置有反接保护单元和过流保护单元;

所述反接保护单元与过流保护单元的公共端与比较器U3的正极输入端相连,所述比较器U3的负极输入端与稳压管U2的负极相连,比较器U3的负极输入端通过电阻R7与稳压管U1的负极相连,所述稳压管U1和稳压管U2的正极接地,比较器U3的的输出端与功率开关管Q1的控制端相连,所述功率开关管Q1的输入端通过若干串联的功率电阻与反接保护单元的负极相连,功率开关管Q1的输出端接地,功率开关管Q1的输入端与输出端之间通过若干串联的TVS管相连,功率开关管Q1的控制端通过另一个TVS管接地,所述TVS管用于过压时PN结反向击穿泄放电流保护功率开关管Q1。

进一步的,所述稳压管U1的正极和负极之间通过串联的电阻R9、电阻R12相连,所述电阻R9和电阻R12的公共端与稳压管U1的ref端相连;所述稳压管U2的正极和负极之间通过串联的电阻R10、电阻R13相连,所述电阻R10和电阻R13的公共端与稳压管U2的ref端相连。

进一步的,所述过流保护单元为熔断器F1,过流保护单元还包括设置在熔断器F1与DC-DC电源模块的正极输入端之间的磁珠FB2,设置在电源输入端J1的负极与DC-DC电源模块的负极输入端之间的磁珠FB4。

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