[發明專利]一種過壓保護電路、過壓保護方法和裝置

有效

• 申請號: 201711392723.0
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108134366B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 程劍濤;胡建偉;羅旭程
• 申請（專利權）人: 上海艾為電子技術股份有限公司
• 主分類號: H02H3/20
• 分類號: H02H3/20;H02H3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種過壓保護電路，其特征在于，包括參考電壓選擇電路、過壓保護比較器、功率管驅動模塊和輸入電壓分壓模塊，其中：

所述參考電壓選擇電路包括上升速率檢測電路、控制電路和調壓電路；

所述上升速率檢測電路，用于檢測輸入電壓的上升速率；

所述控制電路，用于控制所述調壓電路輸出與所述上升速率相匹配的電壓，所述上升速率越大，所述調壓電路的輸出電壓越小；

所述輸入電壓分壓模塊，用于獲得所述輸入電壓的分壓；

所述過壓保護比較器的一個輸入端接收所述輸入電壓的分壓，另一輸入端接收所述控制電路的輸出電壓，用于在檢測到所述輸入電壓的分壓超過所述控制電路的輸出電壓時，輸出用于控制所述功率管驅動模塊斷開后續電路的電平信號；

所述上升速率檢測電路包括觸發信號發生器和序列信號發生器，其中：

所述觸發信號發生器，用于產生一個觸發信號，所述上升速率越快，所述觸發信號越早產生；

所述序列信號發生器，用于生成與所述觸發信號的產生時刻相對應的序列信號；

對應的，所述控制電路，用于控制所述調壓電路輸出與所述序列信號相匹配的電壓，對于與產生時刻越早的觸發信號所對應的序列信號，其相匹配的電壓越小。

2.根據權利要求1所述的過壓保護電路，其特征在于，所述觸發信號發生器包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、運算放大器、第一N型開關管、第一P型開關管、第二P型開關管、第二N型開關管、電容、輸出取反的比較器，其中：

所述第一電阻和所述第二電阻順次串聯在所述輸入電壓與地之間；

所述運算放大器的同相輸入端連接所述第一電阻與所述第二電阻的公共端，其反相輸入端經所述第三電阻接地，所述運算放大器的輸出端連接所述第一N型開關管的控制端；

所述第一N型開關管的第一端經所述第三電阻接地；

所述第一P型開關管的控制端接所述第二P型開關管的控制端；

所述第一P型開關管和所述第二P型開關管的第一端接電源；

所述第一P型開關管的第二端接自身的控制端以及所述第一N型開關管的第二端；

所述第二P型開關管的第二端一方面經所述電容接地，一方面接所述輸出取反的比較器的反相輸入端；

所述輸出取反的比較器的同相輸入端接收一基準電壓信號；

所述第二N型開關管與電容并聯。

3.根據權利要求2所述的過壓保護電路，其特征在于，所述序列信號發生器包括多個D觸發器，其中：

各個D觸發器的同步置位端輸入不同的基準脈寬信號，各個D觸發器的鐘控信號輸入端輸入所述輸出取反的比較器的輸出電壓；

各個D觸發器的狀態串行構成所述序列信號。

4.根據權利要求1所述的過壓保護電路，其特征在于，所述控制電路令所述調壓電路產生與所述序列信號相對應的開關組合狀態；

所述調壓電路包括多個開關和多個電阻，用于隨自身開關組合狀態的變化，改變自身分壓電阻的阻值以改變自身輸出電壓。

5.一種過壓保護方法，其特征在于，包括：

檢測輸入電壓的上升速率；

控制調壓電路輸出與所述上升速率相匹配的電壓，所述上升速率越大，所述調壓電路的輸出電壓越小；

獲得所述輸入電壓的分壓；

判斷所述輸入電壓的分壓是否超過所述調壓電路的輸出電壓，當所述輸入電壓的分壓超過所述調壓電路的輸出電壓時，發出用于斷開后續電路的控制指令；

所述檢測輸入電壓的上升速率，包括：產生一個觸發信號，所述上升速率越快，所述觸發信號越早產生；以及生成與所述觸發信號的產生時刻相對應的序列信號；

對應的，所述控制調壓電路輸出與所述上升速率相匹配的電壓，所述上升速率越大，所述調壓電路的輸出電壓越小，包括：控制調壓電路輸出與所述序列信號相匹配的電壓，對于與產生時刻越早的觸發信號所對應的序列信號，其相匹配的電壓越小。

6.一種過壓保護裝置，其特征在于，包括：

上升速率檢測單元，用于檢測輸入電壓的上升速率；

第一控制單元，用于控制調壓電路輸出與所述上升速率相匹配的電壓，所述上升速率越大，所述調壓電路的輸出電壓越小；

獲取單元，用于獲得所述輸入電壓的分壓；

第二控制單元，用于判斷所述輸入電壓的分壓是否超過所述調壓電路的輸出電壓，當所述輸入電壓的分壓超過所述調壓電路的輸出電壓時，發出用于斷開后續電路的控制指令；

所述上升速率檢測單元具體用于產生一個觸發信號，所述上升速率越快，所述觸發信號越早產生；以及生成與所述觸發信號的產生時刻相對應的序列信號；

對應的，所述第一控制單元具體用于控制調壓電路輸出與所述序列信號相匹配的電壓，對于與產生時刻越早的觸發信號所對應的序列信號，其相匹配的電壓越小。