CN116073333A - 电压保护电路及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电压保护电路及方法，电路包括：电压检测模块，与整流桥电路的至少一个输入端连接，用于获取表征输入电压的待测电压信号，并对待测电压信号进行分压以产生电压采样信号；电压保护模块，与电压检测模块连接，用于根据电压采样信号以及过压阈值电压和欠压阈值电压产生过压控制信号和欠压控制信号；其中，电压检测模块包括第一分压路径和第二分压路径，第一分压路径和第二分压路径输出的电压采样信号波形不同。本申请提供的电压保护电路及方法，通过电压检测模块分别与桥前电压的两端连接，获得的待测电压信号工频周期的正负半周的分压比例不同，以对过压保护和欠压保护点的单独调节。

Description

电压保护电路及方法

技术领域

本发明涉及电力电子技术，更具体地，涉及一种电压保护电路及方法。

背景技术

AC-DC系统应用广泛，所述AC-DC系统包括交流电压源、整流桥和主功率电路，所述交流电压源的输出与所述整流桥的输入相连，所述整流桥对所述交流电压源输出的交流电源进行整流，输出整流后的电压。所述主功率电路包括但不限于Flyback、BUCK、BOOST、BUCK-BOOST，所述主功率电路与所述整流桥的输出相连，所述主功率电路在所述整流桥输出的直流电压供电下工作。

在所述AC-DC系统应用中，由于交流电压源存在输出电压不稳定现象，使得AC-DC系统在使用时会产生各种问题，例如，所述交流电压源输出电压太高可能会造成AC-DC系统内部的元器件烧毁，或所述交流电源源输出电压太低使得AC-DC系统中的元器件不能正常工作等，因此，在实际AC-DC系统应用中需要对所述交流电压源的输出电压进行检测，以确保AC-DC系统在合适的交流电源范围内工作。

在现有技术中，一般通过检测所述整流桥输出的直流电压来实现对所述交流电压源的输出电压的检测，如图1所示，R1、R2为分压单元，连接到桥后正端，分压后和内部基准比较，后形成相关欠压和过压信号UVP、OVP。但是以上述方法对所述直流电压进行检测时，由于采用同一个电阻分压比例，因而无法对最高电压与最低电压的比值进行单独调节，导致使用不灵活，实用性降低。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种电压保护电路及方法，通过电压检测模块分别与桥前电压的两端连接，获得的待测电压信号工频周期的正负半周的分压比例不同，以对过压保护和欠压保护点的单独调节。

根据本发明的一方面，提供一种电压保护电路，包括：电压检测模块，与整流桥电路的至少一个输入端连接，用于获取表征输入电压的待测电压信号，并对所述待测电压信号进行分压以产生电压采样信号；电压保护模块，与所述电压检测模块连接，用于根据电压采样信号以及过压阈值电压和欠压阈值电压产生过压控制信号和欠压控制信号，其中，所述过压控制信号用于控制主电路是否进行过压保护，所述欠压控制信号用于控制主电路是否进行欠压保护；其中，所述电压检测模块包括第一分压路径和第二分压路径，在待测电压信号的工频周期的正半周，根据所述第一分压路径输出电压采样信号；在待测电压信号的工频周期的负半周，根据所述第二分压路径输出电压采样信号；所述第一分压路径输出的电压采样信号与所述第二分压路径输出的电压采样信号波形不同。

可选地，所述第一分压路径和所述第二分压路径共用同一分压电阻，但所述第一分压路径和所述第二分压路径的分压比例不同。

可选地，所述电压检测模块包括两个阻值不同的上分压电阻和一个下分压电阻，两个上分压电阻分别与下分压电阻构成不同分压比例的第一分压路径和第二分压路径。

可选地，所述电压检测模块包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述整流桥电路的第一输入端连接；第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述整流桥电路的第二输入端连接，第二端与所述第一电阻的第二端连接；第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，第二端接地，其中，所述第一电阻与所述第二电阻的连接点作为所述电压检测模块的输出端，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值不同，所述第一电阻和所述第三电阻组成第一分压路径，所述第二电阻和所述第三电阻组成第二分压路径。

可选地，所述第一分压路径和所述第二分压路径采用不同的分压电阻，且所述第一分压路径和所述第二分压路径的分压比例不同。

可选地，所述电压检测模块包括两个阻值不同的上分压电阻和两个阻值不同的下分压电阻，两个上分压电阻分别与一个下分压电阻构成不同分压比例的第一分压路径和第二分压路径。

可选地，所述电压检测模块包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述整流桥电路的第一输入端连接；第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，第二端接地；第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述整流桥电路的第二输入端连接；第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，第二端接地，其中，所述第一电阻与所述第二电阻的连接点作为所述电压检测模块的第一输出端，所述第三电阻与所述第四电阻的连接点作为所述电压检测模块的第二输出端，所述第一电阻和所述第二电阻组成第一分压路径，所述第三电阻和所述第四电阻组成第二分压路径。

可选地，所述电压保护模块包括：比较单元，与所述电压检测模块的输出端连接，用于判断电压采样信号与欠压阈值电压和过压阈值电压的大小；欠压和过压检测单元，与所述比较单元的输出端连接，用于根据所述比较单元的比较结果产生过压控制信号和欠压控制信号；功率控制单元，与所述欠压和过压检测单元连接，用于根据所述过压控制信号和欠压控制信号控制所述主电路是否进行过压保护或欠压保护。

可选地，所述比较单元包括：第一比较器，所述第一比较器的正输入端与电压检测模块的输出端连接，负输入端与欠压阈值电压连接；第二比较器，所述第二比较器的正输入端与电压检测模块的输出端连接，负输入端与过压阈值电压连接。

可选地，所述比较单元包括：第一比较器，所述第一比较器的正输入端与电压检测模块的第一输出端连接，负输入端与欠压阈值电压连接；

第二比较器，所述第二比较器的正输入端与电压检测模块的第二输出端连接，负输入端与过压阈值电压连接。

可选地，所述第一比较器输出的第一比较信号为高电平时，所述电压采样信号大于所述欠压阈值电压；所述第二比较器输出的第二比较信号为高电平时，所述电压采样信号大于所述过压阈值电压。

可选地，所述欠压和过压检测单元中，欠压检测单元包括：第一锁存器；第一延时单元，所述延时单元的输入端与比较单元的第一比较信号连接，第一脉冲间计时单元，所述第一脉冲间计时单元的第一输入端与第一延时单元的输出端连接，第二输入端与第一比较信号连接，输出端与第一锁存器的第一输入端连接；第一低电平计时单元，所述第一低电平计时单元的输入端与第一比较信号连接，输出端与第一锁存器的第二输入端连接，其中，所述第一锁存器输出欠压控制信号，所述欠压控制信号为高电平时，触发欠压保护，所述欠压控制信号为低电平时，解除欠压保护。

可选地，所述欠压和过压检测单元中，过压检测单元包括：第二锁存器；第一单稳态，所述第一单稳态的输入端与第二比较信号连接，输出端与第二锁存器的第一输入端连接；第二低电平计时单元，所述第二低电平计时单元的输入端与第二比较信号连接，输出端与第二锁存器的第二输入端连接，其中，所述第二锁存器输出过压控制信号，所述过压控制信号为高电平时，触发过压保护，所述过压控制信号为低电平时，解除过压保护。

可选地，当所述第一比较信号低电平持续时间为T1时间时，所述欠压和过压检测单元输出的欠压控制信号为高电平，触发欠压保护，其中，所述T1>1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

可选地，当所述第一比较信号的相邻两个上升沿之间的低电平时间为T2时间时，所述欠压和过压检测单元输出的欠压控制信号为低电平，解除欠压保护，其中，所述T2<1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

可选地，当所述第二比较信号为高电平时，所述欠压和过压检测单元输出的过压控制信号为高电平，触发过压保护。

可选地，当所述第二比较信号的低电平持续时间为T3时间时，所述欠压和过压检测单元输出的过压控制信号为低电平，解除过压保护，其中，所述T3>T，T为所述待测电压信号的工频周期。

可选地，所述欠压和过压检测单元中，欠压检测单元包括：第三锁存器；第二单稳态，所述第二单稳态的输入端与第一比较信号连接，输出端与第三锁存器的第一输入端连接；第三低电平计时单元，所述第三低电平计时单元的输入端与第一比较信号连接，输出端与第三锁存器的第二输入端连接，其中，所述第三锁存器输出欠压控制信号，所述欠压控制信号为高电平时，触发欠压保护，所述欠压控制信号为低电平时，解除欠压保护。

可选地，所述欠压和过压检测单元中，过压检测单元包括：第四锁存器；第二延时单元，所述延时单元的输入端与第二比较信号连接；第二脉冲间计时单元，所述第二脉冲间计时单元的第一输入端与第二延时单元的输出端连接，第二输入端与第二比较信号单元连接，输出端与第四锁存器的第一输入端连接；第四低电平计时单元，所述第四低电平计时单元的输入端与第二比较信号连接，输出端与第四锁存器的第二输入端连接，其中，所述第四锁存器输出过压控制信号，所述过压控制信号为高电平时，触发过压保护，所述过压控制信号为低电平时，解除过压保护。

可选地，当所述第一比较信号低电平持续时间为T4时间时，所述欠压和过压检测单元输出的欠压控制信号为高电平，触发欠压保护，其中，所述T4＞T，T为所述待测电压信号的工频周期。

可选地，当所述第一比较信号为高电平时，所述欠压和过压检测单元输出的欠压控制信号为低电平，解除欠压保护。

可选地，当所述第二比较信号的相邻两个上升沿之间的低电平时间为T5时间时，所述欠压和过压检测单元输出的过压控制信号为高电平，触发过压保护，其中，T5＜1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

可选地，当所述第二比较信号的低电平持续时间为T6时间时，所述欠压和过压检测单元输出的过压控制信号为低电平，解除过压保护，其中，所述T6>1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

根据本发明的另一方面，提供一种电压保护方法，包括：获取表征输入电压的待测电压信号，并对所述待测电压信号进行分压以产生电压采样信号；根据电压采样信号以及过压阈值电压和欠压阈值电压产生过压控制信号和欠压控制信号；以及根据过压控制信号和欠压控制信号控制主电路是否进行过压保护或欠压保护，其中，对所述待测电压信号进行分压以产生电压采样信号的步骤中，包括第一分压路径和第二分压路径，在待测电压信号的工频周期的正半周，根据所述第一分压路径输出电压采样信号；在待测电压信号的工频周期的负半周，根据所述第二分压路径输出电压采样信号；所述第一分压路径输出的电压采样信号与所述第二分压路径输出的电压采样信号波形不同。

可选地，根据电压采样信号以及过压阈值电压和欠压阈值电压产生过压控制信号和欠压控制信号的步骤包括：将电压采样信号与欠压阈值电压进行比较，并输出第一比较信号；根据第一比较信号获得欠压控制信号；将电压采样信号与过压阈值电压进行比较，并输出第二比较信号；根据第二比较信号获得过压控制信号。

可选地，当所述电压采样信号小于所述欠压阈值电压，则所述第一比较信号为低电平；当所述电压采样信号大于所述欠压阈值电压，则所述第一比较信号为高电平；当所述电压采样信号小于所述过压阈值电压，则所述第二比较信号为低电平；当所述电压采样信号大于所述过压阈值电压，则所述第二比较信号为高电平。

可选地，根据第一比较信号获得欠压控制信号的步骤包括：判断是否存在半个工频周期的电压采样信号都低于欠压阈值电压；若存在则触发欠压保护；判断在一个工频周期内，每半个工频周期的电压采样信号是否都存在大于欠压阈值电压；若存在则解除欠压保护。

可选地，当第一比较信号低电平持续时间为T1时间时，所述欠压控制信号为高电平，触发欠压保护，其中，所述1/2T＜T1，T为所述待测电压信号的工频周期。

可选地，当所述第一比较信号的相邻两个上升沿之间的低电平时间为T2时间时，所述欠压控制信号为低电平，解除欠压保护，其中，所述T2<1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

可选地，根据第二比较信号获得过压控制信号的步骤包括：判断半个工频周期的电压采样信号是否存在大于过压阈值电压；若存在则触发过压保护；判断是否存在电压采样信号小于过压阈值电压超过一个工频周期；若存在则解除过压保护。

可选地，当所述第二比较信号为高电平时，所述过压控制信号为高电平，触发过压保护。

可选地，当所述第二比较信号的低电平持续时间为T3时间时，所述过压控制信号为低电平，解除过压保护，其中，所述T3>T，T为所述待测电压信号的工频周期。

可选地，根据第一比较信号获得欠压控制信号的步骤包括：判断是否存在电压采样信号低于欠压阈值电压超过一个工频周期；若存在则触发欠压保护；判断半个工频周期的电压采样信号是否存在大于欠压阈值电压；若存在则解除欠压保护。

可选地，当所述第一比较信号低电平持续时间为T4时间时，所述欠压控制信号为高电平，触发欠压保护，其中，所述T4＞T，T为所述待测电压信号的工频周期。

可选地，当所述第一比较信号为高电平时，所述欠压控制信号为低电平，解除欠压保护。

可选地，其中，根据第二比较信号获得过压控制信号的步骤包括：判断在一个工频周期内，每半个工频周期的电压采样信号是否都存在大于过压阈值电压；若存在则触发过压保护；判断是否存在半个工频周期的电压采样信号都小于过压阈值电压；若存在则解除过压保护。

可选地，当所述第二比较信号的相邻两个上升沿之间的低电平时间为T5时间时，所述过压控制信号为高电平，触发过压保护，其中，T5＜1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

可选地，当所述第二比较信号的低电平持续时间为T6时间时，所述过压控制信号为低电平，解除过压保护，其中，所述T6>1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

本发明提供的电压保护电路及方法，同时检测桥前两端的电压，通过电压检测模块分压后的电压采样信号输入到比较单元的比较器，欠压和过压检测单元根据比较单元输出的比较结果产生过压控制信号OVP和欠压控制信号UVP，功率控制单元根据欠压控制信号和过压控制信号控制主电路。电压检测模块使用两个分压路径，调节第一分压路径连接到桥前正端，第二分压路径连接到桥前负端，单独调节两个分压路径的分压比例可以实现对过压保护点和欠压保护点的单独调节。

在一个实施例中，电压检测模块包括两个阻值不同的上分压电阻和一个下分压电阻，两个上分压电阻分别与下分压电阻构成不同分压比例的第一分压路径和第二分压路径。在另一个实施例中，电压检测模块包括两个阻值不同的上分压电阻和两个阻值不同的下分压电阻，两个上分压电阻分别与一个下分压电阻构成不同分压比例的第一分压路径和第二分压路径。两种不同的分压方式，均可以实现对过压保护点和欠压保护点的单独调节。

本发明提供的电压保护电路及方法，通过电压检测模块分别采样桥前两端的电压，并且对各端采样的分压比例不同，可以分别调节两个分压路径的分压比例，从而实现对过压和欠压保护点的单独调节，应用更加灵活方便。

本发明在整流桥电路的输入端连接电压检测模块，由于采用两个分压路径分别连接至桥前的正端和负端，因此电压检测模块获得的电压采样信号在一个工频周期内的每半个周期波形之间会有差异。具体的，在交流电的正半个工频周期，电压检测模块根据连接在整流桥电路的第一输入端的第一分压路径的分压比例输出电压采样信号；在交流电的负半个工频周期，电压检测模块根据连接在整流桥电路的第二输入端的第二分压路径的分压比例输出电压采样信号。

本发明基于上述在一个工频周期内的每半个周期输出的有差异的电压采样信号，提出了两种过压和欠压保护方法。方法一是根据下分压电阻分压比例高的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行过压保护，根据下分压电阻比例低的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行欠压保护；方法二是根据下分压电阻分压比例高的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行欠压保护，根据下分压电阻比例低的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行过压保护；由此可见，两种方法判断是否进行过压保护和是否进行欠压保护都是根据不同的分压组合进行判断的，因此可以通过单独设置分压比例或阈值从而调节过压和欠压的触发时间，因而应用更加灵活方便。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据现有技术的电压保护电路的系统原理简图；

图2示出了根据本发明第一实施例的电压保护电路的系统原理图；

图3示出了根据本发明第一实施例的电压保护方法的流程图；

图4示出了根据本发明第一实施例的电压保护电路中欠压和过压检测单元的电路图；

图5示出了根据本发明第一实施例的控制波形图；

图6示出了根据本发明第二实施例的电压保护方法的流程图；

图7示出了根据本发明第二实施例的电压保护电路中欠压和过压检测单元的电路图；

图8示出了根据本发明第二实施例的控制波形图；

图9示出了根据本发明第二实施例的电压保护电路的系统原理图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

本发明可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。

图1示出了根据现有技术的电压保护电路的系统原理简图。

参考图1，现有技术中的电压保护电路130包括：电压检测模块131，欠压和过压检测模块132以及控制模块133。其中，电压保护电路130与整流桥电路110和主电路120连接。

其中，整流桥电路110与交流电源连接，用于将交流电源的输入电压转换成直流电压。主电路120与整流桥电路110连接，用于实现电路功能。电压检测模块131与整流桥电路110的第一输出端连接，用于获取表征输入电压的待测电压信号，并对待测电压信号进行分压以产生电压采样信号。欠压和过压检测模块132与电压检测模块131连接，根据电压采样信号以及过压阈值电压和欠压阈值电压产生过压控制信号OVP和欠压控制信号UVP。控制模块133与欠压和过压检测模块132连接，用于根据欠压控制信号UVP或过压控制信号OVP控制主电路120是否是否进行欠压保护或过压保护。

图1所示的电压保护电路100，虽然可以实现对输入电压检测，并根据检测结果实现过压和欠压保护；但是由于分压比例的固定，其过压和欠压保护点成比例，不能够进行单独的调节。

图2示出了根据本发明第一实施例的电压保护电路的系统原理图。

参考图2，本申请第一实施例的电压保护电路200包括：电压检测模块230和电压保护模块240。其中，电压检测模块230和电压保护模块240还与整流桥电路110和主电路120连接。

其中，整流桥电路110与交流电源连接，用于将交流电源的输入电压转换成直流电压。主电路120与整流桥电路110连接，用于实现电路功能。

进一步地，电压检测模块230与整流桥电路110的至少一个输入端连接，用于获取表征输入电压的待测电压信号，并对待测电压信号进行分压以产生电压采样信号。电压检测模块230包括第一输入端和第二输入端，分别与整流桥电路的第一输入端和第二输入端连接，即电压检测模块230包括第一分压路径和第二分压路径，其中，电压检测模块230包括两个阻值不同的上分压电阻和一个下分压电阻，两个上分压电阻分别与下分压电阻构成不同分压比例的第一分压路径和第二分压路径，即第一分压路径和第二分压路径共用同一下分压电阻，但第一分压路径和第二分压路径的分压比例不同。

具体的，电压检测模块230包括第一电阻R0，第二电阻R1和第三电阻R2。第一电阻R0的第一端作为电压检测模块230的第一输入端，与整流桥电路110的第一输入端连接；第二电阻R1的第一端作为电压检测模块230的第二输入端，与整流桥电路110的第二输入端连接；第一电阻R0的第二端与第二电阻R1的第二端连接，且作为电压检测模块230的输出端；第三电阻R2的第一端与第一电阻R0和第二电阻R1的第二端连接，第三电阻R2的第二端接地。在电压检测模块230中，第一电阻R0和第二电阻R1分别作为第一分压路径和第二分压路径的上分压电阻，第三电阻R2作为第一分压路径和第二分压路径共同的下分压电阻。电压检测模块230分别检测整流桥电路110前的两端电压，在待测电压信号的工频周期的正半周，根据第一分压路径输出电压采样信号；在待测电压信号的工频周期的负半周，根据第二分压路径输出电压采样信号，每半个工频周期的电压采样信号的包络不同，故电压采样信号的波形在工频周期的每半个工频周期的波形存在差异。在本申请中，工频周期为交流电源的工频周期。

电压保护模块240与电压检测模块230连接，用于根据电压采样信号以及过压阈值电压和欠压阈值电压产生过压控制信号和欠压控制信号，其中，过压控制信号用于控制主电路120是否进行过压保护，欠压控制信号用于控制主电路120是否进行欠压保护。

具体的，电压保护模块240包括比较单元241，欠压和过压检测单元242以及功率控制单元243。其中，比较单元241与电压检测模块230连接，用于对电压采样信号与欠压阈值电压和过压阈值电压进行比较以产生第一比较信号和第二比较信号；欠压和过压检测单元242与比较单元连接，用于根据第一比较信号和第二比较信号产生欠压控制信号UVP和过压控制信号OVP；功率控制单元243与欠压和过压检测单元242以及主电路120连接，用于根据欠压控制信号UVP和过压控制信号OVP控制主电路120是否进行欠压保护和过压保护。

在该实施例中，比较单元241包括第一比较器COM1和第二比较器COM2。第一比较器COM1的正输入端与第二比较器COM2的正输入端连接，并与电压检测模块230的输出端连接，用于接收电压检测模块230产生的电压采样信号Vin_s。进一步地，第一比较器COM1的负输入端与欠压阈值电压Verf_uv连接；第二比较器COM2的负输入端与过压阈值电压Verf_ov连接。其中，欠压阈值电压Verf_uv和过压阈值电压Verf_ov分别为电压采样信号Vin_s处于正常范围的最低值和最高值，即电压采样信号Vin_s大于等于欠压阈值电压Verf_uv，且小于等于过压阈值电压Verf_ov时，电压采样信号Vin_s处于正常阈值范围。欠压阈值电压Verf_uv小于过压阈值电压Verf_ov。

当第一比较器COM1判断电压采样信号Vin_s大于等于欠压阈值电压Verf_uv时，电压采样信号Vin_s处于正常阈值范围内，第一比较器COM1输出的第一比较信号SC1为高电平；当第一比较器COM1判断电压采样信号Vin_s小于欠压阈值电压Verf_uv时，电压采样信号Vin_s低于正常阈值范围，第一比较器COM1输出的第一比较信号SC1为低电平。

当第二比较器COM2判断电压采样信号Vin_s大于过压阈值电压Verf_ov时，电压采样信号Vin_s高于正常阈值范围，第二比较器COM2输出的第二比较信号SC2为高电平；当第二比较器COM2判断电压采样信号Vin_s小于等于过压阈值电压Verf_ov时，电压采样信号Vin_s处于正常阈值范围内，第二比较器COM2输出的第二比较信号SC2为低电平。

欠压和过压检测单元242接收比较单元241的输出结果，并根据第一比较信号SC1和第二比较信号SC2的电平情况输出欠压控制信号UVP和过压控制信号OVP。其中，当第一比较信号SC1为低电平时，欠压和过压检测单元242输出欠压控制信号UVP；当第二比较信号SC2为高电平时，欠压和过压检测单元242输出过压控制信号OVP。

功率控制单元243接收欠压和过压检测单元242输出的欠压控制信号UVP和过压控制信号OVP，并根据欠压控制信号UVP和过压控制信号OVP控制主电路120是否进行欠压保护或过压保护。其中，当电压采样信号Vin_s处于正常范围内时，主电路120正常工作，当电压采样信号Vin_s低于或高于正常范围时，主电路120停止工作。

在该实施例中，功率控制单元243还可以根据欠压控制信号UVP和过压控制信号OVP的电平高低解除欠压保护或过压保护，用于在欠压保护或过压保护后恢复主电路120的正常工作。

图3示出了根据本发明第一实施例的电压保护方法的流程图；图4示出了根据本发明第一实施例的电压保护电路中欠压和过压检测单元的电路图；图5示出了根据本发明第一实施例的控制波形图。在第一实施例中，根据下分压电阻分压比例高的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行过压保护，根据下分压电阻比例低的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行欠压保护。

参考图4，欠压和过压检测单元242包括欠压检测单元和过压检测单元两部分，欠压检测单元包括第一延时单元2421，第一脉冲计时单元2422，第一低电平计时单元2423以及第一锁存器RS1；过压检测单元包括第一单稳态2424，第二低电平计时单元2425以及第二锁存器RS2。

其中，欠压检测单元中，第一比较信号SC1经由第一延时单元2421和第一脉冲计时单元2422成为第一锁存器RS1的第一端输入信号，第一比较信号SC1经由第一低电平计时单元2423成为第一锁存器RS1的第二端输入信号，第一锁存器RS1输出的欠压控制信号UVP根据电平高低触发或解除欠压保护状态。在第一实施例中，欠压控制信号UVP为高电平时，触发保护状态，欠压控制信号UVP为低电平时，解除保护状态。

过压检测单元中，第二比较信号SC2经由第一单稳态2424成为第二锁存器RS2的第二端输入信号；第二比较信号SC2经由第二低电平计时单元2425成为第二锁存器RS2的第一端输入信号，第二锁存器RS2输出的过压控制信号OVP根据电平高低触发或解除过压保护状态。在第一实施例中，过压控制信号OVP为高电平时，触发保护状态，过压控制信号OVP为低电平时，解除保护状态。

进一步地，如图3所示，本申请的第一实施例的电压保护方法的步骤包括以下内容。

步骤S110：对待测电压信号进行分压以产生电压采样信号。

在该步骤中，电压检测模块230的第一电阻R0和第二电阻R1的第一端分别连接至整流桥电路110的两个输入端，因此，在输入电压一个工频周期的两个半个工频周期内，电压检测模块230均可以检测到每个半个工频周期内的电压采样信号。输入电压的两个半个工频周期组成一个工频周期T。

在该实施例中，由于第一电阻R0和第二电阻R1的阻值不同，使得第一分压路径和第二分压路径的分压比例不同，因此，电压检测模块230输出的每半个工频周期的电压采样信号Vin_s电压值不同，如图5所示。

步骤S121：存在半个工频周期的电压采样信号都低于欠压阈值电压。

在该实施例中，由于电压检测模块230是对于交流电源的电压进行分压，且第一电阻R0和第二电阻R1的电阻值不同，因此随着交流电源的电压变化，电压检测模块230输出的电压采样信号Vin_s例如如图5中所示，每半个工频周期的电压采样信号Vin_s都会发生变化。

在该步骤中，例如参考图5中电压采样信号Vin_s的第三个半工频周期内，电压采样信号Vin_s低于欠压阈值电压Verf_uv，但是在电压采样信号Vin_s的第二个半工频周期最后，也出现了电压采样信号Vin_s低于欠压阈值电压Verf_uv，此时，电压采样信号Vin_s在某个半工频周期内低于欠压阈值电压Verf_uv的具体起算时刻，是电压采样信号Vin_s的第二个半工频周期内的t4时刻。

此外，参考图4和图5，在t4时刻，电压采样信号Vin_s开始低于欠压阈值电压Verf_uv，即第一比较信号SC1为低电平，此时，欠压和过压检测单元242中的第二低电平计时单元2423的开关K2断开，电容C2开始充电，当电容C2的电压大于第二基准电压时，比较器输出的比较结果Vg_s1为高电平，进而使得第一锁存器RS1的欠压控制信号UVP也为高电平，触发欠压保护。

在该步骤中，当第一比较信号SC1的低电平持续时间为T1时，触发欠压保护。T1为电容C2充电至电压大于第二基准电压Verf2的时间，T1大于1/2T，T为待测电压信号的工频周期，也是交流电源的工频周期。

步骤S131：触发欠压保护。

在该步骤中，当欠压和过压检测单元242输出的欠压控制信号UVP为高电平时，触发欠压保护，主电路120停止工作。

步骤S141：在一个工频周期内，每半个工频周期的电压采样信号都存在大于欠压阈值电压。

在该步骤中，参考图5的波形图，电压采样信号Vin_s的第四个半工频周期和第五个半工频周期都存在电压采样信号Vin_s大于欠压阈值电压Verf_uv的情况。

具体的，参考图4和图5，在t6时刻，第一比较信号SC1由低到高，第一脉冲间计时单元2422的开关K1闭合，电容C1的电压降低，到t7时刻，第一比较信号SC1由高到低，第一脉冲间计时单元2422的开关K1断开，电容C1开始充电，电容C1的电压开始升高，且电容C1的电压与第一基准电压Verf1的比较结果输出到D触发器的D端。到t8时刻，第一比较信号SC1由低到高，且第一比较信号SC1连接到D触发器的时钟端，因此，在t8时刻的第一比较信号SC1的上升沿触发下，D触发器输出一个结果。又由于D触发器的D端前方连接有第一延时单元2421，因此，在t8时刻，D触发器的D段的信号仍为t8时刻之前电容C1的电压与第一基准电压Verf1的比较结果。

在图5所示的实施例中，t8时刻，第一低电平计时单元2423的电容C2的电压没有大于第二基准电压Verf2，在t8时刻输出结果Vg_s1为低电平；且在t8时刻，由于第一延时单元2421的存在，使得第一脉冲计时单元2422的电容C1的电压小于第一基准电压Verf1，比较器输出结果为高电平，t8时刻的上升沿后，D触发器的输出结果Vg_r1为高电平，第一锁存器RS1的输出结果为低电平。

步骤S151：解除欠压保护。

在该实施例中，连续两个的半工频周期都存在电压采样信号Vin_s高于欠压阈值电压Verf_uv时，解除欠压保护。

具体的，当第一比较信号SC1的两个脉冲间的时间长度小于T2时，解除欠压保护。T2小于1/2T，T为待测电压信号的工频周期。

以上描述了本申请第一实施例的欠压保护机制，当第一锁存器RS1输出的信号为高电平时，触发欠压保护；当第一锁存器RS1输出的信号为低电平时，解除欠压保护。

以下将对本申请第一实施例的过压保护机制进行说明。

步骤S110：对待测电压信号进行分压以产生电压采样信号。

步骤S122：半个工频周期的电压采样信号存在大于过压阈值电压。

在该步骤中，如图5所示，在电压采样信号Vin_s的第二个半工频周期内，存在电压采样信号Vin_s大于过压阈值电压Verf_ov。

参考图4和图5，在t2时刻，由于电压采样信号Vin_s大于过压阈值电压Verf_ov，第二比较信号SC2变为高电平。此时，第一单稳态2424触发脉冲信号，Vg_s2为脉冲信号，第二锁存器RS2输出为高电平。

步骤S132：触发过压保护。

在该步骤中，第二锁存器RS2输出为高电平，触发过压保护。

具体的，在该实施例中，第二锁存器RS2输出为高电平时，触发过压保护，第二锁存器RS2输出为低电平时，解除过压保护。

步骤S142：存在电压采样信号小于过压阈值电压超过一个工频周期。

在该步骤中，连续两个的半工频周期的电压采样信号Vin_s都低于过压阈值电压Verf_ov，则第二锁存器RS2输出低电平。

具体的，参考图4和图5，第二比较信号SC2为低电平时，第二低电平计时单元2425中的开关K3断开，电容C3开始充电，当电容C3的电压大于第三基准电压Verf3后，比较器输出结果Vg_r2输出为高电平，第二锁存器RS2输出电压为低电平。

在该实施例中，电容C3充电时间为T3后，电容C3的电压大于第三基准电压Verf3，T3＞T，T为待测电压信号的工频周期。

步骤S152：解除过压保护。

在该步骤中，第二锁存器RS2输出为低电平，解除过压保护。

具体的，在该实施例中，第二锁存器RS2输出为高电平时，触发过压保护，第二锁存器RS2输出为低电平时，解除过压保护。

在本申请所示的电压保护电路及方法中，功率控制单元243根据欠压控制信号UVP和过压控制信号OVP控制主电路120工作与否，当欠压过压信号产生时，即UVP或OVP信号为高电平时，功率控制单元243控制主电路120关闭功率输出，否则，便维持正常工作状态。

图6示出了根据本发明第二实施例的电压保护方法的流程图；图7示出了根据本发明第二实施例的电压保护电路中欠压和过压检测单元的电路图；图8示出了根据本发明第二实施例的控制波形图。与第一实施例的电压保护电路和方法相比，第二实施例的欠压过压触发方法和解除方法不同，以下将对不同之处进行详细描述，电路结构上第一比较信号SC1和第二比较信号SC2的输入端进行了互换，且输出结果也进行了互相。在第二实施例中，是根据下分压电阻分压比例高的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行欠压保护，根据下分压电阻比例低的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行过压保护。

参考图7，第二实施例的欠压和过压检测单元242中的过压检测单元包括第二延时单元2426，第二脉冲间计时单元2427，第三低电平计时单元2428和第四锁存器RS4；欠压检测单元包括第二单稳态2429，第四低电平计时单元2420以及第三锁存器RS3。

其中，第二比较信号SC2经由第二延时单元2426和第二脉冲间计时单元2427成为第四锁存器RS4的第一端输入信号，第二比较信号SC2经由第三低电平计时单元2428成为第四锁存器RS4的第二端输入信号，第四锁存器RS4输出的过压控制信号OVP根据电平高低触发或解除过压保护状态。在第一实施例中，过压控制信号OVP为高电平时，触发保护状态，过压控制信号OVP为低电平时，解除保护状态。

第一比较信号SC1经由第二单稳态2429成为第三锁存器RS3的第二端输入信号；第一比较信号SC1经由第四低电平计时单元2420成为第三锁存器RS3的第一端输入信号，第三锁存器RS3输出的欠压控制信号UVP根据电平高低触发或解除欠压保护状态。在第二实施例中，欠压控制信号UVP为高电平时，触发保护状态，欠压控制信号UVP为低电平时，解除保护状态。

如图6所示，本申请的第二实施例的电压保护方法的步骤包括以下。

步骤S210：对待测电压信号进行分压以产生电压采样信号。

步骤S221：存在电压采样信号低于欠压阈值电压超过一个工频周期。

在该步骤中，参考图7和图8，电压采样信号Vin_s的第三个和第四个的半工频周期都低于欠压阈值电压Verf_uv，第一比较信号SC1从t4时刻开始变为低电平。此时，第四低电平计时单元2420的开关K4断开，电容C4开始充电，当电容C4的电压大于第四基准电压Verf4时，比较器输出高电平，第三锁存器RS3输出高电平。

在该实施例中，当第一比较信号SC1低电平持续时间大于T4，则第三锁存器RS3输出高电平，T4＞T，T为待测电压信号的工频周期。

步骤S231：触发欠压保护。

第三锁存器RS3输出高电平，触发欠压保护。

步骤S241：半个工频周期的电压采样信号存在大于欠压阈值电压。

在该步骤中，参考图4和图5，电压采样信号Vin_s第五个的半工频周期存在电压采样信号Vin_s高于欠压阈值电压Verf_uv，第一比较信号SC1从t7时刻开始变为高电平。此时，第二单稳态2429触发脉冲信号，第三锁存器RS3输出为低电平；第四低电平计时单元2420的开关K4闭合，电容C4开始放电，比较器输出低电平。

在该实施例中，当检测到第一比较信号SC1为高电平时，则第三锁存器RS3输出低电平。

步骤S251：解除欠压保护。

第三锁存器RS3输出为低电平，解除欠压保护。

步骤S222：在一个工频周期内，每半个工频周期的电压采样信号都存在大于过压阈值电压。

在该步骤中，参考图4和图5，电压采样信号Vin_s的第一个和第二个的半工频周期都存在电压采样信号Vin_s大于过压阈值电压Verf_ov，第二比较信号SC2在t1时刻变为高电平。此时，第二脉冲间计时单元2427的开关K5闭合，电容C5放电，比较器输出低电平至D触发器的D端，在第二比较信号SC2的下一个上升沿来时，D触发器输出低电平，第四锁存器RS4输出高电平。

在该实施例中，当检测到第二比较信号SC2相邻两个上升沿之间的时间间隔为T5时，触发过压保护。T5＜1/2T，T为待测电压信号的工频周期。

步骤S232：触发过压保护。

第四锁存器RS4输出高电平，触发过压保护。

步骤S242：存在半个工频周期的电压采样信号都小于过压阈值电压。

在该步骤中，参考图4和图5，电压采样信号Vin_s的第三半个工频周期电压小于过压阈值电压Verf_ov，第二比较信号SC2在t3时刻变为低电平。此时，第三低电平计时单元2428的开关K6断开，电容C6开始充电，当电容C6的电压大于第六基准电压时，比较器输出高电平，第四锁存器RS4的输出变为低电平。

在该实施例中，第二比较信号SC2低电平时间持续时间为T6时，第四锁存器RS4的输出为低电平，T6＞1/2T，T为待测电压信号的工频周期。

步骤S252：解除过压保护。

第四锁存器RS4的输出为低电平时，解除过压保护。

图9示出了根据本发明第二实施例的电压保护电路的系统原理图。与图2所示的第一实施例相比，其电压检测模块的结构不同，下面将对不同之处进行详细描述，相同之处将不再进行赘述。

参考图9，本申请第二实施例的电压保护电路300包括：电压检测模块330和电压保护模块240。其中，电压检测模块330和电压保护模块240还与整流桥电路110和主电路120连接。

其中，电压检测模块330与整流桥电路110的至少一个输入端连接，用于获取表征输入电压的待测电压信号，并对待测电压信号进行分压以产生电压采样信号。

电压检测模块330包括第一输入端和第二输入端，分别与整流桥电路的第一输入端和第二输入端连接，即电压检测模块330包括第一分压路径和第二分压路径，其中，电压检测模块330包括两个阻值不同的上分压电阻和两个阻值不同的下分压电阻，两个上分压电阻分别与一个下分压电阻构成不同分压比例的第一分压路径和第二分压路径。

进一步地，电压检测模块330还包括第一输出端和第二输出端，电压检测模块330的第一输出端与电压保护模块240中比较单元241的第一输入端连接，电压检测模块330的第二输出端与电压保护模块240中比较单元241的第二输入端连接。其中，比较单元241的第一输入端例如为第一比较器COM1的正输入端，比较单元241的第二输入端例如为第二比较器COM2的正输入端。

具体的，电压检测模块330包括第一电阻R0，第二电阻R1，第三电阻R2和第四电阻R3。第一电阻R0的第一端作为电压检测模块330的第一输入端，与整流桥电路110的第一输入端连接；第二电阻R1的第一端与第一电阻R0的第二端连接，第二电阻R1的第二端接地，从而第一电阻R0和第二电阻R1组成第一分压路径，其中，第一电阻R0和第二电阻R1的连接点作为电压检测模块330的第一输出端，并与电压保护模块240中比较单元241的第一输入端连接。

第三电阻R2的第一端作为电压检测模块330的第二输入端，与整流桥电路110的第二输入端连接；第四电阻R3的第一端与第三电阻R2的第二端连接，第四电阻R3的第二端接地，从而第三电阻R2和第四电阻R3组成第二分压路径，其中，第三电阻R2和第四电阻R3的连接点作为电压检测模块330的第二输出端，并与电压保护模块240中比较单元241的第二输入端连接。

电压检测模块330分别检测整流桥电路110前的两端电压，在待测电压信号的工频周期的正半周，根据第一分压路径输出电压采样信号；在待测电压信号的工频周期的负半周，根据第二分压路径输出电压采样信号，每半个工频周期的电压采样信号的包络不同，故电压采样信号的波形在工频周期的每半个工频周期的波形存在差异。在本申请中，工频周期为交流电源的工频周期。

电压保护模块240与电压检测模块330连接，用于根据电压采样信号以及过压阈值电压和欠压阈值电压产生过压控制信号和欠压控制信号，其中，过压控制信号用于控制主电路120是否进行过压保护，欠压控制信号用于控制主电路120是否进行欠压保护。

本发明提供的电压保护电路及方法，同时检测桥前两端的电压，通过电压检测模块分压后的电压采样信号输入到比较单元的比较器，欠压和过压保护单元根据比较单元输出的比较结果产生过压控制信号OVP和欠压控制信号UVP，功率控制单元根据欠压控制信号和过压控制信号控制主电路。电压检测模块使用两个分压路径，调节第一分压路径连接到桥前正端，第二分压路径连接到桥前负端，单独调节两个分压路径的分压比例可以实现对过压保护点和欠压保护点的单独调节。

在一个实施例中，电压检测模块包括两个阻值不同的上分压电阻和一个下分压电阻，两个上分压电阻分别与下分压电阻构成不同分压比例的第一分压路径和第二分压路径。在另一个实施例中，电压检测模块包括两个阻值不同的上分压电阻和两个阻值不同的下分压电阻，两个上分压电阻分别与一个下分压电阻构成不同分压比例的第一分压路径和第二分压路径。两种不同的分压方式，均可以实现对过压保护点和欠压保护点的单独调节。

本发明提供的电压保护电路及方法，通过电压检测模块分别采样桥前两端的电压，并且对各端采样的分压比例不同，可以分别调节两个分压路径的分压比例，从而实现对过压和欠压保护点的单独调节，应用更加灵活方便。

本发明在整流桥电路的输入端连接电压检测模块，由于采用两个分压路径分别连接至桥前的正端和负端，因此电压检测模块获得的电压采样信号在一个工频周期内的每半个周期波形之间会有差异。具体的，在交流电的正半个工频周期，电压检测模块根据连接在整流桥电路的第一输入端的第一分压路径的分压比例输出电压采样信号；在交流电的负半个工频周期，电压检测模块根据连接在整流桥电路的第二输入端的第二分压路径的分压比例输出电压采样信号。

本发明基于上述在一个工频周期内的每半个周期输出的有差异的电压采样信号，提出了两种过压和欠压保护方法。方法一是根据下分压电阻分压比例高的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行过压保护，根据下分压电阻比例低的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行欠压保护；方法二是根据下分压电阻分压比例高的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行欠压保护，根据下分压电阻比例低的分压路径输出的电压采样信号判断是否进行过压保护；由此可见，两种方法判断是否进行过压保护和是否进行欠压保护都是根据不同的分压组合进行判断的，因此可以通过单独设置分压比例或阈值从而调节过压和欠压的触发时间，因而应用更加灵活方便。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (38)

1.一种电压保护电路，其特征在于，包括：

电压检测模块，与整流桥电路的至少一个输入端连接，用于获取表征输入电压的待测电压信号，并对所述待测电压信号进行分压以产生电压采样信号；

电压保护模块，与所述电压检测模块连接，用于根据电压采样信号以及过压阈值电压和欠压阈值电压产生过压控制信号和欠压控制信号，其中，所述过压控制信号用于控制主电路是否进行过压保护，所述欠压控制信号用于控制主电路是否进行欠压保护；

其中，所述电压检测模块包括第一分压路径和第二分压路径，在待测电压信号的工频周期的正半周，根据所述第一分压路径输出电压采样信号；

在待测电压信号的工频周期的负半周，根据所述第二分压路径输出电压采样信号；

所述第一分压路径输出的电压采样信号与所述第二分压路径输出的电压采样信号波形不同。

2.根据权利要求1所述的电压保护电路，其中，所述第一分压路径和所述第二分压路径共用同一分压电阻，但所述第一分压路径和所述第二分压路径的分压比例不同。

3.根据权利要求2所述的电压保护电路，其中，所述电压检测模块包括两个阻值不同的上分压电阻和一个下分压电阻，两个上分压电阻分别与下分压电阻构成不同分压比例的第一分压路径和第二分压路径。

4.根据权利要求2所述的电压保护电路，其中，所述电压检测模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述整流桥电路的第一输入端连接；

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述整流桥电路的第二输入端连接，第二端与所述第一电阻的第二端连接；

第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，第二端接地，

其中，所述第一电阻与所述第二电阻的连接点作为所述电压检测模块的输出端，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值不同，

所述第一电阻和所述第三电阻组成第一分压路径，所述第二电阻和所述第三电阻组成第二分压路径。

5.根据权利要求1所述的电压保护电路，其中，所述第一分压路径和所述第二分压路径采用不同的分压电阻，且所述第一分压路径和所述第二分压路径的分压比例不同。

6.根据权利要求5所述的电压保护电路，其中，所述电压检测模块包括两个阻值不同的上分压电阻和两个阻值不同的下分压电阻，两个上分压电阻分别与一个下分压电阻构成不同分压比例的第一分压路径和第二分压路径。

7.根据权利要求5所述的电压保护电路，其中，所述电压检测模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述整流桥电路的第一输入端连接；

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，第二端接地；

第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述整流桥电路的第二输入端连接；

第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，第二端接地，

其中，所述第一电阻与所述第二电阻的连接点作为所述电压检测模块的第一输出端，所述第三电阻与所述第四电阻的连接点作为所述电压检测模块的第二输出端，

所述第一电阻和所述第二电阻组成第一分压路径，所述第三电阻和所述第四电阻组成第二分压路径。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的电压保护电路，其中，所述电压保护模块包括：

比较单元，与所述电压检测模块的输出端连接，用于判断电压采样信号与欠压阈值电压和过压阈值电压的大小；

欠压和过压检测单元，与所述比较单元的输出端连接，用于根据所述比较单元的比较结果产生过压控制信号和欠压控制信号；

功率控制单元，与所述欠压和过压检测单元连接，用于根据所述过压控制信号和欠压控制信号控制所述主电路是否进行过压保护或欠压保护。

9.根据权利要求8所述的电压保护电路，其中，所述比较单元包括：

第一比较器，所述第一比较器的正输入端与电压检测模块的输出端连接，负输入端与欠压阈值电压连接；

第二比较器，所述第二比较器的正输入端与电压检测模块的输出端连接，负输入端与过压阈值电压连接。

10.根据权利要求8所述的电压保护电路，其中，所述比较单元包括：

第一比较器，所述第一比较器的正输入端与电压检测模块的第一输出端连接，负输入端与欠压阈值电压连接；

第二比较器，所述第二比较器的正输入端与电压检测模块的第二输出端连接，负输入端与过压阈值电压连接。

11.根据权利要求9或10所述的电压保护电路，其中，所述第一比较器输出的第一比较信号为高电平时，所述电压采样信号大于所述欠压阈值电压；所述第二比较器输出的第二比较信号为高电平时，所述电压采样信号大于所述过压阈值电压。

12.根据权利要求11所述的电压保护电路，其中，所述欠压和过压检测单元中，欠压检测单元包括：

第一锁存器；

第一延时单元，所述延时单元的输入端与比较单元的第一比较信号连接，

第一脉冲间计时单元，所述第一脉冲间计时单元的第一输入端与第一延时单元的输出端连接，第二输入端与第一比较信号连接，输出端与第一锁存器的第一输入端连接；

第一低电平计时单元，所述第一低电平计时单元的输入端与第一比较信号连接，输出端与第一锁存器的第二输入端连接，

其中，所述第一锁存器输出欠压控制信号，所述欠压控制信号为高电平时，触发欠压保护，所述欠压控制信号为低电平时，解除欠压保护。

13.根据权利要求12所述的电压保护电路，其中，所述欠压和过压检测单元中，过压检测单元包括：

第二锁存器；

第一单稳态，所述第一单稳态的输入端与第二比较信号连接，输出端与第二锁存器的第一输入端连接；

第二低电平计时单元，所述第二低电平计时单元的输入端与第二比较信号连接，输出端与第二锁存器的第二输入端连接，

其中，所述第二锁存器输出过压控制信号，所述过压控制信号为高电平时，触发过压保护，所述过压控制信号为低电平时，解除过压保护。

14.根据权利要求13所述的电压保护电路，其中，当所述第一比较信号低电平持续时间为T1时间时，所述欠压和过压检测单元输出的欠压控制信号为高电平，触发欠压保护，

其中，所述T1>1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

15.根据权利要求14所述的电压保护电路，其中，当所述第一比较信号的相邻两个上升沿之间的低电平时间为T2时间时，所述欠压和过压检测单元输出的欠压控制信号为低电平，解除欠压保护，

其中，所述T2<1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

16.根据权利要求13所述的电压保护电路，其中，当所述第二比较信号为高电平时，所述欠压和过压检测单元输出的过压控制信号为高电平，触发过压保护。

17.根据权利要求16所述的电压保护电路，其中，当所述第二比较信号的低电平持续时间为T3时间时，所述欠压和过压检测单元输出的过压控制信号为低电平，解除过压保护，

其中，所述T3>T，T为所述待测电压信号的工频周期。

18.根据权利要求11所述的电压保护电路，其中，所述欠压和过压检测单元中，欠压检测单元包括：

第三锁存器；

第二单稳态，所述第二单稳态的输入端与第一比较信号连接，输出端与第三锁存器的第一输入端连接；

第三低电平计时单元，所述第三低电平计时单元的输入端与第一比较信号连接，输出端与第三锁存器的第二输入端连接，

其中，所述第三锁存器输出欠压控制信号，所述欠压控制信号为高电平时，触发欠压保护，所述欠压控制信号为低电平时，解除欠压保护。

19.根据权利要求18所述的电压保护电路，其中，所述欠压和过压检测单元中，过压检测单元包括：

第四锁存器；

第二延时单元，所述延时单元的输入端与第二比较信号连接，

第二脉冲间计时单元，所述第二脉冲间计时单元的第一输入端与第二延时单元的输出端连接，第二输入端与第二比较信号单元连接，输出端与第四锁存器的第一输入端连接；

第四低电平计时单元，所述第四低电平计时单元的输入端与第二比较信号连接，输出端与第四锁存器的第二输入端连接，

其中，所述第四锁存器输出过压控制信号，所述过压控制信号为高电平时，触发过压保护，所述过压控制信号为低电平时，解除过压保护。

20.根据权利要求19所述的电压保护电路，其中，当所述第一比较信号低电平持续时间为T4时间时，所述欠压和过压检测单元输出的欠压控制信号为高电平，触发欠压保护，

其中，所述T4＞T，T为所述待测电压信号的工频周期。

21.根据权利要求20所述的电压保护电路，其中，当所述第一比较信号为高电平时，所述欠压和过压检测单元输出的欠压控制信号为低电平，解除欠压保护。

22.根据权利要求19所述的电压保护电路，其中，当所述第二比较信号的相邻两个上升沿之间的低电平时间为T5时间时，所述欠压和过压检测单元输出的过压控制信号为高电平，触发过压保护，

其中，T5＜1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

23.根据权利要求22所述的电压保护电路，其中，当所述第二比较信号的低电平持续时间为T6时间时，所述欠压和过压检测单元输出的过压控制信号为低电平，解除过压保护，

其中，所述T6>1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

24.一种电压保护方法，其特征在于，包括：

获取表征输入电压的待测电压信号，并对所述待测电压信号进行分压以产生电压采样信号；

根据电压采样信号以及过压阈值电压和欠压阈值电压产生过压控制信号和欠压控制信号；以及

根据过压控制信号和欠压控制信号控制主电路是否进行过压保护或欠压保护，

其中，对所述待测电压信号进行分压以产生电压采样信号的步骤中，包括第一分压路径和第二分压路径，在待测电压信号的工频周期的正半周，根据所述第一分压路径输出电压采样信号；

在待测电压信号的工频周期的负半周，根据所述第二分压路径输出电压采样信号；

所述第一分压路径输出的电压采样信号与所述第二分压路径输出的电压采样信号波形不同。

25.根据权利要求24所述的电压保护方法，其中，根据电压采样信号以及过压阈值电压和欠压阈值电压产生过压控制信号和欠压控制信号的步骤包括：

将电压采样信号与欠压阈值电压进行比较，并输出第一比较信号；

根据第一比较信号获得欠压控制信号；

将电压采样信号与过压阈值电压进行比较，并输出第二比较信号；

根据第二比较信号获得过压控制信号。

26.根据权利要求25所述的电压保护方法，其中，当所述电压采样信号小于所述欠压阈值电压，则所述第一比较信号为低电平；

当所述电压采样信号大于所述欠压阈值电压，则所述第一比较信号为高电平；

当所述电压采样信号小于所述过压阈值电压，则所述第二比较信号为低电平；

当所述电压采样信号大于所述过压阈值电压，则所述第二比较信号为高电平。

27.根据权利要求26所述的电压保护方法，其中，根据第一比较信号获得欠压控制信号的步骤包括：

判断是否存在半个工频周期的电压采样信号都低于欠压阈值电压；

若存在则触发欠压保护；

判断在一个工频周期内，每半个工频周期的电压采样信号是否都存在大于欠压阈值电压；

若存在则解除欠压保护。

28.根据权利要求27所述的电压保护方法，其中，当第一比较信号低电平持续时间为T1时间时，所述欠压控制信号为高电平，触发欠压保护，

其中，所述1/2T＜T1，T为所述待测电压信号的工频周期。

29.根据权利要求27所述的电压保护方法，其中，当所述第一比较信号的相邻两个上升沿之间的低电平时间为T2时间时，所述欠压控制信号为低电平，解除欠压保护，

其中，所述T2<1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

30.根据权利要求26所述的电压保护方法，其中，根据第二比较信号获得过压控制信号的步骤包括：

判断半个工频周期的电压采样信号是否存在大于过压阈值电压；

若存在则触发过压保护；

判断是否存在电压采样信号小于过压阈值电压超过一个工频周期；

若存在则解除过压保护。

31.根据权利要求30所述的电压保护方法，其中，当所述第二比较信号为高电平时，所述过压控制信号为高电平，触发过压保护。

32.根据权利要求30所述的电压保护方法，其中，当所述第二比较信号的低电平持续时间为T3时间时，所述过压控制信号为低电平，解除过压保护，

其中，所述T3>T，T为所述待测电压信号的工频周期。

33.根据权利要求26所述的电压保护方法，其中，根据第一比较信号获得欠压控制信号的步骤包括：

判断是否存在电压采样信号低于欠压阈值电压超过一个工频周期；

若存在则触发欠压保护；

判断半个工频周期的电压采样信号是否存在大于欠压阈值电压；

若存在则解除欠压保护。

34.根据权利要求33所述的电压保护方法，其中，当所述第一比较信号低电平持续时间为T4时间时，所述欠压控制信号为高电平，触发欠压保护，

其中，所述T4＞T，T为所述待测电压信号的工频周期。

35.根据权利要求33所述的电压保护方法，其中，当所述第一比较信号为高电平时，所述欠压控制信号为低电平，解除欠压保护。

36.根据权利要求26所述的电压保护方法，其中，其中，根据第二比较信号获得过压控制信号的步骤包括：

判断在一个工频周期内，每半个工频周期的电压采样信号是否都存在大于过压阈值电压；

若存在则触发过压保护；

判断是否存在半个工频周期的电压采样信号都小于过压阈值电压；

若存在则解除过压保护。

37.根据权利要求36所述的电压保护方法，其中，当所述第二比较信号的相邻两个上升沿之间的低电平时间为T5时间时，所述过压控制信号为高电平，触发过压保护，

其中，T5＜1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

38.根据权利要求36所述的电压保护方法，其中，当所述第二比较信号的低电平持续时间为T6时间时，所述过压控制信号为低电平，解除过压保护，

其中，所述T6>1/2T，T为所述待测电压信号的工频周期。

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