电源保护电路、芯片、激光雷达
文献发布时间：2024-04-18 20:00:50
技术领域
本发明实施例涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种电源保护电路、芯片、激光雷达。
背景技术
电流倒灌指电源电压突然降低时产生反向流向电源的电流，电流倒灌问题严重影响了电源系统的使用寿命、效率、安全性和可靠性。
现有的防止电流倒灌问题的电源保护电路，在电源跌落时，通过采用两个相互配合的PMOS管控制主PMOS管关闭，从而实现防止电流倒灌。
由于两个PMOS管需要相互配合，因此要求两个PMOS管的相关参数相等，对两个PMOS管的参数配合要求极高，然而在电路的工作过程中，两个POMS管通常面临阈值电压难以匹配的问题，从而导致在电源发生微小跌落的情况下，电路无法实现防止电流倒灌的功能，因此亟需一种能有效防止电流倒灌的电源保护电路。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种电源保护电路，能够有效防止电流倒灌，保护电源。
本发明实施例提供了一种电源保护电路，包括：电压采集模块、开关控制模块、开关模块，其中：
所述电压采集模块，耦接于电源输出端与所述开关控制模块之间，适于采集电源输出端电压；
所述开关控制模块，耦接于所述电压采集模块与所述开关模块之间，且与电源输入端耦接，适于基于电源输入端电压及所述电源输出端电压，控制所述开关模块开启或关闭；
所述开关模块，耦接于所述电源输入端与所述电源输出端之间，适于导通或关断电源输入端与电源输出端之间的通路。
可选地，所述电压采集模块适于采集所述电源输出端的峰值电压。
可选地，所述电压采集模块包括：第一二极管、第一电阻和第一电容，其中：
所述第一二极管，其阳极耦接于所述电源输出端，其阴极耦接于所述第一电容的第一端；
所述第一电阻，与所述第一电容并联。
可选地，所述电压采集模块包括：第二电阻和第二电容，其中：
所述第二电阻，耦接于所述电源输出端与所述第二电容之间。
可选地，所述开关控制模块包括：控制单元和第三电阻，其中：
所述控制单元，耦接于所述电压采集模块与所述开关模块之间，且与电源输入端耦接，适于基于所述电源输入端电压与所述电源输出端电压，输出控制信号，所述开关模块响应所述控制信号以开启或关闭；
所述第三电阻，耦接于所述控制单元输出端与接地端之间。
可选地，所述控制单元包括：比较器，所述比较器包括：第一输入端、第二输入端及输出端，所述第一输入端与所述电源输入端耦接，所述第二输入端与所述电压采集模块耦接，所述输出端与所述开关模块耦接，适于基于所述电源输出端电压与所述电源输入端电压的电压差输出控制信号，当所述电压差大于预设阈值时，所述控制信号为断开信号，当所述电压差小于等于预设阈值时，所述控制信号为导通信号。
可选地，所述控制单元包括：第一场效应管，其第一端与所述开关模块耦接，其第二端与所述电压采集模块耦接，其控制端与所述电源输入端耦接，所述第一场效应管的第一端输出控制信号，适于基于所述电源输出端电压与所述电源输入端电压的电压差输出控制信号，当所述电压差大于预设阈值时，所述控制信号为断开信号，当所述电压差小于等于预设阈值时，所述控制信号为导通信号。
可选地，所述控制单元包括：三极管，其第一端与所述开关模块耦接，其第二端与所述电压采集模块耦接，其控制端与所述电源输入端耦接，所述三极管的第一端输出控制信号，适于基于所述电源输出端电压与所述电源输入端电压的电压差输出控制信号，当所述电压差大于预设阈值时，所述控制信号为断开信号，当所述电压差小于等于预设阈值时，所述控制信号为导通信号。
可选地，所述开关控制模块还包括：第四电阻，耦接于所述控制单元与所述电源输入端之间。
可选地，所述开关模块包括：第二场效应管，其第一端与所述电源输入端耦接，其第二端与所述电源输出端耦接，其控制端与所述开关控制模块耦接，适于响应于所述开关控制模块的控制信号以导通或关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路。
可选地，所述第二场效应管包括：PMOS管，其漏极与所述电源输入端耦接，其源极与所述电源输出端耦接，其栅极与所述开关控制模块耦接，适于响应于所述开关控制模块的控制信号以导通或关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路。
本发明实施例还提供了一种电源保护电芯片，所述芯片包括上述任一实施例所述的电源保护电路。
本发明实施例还提供了一种激光雷达，所述激光雷达采用上述任一实施例所述的电源保护电路，基于电源输入端电压和电源输出端电压导通或关断所述激光雷达与电源输入端之间的通路。
采用本发明实施例中的电源保护电路，通过电压采集模块采集电源输出端电压，由所述开关控制模块基于电源输入端电压及电源输出端电压，控制耦接于电源输入端与电源输出端之间的开关模块开启或关闭，通过所述开关模块导通或关断电源输入端与电源输出端之间的通路，由于所述开关控制模块能够直接基于电源输入端电压及所述电源输出端电压，控制所述开关模块开启或关闭，因此在电源输入端电压发生微小变化的情况下也能快速关断电源输入端与电源输出端之间的通路，有效防止电流倒灌，保护电源。
进一步地，通过采集所述电源输出端的峰值电压，可以灵敏地反映出电源输入端电压的变化情况，从而在电源输入端电压发生微小变化的情况下，也能快速关断电源输入端与电源输出端之间的通路，有效防止电流倒灌。
进一步地，所述电压采集模块可以包括第一二极管、第一电阻和第一电容，其中所述第一二极管，其阳极耦接于所述电源输出端，其阴极耦接于所述第一电容的第一端，所述第一电阻，与所述第一电容并联，由于在电源输出端与第一电容之间耦接了第一二极管，使得第一电容上保持采集到电源输出端的峰值电压，从而在电源输入端电压发生微小变化的情况下，也能快速关断电源输入端与电源输出端之间的通路，有效防止电流倒灌。
进一步地，所述电压采集模块也可以包括第二电阻和第二电容，其中所述第二电阻耦接于所述电源输出端与所述第二电容之间，由于第二电阻的存在，使得第二电容上保持采集到电源输出端的峰值电压，从而在电源输入端电压发生微小变化的情况下，也能快速关断电源输入端与电源输出端之间的通路，有效防止电流倒灌。
进一步地，所述开关控制模块可以包括控制单元和第三电阻，其中所述控制单元，耦接于所述电压采集模块与所述开关模块之间，且与电源输入端耦接，适于基于所述电源输入端电压与所述电源输出端电压，输出控制信号，进而所述开关模块响应所述控制信号以开启或关闭，所述第三电阻，耦接于所述控制单元输出端与接地端之间，模块结构简单，能够根据输入电压和输出电压的大小输出控制信号，控制开关模块的开启或关闭，防止电源发生倒灌。
进一步地，所述控制单元可以为比较器，包括第一输入端、第二输入端及输出端，其中，所述输出端与所述开关模块耦接，适于基于所述电源输出端电压与所述电源输入端电压的电压差输出控制信号，当所述电压差大于预设阈值时，所述控制信号为断开信号，当所述电压差小于等于预设阈值时，所述控制信号为导通信号，由于比较器的结构简单，输出端的翻转速度快，从而使得控制单元能够实时更新控制信号以控制所述开关模块的开启或关闭，进一步提升防止电路倒灌的效果。
进一步地，所述控制单元也可以为第一场效应管，其第一端与所述开关模块耦接，其第二端与所述电压采集模块耦接，其控制端与所述电源输入端耦接，所述第一场效应管的第一端输出控制信号，适于基于所述电源输出端电压与所述电源输入端电压的电压差输出控制信号，当所述电压差大于预设阈值时，所述控制信号为断开信号，当所述电压差小于等于预设阈值时，所述控制信号为导通信号，由于场效应管的成本较低且使用寿命较长，因此可以降低整个电路的成本，利于批量生产。
进一步地，所述控制单元还可以为三极管，其第一端与所述开关模块耦接，其第二端与所述电压采集模块耦接，其控制端与所述电源输入端耦接，所述三极管的第一端输出控制信号，适于基于所述电源输出端电压与所述电源输入端电压的电压差输出控制信号，当所述电压差大于预设阈值时，所述控制信号为断开信号，当所述电压差小于等于预设阈值时，所述控制信号为导通信号，由于三极管的开启电压通常较小，因此使用三极管作为控制单元，能够响应于电源输入端微小的电压变化，灵敏度较高，可以进一步提升防止电流倒灌的效果。
进一步地，通过在所述开关控制模块中设置第四电阻，耦接于所述控制单元与所述电源输入端之间，可以有效防止因电路中的电流过大导致的各模块中元件受损，从而能够提高电路在工作过程中的稳定性，延长电路的使用寿命。
进一步地，所述开关模块可以为第二场效应管，其第一端与所述电源输入端耦接，其第二端与所述电源输出端耦接，其控制端与所述开关控制模块耦接，适于响应于所述开关控制模块的控制信号以导通或关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路，一方面，场效应管的响应速度快，可以迅速关闭以防止电流倒灌，另一方面，场效应管具有较长的使用寿命，有利于电路的稳定工作。
进一步地，所述第二场效应管包括：PMOS管，其漏极与所述电源输入端耦接，其源极与所述电源输出端耦接，其栅极与所述开关控制模块耦接，适于响应于所述电源输入端电压以导通或关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路，由上可知，当电源反接时，PMOS管可以及时关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路，能够保护元器件及负载，进一步提高电路的稳定性并延长电路的使用寿命。
采用本发明实施例中的激光雷达，通过采用上述任一实施例中的电源保护电路，基于电源输入端电压和电源输出端电压导通或关断所述激光雷达与电源输入端之间的通路，能够有效避免因电流倒灌导致电源重启，从而可以提高激光雷达的使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1示出了现有技术中一种具有防止倒灌功能的电路结构示意图；
图2示出了本发明实施例中一种电源保护电路结构示意图；
图3示出了本发明实施例中一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图；
图4示出了本发明实施例中另一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图；
图5示出了本发明实施例中又一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图；
图6示出了本发明实施例中又一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图；
图7示出了本发明实施例中又一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图；
图8示出了本发明实施例中又一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图。
具体实施方式
目前的电源系统，通常会在电源输出端外接稳压电容，因此当电源输入端电压跌落时，由于稳压电容的存在，电源输出端电压不会随着电源输入端电压的跌落立刻下落，或者电源输出端电压的跌落幅度要小于电源输入端电压的跌落幅度，此时，如果电源输入端与电源输出端之间的通路仍处于导通状态，就会造成电流倒灌。
如背景技术所述，现有的防止电流倒灌问题的电源保护电路，在电源跌落时，通过采用两个相互配合的PMOS管控制主PMOS管关闭，从而实现防止电流倒灌。由于两个PMOS管需要相互配合，因此要求两个PMOS管的相关参数相等，然而在电路的工作过程中，两个POMS管通常面临阈值电压难以匹配的问题，从而导致在电源发生微小跌落的情况下，电路无法实现防止电流倒灌的功能。
为便于理解，以下对现有的电源保护电路进行简要介绍。
参照图1所示的一种具有防止倒灌功能的电路结构示意图，如图1所示，所述电路包括：PMOS管V1、PMOS管V2、PMOS管V3、电阻R1及电阻R2，其中，PMOS管V1耦接于电源输入端与电源输出端之间，通过由PMOS管V2、PMOS管V3、电阻R1及电阻R2组成的组合逻辑控制电路控制PMOS管V1在电源跌落时关闭，从而关断电源输入端与电源输出端之间的通路，实现防止电流倒灌。其中PMOS管V2和PMOS管V3的相关参数(例如阈值电压Vth)要求相等，且要求电阻R1和电阻R2阻值相等。
采用上述具有防止倒灌功能的电路，当电源输入端电压Vin跌落时，PMOS管V2的栅极电压VG会降低，使得PMOS管V3完全导通，从而关闭PMOS管V1。所述电路是一个动态调整过程，使得正常工作时PMOS管V2和PMOS管V3的导通相同，但由于导通程度是由G点电压来传递的，所以需要PMOS管V2和PMOS管V3的参数相同或十分接近，否则可能出现只有在输入端电压Vin跌落很大的情况下，PMOS管V1才会关闭。
因此，所述电路能否实现防止电流倒灌功能，与PMOS管V2和PMOS管V3的阈值电压Vth是否匹配密切相关，然而由于工艺差别等原因，PMOS管V2和PMOS管V3很难做到一致，且电阻R1和电阻R2取值越大，PMOS管V2和PMOS管V3的阈值电压Vth匹配要求越高，因此当V2和V3不能匹配时，电源输入端电压Vin跌落，实际很难有效防止电流倒灌。
针对上述问题，本发明实施例中，通过电压采集模块采集电源输出端电压，由所述开关控制模块基于电源输入端电压及电源输出端电压，控制耦接于电源输入端与电源输出端之间的开关模块开启或关闭，通过所述开关模块导通或关断电源输入端与电源输出端之间的通路，在电源输入端电压发生微小变化的情况下也能实现防止电流倒灌，保护电源。
为使本领域技术人员更好地理解和实施本发明实施例，以下对本发明实施例的构思、方案、原理及优点等结合附图，并通过具体应用示例进行详细描述。
首先，本发明实施例提供了一种电源保护电路，参照图2所示的一种电源保护电路结构示意图，所述电源保护电路A包括：电压采集模块A1、开关控制模块A2、开关模块A3，其中：
所述电压采集模块A1，耦接于电源输出端与所述开关控制模块A2之间，适于采集所述电源输出端电压Vout。
所述开关控制模块A2，耦接于所述电压采集模块A1与所述开关模块A3之间，且与电源输入端耦接，适于基于电源输入端电压Vin及所述电源输出端电压Vout，控制所述开关模块A3开启或关闭。
所述开关模块A3，耦接于电源输入端与电源输出端之间，适于导通或关断电源输入端与电源输出端之间的通路。
采用上述电源保护电路，通过电压采集模块A1采集电源输出端电压Vout，由所述开关控制模块A2基于电源输入端电压Vin及电源输出端电压Vout，控制耦接于电源输入端与电源输出端之间的开关模块A3开启或关闭，通过所述开关模块A3导通或关断电源输入端与电源输出端之间的通路，当电源输入端电压Vin跌落即电源输入端电压Vin小于电源输出端电压Vout时，开关控制模块A2输出控制信号使得开关模块A3断开，防止电流倒灌，本方案对各器件的参数匹配要求较低，在电源输入端电压Vin发生微小变化的情况下也能实现防止电流倒灌，保护电源。
在具体实施中，为了识别电源输入端电压的微小变化，可以使用电压采集模块A1采集电源输出端的峰值电压，由于电源输入端输入的是直流电，因此峰值电压指的就是电源跌落前的电压，通过对比电源输出端的峰值电压与电源输入端电压Vin，可以灵敏地反映出电源输入端电压Vin的变化情况，从而在电源输入端电压Vin发生微小变化的情况下，也能实现防止电流倒灌。
为使本领域技术人员更好地理解和实施，以下通过一具体示例说明所述电源保护电路具体如何实现防止电流倒灌，保护电源。
参照图3所示的一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图，示出了电压采集模块A1、开关控制模块A2和开关模块A3，其中：
所述电压采集模块A1包括：第一二极管D1、第一电阻R1和第一电容C1，其中：
所述第一二极管D1，其阳极耦接于所述电源输出端Vout，其阴极耦接于所述第一电容C1的第一端；
所述第一电阻R1，与所述第一电容C1并联。
采用上述电压采集模块A1，通过在电源输出端与第一电容C1之间耦接第一二极管D1，使得第一电容上C1上保持采集到电源输出端的峰值电压，从而在电源输入端电压Vin发生微小变化的情况下，也能快速关断电源输入端与电源输出端之间的通路，有效防止电流倒灌；通过第一电阻R1和第一电容C1设置采样保持时间，使得所述开关控制模块A2有充足的时间输出正确的控制信号。
所述开关控制模块A2包括：控制单元A21和第三电阻R3，其中：
所述控制单元A21，耦接于所述电压采集模块A1与所述开关模块A3之间，且与电源输入端耦接，适于基于所述电源输入端电压Vin与所述电源输出端电压Vout，输出控制信号，所述开关模块A3响应所述控制信号以开启或关闭；
所述第三电阻R3，耦接于所述控制单元A21输出端与接地端之间。
在具体实施中，继续参照图3，所述控制单元A21可以采用比较器T1，包括：第一输入端(负输入端)、第二输入端(正输入端)及输出端，所述第一输入端与所述电源输入端耦接，所述第二输入端与所述电压采集模块A1耦接，所述输出端与所述开关模块A3耦接，适于基于所述电源输出端电压Vin与所述电源输入端电压Vout的电压差输出控制信号，当所述电压差大于等于预设阈值时，所述控制信号为断开信号，当所述电压差小于预设阈值时，所述控制信号为导通信号。
其中，预设阈值可以根据比较器的参数设置，例如，预设阈值可以设置为0，当比较器的正输入端与比较器的负输入端之间的输入信号差值大于0时，比较器的输出端输出高电平至开关模块的控制端，由于第三电阻R3的存在，比较器输出的高电平反应到开关模块的控制端，此时，开关模块无法达到开启电压，所述高电平即为断开信号，控制开关模块断开，反之，比较器输出低电平，第三电阻R3中无电流通过，开关模块控制端通过第三电阻R3接地，即此时开关模块控制端电压为地点电压，即低电平即为导通信号，控制开关模块开启。
采用上述控制单元，由于比较器的结构简单，输出端的翻转速度快，因此能够实时更新控制信号以控制所述开关模块的开启或关闭，提升实现防止电路倒灌的效果，且与现有技术相比，所述比较器能独立实现输入电压与输出电压的对比，因此与电路中的其他器件之间没有参数匹配需求，可以独立选型，有利于实施。
在具体实施中，继续参照图3，为了保证电路在工作过程中的稳定性，所述开关控制模块A2还可以包括：第四电阻R4，耦接于所述控制单元A21与所述电源输入端之间，可以有效防止因电路中的电流过大，导致各模块中元件受损，从而能够提高电路在工作过程中的稳定性，进一步延长电路的使用寿命。
所述开关模块A3包括：第二场效应管P2，其中：
所述第二场效应管P2，其第一端与所述电源输入端耦接，其第二端与所述电源输出端耦接，其控制端与所述开关控制模块A2耦接，适于响应于所述开关控制模块A2的控制信号以导通或关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路。
在本发明一些实施例中，所述开关模块A3也可以包括选通开关，耦接于所述电源输入端与所述电源输出端之间，且其控制端与所述开关控制模块A2耦接，适于根据所述开关控制模块A2的控制信号以导通或关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路。
作为一具体示例，继续参照图3，所述第二场效应管P2可以采用PMOS管，其漏极(D)与所述电源输入端耦接，其源极(S)与所述电源输出端耦接，其栅极(G)与所述开关控制模块A2耦接，适于响应于所述开关控制模块A2的控制信号以导通或关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路。
继续参照图3，采用上述PMOS管P2，当电源输入端电压Vin跌落时，比较器T1的正输入端与负输入端之间的输入信号差值大于或者等于预设阈值，比较器T1的输出端输出高电平至PMOS管P2的栅极(G)，此时，Vsg_P2
由于PMOS管的响应速度快，因此可以基于开关控制模块的控制信号迅速关闭以防止电流倒灌，此外，PMOS管具有较长的使用寿命，有利于电路的稳定工作。
其中，当电源反接时，PMOS管P2也可以及时关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路。具体而言，PMOS管P2的导通条件为Vg
采用上述电源保护电路，当电源输入端电压Vin跌落时，电源输出端电压Vout会随之跌落，但跌落的幅度比电源输入端电压Vin小，此时，第一二极管D1、第一电阻R1和第一电容C1保持了电源输出端电压Vout跌落前的电压。由于比较器T1的第一输入端(负输入端)与电源输入端耦接，第二输入端(正输入端)与电压采集模块A1耦接，因此，当电源输出端电压Vout与电源输入端电压Vin之间的差值大于或者等于预设阈值时，比较器T1的输出端输出高电平，并将所述高电平加到与其耦接的PMOS管P2的栅极(G)，此时，PMOS管P2不再满足开启条件，切换为关闭状态，从而关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路，实现防止电流倒灌，保护电源；当电源输出端电压Vout与电源输入端电压Vin之间的差值小于预设阈值时，比较器T1的输出端输出低电平，并将所述低电平加到与其耦接的PMOS管P2的栅极(G)，此时，PMOS管P2满足开启条件，切换为开启状态，从而导通所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路，电源正常工作。
在具体实施中，为了简化电压采集模块的结构，便于整个电路的检测和维修，参照图4所示的另一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图，所述电压采集模块A1还可以包括：第二电阻R2和第二电容C2，其中：
所述第二电阻R2，耦接于所述电源输出端Vout与所述第二电容C2之间。
采用上述电压采集模块A1，通过第二电阻R2，使得第二电容C2上保持采集到电源输出端的峰值电压，从而在电源输入端电压Vin发生微小变化的情况下，也能快速关断电源输入端与电源输出端之间的通路，有效防止电流倒灌；通过第二电阻R2和第二电容C2设置采样保持时间，使得所述开关控制模块A2有充足的时间输出正确的控制信号。
采用上述电源保护电路，当电源输入端电压Vin跌落时，电源输出端电压Vout会随之跌落，但跌落的幅度比电源输入端电压Vin小，此时，第二电阻R2和第二电容C2保持了电源输出端电压Vout跌落前的电压。所述电源保护电路具体如何实现防止电流倒灌，可以参见前述实施例中的应用举例，此处不再展开描述。
在具体实施中，为了降低整个电路的成本，所述控制单元A21还可以采用第一场效应管，其第一端与所述开关模块A3耦接，其第二端与所述电压采集模块A1耦接，其控制端与所述电源输入端耦接，所述第一场效应管的第一端输出控制信号，适于基于所述电源输出端电压与所述电源输入端电压的电压差输出控制信号，当所述电压差大于等于预设阈值时，所述控制信号为断开信号，当所述电压差小于预设阈值时，所述控制信号为导通信号。
作为一具体示例，参照图5所示的又一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图，所述第一场效应管可以采用PMOS管P1，其漏极(D)与所述开关模块A3耦接，其源极(S)与所述电压采集模块A1耦接，其栅极(G)与所述电源输入端Vin耦接，所述漏极(D)基于所述电源输出端电压Vout与所述电源输入端电压Vin的电压差输出控制信号，当所述电压差大于等于预设阈值时，所述控制信号为断开信号，当所述电压差小于预设阈值时，所述控制信号为导通信号。
其中，预设阈值根据PMOS管P1的参数确定，例如，预设阈值为PMOS管P1开启的阈值电压Vth_P1，当电源输出端电压Vout与所述电源输入端电压Vin的电压差大于或者等于Vth_P1时，Vsg_P1>Vth_P1(其中，Vsg_P1为PMOS管P1的源极(S)与栅极(G)之间的电压差)，PMOS管P1开启，其漏极(D)输出高电压(等于电压采集模块输出的采集电压)至开关模块的控制端，此时，开关模块无法达到开启电压，所述高电平即为断开信号，控制开关模块断开，反之，PMOS管P1关断，此时，开关模块满足开启条件，自动开启。通过选择不同参数(开启的阈值电压Vth)的PMOS管P1可以调整本方案保护电路的灵敏程度，例如选择开启的阈值电压Vth较低的PMOS管可以在输入电源Vin有较小跌落时及时控制开关模块断开连接。
采用上述控制单元，当电源输入端电压Vin跌落时，电源输出端电压Vout会随之跌落，但跌落的幅度比电源输入端电压Vin小，此时，第一二极管D1、第一电阻R1和第一电容C1保持了电源输出端电压Vout跌落前的电压。当Vin≤Vs-Vth_P1时(其中Vs为PMOS管P1的源极电压，Vth_P1为P1开启的阈值电压)，PMOS管P1开启，此时PMOS管P1的源极电压Vs通过PMOS管P1加到与其耦接的PMOS管P2的控制端，此时，PMOS管P2不再满足开启条件，切换为关闭状态，从而关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路，实现防止电流倒灌，保护电源；当Vin>Vs-Vth时，PMOS管P1关闭，PMOS管P2满足开启条件，自动开启，从而导通所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路，电源正常工作。由于PMOS管的成本较低且使用寿命较长，因此可以降低整个电路的成本，利于批量生产。
在具体实施中，本发明实施例中并不限定各模块之间不同实施例的组合关系，不同模块的不同实施例之间可以任意组合。例如，参照图6所示的又一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图，当所述控制单元A21采用PMOS管P1时，电压采集模块也可以包括第二电阻R2和第二电容C2。
在具体实施中，为了提高控制单元的灵敏度，所述控制单元A21还可以采用三极管，其第一端与所述开关模块耦接，其第二端与所述电压采集模块耦接，其控制端与所述电源输入端耦接，所述三极管的第一端输出控制信号，适于基于所述电源输出端电压与所述电源输入端电压的电压差输出控制信号，当所述电压差大于等于预设阈值时，所述控制信号为断开信号，当所述电压差小于预设阈值时，所述控制信号为导通信号。
作为一具体示例，参照图7所示的又一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图，所述三极管可以采用PNP型三极管Q1，其集电极(c)与所述开关模块耦接，其发射极(e)与所述电压采集模块耦接，其基极(b)与所述电源输入端耦接，所述集电极(c)输出控制信号，适于基于所述电源输出端电压Vout与所述电源输入端电压Vin的电压差输出控制信号，当所述电压差大于等于预设阈值时，所述控制信号为断开信号，当所述电压差小于预设阈值时，所述控制信号为导通信号。
其中，预设阈值根据三极管Q1的参数确定，例如，预设阈值为三极管Q1开启的阈值电压Veb，当电源输出端电压Vout与所述电源输入端电压Vin的电压差大于或者等于Veb时，Veb_Q1≥Veb(其中，Veb_Q1为三极管Q1的发射极(e)与基极(b)之间的电压差)，三极管Q1开启，其集电极(c)输出高电压(等于电压采集模块输出的采集电压)至开关模块的控制端，此时，开关模块无法达到开启电压，所述高电压即为断开信号，控制开关模块断开，反之，三极管Q1关断，此时，开关模块满足开启条件，自动开启。通过选择不同参数(开启的阈值电压Veb)的三极管Q1可以调整本方案保护电路的灵敏程度，例如选择开启的阈值电压Veb较低的三极管可以在输入电源Vin有较小跌落时及时控制开关模块断开连接。
采用上述控制单元，当电源输入端电压Vin跌落时，电源输出端电压Vout会随之跌落，但跌落的幅度比Vin小，此时，第一二极管D1、第一电阻R1和第一电容C1保持了Vout跌落前的电压。当Vin≤Ve-Veb时(其中Ve为三极管Q1的发射极电压，Veb为三极管Q1开启的阈值电压)，三极管Q1开启，此时三极管Q1的发射极电压Ve通过三极管Q1加到与其耦接的PMOS管P2的控制端，此时，PMOS管P2不再满足开启条件，切换为关闭状态，从而关断所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路，实现防止电流倒灌，保护电源；当Vin>Ve-Veb时，三极管Q1关闭，PMOS管P2满足开启条件，自动开启，从而导通所述电源输入端与所述电源输出端之间的通路，电源正常工作。由于三极管的开启电压通常较小，因此，使用三极管作为控制单元，能够响应于电源输入端微小的电压变化，灵敏度较高，可以进一步提升实现防止电流倒灌的效果。
在具体实施中，本发明实施例中并不限定各模块之间不同实施例的组合关系，不同模块的不同实施例之间可以任意组合。例如，参照图8所示的又一具体应用场景中的电源保护电路结构示意图，当所述控制单元A21采用PNP型三极管Q1时，电压采集模块也可以包括第二电阻R2和第二电容C2。
另外，本发明实施例还提供了一种电源保护芯片，所述电源保护芯片上可以集成有前述实施例中任意一种电源保护电路。
此外，本发明实施例还提供了一种激光雷达，所述激光雷达可以采用前述实施例中任意一种电源保护电路，基于电源输入端电压和电源输出端电压导通或关断所述激光雷达与电源输入端之间的通路。
在具体实施中，当电源输入端电压跌落时，所述电源保护电路基于电源输入端电压和电源输出端电压，可以关断所述激光雷达与电源输入端之间的通路，能够避免因电流倒灌导致电源重启，从而可以提高激光雷达的使用体验。
需要说明的是，本发明实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于区别描述，对元器件的型号不做任何限制。
虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。