CN101290332B - 电压升降检测电路及方法 - Google Patents

Abstract

一种电压升降检测电路及方法，其中，该电路包括：连接在地与供电电压之间，由第一电阻串接第一电容构成的第一RC电路，以及由第二电阻串接第二电容构成的第二RC电路；串接在第一电阻与第一电容之间的第一二极管，以及与第二电阻并联连接的第二二极管；三极管，其基极串接限流电阻连接于第二电阻与第二电容的公共端，发射极连接第一二极管的阴极；且第一RC电路的时间常数小于第二RC电路的时间常数，当供电电压的电压在上升或下降时，使发射极与基极之间在一段时间内产生电压差而使三极管饱和导通，从三极管的集电极输出检测控制电压信号。本发明的电路简单实用，能广泛用于各种电器电路中。

Description

电压升降检测电路及方法

技术领域

本发明涉及电压检测技术，尤其是涉及一种供电电压上升和下降时，输出检测控制电压信号的检测电路及实现方法。

背景技术

在电器设备中，往往通过控制电路控制电器设备完成自动动作。控制电路需要检测反映电器设备工作状态的某一个或几个电压或电流信号，以此作为发出控制信号的依据。然而，在某些电路中，反映电路状态的电压或电流信号无法直接测量获取，需要借助特定的检测电路来实现。

发明内容

本发明的目的在于提出一种电压升降检测电路及方法，以当供电电压上升或下降时，需要产生一个提供给控制电路实现相关电路保护的检测控制电压信号。

为解决上述问题，本发明公开一种电压升降检测电路，包括：

连接在地与供电电压之间，由第一电阻串接第一电容构成的第一RC电路，以及由第二电阻串接第二电容构成的第二RC电路；

串接在第一电阻与第一电容之间的第一二极管，以及与第二电阻并联连接的第二二极管；

三极管，该三极管的基极串接限流电阻连接于第二电阻与第二电容的公共端，发射极连接第一二极管的阴极；

且第一RC电路的时间常数小于第二RC电路的时间常数，当供电电压的电压在上升或下降时，使三极管的发射极与基极之间在一段时间内产生电压差而使三极管饱和导通，从三极管的集电极输出检测控制电压信号。

较优的，所述三极管为PNP型三极管。

较优的，所述三极管的集电极串接滤波电容。

较优的，所述第一电容和所述第二电容均为电解电容。

另外，本发明还公开一种电压升降检测方法，包括：

使三极管的发射极与基极分别耦接由第一电阻串接第一电容构成的第一RC电路和由第二电阻串接第二电容构成的第二RC电路；

在第一电阻与第一电容之间设置用于控制第一RC电路进行充电或放电的第一二极管，以及与第二电阻并联连接设置用于控制第二RC电路进行充电或放电的第二二极管；

且第一RC电路的时间常数小于第二RC电路的时间常数，当供电电压的电压在上升或下降时，使三极管的发射极与基极之间在一段时间内产生电压差而使三极管饱和导通，从三极管的集电极输出检测控制电压信号。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明可以实现在供电电压上升或下降时，输出检测控制电压信号，配合其他控制电路，实现供电电压上升时的相关控制动作。并且，本发明的电路简单实用，能广泛用于各种电器电路中。

附图说明

图1是本发明一个较佳实施例的电路示意图；

图2是图1在供电电压Vcc上电时各电压的时序图；

图3是图1在供电电压Vcc断电时各电压的时序图。

具体实施方式

参考图1。供电电压Vcc一般为5V、12V或其他符合电器设备工作需要的电压。供电电压Vcc连接由电阻R1串接电解电容CE1的正极构成的第一RC电路，且电解电容CE1的负极接地；同时，供电电压Vcc还连接由电阻R2串接电解电容CE2的正极构成的第二RC电路，且电解电容CE2的负极接地。用于控制第一RC电路进行充电或放电的二极管D1串接在电阻R1与电解电容CE1之间；用于控制第二RC电路进行充电或放电的二极管D2与电阻R2并联连接。并且，为PNP型的三极管Q1的发射极(e)连接二极管D1的负极以及电解电容CE1的正极；三极管Q1的基极(b)串接限流电阻R3后，连接二极管D2的正极和电解电容CE2的正极；三极管Q1的集电极(c)通过滤波电容C1接地。且从三极管Q1的集电极取出检测控制电压信号Vout。

并且，第一RC电路的时间常数(τ₁＝R₁C₁，其中，R₁为电阻R1的电阻值，C₁为电解电容CE1的电容值)小于第二RC电路的时间常数(τ₂＝R₂C₂，其中，R₁为电阻R2的电阻值，C₂为电解电容CE2的电容值)。

以二极管D1和D2导通产生的压降均为0.7V，三极管Q1导通时，PN结产生0.3V的压降为例，本发明的工作原理如下：

如图2所示。当供电电压Vcc上电时，即在T1时段内，供电电压Vcc由0V增加至某一特定电压，比如为5V；在此过程中，二极管D1导通，供电电压Vcc通过电阻R1给电解电容CE1充电，由于第一RC电路的时间常数τ₁较小，故充电时间短，三极管Q1发射极电压Ve快速增加，在T2时刻增大到(Vcc-0.7)V；同时Vcc通过R3给电容CE2充电，充电时间常数τ₂较大，充电时间较长，三极管Q1的基极电压Vb慢慢增加，在T3时刻基极电压Vb增大到Vcc；在Vb电压到达(Vcc-0.7-0.7)V之前，三极管Q1饱和导通，其集电极输出电压Vout为(Vcc-0.7-0.3)V，即从上电前的0V变为高电平，并且维持一段时间的高电平，直到T3时刻Vb电压达到Vcc时，三极管Q1截止，其集电极输出电压Vout重新回到低电平0V。

如图3所示。当供电电压Vcc断电时，即从T4时刻开始，供电电压Vcc由某一特定电压快速下降至0V；在此过程中，当供电电压Vcc下降了0.7v时，此时三极管Q1的基极电压Vb等于Vcc，二极管D2两端就存在0.7v的压降，故二极管D2正向导通；而此时三极管Q1的发射极电压Ve＞Vcc，使二极管D1上存在反向电压，故二极管D1不导通；由于二极管D2正向导通，故电容CE2通过二极管D2迅速放电，使基极电压Vb快速降低，在T5时刻，当基极电压Vb＜(Ve-0.7)v时，三极管Q1饱和导通，其集电极输出电压Vout为(Ve-0.3)v，即从断电前的0V变为高电平，并且维持一段时间的高电平，在T6时刻，当发射极电压Ve降到0.7v以下时，三极管Q1截止，其集电极输出电压Vout重新回到低电平0V。

综上，本发明利用一个结构简单的三极管电路，使第一、第二RC电路具有不同的时间常数，在供电电压Vcc上升或下降时，使三极管的发射极和基极之间产生电压差而在一定时间段内饱和导通，从三极管的集电极输出检测控制电压信号。因此，本发明可以实现在供电电压上升或下降时，输出检测控制电压信号，配合其他控制电路，实现供电电压上升时的相关控制动作。并且，本发明的电路简单实用，能广泛用于各种电器电路中，可以起到供电电压上电或断电，以及某个特定电压信号上升或下降的良好检测作用，如在电视机中：检测电压稳定且掉电快的5V电压去控制功放实现静音，从而消除电源冷开机和关机时因伴音功放供电掉电慢而在喇叭中发生的电源冲击声。

Claims (8)

1.一种电压升降检测电路，其特征在于，包括：

连接在地与供电电压(Vcc)之间，由第一电阻(R1)串接第一电容(CE1)构成的第一RC电路，以及由第二电阻(R2)串接第二电容(CE2)构成的第二RC电路；

串接在第一电阻(R1)与第一电容(CE1)之间的第一二极管(D1)，以及与第二电阻(R2)并联连接的第二二极管(D2)；

三极管(Q1)，该三极管(Q1)的基极串接限流电阻(R3)连接于第二电阻(R2)与第二电容(CE2)的公共端，发射极连接第一二极管(D1)的阴极；

且第一RC电路的时间常数小于第二RC电路的时间常数，当供电电压(Vcc)的电压在上升或下降时，使三极管(Q1)的发射极与基极之间在一段时间内产生电压差而使三极管(Q1)饱和导通，从三极管(Q1)的集电极输出检测控制电压信号。

2.根据权利要求1所述的电压升降检测电路，其特征在于，所述三极管(Q1)为PNP型三极管。

3.根据权利要求1所述的电压升降检测电路，其特征在于，所述三极管(Q1)的集电极串接滤波电容(C1)。

4.根据权利要求1所述的电压升降检测电路，其特征在于，所述第一电容(CE1)和所述第二电容(CE2)均为电解电容。

5.一种电压升降检测方法，其特征在于，包括：

使三极管(Q1)的发射极耦接由第一电阻(R1)串接第一电容(CE1)构成的第一RC电路，基极耦接由第二电阻(R2)串接第二电容(CE2)构成的第二RC电路；

在第一电阻(R1)与第一电容(CE1)之间设置用于控制第一RC电路进行充电或放电的第一二极管(D1)，以及与第二电阻(R2)并联连接设置用于控制第二RC电路进行充电或放电的第二二极管(D2)；

且第一RC电路的时间常数小于第二RC电路的时间常数，当供电电压(Vcc)的电压在上升或下降时，使三极管(Q1)的发射极与基极之间在一段时间内产生电压差而使三极管(Q1)饱和导通，从三极管(Q1)的集电极输出检测控制电压信号。

6.根据权利要求5所述的电压升降检测方法，其特征在于，所述三极管(Q1)为PNP型三极管。

7.根据权利要求5所述的电压升降检测方法，其特征在于，所述三极管(Q1)的集电极串接滤波电容(C1)。

8.根据权利要求5所述的电压升降检测方法，其特征在于，所述第一电容(CE1)和所述第二电容(CE2)均为电解电容。

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