CN102269789A

CN102269789A - 断电报警装置

Info

Publication number: CN102269789A
Application number: CN2010106209794A
Authority: CN
Inventors: 刘建军; 刘鹤
Original assignee: Beijing Aeonmed Co Ltd
Current assignee: Beijing Aeonmed Co Ltd
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2011-12-07

Abstract

本发明提供了一种断电报警装置，包括蜂鸣器(104)以及工作电源提供部(6)，还包括：逻辑门电路(1)，输入端与多个电源提供端连接，用于形成电源状态信号；三极管(Q1)，基极与逻辑门电路(1)的输出端连接，发射极接地；脉冲形成电路(3)，输入端与逻辑门电路(1)的输出端连接，输出端与三极管(Q1)的集电极连接，用于根据电源状态信号形成断电报警脉冲信号；蜂鸣器(104)与脉冲形成电路(3)的输出端连接，用于根据断电报警脉冲信号进行报警。应用本发明的技术方案，使断电报警装置不容易受到外界信号的干扰，可靠性提高。从而解决了现有技术中的断电报警装置可靠性较差的问题。

Description

断电报警装置

技术领域

本发明涉及测试测量领域，尤其涉及一种断电报警装置。

背景技术

为了保证电子设备，特别是医疗设备的正常工作，通常在其上设置断电报警装置，以使使用者能够及时知晓医疗设备的运行状况。

图1示出了现有技术中的断电报警装置的原理示意图。如图1所示，断电报警装置包括A/D转换器101，微控制器(MCU，Micro Control Unit)102、D/A转换器103以及蜂鸣器104。

如图1所示，为设备提供工作电源的电源提供端上的市电电源信号以及备用电池信号通过A/D转换器101进行转换，将模拟信号转换成高低电平的数字信号，并传输给微控制器MCU102。然后MCU 102通过内部控制程序判断和计算后，再输出相应的数字脉冲信号，并通过D/A转换器103转换成模拟信号输出给蜂鸣器104发出报警声。

但是由于系统电压不稳定、外界信号干扰以及MCU内部的控制程序出错等原因，就可能会使图1所示的A/D转换器101、D/A转换器103和MCU 102这三个部件不能正常工作，从而导致报警提示声音不能正常发出。这样会让使用者不能及时知晓医疗设备的运行状况，而耽误病人的治疗进程。即现有技术中的断电报警装置容易受到外界信号的干扰，可靠性较差。

发明内容

本发明旨在提供一种断电报警装置，以解决现有技术中的断电报警装置可靠性较差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种断电报警装置，包括蜂鸣器以及工作电源提供部，还包括：逻辑门电路，输入端与多个电源提供端连接，用于形成电源状态信号；三极管，基极与逻辑门电路的输出端连接，发射极接地；脉冲形成电路，输入端与逻辑门电路的输出端连接，输出端与三极管的集电极连接，用于根据电源状态信号形成断电报警脉冲信号；蜂鸣器与脉冲形成电路的输出端连接，用于根据断电报警脉冲信号进行报警。

进一步地，工作电源提供部分别与逻辑门电路以及脉冲形成电路的电源端连接。

进一步地，脉冲形成电路包括：单稳多谐振荡器，输入端形成脉冲形成电路的输入端，用于在电源状态信号发生变化时，形成电源跳变信号；单稳态触发器，输入端与单稳多谐振荡器连接，输出端形成脉冲形成电路的输出端，用于根据电源跳变信号形成断电报警脉冲信号。

进一步地，断电报警装置还包括：多谐振荡器，连接于脉冲形成电路与蜂鸣器之间，用于将报警脉冲信号转换方波信号。

进一步地，工作电源提供部包括电容，其中，电容的一端分别与多个电源提供端连接，另一端接地。

进一步地，电容为法拉电容。

进一步地，逻辑门电路为或门电路。

应用本发明的技术方案，通过在断电报警装置中设置逻辑门电路，使得逻辑门电路的输出为数字信号，从而使断电报警装置不容易受到外界信号的干扰，可靠性提高。从而解决了现有技术中的断电报警装置可靠性较差的问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的断电报警装置的原理示意图；

图2示出了根据本发明实施例一的断电报警装置的原理示意图；

图3示出了根据本发明实施例二的断电报警装置的原理示意图；

图4示出了根据本发明优选实施例的断电报警装置的单稳多谐振荡器以及逻辑门电路的电路连接示意图；

图5示出了根据本发明优选实施例的断电报警装置的单稳态触发器的电路连接示意图；以及

图6示出了根据本发明优选实施例的断电报警装置的多谐振荡器以及三极管的电路连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图2示出了根据本发明实施例一的断电报警装置的原理示意图。如图2所示，断电报警装置包括蜂鸣器104、工作电源提供部6、逻辑门电路1、三极管Q1以及脉冲形成电路3。

其中，逻辑门电路1的输入端与多个电源提供端连接，用于形成电源状态信号；三极管Q1的基极与逻辑门电路1的输出端连接，发射极接地；脉冲形成电路3的输入端与逻辑门电路1的输出端连接，输出端与三极管Q1的集电极连接，用于根据电源状态信号形成断电报警脉冲信号；蜂鸣器104与脉冲形成电路3的输出端连接，用于根据断电报警脉冲信号进行报警。

由于逻辑门电路的输出为数字信号，因此，使得断电报警装置不容易受到外界信号的干扰，可靠性较高。从而解决了现有技术中的断电报警装置可靠性较差的问题。

并且，如图2所示，工作电源提供部6分别与逻辑门电路1以及脉冲形成电路3的电源端连接，用于为逻辑门电路1以及脉冲形成电路3提供工作电源。

下面以输入信号为市电电源信号以及备用电池电源信号为例，说明断电报警装置的工作过程。

若断电报警装置所监测的设备处于断电状态时，则断电报警装置的输入端输入的市电电源信号以及备用电池电源信号均为低电平；当断电报警装置所监测的设备采用市电供电时，则断电报警装置用于输入市电电源信号的输入端为高电平，用于输入备用电池电源信号的输入端为低电平；当断电报警装置所监测的设备备用电池供电时，则断电报警装置用于输入市电电源信号的输入端为低电平，用于输入备用电池电源信号的输入端为高电平。

则通过上述分析可以发现，选择逻辑门电路中的或门电路用于形成电源状态信号较为合适。当然，也可以采用异或电路或者多个逻辑门电路组合的方式形成电源状态信号。但采用或门电路价格较低，断电报警装置中所需集成的芯片或者电路的数量最少，因此在本实施例中，选择或门电路为较佳选择。

当断电报警装置所监测的设备处于工作状态时，或门电路的输出端为高电平信号，则与其连接的三极管Q1的基极电压高于发射极电压，三极管Q1导通，且脉冲形成电路3无信号输入；当断电报警装置所监测的设备处于断电状态时，或门电路的输出端为低电平信号，则与其连接的三极管Q1的截止，则该低电平信号输入至脉冲形成电路3的输入端，并形成断电脉冲信号触发蜂鸣器104进行报警。

三极管Q1的基极与逻辑门电路1的输出端连接，发射极接地；脉冲形成电路3的输入端与逻辑门电路1的输出端连接，输出端与三极管Q1的集电极连接，用于根据电源状态信号形成断电报警脉冲信号；蜂鸣器104与脉冲形成电路3的输出端连接，用于根据断电报警脉冲信号进行报警。

并且如图2所示，脉冲形成电路3包括：单稳多谐振荡器31，输入端形成脉冲形成电路3的输入端，用于在电源状态信号发生变化时，形成电源跳变信号；单稳态触发器32，输入端与单稳多谐振荡器31连接，输出端形成脉冲形成电路3的输出端，用于根据电源跳变信号形成断电报警脉冲信号。

图3示出了根据本发明实施例二的断电报警装置的原理示意图。如图3所示，断电报警装置还包括：多谐振荡器5，连接于脉冲形成电路3与蜂鸣器4之间，用于将报警脉冲信号转换方波信号。这样就可以将断电脉冲信号转换为方波信号，发出连续的报警信号。

在本发明的上述实施例中，工作电源提供部6既可以由单独设置的可充电电池实现，也可以直接使用断电报警装置所监测的设备的电源作为断电报警装置的工作电源。

在本发明的上述实施例中，当使用断电报警装置所监测的设备的电源作为断电报警装置的工作电源时，为了避免设备断电造成断电报警设备无法正常工作，可以在断电报警装置中设置电容作为存储电量的部件。由于法拉电容的容量较大，对外表现和电池相同，因此在本发明的上述实施例中，可以采用法拉电容作为存储电量的部件。当采用采用法拉电容作为存储电量的部件时，只需将将法拉电容的一端分别与所监测的设备的多个电源提供端连接，另一端接地即可。当被监测的设备采用市电电源或备用电池电源供电时，就可以给法拉电容充电。当所监测的设备没有电源供电时，法拉电容存储的电量就可以供给断电报警装置。

由于断电报警装置中没有采用A/D转换器、D/A转换器和微控制器MCU，不仅避免了由于系统电压不稳定、外界信号干扰以及MCU内部的控制程序出错等因素，使得系统的可靠性得到提高，而且还可以降低设备的成本。

下面结合图4至图6详细说明本发明优选实施例的断电报警装置的电路结构。

图4示出了根据本发明优选实施例的断电报警装置的单稳多谐振荡器以及逻辑门电路的电路连接示意图。如图4所示，法拉电容C6作为工作电源提供部6的一部分，其一端与所监测设备的电压提供端V-CAP连接，另一端接地，电压提供端V-CAP可以是所监测设备的市电电压提供端，也可以是所监测设备的其他电源提供端。

如图4所示，本实施例中采用了逻辑门电路芯片SN74HC32上的两个逻辑门电路单元U3A和U3B形成逻辑门电路1，并采用CD4528作为单稳多谐振荡器31。其中，第二逻辑门电路U3B的输出端形成连接节点S，并与单稳多谐振荡器CD4528的输入端B连接。

且如图4所示，单稳多谐振荡器CD4528的外围电路包括：在时钟调节端C端与时钟调节端RC端之间并联的电容C5；连接于时钟调节端RC与芯片CD4528的工作电源提供端VCC之间的电阻R7；连接于电源端VCC与逻辑使能端CLR之间的电阻R6；其工作电源提供端VCC连接至所监测设备的电压提供端V-CAP，输出端Q形成连接节点T。

图5示出了根据本发明优选实施例的断电报警装置的单稳态触发器的电路连接示意图。如图5所示，本实施例中，采用芯片TLC556的部分集成电路U2B构成单稳态触发器32。其中，低电平触发端TRIG连接至单稳多谐振荡器CD4528的输出端Q形成的连接节点T；输出端Q与电阻R8连接后形成连接节点M。

且如图5所示，单稳态触发器U2B的电压控制端CVolt通过电容C3接地；复位端R连接至所监测设备的电压提供端V-CAP；放电端DIS与高电平触发端THR连接后，通过电阻R3连接至所监测设备的电压提供端V-CAP；电容C2一端与高电平触发端THR连接，另一端接地。

图6示出了根据本发明优选实施例的断电报警装置的多谐振荡器以及三极管的电路连接示意图。如图6所示，本实施例中，采用芯片TLC556的部分集成电路U2A构成多谐振荡器5。其中，三极管Q1的基极通过电阻R4连接至连接节点S，三极管Q1的基极与发射极之间连接有电阻R5，三极管Q1的集电极连接至连接节点M；多谐振荡器U2A的电压端VCC2连接至所监测设备的电压提供端V-CAP，高电平触发端THR与低电平触发端TRIG并联。

且如图6所示，多谐振荡器U2A的外围电路包括：连接于复位端R以及放电端DIS之间的电阻R1；连接于放电端DIS以及高电平触发端THR之间的电阻R2；连接于高电平触发端THR与接地端GND之间的电容C1；连接于电压控制端CVolt与接地端GND之间的电容C4。

即在本实施例中，单稳态触发器和多谐振荡器的采用芯片TLC556构成，该芯片包含两个555定时器。

在图4至图6示出的电路中，市电电源信号DC、所监测设备的工作电源信号VCC1、备用电池电源的信号BAT通过逻辑门电路芯片SN74HC32的部分逻辑电路U3A以及U3B，得到相应电源状态信号。当DC或BAT为高电平时，VCC1为高电平。当DC和BAT都为低电平时，VCC1为低电平。正常工作时，S点输出高电平。当市电电源信号和备用电池电源信号无法给系统提供电源时，DC和BAT都为低电平，从而VCC1也为低电平，则S点电源状态输出信号为低电平。

然后将此信号通过单稳多谐振荡器CD4528，得到单稳态触发器的输入信号。其中，S点信号输入到芯片CD4528的13脚。S点信号从高到低电平的跳变使得芯片CD4528的9脚所在的T点输出一个低电平脉冲信号，也就是U2B单稳态触发器的输入信号。然后芯片TLC556的9脚输出一个高电平脉冲信号到4脚上，使得单稳态触发器的输出信号成为多谐振荡器U2A的触发信号。当M点有电平的跳变时，多谐振荡器U2A开始工作。并从5脚输出有一定占空比的方波脉冲信号。三极管Q1的集电极连接到M点，基极通过分压电阻连接到S点。当电源状态信号为高电平时Q1导通，M点的多谐振荡器U2A的触发信号通过Q1的集电极到GND，不会发送至芯片TLC556的4脚，所以多谐振荡器U2A不会工作，从而没有输出方波脉冲信号。当电源状态信号为低电平时，Q1截止，多谐振荡器U2A的触发信号到芯片TLC556的4脚，多谐振荡器U2A工作，从而输出有一定占空比的方波脉冲信号，并连接到蜂鸣器104发出连续的报警声。

其中，方波脉冲的频率和占空比可以通过调节电阻R1、R2和电容C1来实现。具体公式为：

频率F＝1.44/(R₁+2R₂)×C

占空比D＝(R₁+R₂)/(R₁+2R₂)

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

由于逻辑门电路的输出为数字信号，因此，使得断电报警装置不容易受到外界信号的干扰，可靠性较高。从而解决了现有技术中的断电报警装置可靠性较差的问题。对于医疗电子设备，尤其是呼吸机和麻醉机极为合适。当医疗系统相应电子设备在没有电源供电时，发出声音报警信号，来提示用户医疗设备的运行状况。且硬件电路设计简单，成本低廉。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种断电报警装置，包括蜂鸣器(104)以及工作电源提供部(6)，其特征在于，还包括：

逻辑门电路(1)，输入端与多个电源提供端连接，用于形成电源状态信号；

三极管(Q1)，基极与所述逻辑门电路(1)的输出端连接，发射极接地；

脉冲形成电路(3)，输入端与所述逻辑门电路(1)的输出端连接，输出端与所述三极管(Q1)的集电极连接，用于根据所述电源状态信号形成断电报警脉冲信号；

所述蜂鸣器(104)与所述脉冲形成电路(3)的输出端连接，用于根据所述断电报警脉冲信号进行报警。

2.根据权利要求1所述的断电报警装置，其特征在于，所述工作电源提供部(6)分别与所述逻辑门电路(1)以及脉冲形成电路(3)的电源端连接。

3.根据权利要求1所述的断电报警装置，其特征在于，所述脉冲形成电路(3)包括：

单稳多谐振荡器(31)，输入端形成所述脉冲形成电路(3)的输入端，用于在所述电源状态信号发生变化时，形成电源跳变信号；

单稳态触发器(32)，输入端与所述单稳多谐振荡器(31)连接，输出端形成所述脉冲形成电路(3)的输出端，用于根据所述电源跳变信号形成所述断电报警脉冲信号。

4.根据权利要求3所述的断电报警装置，其特征在于，所述断电报警装置还包括：

多谐振荡器(5)，连接于所述脉冲形成电路(3)与所述蜂鸣器(104)之间，用于将所述报警脉冲信号转换方波信号。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的断电报警装置，其特征在于，所述工作电源提供部(6)包括电容(C6)，其中，所述电容(C6)的一端分别与所述多个电源提供端连接，另一端接地。

6.根据权利要求5所述的断电报警装置，其特征在于，所述电容(C6)为法拉电容。

7.根据权利要求5所述的断电报警装置，其特征在于，所述逻辑门电路(1)为或门电路。