CN102841230A

CN102841230A - 一种电压检测电路的安全防护结构

Info

Publication number: CN102841230A
Application number: CN2012103623611A
Authority: CN
Inventors: 秦吉芳; 洪浩; 王伟峰
Original assignee: SHANGHAI WEIPINLAI MECHATRONICS TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: SHANGHAI WEIPINLAI MECHATRONICS TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2012-12-26

Abstract

本发明公开了一种电压检测电路的安全防护结构，其包括：内含检测程序并且通过I/O输出的MCU，对输出电压进行分压的电阻R1和电阻R2，对分压值进行滤波稳压的电容C1；所述电阻R1和电阻R2串联，电容C2与电阻R2并联后接地，MCU的其中一输出端子接于电阻R1和电阻R2之间的电路上，MCU的其中一端子接地。本发明提供的电压检测电路的安全防护结构，不仅能够正确检测输出电压，还能够自行诊断是否有异常，可避免因电压检测电路的异常导致整个系统不稳定或安全隐患，为电压检测系统的可靠性提供了积极因素，具有极强的实用价值，可广泛推广应用。

Description

一种电压检测电路的安全防护结构

技术领域

本发明涉及一种电压检测电路的安全防护结构，具体说，是涉及一种既能够正确检测输出电压、又能够自行诊断是否有异常的电压检测电路的安全防护结构。

背景技术

在一些开关电源、稳压电路等方案中基本都有电压检测电路，该电路的功能就是检测输出电压是否异常，并根据反馈值对输出进行调整以接近我们需要的理想值。在设计这些方案的时候大家往往都集中关注输入过压、欠压、过载等的检测及防护以及电压输出纹波的考量上，比如一种由整流、稳压、分压电路组成的过压过流检测电路，其主要是对输入的采样电流、电压信号进行检测，当输入采样电流时，经电阻转换为电压，再经运算放大器放大后与给定的参考电压作比较，两个超过给定的参考电压，则输出一个高电平，反之则输出一个低电平，当输入采样电压时，经电阻限压、限流后与给定的参考电压作比较，超出给定的参考电压时，则输出一个高电平，反之，则输出一个低电平。虽然，目前对过压、欠压、过载等的检测及防护已经得到极大的关注，但电压检测电路本身的可靠性也直接影响着其输出品质和输出电压的安全性，电压检测电路异常会使整个系统不稳定，甚至会带来一些其它隐患，而目前，却很少关注电压检测电路本身的可靠性，未见关于电压检测电路的安全防护技术的相关报道。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种既能够正确检测输出电压，又能够自行诊断是否有异常的电压检测电路的安全防护结构。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种电压检测电路的安全防护结构，包括：内含检测程序并且通过I/O输出的MCU，对输出电压Vout进行分压的电阻R1和电阻R2，对分压值进行滤波稳压的电容C1；所述电阻R1和电阻R2串联，电容C2与电阻R2并联后接地，MCU的其中一输出端子接于电阻R1和电阻R2之间的电路上，MCU的其中一端子接地。

作为一种优选方案，所述MCU中包括故障判断单元。

作为进一步优选方案，所述MCU中还包括电路终止单元，且所述电路终止单元与故障判断单元电连接。

作为一种优选方案，Vmin+1≤Vout*R2/(R1+R2)≤Vmax-1，其中：Vmin表示MCU的I/O管脚的最低输入电压值，Vmax表示MCU的I/O管脚的最高输入电压值，Vout表示输出电压值，R1和R2表示电压检测电路中的电阻R1和R2的电阻值。

作为进一步优选方案，Vout1*R2/(R1+R2)≤Vout*R2/(R1+R2)≤Vout2*R2/(R1+R2)，其中：Vout1和Vout2分别为输出电压Vout允许波动的最小值和最大值。

本发明的工作过程如下：

当所述的电压检测电路开始运行后，MCU将读取经过电阻R1和电阻R2分压后的反馈电压V，然后MCU将判断所得反馈电压是否在Vout1*R2/(R1+R2)≤V≤Vout2*R2/(R1+R2)和Vmin+1≤V≤Vmax-1范围内；若V值在Vout1*R2/(R1+R2)≤V≤Vout2*R2/(R1+R2)和Vmin+1≤V≤Vmax-1范围内，则电压检测电路正常运行后结束；反之，则得出该电压检测电路出现故障，MCU终止电压检测电路工作，经故障处理后结束。

与现有技术相比，本发明提供的电压检测电路的安全防护结构，不仅能够正确检测输出电压，还能够自行诊断是否有异常，可避免因电压检测电路的异常导致整个系统不稳定或安全隐患，为电压检测系统的可靠性提供了积极因素，具有极强的实用价值，可广泛推广应用。

附图说明

图1是本发明提供的一种电压检测电路的安全防护结构的示意图；

图2是本发明提供的电压检测电路的工作流程示意图；

图3是实施例1提供的电压检测电路的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及其实施例对本发明进一步详细地说明：

如图1所示：本发明提供的一种电压检测电路的安全防护结构，包括：内含检测程序并且通过I/O输出的MCU，对输出电压进行分压的电阻R1和电阻R2，对分压值进行滤波稳压的电容C1；所述电阻R1和电阻R2串联，电容C2与电阻R2并联后接地，MCU的其中一输出端子接于电阻R1和电阻R2之间的电路上，MCU的其中一端子接地。

作为一种优选方案，所述MCU中包括故障判断单元和电路终止单元，且所述电路终止单元与故障判断单元电连接。

如图2所示，本发明的工作过程如下：

当所述的电压检测电路开始运行后，MCU将读取经过电阻R1和电阻R2分压后的反馈电压V=Vout*R2/(R1+R2)，然后MCU将判断所得反馈电压是否在Vout1*R2/(R1+R2)≤V≤Vout2*R2/(R1+R2)和Vmin+1≤V≤Vmax-1范围内；若V值在Vout1*R2/(R1+R2)≤V≤Vout2*R2/(R1+R2)和Vmin+1≤V≤Vmax-1范围内，则电压检测电路正常运行后结束；反之，则得出该电压检测电路出现故障，MCU终止电压检测电路工作，经故障处理后结束。

实施例1

假设输出电压Vout=100V，其准许电压波动范围为±5%，则Vout1=95V；Vout2=105V。若所选用MCU的I/O管脚输入电压范围为0~5V，也即：Vmin=0V；Vmax=5V。根据上述内容可知，反馈电压V=Vout*R2/(R1+R2)的最小值为Vout1*R2/(R1+R2)=95*R2/(R1+R2)；反馈电压V=Vout*R2/(R1+R2)的最大值为Vout2*R2/(R1+R2)=105*R2/(R1+R2)；且反馈电压V=Vout*R2/(R1+R2)又要满足此条件Vmin+1≤V≤Vmax-1，将数字代入公式即可得出1≤V≤4，从而推出R1、R2的取值可为R1=30K，R2=1K。这样在输出电压准许的范围内，反馈电压的波动范围为3.06~3.39V。其工作过程如图3所示。

综上所述可见：本发明提供的电压检测电路的安全防护结构，不仅能够正确检测输出电压，还能够自行诊断是否有异常，可避免因电压检测电路的异常导致整个系统不稳定或安全隐患，为电压检测系统的可靠性提供了积极因素，具有极强的实用价值，可广泛推广应用。

最后有必要在此说明的是：上述内容只用于对本发明的技术方案作进一步详细说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种电压检测电路的安全防护结构，其特征在于，包括：内含检测程序并且通过I/O输出的MCU，对输出电压Vout进行分压的电阻R1和电阻R2，对分压值进行滤波稳压的电容C1；所述电阻R1和电阻R2串联，电容C2与电阻R2并联后接地，MCU的其中一输出端子接于电阻R1和电阻R2之间的电路上，MCU的其中一端子接地。

2.根据权利要求1所述的电压检测电路的安全防护结构，其特征在于：所述MCU中包括故障判断单元。

3.根据权利要求2所述的电压检测电路的安全防护结构，其特征在于：所述MCU中还包括电路终止单元，且所述电路终止单元与故障判断单元电连接。

4.根据权利要求1所述的电压检测电路的安全防护结构，其特征在于：Vmin+1≤Vout*R2/(R1+R2)≤Vmax-1，其中：Vmin表示MCU的I/O管脚的最低输入电压值，Vmax表示MCU的I/O管脚的最高输入电压值。

5.根据权利要求4所述的电压检测电路的安全防护结构，其特征在于：Vout1*R2/(R1+R2)≤Vout*R2/(R1+R2)≤Vout2*R2/(R1+R2)，其中：Vout1和Vout2分别表示输出电压Vout允许波动的最小值和最大值。