CN103913626B - 一种防止直流输入误告警的交流掉电告警电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防止直流输入误告警的交流掉电告警电路，包括依次相连的交流输入电压整流采样电路、基准电压电路、电容快充慢放电路、掉电光耦驱动及告警信号输出电路，还包括钳位电路，掉电光耦驱动及告警信号输出电路包括第一光耦D3和光耦驱动电路；钳位电路的输出端与第一光耦D3输入端相连，用于在直流输入时，使第一光耦D3不导通，不输出误告警信号。本发明所述的交流掉电告警电路可以支持直流输入时，不会有掉电误告警信号输出。

Description

一种防止直流输入误告警的交流掉电告警电路

技术领域

本发明涉及电源领域，尤其涉及一种防止直流输入误告警的交流掉电告警电路。

背景技术

目前交流/直流的开关电源，大部分要求交流输入时有掉电告警或欠压保护功能，然而直流输入时有误告警输出。随着对产品可靠性的要求越来越高，要求在直流输入时不能有误告警信号输出。

通常对输入掉电或欠压检出基本上采用二极管整流后，电阻串联分压，电容隔直通交，门限判定的方法，如图2为通用交流掉电检出电路图。但是在直流输入时，有误告警信号输出(正常为低电平)。

目前对于应用于交换机等通讯设备上的交流电源，通常要求具备交流输入掉电告警功能，通讯系统可以利用电源的掉电告警信号来执行数据保存或故障上告等动作。通常对输入掉电基本上采用二极管整流后，电阻串联分压，电容隔直通交，门限判定的方法，如图2。

现今，高压直流供电在通讯系统上的应用日益普及，而上述提及的掉电告警电路只适用于交流输入的情况，在直流输入时往往会发出误告警，导致系统误动作。

因此，需要一种可以防止直流输入误告警的交流掉电告警电路。

发明内容

为解决上述所述的技术缺陷，本发明提供一种防止直流输入误告警的交流掉电告警电路，可以支持直流输入时，不会有掉电误告警信号输出。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种防止直流输入误告警的交流掉电告警电路，包括依次相连的交流输入电压整流采样电路、基准电压电路、电容快充慢放电路、掉电光耦驱动及告警信号输出电路，掉电光耦驱动及告警信号输出电路包括第一光耦D3和光耦驱动电路，还包括：

钳位电路，钳位电路的输出端与第一光耦D3输入端相连，用于在直流输入时，使第一光耦D3不导通，不输出误告警信号。

优选地，钳位电路包括晶体三极管VT1，晶体三极管VT1的基极与限流电阻R7串联接入第一电压输出端OUTB，晶体三极管VT1的集电极与限流电阻R9串联接入电压源PVCC，并且晶体三极管VT1的集电极与第一光耦D3输入端相连，晶体三极管VT1的发射极接地；

当第一电压输出端OUTB为高电平时，通过限流电阻R7使晶体三极管VT1饱和导通，第一光耦D3不导通。

优选地，光耦驱动电路包括晶体场效应管VT2，晶体场效应管VT2的源极接入第二电压输出端OUTA，晶体场效应管VT2的漏极与光耦输出端相连；

当直流电正常输入时，第二电压输出端OUTA为低电平，晶体场效应管VT2截止，第一光耦D3不导通，不输出误告警信号。

优选地，第一电压输出端OUTB和第二电压输出端OUTA均是运算放大器或者比较器的输出端。

优选地，掉电光耦驱动及告警信号输出电路还包括晶体三极管VT3，用于对告警信号输出电平进行转换；

晶体三极管VT3的基极与第一光耦D3输出端相连，晶体三极管VT3的集电极与告警信号输出端相连，晶体三极管VT3的发射极接地。

优选地，掉电光耦驱动及告警信号输出电路还包括第二光耦D4，用于对告警信号输出电平进行转换；

第二光耦D4的输入端与第一光耦D3输出端相连，第二光耦D4的输出端与告警信号输出端相连。

本发明由于采取以上所述的技术方案，其包括以下优点：直流输入时，光耦输入端的钳位电路工作，使告警电路不工作，不输出掉电告警信号。

附图说明

在此说明的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，本发明的示例性的实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限制；在附图中：

图1是现有技术中通用交流掉电检出原理框图。

图2是现有技术中通用交流掉电检出电路图。

图3是本发明实施例一的电路图。

图4是本发明实施例二的电路图。

图5是本发明实施例三的电路图。

图6是本发明实施例四的电路图。

图7是本发明实施例五的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的各种方式可以相互组合。

本发明实施例一公开了防止直流输入误告警的交流掉电告警电路，如图3所示，包括交流输入电压整流采样电路、基准电压电路、电容快充慢放电路、钳位电路、输入掉电光耦驱动及告警信号输出电路，电源PVCC和SVCC根据实际情况决定是否需要被隔离。

下面对各个电路实现机理逐个说明。

交流输入电压整流采样电路由器件整流桥D1、分压电阻R1、R2、R3、R4、隔直通交电容C1、保护二极管VD1构成。工作机理为交流电压经过整流桥D1整流后，按照分压电阻R1和R2的比值进行分压，再通过隔直通交电容C1将电阻R2分压传递给电阻R3和R4，电阻R3和R4的比值决定了检出电压范围，保护二极管VD1为运算放大器或者比较器的保护器件。

基准电压电路由器件分压电阻R5、R6以及旁路电容C2构成，其实现机理为通过分压电阻R5和R6的比值进行分压，电阻R6分压通过旁路电容C2稳定后为基准电压。

电容快充慢放电路由二极管VD2、电阻R9、R10、电容C3构成，其实现机理为OUTA为高电平时，通过二极管VD2和电阻R9对电容C3进行充电，当电压穿越0V附近区域时，OUTA为低电平，电容C3通过电阻R10、二极管VD2进行放电。

钳位电路由电阻R7、R8、R9、晶体三极管VT1以及电容C5构成，其实现机理为正常供电时，OUTB为高电平，通过限流电阻R7使三极管VT1饱和导通，将光耦D3输入端电压钳位在三极管饱和电压，光耦D3不导通，电阻R8、电容C5为抗干扰器件，电阻R9为限流器件。

掉电光耦驱动及告警信号输出电路由二极管VD3、电阻R10、R11、R12、R13、电容C6、C7、光耦D3、MOS管VT2构成，其实现机理为输入正常(死区除外)时，OUTA为高电平，通过电阻R10、R11给电容C6、C7充电，使MOS管VT2导通，但因光耦D3输入端被三极管VT1钳位，不能导通，当输入掉电时，三极管VT1比场效应管VT2先关断，这样光耦导通，报警信号低电平告警。

下面对交流/直流上电断电以及正常工作时，各信号时序进行分析。

一、交流输入

(1)交流上电及正常工作

运算放大器或者比较器INA+采样交流输入电压大于INA-，使OUTA输出高电平，通过快充慢放电路将INB+迅速充到一个大于PVREF的电压，即大于INB-电压，此时OUTB输出高电平，使三极管VT1导通。OUTA输出高电平后，MOS管驱动端也要被充电，但因充电时间常数较长，在三极管VT1导通之后，MOS管才会导通。这样，在启动瞬间，不会有误告警输出。正常工作时，因是交流电压，存在着INA+小于INA-的死区，但因电容C3放电时，时间常数比较大，也不会出现误告警。

(2)交流掉电时

因OUTA为低电平，MOS管的驱动端以及INB+端都要进行放电，但因MOS管的放电时间常数远大于电容C3的放电时间常数，这样，在掉电后，晶体三极管VT1比晶体场效应管VT2先关断，光耦D3导通，告警信号由高电平变成低电平，输出掉电告警信号，实现报警功能。

二、直流输入

(1)直流上电及正常工作

直流上电瞬间分析同交流上电，正常工作时，因电容C1的隔直通交的作用，OUTA一直为低电平，MOS管一直不导通，则光耦不导通，不会出现误告警信号。

(2)直流掉电时

直流断电时，同样因电容C1的隔直通交的作用，不能实现掉电告警功能。

图4是本发明实施例二的电路图，对输入交流电压检出方式进行了变更，采用将电容直接串到电路里面进行分压，再用电阻分压进行比较输出。

图5是本发明实施例三的电路图，将快充慢放电路中和R10相连的二极管去掉，同样也可以去掉和R9相连二极管，保留和电阻R10相连的二极管，以降低成本。

图6和图7分别是本发明实施例四、五的电路图，通过三极管，光耦或其他元器件对输出告警信号的电平要求进行了转换。

以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围，本领域的技术人员可以刻意对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些修改和变型在内。

Claims (4)

1.一种防止直流输入误告警的交流掉电告警电路，包括依次相连的交流输入电压整流采样电路、基准电压电路、电容快充慢放电路、运算放大器或比较器、掉电光耦驱动及告警信号输出电路，其特征在于，包括：

所述掉电光耦驱动及告警信号输出电路包括第一光耦D3和光耦驱动电路；以及

钳位电路，所述钳位电路的输出端与所述第一光耦D3输入端相连，用于在直流输入时，使所述第一光耦D3不导通，不输出误告警信号；

所述钳位电路包括晶体三极管VT1，所述晶体三极管VT1的基极与第一限流电阻串联接入第一电压输出端，所述晶体三极管VT1的集电极与第二限流电阻串联接入电压源PVCC，并且所述晶体三极管VT1的集电极与所述第一光耦D3输入端相连，所述晶体三极管VT1的发射极接地；

所述第一电压输出端为高电平时，通过所述第一限流电阻使所述晶体三极管VT1饱和导通，所述第一光耦D3不导通；

其中，所述光耦驱动电路包括晶体场效应管VT2，所述晶体场效应管VT2的源极接入第二电压输出端，所述晶体场效应管VT2的漏极与第一光耦D3输出端相连；

所述第一电压输出端和第二电压输出端均是运算放大器或比较器的输出端。

2.根据权利要求1所述的交流掉电告警电路，其特征在于：

直流电正常输入时，所述第二电压输出端为低电平，所述晶体场效应管VT2截止，所述第一光耦D3不导通，不输出误告警信号。

3.根据权利要求2所述的交流掉电告警电路，其特征在于：

所述掉电光耦驱动及告警信号输出电路还包括晶体三极管VT3，用于对告警信号输出电平进行转换；

所述晶体三极管VT3的基极与所述第一光耦D3输出端相连，所述晶体三极管VT3的集电极与告警信号输出端相连，所述晶体三极管VT3的发射极接地。

4.根据权利要求2所述的交流掉电告警电路，其特征在于：

所述掉电光耦驱动及告警信号输出电路还包括第二光耦D4，用于对告警信号输出电平进行转换；

所述第二光耦D4的输入端与所述第一光耦D3输出端相连，所述第二光耦D4的输出端与告警信号输出端相连。