CN104078927A - 灯具驱动欠压报警电路 - Google Patents

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周明杰
杨小军
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Abstract

一种灯具驱动欠压报警电路，用于在灯具驱动供电电压欠压时发出报警信号，包括用于将输入电压转换为额定电压的电压转换模块、电压比较模块、开关模块及报警模块；电压转换模块的输入端输入供电电压，电压转换模块的输出端与报警模块的输入端电连接；电压比较模块的正相输入端输入基准电压，电压比较模块的反相输入端输入供电电压，电压比较模块的输出端与开关模块的控制端电连接；开关模块的输入端与报警模块的输出端电连接，开关模块的输出端接地；其中，供电电压低于所述基准电压时，电压比较模块输出高电平，开关模块接收所述高电平导通，报警模块通过开关模块形成连通回路，报警模块发出报警信号。提示用户此时供电电压处于欠压状态。

Description

灯具驱动欠压报警电路
技术领域
本发明涉及欠压报警电路，特别是涉及一种简单的灯具驱动欠压报警电路。
背景技术
欠压是指由于短路故障等原因，线路电压会在短时间内出现大幅度降低甚至消失的现象。它会给线路和电器设备带来损伤。例如：使电动机疲倒、堵转，从而产生数倍于额定电流的过电流，烧坏电动机；当电压恢复时，大量电动机的自起动又会使电动机的电压大幅度下降，造成危害。
同样的，在供电电压欠压时会导致电源电流增大从而损坏电源的驱动。因而大部分电路由于欠压定位不准，没人性化的示警，使得人们在使用过程中很不方便。
发明内容
基于此，提供一种简单的灯具驱动欠压报警电路。
一种灯具驱动欠压报警电路，用于在灯具驱动供电电压欠压时发出报警信号，包括用于将输入电压转换为额定电压的电压转换模块、电压比较模块、开关模块及报警模块；
所述电压转换模块的输入端输入供电电压，所述电压转换模块的输出端与所述报警模块的输入端电连接；
所述电压比较模块的正相输入端输入基准电压，所述电压比较模块的反相输入端输入供电电压，所述电压比较模块的输出端与所述开关模块的控制端电连接；
所述开关模块的输入端与所述报警模块的输出端电连接，所述开关模块的输出端接地；
其中，供电电压低于所述基准电压时，所述电压比较模块输出高电平，所述开关模块接收所述高电平导通，所述报警模块通过所述开关模块形成连通回路，所述报警模块发出报警信号。
在其中一个实施例中，所述电压转换模块包括电压转换芯片LM7812，所述电压转换芯片LM7812的输入端接供电电压，所述电压转换芯片LM7812的输出端与所述报警模块电连接。
在其中一个实施例中，所述电压比较模块包括分压电阻R6、分压电阻R7、反馈电阻R4及运算放大器U2；
所述分压电阻R6和所述分压电阻R7串联于供电电压与接地端之间，所述分压电阻R6和所述分压电阻R7的公共连接点与所述运算放大器U2的反相输入端电连接，所述运算放大器U2的正相输入端输入基准电压，所述运算放大器U2的输出端与所述开关模块的控制端电连接；所述反馈电阻R4一端与所述运算放大器U2的正相输入端电连接，另一端与所述运算放大器U2的输出端电连接。
在其中一个实施例中，还包括与所述电压转换模块及所述电压比较模块电连接的基准电压模块，所述基准电压模块用于将电压转换模块输出的额定电压转换成基准电压输出给所述电压比较模块。
在其中一个实施例中，所述基准电压模块包括限流电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3及稳压二极管D1；
所述限流电阻R1、所述分压电阻R2及所述分压电阻R3串联于所述电压转换模块的输出端与接地端之间；所述限流电阻R1与所述分压电阻R2的公共连接点与所述稳压二极管D1的负极电连接，所述稳压二极管D1的正极接地；所述分压电阻R2与所述分压电阻R3的公共连接点输出基准电压。
在其中一个实施例中，所述开关模块包括限流电阻R10和三极管Q1，所述限流电阻R10的一端与所述电压比较模块的输出端电连接，另一端与所述三极管Q1的基极电连接，所述三极管Q1的集电极与所述报警模块的输出端电连接，所述三极管Q1的发射极接地。
在其中一个实施例中，所述报警模块包括蜂鸣器T1，所述蜂鸣器T1的正极与所述电压转换模块的输出端电连接，所述蜂鸣器T1的负极与所述开关模块的输入端电连接。
在其中一个实施例中，还包括与所述电压转换模块及所述开关模块电连接的负载保护模块，所述负载保护模块用于在所述开关模块导通时控制供电电压停止对负载供电。
在其中一个实施例中，所述负载保护模块包括继电器K1，所述继电器K1的电子线圈串联于所述电压转换模块的输出端与所述开关模块的输入端之间，所述继电器K1的常闭开关一端接供电电压，另一端接负载。
上述灯具驱动欠压报警电路通过电压比较模块比较供电电压与基准电压的大小，并在供电电压低于基准电压时，电压比较模块输出高电平，从而控制开关模块导通，因而报警模块通过导通的开关模块形成连通的回路，报警模块发出报警信号，提示用户此时供电电压处于欠压状态。
附图说明
图1为灯具驱动欠压报警电路的模块图；
图2为灯具驱动欠压报警电路的原理图。
具体实施方式
如图1所示，为灯具驱动欠压报警电路的模块图。
一种灯具驱动欠压报警电路，用于在灯具驱动供电电压欠压时发出报警信号，包括用于将输入电压转换为额定电压的电压转换模块101、电压比较模块103、开关模块105及报警模块107。
所述电压转换模块101的输入端输入供电电压，所述电压转换模块101的输出端与所述报警模块107的输入端电连接。
所述电压比较模块103的正相输入端输入基准电压，所述电压比较模块103的反相输入端输入供电电压，所述电压比较模块103的输出端与所述开关模块105的控制端电连接。
所述开关模块105的输入端与所述报警模块107的输出端电连接，所述开关模块105的输出端接地。
其中，供电电压低于所述基准电压时，所述电压比较模块103输出高电平，所述开关模块105接收所述高电平导通，所述报警模块107通过所述开关模块105形成连通回路，所述报警模块107发出报警信号。
电压转换模块101用于将供电电压转换成额定电压并输出给报警模块107。同时为电压比较模块103输入的基准电压作准备。由于报警模块107与负载所需的压降大小不同，因此，在供电电压与报警模块107之间增加电压转换模块101。
电压比较模块103用于衡量基准电压与供电电压的大小，并根据比较结果输出对应的电压信号。具体地，当基准电压大于供电电压时，即供电电压欠压时，电压比较模块103输出高电平。当基准电压小于供电电压时，即供电电压正常工作时，电压比较模块103输出低电平。
开关模块105用于根据电压比较模块103的输出电平控制自身的导通与截止，进而决定报警模块107是否形成连通回路。对应的，开关模块105接收到高电平时导通，因而报警模块107经由开关模块105形成连通回路。开关模块105接收到低电平时截止，报警模块107无法形成连通回路。
报警模块107在形成连通回路时，报警模块107发出报警信号，提示用户此时供电电压处于欠压状态。
请结合图2。
电压转换模块101包括电压转换芯片LM7812，所述电压转换芯片LM7812的输入端接供电电压，所述电压转换芯片LM7812的输出端与所述报警模块107电连接。
电压比较模块103包括分压电阻R6、分压电阻R7、反馈电阻R4及运算放大器U2；
所述分压电阻R6和所述分压电阻R7串联于供电电压与接地端之间，所述分压电阻R6和所述分压电阻R7的公共连接点与所述运算放大器U2的反相输入端电连接，所述运算放大器U2的正相输入端输入基准电压，所述运算放大器U2的输出端与所述开关模块105的控制端电连接；所述反馈电阻R4一端与所述运算放大器U2的正相输入端电连接，另一端与所述运算放大器U2的输出端电连接。
灯具驱动欠压报警电路还包括与所述电压转换模块101及所述电压比较模块103电连接的基准电压模块109，所述基准电压模块109用于将电压转换模块101输出的额定电压转换成基准电压输出给所述电压比较模块103。
基准电压模块109包括限流电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3及稳压二极管D1；
所述限流电阻R1、所述分压电阻R2及所述分压电阻R3串联于所述电压转换模块101的输出端与接地端之间；所述限流电阻R1与所述分压电阻R2的公共连接点与所述稳压二极管D1的负极电连接，所述稳压二极管D1的正极接地；所述分压电阻R2与所述分压电阻R3的公共连接点输出基准电压。
开关模块105包括限流电阻R10和三极管Q1，所述限流电阻R10的一端与所述电压比较模块103的输出端电连接，另一端与所述三极管Q1的基极电连接，所述三极管Q1的集电极与所述报警模块107的输出端电连接，所述三极管Q1的发射极接地。
报警模块107包括蜂鸣器T1，所述蜂鸣器T1的正极与所述电压转换模块101的输出端电连接，所述蜂鸣器T1的负极与所述开关模块105的输入端电连接。
灯具驱动欠压报警电路还包括与所述电压转换模块101及所述开关模块105电连接的负载保护模块111，所述负载保护模块111用于在所述开关模块105导通时控制供电电压停止对负载供电。
负载保护模块111包括继电器K1，所述继电器K1的电子线圈串联于所述电压转换模块101的输出端与所述开关模块105的输入端之间，所述继电器K1的常闭开关一端接供电电压，另一端接负载。
基于上述所有实施例，灯具驱动欠压报警电路的工作原理如下：
供电电压输出给电压转换芯片LM7812、电压比较模块103及负载。电压转换芯片LM7812将供电电压转换为12V大小的直流电压，并输出给基准电压模块109及报警模块107。12V的直流电压经由限流电阻R1、分压电阻R2及分压电阻R3后，在分压电阻R2及分压电阻R3的公共连接点输出基准电压给电压比较模块103。供电电压经由分压电阻R6和分压电阻R7之后，分压电阻R6和分压电阻R7的公共连接点与运算放大器U2的反相输入端连接。在运算放大器U2的正相输入端和输出端之间接有反馈电阻R4。
运算放大器U2根据正相输入端和反相输入端的电压大小输出高低电平。对应的，在正相输入端的电压高于反相输入端的电压时，即基准电压高于供电电压时，运算放大器U2输出高电平。在正相输入端的电压低于反相输入端的电压时，即基准电压低于供电电压时，运算放大器U2输出低电平。运算放大器U2的输出信号经由限流电阻R10输出给三极管Q1。三极管Q1为NPN型三极管，因此，三极管Q1接收到高电平时导通，即在基准电压高于供电电压时导通。三极管Q1导通时，蜂鸣器T1通过三极管Q1形成连通回路，蜂鸣器T1开始工作，即蜂鸣器发出蜂鸣声，提示此时供电电压处于欠压状态。同时，连接在供电电压与三极管Q1集电极之间的继电器K1的电子线圈得电，因此，继电器K1的常闭开关断开，供电电压停止对负载供电，避免因供电电压欠压引起电源电流过大而对负载造成损坏。
而三极管Q1接收到低电平时截止，因此，蜂鸣器T1和继电器K1均不能形成连通回路，供电电压正常对负载供电。
上述灯具驱动欠压报警电路通过电压比较模块103比较供电电压与基准电压的大小，并在供电电压低于基准电压时，电压比较模块103输出高电平，从而控制开关模块105导通，因而报警模块107通过导通的开关模块105形成连通的回路，报警模块107发出报警信号，提示用户此时供电电压处于欠压状态。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种灯具驱动欠压报警电路，用于在灯具驱动供电电压欠压时发出报警信号，其特征在于，包括用于将输入电压转换为额定电压的电压转换模块、电压比较模块、开关模块及报警模块；
所述电压转换模块的输入端输入供电电压，所述电压转换模块的输出端与所述报警模块的输入端电连接；
所述电压比较模块的正相输入端输入基准电压，所述电压比较模块的反相输入端输入供电电压，所述电压比较模块的输出端与所述开关模块的控制端电连接；
所述开关模块的输入端与所述报警模块的输出端电连接，所述开关模块的输出端接地；
其中，供电电压低于所述基准电压时，所述电压比较模块输出高电平，所述开关模块接收所述高电平导通，所述报警模块通过所述开关模块形成连通回路，所述报警模块发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的灯具驱动欠压报警电路，其特征在于，所述电压转换模块包括电压转换芯片LM7812，所述电压转换芯片LM7812的输入端接供电电压，所述电压转换芯片LM7812的输出端与所述报警模块电连接。
3.根据权利要求1所述的灯具驱动欠压报警电路，其特征在于，所述电压比较模块包括分压电阻R6、分压电阻R7、反馈电阻R4及运算放大器U2；
所述分压电阻R6和所述分压电阻R7串联于供电电压与接地端之间，所述分压电阻R6和所述分压电阻R7的公共连接点与所述运算放大器U2的反相输入端电连接，所述运算放大器U2的正相输入端输入基准电压，所述运算放大器U2的输出端与所述开关模块的控制端电连接；所述反馈电阻R4一端与所述运算放大器U2的正相输入端电连接，另一端与所述运算放大器U2的输出端电连接。
4.根据权利要求1所述的灯具驱动欠压报警电路，其特征在于，还包括与所述电压转换模块及所述电压比较模块电连接的基准电压模块，所述基准电压模块用于将电压转换模块输出的额定电压转换成基准电压输出给所述电压比较模块。
5.根据权利要求4所述的灯具驱动欠压报警电路，其特征在于，所述基准电压模块包括限流电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3及稳压二极管D1；
所述限流电阻R1、所述分压电阻R2及所述分压电阻R3串联于所述电压转换模块的输出端与接地端之间；所述限流电阻R1与所述分压电阻R2的公共连接点与所述稳压二极管D1的负极电连接，所述稳压二极管D1的正极接地；所述分压电阻R2与所述分压电阻R3的公共连接点输出基准电压。
6.根据权利要求1所述的灯具驱动欠压报警电路，其特征在于，所述开关模块包括限流电阻R10和三极管Q1，所述限流电阻R10的一端与所述电压比较模块的输出端电连接，另一端与所述三极管Q1的基极电连接，所述三极管Q1的集电极与所述报警模块的输出端电连接，所述三极管Q1的发射极接地。
7.根据权利要求1所述的灯具驱动欠压报警电路，其特征在于，所述报警模块包括蜂鸣器T1，所述蜂鸣器T1的正极与所述电压转换模块的输出端电连接，所述蜂鸣器T1的负极与所述开关模块的输入端电连接。
8.根据权利要求1所述的灯具驱动欠压报警电路，其特征在于，还包括与所述电压转换模块及所述开关模块电连接的负载保护模块，所述负载保护模块用于在所述开关模块导通时控制供电电压停止对负载供电。
9.根据权利要求8所述的灯具驱动欠压报警电路，其特征在于，所述负载保护模块包括继电器K1，所述继电器K1的电子线圈串联于所述电压转换模块的输出端与所述开关模块的输入端之间，所述继电器K1的常闭开关一端接供电电压，另一端接负载。
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