CN104280597A - 一种电压检测系统及检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电压检测系统及检测设备，其中，电压检测系统采用分立元件构成，采用本发明，在电源电压输出不稳定时，系统能够切断电源输出工作电压到负载上并提示电源输出电压处于不稳定状态，达到当电压不稳定时能保护待测负载的目的，同时使得检测人员可根据系统的提示信息对电源的输出电压进行调整，提高检测人员的工作效率，并降低测试成本。

Description

一种电压检测系统及检测设备

技术领域

本发明涉及保护电路领域，尤其涉及一种电压检测系统及检测设备。

背景技术

照明产品在现代社会应用非常广泛且重要，并且在各行各业应用都可能有所不同。但同样的目的都是为用户提供足够的亮度来使用户能够在光线不充足的地方进行阅读、工作、学习等。

随着人们生活品质的提高，用户对照明质量要求越来越高，对灯具产品的性能要求也越来越高，故灯具产品在出厂前为保证灯具的能够达到满足客户要求的理论性能，需对灯具产品进行老化测试。

在灯具进行老化测试的过程中，由于输入电压的不稳定，会导致灯具受高压或低压电源波动，这样导致测试结果不准确，使灯具在老化一定时间后测试光源光参数、电气部件的电参数等性能参数都会发生很大的漂移，甚至于导致样品损坏、测试数据不准确或者需重新进行测试，这浪费公司资源并且增加测试周期，增加了项目开发成本。而且生厂商为预防输入电压的不稳定导致待测灯具测试数据不准确，增加检测人员来定时测试输入电压的数值，但这也无法彻底保证测试数据的准确性，浪费人力资源，并且测试人员的工作强度大，却工作效率不高。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电压检测系统及检测设备。可在电源输出工作电压不稳定时保护待测负载，同时提高测试人员工作效率，降低测试成本。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电压检测系统，所述系统与至少一个待测负载相连接，所述系统包括电源，所述系统还包括：

降压整流滤波电路、过压检测电路、欠压检测电路、三极管VT1以及开关控制器；

所述三极管VT1的基极分别与所述过压检测电路的一端和所述欠压检测电路的一端相连接，所述欠压检测电路的另一端和所述过压检测电路的另一端分别与所述电源相连接，所述三极管VT1的集电极通过所述开关控制器与所述降压整流滤波电路的一端相连接，所述三极管的VT1的发射极和所述欠压检测电路的又一端接地；

所述降压整流滤波电路的一端分别与所述过压检测电路的又一端和所述开关控制器的一端相连接，所述降压整流滤波电路的另一端与所述电源相连接。

其中，所述过压检测电路包括：

发光组件1、可调电阻RP1、非门电路1、非门电路2和二极管VD3；

所述发光组件1一端与所述降压整流滤波电路连接，所述发光组件1的另一端与所述非门电路1的输出端连接；

所述非门电路1的输入端与所述可调电阻RP1的滑片端连接，所述可调电阻RP1的一端与所述电源连接，所述可调电阻RP1的另一端接地，所述非门电路1的输出端与所述非门电路2输入端相连接；

所述非门电路2的输入端与所述非门电路1的输出端相连接，所述非门电路2的输出端与所述二极管VD3阳极连接，所述二极管VD3阴极与所述三极管的VT1基极连接。

其中，所述发光组件1包括：

分压电阻R2和发光二极管LED1；

所述发光二极管LED1的阳极通过所述分压电阻R2与所述降压整流滤波电路连接，所述发光二极管LED1的阴极与所述非门电路1的输出端连接。

其中，所述欠压检测电路包括：

发光组件2、可调电阻RP2、非门电路3和二极管VD4；

所述非门电路3的输入端与所述可调电阻RP2的滑片端连接，所述可调电阻RP2的一端与所述电源连接，所述可调电阻RP2的另一端接地，所述非门电路3的输出端与所述二极管VD4的阳极连接，所述二极管VD4阴极与所述三极管VT1基极连接；

所述发光组件2一端与所述二极管VD4的阳极连接，所述发光组件2另一端接地。

其中，所述发光组件2包括：

分压电阻R3和发光二极管LED2；

所述发光二极管LED2的阳极通过所述分压电阻R3与二极管VD4的阳极连接，所述发光二极管LED2的阴极接地。

其中，所述系统还包括：分压电阻R1、整流二极管VD1和滤波电容C3；

所述可调电阻RP1的一端与所述电源连接包括：

所述可调电阻RP1的一端与所述整流二极管VD1的阴极连接，所述整流二极管VD1的阳极通过所述分压电阻R1连接到电源，所述滤波电容C3的一端与所述整流二极管VD1的阴极连接，所述滤波电容C3的另一端接地；

所述可调电阻RP2的一端与所述电源连接包括：

所述可调电阻RP2的一端与所述整流二极管VD1的阴极连接。

其中，所述开关控制器包括：二极管VD2和继电器K-1；

二极管VD2的阴极连接所述降压整流滤波电路，二极管VD2的阳极与三极管VT1的集电极连接，继电器K-1中线圈的一端与二极管VD2的阴极连接，继电器K-1中线圈的另一端与二极管VD2的阳极连接，继电器K-1中常闭触点的一端连接所述电源，继电器K-1中常闭触点的另一端连接至少一个所述待测负载。

其中，所述降压整流滤波电路包括：

变压器T、整流桥堆BD、稳压三极管VT2、滤波电容C1和滤波电容C2；

所述变压器T的初级绕组一端与所述电源连接，所述变压器T的初级绕组另一端与所述电源连接，所述变压器T的次级绕组一端与所述整流桥堆BD输入端的一端连接，所述变压器T的次级绕组的另一端与所述整流桥堆BD的输入端的另一端连接，所述整流桥堆BD的正极输出端与所述稳压三极管VT2输入端连接，所述整流桥堆BD的负极输出端接地；

所述稳压三极管VT2输入端与所述整流桥堆BD的正极输出端连接，所述稳压三极管VT2输出端分别与所述过压检测电路的分压电阻R2和所述开关控制器的二极管VD2的阴极相连接，所述稳压三极管VT2接地端接地；

所述滤波电容C1一端与所述稳压三极管VT2输入端连接，所述滤波电容C1另一端接地；

所述滤波电容C2一端与所述稳压三极管VT2输出端连接，所述滤波电容C2另一端接地。

其中，所述系统还包括：熔断器FR1和熔断器FR2；

所述变压器T的初级绕组一端与所述电源连接包括：所述变压器T的初级绕组一端通过所述熔断器FR1与所述电源连接；

所述变压器T的初级绕组另一端与所述电源连接包括：所述变压器T的初级绕组另一端通过所述熔断器FR2与所述电源连接。

相应地，本发明实施例还提供了一种检测设备，所述检测设备与至少一个待测负载相连接，其特征在于，所述检测设备包括以上所述的电压检测系统。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明的电压检测系统结构简单，安全可靠，在电源电压输出不稳定时，系统能够切断电源输出工作电压到负载上并提示电源输出电压处于不稳定状态，达到当电压不稳定时能保护待测负载的目的，同时使得检测人员可根据系统的提示信息对电源的输出电压进行调整，提高检测人员的工作效率，并降低测试成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的电压检测系统的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，为本发明实施例提供一种电压检测系统的电路原理图。如图1所示，所述电压检测系统与至少一个待测负载10相连接，所述电压检测系统包括：电源600、降压整流滤波电路100、过压检测电路200、欠压检测电路300、三极管VT1以及开关控制器400；

所述三极管VT1的基极分别与所述过压检测电路200的一端和所述欠压检测电路300的一端相连接，所述欠压检测电路300的另一端和所述过压检测电路200的另一端与所述电源相连接，所述三极管VT1的集电极通过所述开关控制器400与所述降压整流滤波电路100的一端相连接，所述三极管的VT1的发射极和所述欠压检测电路300的又一端接地；

所述降压整流滤波电路100的一端分别与所述过压检测电路200的又一端和所述开关控制器400的一端相连接，所述降压整流滤波电路100的另一端与所述电源600相连接。

进一步的，在本发明实施例中，所述过压检测电路200包括：

发光组件1、可调电阻RP1、非门电路1、非门电路2和二极管VD3；

所述发光组件1一端与所述降压整流滤波电路100连接，所述发光组件1的另一端与所述非门电路1的输出端连接；

所述非门电路1的输入端与所述可调电阻RP1的滑片端连接，所述可调电阻RP1的一端与所述电源600连接，所述可调电阻RP1的另一端接地，所述非门电路1的输出端与所述非门电路2输入端相连接；

所述非门电路2的输入端与所述非门电路1的输出端相连接，所述非门电路2的输出端与所述二极管VD3阳极连接，所述二极管VD3阴极与所述三极管的VT1基极连接。

其中，发光组件1包括分压电阻R2和发光二极管LED1；

所述发光二极管LED1的阳极通过所述分压电阻R2与所述降压整流滤波电路100连接，所述发光二极管LED1的阴极与所述非门电路1的输出端连接。

进一步的，在本发明实施例中，所述欠压检测电路300包括：

发光组件2、可调电阻RP2、非门电路3和二极管VD4；

所述非门电路3的输入端与所述可调电阻RP2的滑片端连接，所述可调电阻RP2的一端与所述电源600连接，所述可调电阻RP2的另一端接地，所述非门电路3的输出端与所述二极管VD4的阳极连接，所述二极管VD4阴极与所述三极管VT1基极连接；

所述发光组件2一端与所述二极管VD4的阳极连接，所述发光组件2另一端接地。

其中，所述发光组件2包括：

分压电阻R3和发光二极管LED2；

所述发光二极管LED2的阳极通过所述分压电阻R3与二极管VD4的阳极连接，所述发光二极管LED2的阴极接地。

进一步的，在本发明实施例中，所述电压检测系统还包括：分压电阻R1、整流二极管VD1和滤波电容C3；

所述可调电阻RP1的一端与所述电源连接可包括：所述可调电阻RP1的一端与所述整流二极管VD1的阴极连接，所述整流二极管VD1的阳极通过所述分压电阻R1连接到电源，所述滤波电容C3的一端与所述整流二极管VD1的阴极连接，所述滤波电容C3的另一端接地；

所述可调电阻RP2的一端与所述电源连接可包括：所述可调电阻RP2的一端与所述整流二极管VD1的阴极连接。

进一步的，在本发明实施例中，所述开关控制器400包括：

二极管VD2和继电器K-1；

二极管VD2的阴极连接所述降压整流滤波电路100，二极管VD2的阳极与三极管VT1的集电极连接，继电器K-1中线圈的一端与二极管VD2的阴极连接，继电器K-1中线圈的另一端接地和与二极管VD2的阳极连接，继电器K-1中常闭触点的一端连接所述电源600，继电器K-1中常闭触点的另一端连接负载500。

进一步的，在本发明实施例中所述降压整流滤波电路100包括：

变压器T、整流桥堆BD、稳压三极管VT2、滤波电容C1和滤波电容C2；

所述变压器T的初级绕组一端与所述电源600连接，所述变压器T的初级绕组另一端与所述电源600连接，所述变压器T的次级绕组一端与所述整流桥堆BD输入端的一端连接，所述变压器T的次级绕组的另一端与所述整流桥堆BD的输入端的另一端连接，所述整流桥堆BD的正极输出端与所述稳压三极管VT2输入端连接，所述整流桥堆BD的负极输出端接地；

所述稳压三极管VT2输入端与所述整流桥堆BD的正极输出端连接，所述稳压三极管VT2输出端分别与所述过压检测电路200的分压电阻R2和所述开关控制器400的二极管VD2的阴极相连接，所述稳压三极管VT2接地端接地；

所述滤波电容C1一端与所述稳压三极管VT2输入端连接，所述滤波电容C1另一端接地；

所述滤波电容C2一端与所述稳压三极管VT2输出端连接，所述滤波电容C2另一端接地。

进一步的，在本发明实施例中，所述电压检测系统还包括：熔断器FR1和熔断器FR2；

所述变压器T的初级绕组一端与所述电源连接包括：所述变压器T的初级绕组一端通过所述熔断器FR1与所述电源600连接；

所述变压器T的初级绕组另一端与所述电源连接包括：所述变压器T的初级绕组另一端通过所述熔断器FR2与所述电源600连接。

本发明提供了一种检测设备，所述检测设备与至少一个待测灯具相连接，所述检测设备可以包括电压检测系统，所述检测设备中的电压检测系统的电路结构可以参见图1。

其中，所述检测设备可以用来检测对输入电压敏感的用电设备的输入电压。

下面再结合图1，对所述电压检测系统的工作原理进行详细描述。

电源600可以是家庭用电220V的交流电。在降压整流滤波电路100中，电源600经过变压器T降压，经过整流桥堆BD的进行整流，经过滤波电容C1进行滤波，再经过稳压三极管VT2输出稳压。其中，稳压三极管VT2可以是型号为7812的稳压三极管。经过稳压管VT2输出的稳压再经过滤波电容C2吸收峰值电压后得到稳定的直流电压或电流供开关控制器400工作。其中，开关控制器400的二极管VD2吸收开关控制器400的继电器K-1两端因继电器K-1通断产生的瞬间峰值电压以保护电路，以免瞬间峰值电压过大损坏电路。进一步的，当开关控制器400的继电器K-1有电流通过，常闭触点断开。

进一步的，电源600还有一路分流到R1，经过R1进行分压，经过二极管DV1进行整流，经过滤波电容C3进行滤波，再经过可调电阻RP1和可调电阻RP2进行分压。其中，可调电阻RP1和可调电阻RP2上将分一样的电压。具体应用中，可调电阻RP1和可调电阻RP2各自将产生10.5V左右的电压，其中可调电阻RP1和可调电阻RP2可以是滑动变阻器。

进一步的，在过压保护电路200中，非门电路1和非门电路2组成过压采样电路，采集可调电阻RP1两端电压的变化。其中，非门电路是一种反相器，当输入端为高电平时，输出端为低电平，当输入端为低电平时，输出端为高电平。非门电路1和非门电路2可以是CD4069-2型号的非门电路。当电源600的电压偏高时，可调电阻RP1两端电压升高，非门电路1输入端电平为高电平，非门电路1输出低电平并经过非门电路2输出高电平。所述高电平通过二极管VD3输出至三极管VT的基极。当三极管VT的基极高电平时，则三极管VT的集电极为低电平，从而三极管VT导通。由于开关控制器400的继电器K-1的J1、J2接触点是常闭触点，通电即断开，故当三极管VT的导通时，开关控制器400的继电器K-1有电流通过，继电器K-1的J1、J2常闭点断开，连接在继电器K-1的J2接触点的待测负载电源断开。其中，待测负载可以是如图1中的灯具10，所述灯具不少于一个。

由上我们可以理解的是，当电源600输出的电压偏高时，电流通过非门电路1和非门电路2控制VT的导通，使继电器K-1的常闭触点通电断开，将待测负载断开，防止电压偏高影响负载参数。同时，如图1所示，当电源600输出电压偏高时，通过降压整流电路输出的直流电压也偏高，直流电流经过分压电阻R2限流分压，再经过发光二极管LED1、非门电路2、二极管VD3和三极管VT1的基极流至地，此时发光二极管LED1亮。我们可以根据发光二极管LED1是否亮来检测系统是否处于过压状态。当系统处于过压状态，我们可以在电源600处并联电压表，根据电压表的电压示数将电源的电压调整到待测负载需要的实际工作的电压值，再让待测负载继续正常工作，从而保证待测负载的正常工作。

在欠压检测电路中，非门电路3采集可调电阻RP2两端电压的变化。其中，非门电路3可以是CD4069-2型号的非门电路。当电源600的电压偏低时，可调电阻RP2两端电压同时降低，则非门电路3输入低电平，输出高电平。所述高电平通过二极管VD3输出至三极管VT的基极。当三极管VT的基极高电平时，则三极管VT的集电极为低电平，从而使三极管VT导通，由于开关控制器400的继电器K-1的J1、J2接触点是常闭触点，通电即断开，故当三极管VT的导通时，开关控制器400的继电器K-1有电流通过，继电器K-1的J1、J2常闭点断开，与连接在继电器K-1的J2接触点的待测负载断开。

由上我们可以理解的是，当电源600输出的电压偏低时，电流通过非门电路3控制VT的导通，使继电器K-1的常闭触点得电断开，将待测负载断开，防止电压偏低影响待测负载参数。同时，如图1所示，当电源600输出电压偏低时，可调电阻RP2两端电压降低，电流经过非门电路3至分压电阻R3分压，再经过发光二极管LED2流至地，则此时发光二极管LED2亮。我们可以根据发光二极管LED2是否亮来判断系统是否处于欠压状态。当系统处于欠压状态，我们可以根据电源600并联的电压表的电压示数将电源600的电压调整到待测负载需要的实际工作的电压值，再让待测负载500继续正常工作，从而保证待测负载的正常工作。

其中优选的，可以根据发光二极管的发光颜色来判断系统是处于欠压状态还是过压状态。例如：使发光二极管LED1为红色发光二极管，使发光二极管LED2为绿色发光二极管，则当发光二极管的发光颜色为红色时，电路处于过压状态，当发光二极管的发光颜色是绿色时，电路处于欠压状态。根据发光二极管的发光颜色来进行判断系统所处的状态可为检测人员提供检测便利，使得检测人员不需定时对待测负载进行测量电压来检测两端电压是否稳定，提高了检测人员的测试效率和测试数据的准确性，同时降低了检测人员的疲劳强度，也减少了待测负载的损坏率和降低了测试成本及研发成本。

进一步的，当系统出现短路现象，熔断器FR1和熔断器FR2可以进行熔断断掉电源600的连接，从而保护系统。

综上所述，本发明的电压检测系统结构简单，安全可靠，在电源电压输出不稳定时，系统能够切断电源输出工作电压到负载上并提示电源输出电压处于不稳定状态，达到当电压不稳定时能保护待测负载的目的，同时使得检测人员可根据系统的提示信息对电源的输出电压进行调整，提高检测人员的工作效率，并降低测试成本。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电压检测系统，所述系统与至少一个待测负载相连接，所述系统包括电源，其特征在于，所述系统包括：

降压整流滤波电路、过压检测电路、欠压检测电路、三极管VT1以及开关控制器；

所述三极管VT1的基极分别与所述过压检测电路的一端和所述欠压检测电路的一端相连接，所述欠压检测电路的另一端和所述过压检测电路的另一端分别与所述电源相连接，所述三极管VT1的集电极通过所述开关控制器与所述降压整流滤波电路的一端相连接，所述三极管的VT1的发射极和所述欠压检测电路的又一端接地；

所述降压整流滤波电路的一端分别与所述过压检测电路的又一端和所述开关控制器的一端相连接，所述降压整流滤波电路的另一端与所述电源相连接。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述过压检测电路包括：

发光组件1、可调电阻RP1、非门电路1、非门电路2和二极管VD3；

所述发光组件1一端与所述降压整流滤波电路连接，所述发光组件1的另一端与所述非门电路1的输出端连接；

所述非门电路1的输入端与所述可调电阻RP1的滑片端连接，所述可调电阻RP1的一端与所述电源连接，所述可调电阻RP1的另一端接地，所述非门电路1的输出端与所述非门电路2输入端相连接；

所述非门电路2的输入端与所述非门电路1的输出端相连接，所述非门电路2的输出端与所述二极管VD3阳极连接，所述二极管VD3阴极与所述三极管的VT1基极连接。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述发光组件1包括：

分压电阻R2和发光二极管LED1；

所述发光二极管LED1的阳极通过所述分压电阻R2与所述降压整流滤波电路连接，所述发光二极管LED1的阴极与所述非门电路1的输出端连接。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述欠压检测电路包括：

发光组件2、可调电阻RP2、非门电路3和二极管VD4；

所述非门电路3的输入端与所述可调电阻RP2的滑片端连接，所述可调电阻RP2的一端与所述电源连接，所述可调电阻RP2的另一端接地，所述非门电路3的输出端与所述二极管VD4的阳极连接，所述二极管VD4阴极与所述三极管VT1基极连接；

所述发光组件2一端与所述二极管VD4的阳极连接，所述发光组件2另一端接地。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述发光组件2包括：

分压电阻R3和发光二极管LED2；

所述发光二极管LED2的阳极通过所述分压电阻R3与二极管VD4的阳极连接，所述发光二极管LED2的阴极接地。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：分压电阻R1、整流二极管VD1和滤波电容C3；

所述可调电阻RP1的一端与所述电源连接包括：

所述可调电阻RP1的一端与所述整流二极管VD1的阴极连接，所述整流二极管VD1的阳极通过所述分压电阻R1连接到电源，所述滤波电容C3的一端与所述整流二极管VD1的阴极连接，所述滤波电容C3的另一端接地；

所述可调电阻RP2的一端与所述电源连接包括：

所述可调电阻RP2的一端与所述整流二极管VD1的阴极连接。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述开关控制器包括：二极管VD2和继电器K-1；

二极管VD2的阴极与所述降压整流滤波电路一端连接，二极管VD2的阳极与三极管VT1的集电极连接，继电器K-1中线圈的一端与二极管VD2的阴极连接，继电器K-1中线圈的另一端与二极管VD2的阳极连接，继电器K-1中常闭触点的一端连接所述电源，继电器K-1中常闭触点的另一端连接至少一个所述待测负载。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述降压整流滤波电路包括：

变压器T、整流桥堆BD、稳压三极管VT2、滤波电容C1和滤波电容C2；

所述变压器T的初级绕组一端与所述电源连接，所述变压器T的初级绕组另一端与所述电源连接，所述变压器T的次级绕组一端与所述整流桥堆BD输入端的一端连接，所述变压器T的次级绕组的另一端与所述整流桥堆BD的输入端的另一端连接，所述整流桥堆BD的正极输出端与所述稳压三极管VT2输入端连接，所述整流桥堆BD的负极输出端接地；

所述稳压三极管VT2输入端与所述整流桥堆BD的正极输出端连接，所述稳压三极管VT2输出端分别与所述过压检测电路的分压电阻R2和所述开关控制器的二极管VD2的阴极相连接，所述稳压三极管VT2接地端接地；

所述滤波电容C1一端与所述稳压三极管VT2输入端连接，所述滤波电容C1另一端接地；

所述滤波电容C2一端与所述稳压三极管VT2输出端连接，所述滤波电容C2另一端接地。

9.如权利要求8所述的系统，所述系统还包括：熔断器FR1和熔断器FR2；

所述变压器T的初级绕组一端与所述电源连接包括：所述变压器T的初级绕组一端通过所述熔断器FR1与所述电源连接；

所述变压器T的初级绕组另一端与所述电源连接包括：所述变压器T的初级绕组另一端通过所述熔断器FR2与所述电源连接。

10.一种检测设备，所述检测设备与至少一个待测负载相连接，其特征在于，所述检测设备包括如权利要求1-9任一项所述的电压检测系统。