CN104991114A - 一种过压欠压报警器 - Google Patents

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CN104991114A CN201510411127.7A CN201510411127A CN104991114A CN 104991114 A CN104991114 A CN 104991114A CN 201510411127 A CN201510411127 A CN 201510411127A CN 104991114 A CN104991114 A CN 104991114A
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杨海霞
吕铝淼
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Abstract

本发明公开了一种过压欠压报警器，其特征在于：所述报警器是先将电网上的交流电通过变压器、稳压器转换成直流电，然后采用电压比较电路对输入电压进行比较监测。当出现过压和欠压时，电压比较器输出信号使报警器报警，具体步骤包括：(a)变压整流；(b)电压信号取样：经过直流采样电路，对转换后的直流电进行采样；(c)电压比较：经过电压比较电路，利用LM399集成块，对电网电压进行比较准确的双限监测；(d)声光报警：通过逻辑电路使得电压比较器的输出信号控制指示灯和蜂鸣器的动作。本发明有利于过滤高频噪声等对采样电流的影响，使得过压欠压的范围更加精确可靠，声光报警的误报率更加低。

Description

一种过压欠压报警器
【技术领域】
本发明涉及电源控制技术领域，特别是对电网电压过压欠压的电源控制技术领域。
【背景技术】
现代发电厂的输出电压和频率是电厂考核的重要指标，电压的稳定对工业生产安全、家庭用电安全极为关键。
目前有过压欠压电子保护装置及电路的相关专利，如CN88108735，是将过压取样电路两端并联欠压取样电路，过压取样电路和欠压取样电路的输出通过逻辑电路及驱动电路控制电子开关，不在保护范围内时，保护器自动切断电源，但是对于三相电源的整流和滤波能力不足。本发明电路的设计思路是先将电网上的交流电通过变压器、稳压器转换成直流电，然后采用电压比较电路对输入电压进行比较监测。当出现过压和欠压时，电压比较器输出信号使报警器报警。所以在整流环节就消除了高频噪声等影响，使得过压欠压的范围更加精确，误报率更低。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种过压欠压报警器，有利于过滤高频噪声等对采样电流的影响，使得过压欠压的范围更加精确可靠，声光报警的误报率更加低。
为实现上述目的，本发明提出了一种过压欠压报警器，是将电网上的交流电通过变压器、稳压器转换成直流电，采用电压比较电路对输入电压进行比较监测，当出现过压和欠压时，电压比较器输出信号使报警器报警，具体步骤包括：
(a)变压整流：将电网上的交流电通过变压器、稳压器转换成直流电；
(b)电压信号取样：经过直流采样电路，对转换后的直流电进行采样；
(c)电压比较：经过电压比较电路，利用LM399集成块，对电网电压进行比较准确的双限监测；
(d)声光报警：当出现过压和欠压时，通过逻辑电路使得电压比较器的输出信号控制报警器报警。
作为优选，所述(a)、(b)步骤中，是运用桥式电路先将交流电转换成直流以提供采样信号，并通过稳压电路得到稳定度较高的可调直流电压为各种器件提供工作电压。
作为优选，所述(c)步骤中，电压比较电路是利用了LM399集成块，集成度高，而且可以双限监测。
作为优选，所述(d)步骤中，声光报警部分是利用电压比较器的输出信号来激发指示灯和蜂鸣器。
本发明的有益效果：本发明通过桥式电路对电网电压进行整流，有利于过滤高频噪声等对采样电流的影响，使得过压欠压的范围更加精确可靠，声光报警的误报率更加低；而且通过电路中电阻和三极管的参数的改变，很容易调整上下限，使得过压欠压报警的范围易于调整，具有通用性。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种过压欠压报警器的设计原理图；
图2是本发明一种过压欠压报警器的设计仿真电路图。
【具体实施方式】
参阅图1和图2，本发明一种过压欠压报警器，具体步骤包括：
步骤一、将电网上的交流电通过变压器、稳压器转换成直流电；
步骤二、经过直流采样电路，对转换后的直流电进行采样；
步骤三、经过电压比较电路，利用LM399集成块，对电网电压进行比较准确的双限监测；
步骤四、当出现过压和欠压时，通过逻辑电路使得电压比较器的输出信号控制报警器报警。
本发明电路的工作原理是：先将电网上的交流电通过变压器、稳压器转换成直流电，然后采用电压比较电路对输入电压进行比较监测。当出现过压和欠压时，电压比较器输出信号使报警器报警。
运用集成电压比较器对采样信号进行双限比较。运用桥式电路先将交流电转换成直流以提供采样信号，并通过稳压电路得到稳定度较高的可调直流电压为各种器件提供工作电压。比较电路采用集成电压比较器，其输出的信号通过逻辑电路控制报警器和指示电路工作。
电压比较部分是利用LM399集成块，其内部四个独立的电压比较器构成的四个基本的单限比较器，对电网电压进行比较准确的双限监测。逻辑电路控制黄色、红色、绿色三个指示灯和一个蜂鸣器。电路上电，绿灯亮；过压红灯亮，蜂鸣器响；欠压黄灯亮，蜂鸣器响。
本发明采用电子系统软件进行仿真。具备以下功能：
1)原理布图；
2)PCB自动或人工布线；
3)SPICE电路仿真。
革命性的特点：
1)互动的电路仿真
用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。
2)仿真处理器及其外围电路
可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM等常用主流单片机，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，建立了完备的电子设计开发环境。
仿真元器件的选择：
仿真调试过程：
1)直流电源输出10V，万用表测试7806器件3脚输出电压为6V，U2(A)-＝U2(B)+＝3V,即两个比较器基准电压为3V。
2)直流电源输出10.4V,调节RP1,使U2(A)+＝3V,即比较器1临界电压为3V。
3)直流电源输出9.6V，调节RP2，使U2(B)-＝3V,即比较器2临界电压为3V。
4)当直流电源输出大于10.4V时，U2(A)输出高电平5V，U2(B)输出低电平0V。驱动红灯亮，蜂鸣器响。
5)当直流电源输出小于9.6V时，U2(B)输出高电平5V，U2(A)输出低电平0V。驱动黄灯亮，蜂鸣器响。
6)直流电源输出在9.6V和10.4V之间，U2(A)U2(B)输出低电平0V。
仿真结果：
电路上电，绿灯亮；过压红灯亮，蜂鸣器响；欠压黄灯亮，蜂鸣器响。
本发明工作过程：
本发明通过桥式电路对电网电压进行整流，有利于过滤高频噪声等对采样电流的影响，使得过压欠压的范围更加精确可靠，声光报警的误报率更加低；而且通过电路中电阻和三极管的参数的改变，很容易调整上下限，使得过压欠压报警的范围易于调整，具有通用性。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种过压欠压报警器，其特征在于：所述报警器是将电网上的交流电通过变压器、稳压器等组成的整流电路转换成直流电，采用电压比较电路对输入电压进行比较监测，当出现过压和欠压时，电压比较器输出信号使蜂鸣器报警、指示灯发光，具体步骤包括：
(a)变压整流：将电网上的交流电通过变压器、稳压器转换成直流电；
(b)电压信号取样：经过直流采样电路，对转换后的直流电进行采样；
(c)电压比较：经过电压比较电路，利用LM399集成块，对电网电压进行比较准确的双限监测；
(d)声光报警：当出现过压和欠压时，通过逻辑电路使得电压比较器的输出信号控制报警器报警。
2.如权利要求1所述一种过压欠压报警器，其特征在于：所述(a)、(b)步骤中，是运用桥式电路先将交流电转换成直流以提供采样信号，并通过稳压电路得到稳定度较高的可调直流电压为各种器件提供工作电压。
3.如权利要求1所述一种过压欠压报警器，其特征在于：所述(c)步骤中，电压比较电路是利用了LM399集成块，集成度高，而且可以双限监测。
4.如权利要求1所述一种过压欠压报警器，其特征在于：所述(d)步骤中，声光报警部分是利用电压比较器的输出信号来激发指示灯和蜂鸣器。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN2108374U (zh) * 1991-07-21 1992-06-24 贾成年 矿灯恒压充电控制器
CN2901657Y (zh) * 2006-05-22 2007-05-16 胡旭斌 智能型防火漏电报警开关
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