CN110808729A - 一种新型高精度电压比较电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种新型高精度电压比较电路；包括稳压电路、前端比较电路、后端比较电路、输出隔离电路、电源电路、反馈电路；本发明通过前端比较电路判定工作电压只有当供电电压达到设置电压时，本比较电路才进行工作；通过高精度的元件使比较电路精度能达到mv级，正负偏置电压3mv，在追求高精度的设备中能有很好的运用效果；通过输出隔离电路，该比较电路的输出通过光耦实现了与电路隔离；通过滞回电路大大提高了抗干扰能力。

Description

一种新型高精度电压比较电路
技术领域
本发明涉及一种新型高精度电压比较电路。
背景技术
比较器电路用于完成能实时对主汇流条的电压或电流进行实时监控，内置滞回电路，当电压在一定范围内波动时，能有效的避免误操作，比较器电路的输出与电路内部用光耦继电器进行隔离，有效的保护了内部电路及核心器件。
现有的比较器电路无工作电压的控制，且在电路本身的滞回容易受到前端电压的影响，匹配电阻难以计算，使得在实际使用过程中功能不稳定、工作电压无控制导致当设备不需要电路工作时，电路依然在工作。为了让比较器电路能符合某新型飞机一次配电要求，需对常规比较器电路进行全新设计，对电路功能、抗干扰、布局优化等进行优化。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型高精度电压比较电路。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种新型高精度电压比较电路；包括稳压电路、前端比较电路、后端比较电路、输出隔离电路、电源电路、反馈电路；
所述稳压电路前端与28V电压连接，后端与分别与电源电路和前端比较电路连接；
所述前端比较电路后端与后端比较电路连接；
所述输出隔离电路和反馈电路分别连接在后端比较电路后端。
所述稳压电路包括TVS管D4，TVS管D4的两端分别与稳压二极管D3的正极和二极管D1的负极连接，稳压二极管D3的负极接地，稳压二级管D3的正极与电阻R8连接，电阻R8的另一端与二极管D2的负极连接，二极管D1和二极管D2的正极分别与电源V1和电源V2连接，二极管D1和二极管D2的负极相互连接。
所述电源电路包括稳压降压器VR1，稳压降压器VR1的输入端与二极管D1的负极连接，稳压降压器VR1的输出端输出5V电源电压，稳压降压器VR1的输出端和输入端分别连接电容后与其接地端共同接地。
所述前端比较电路包括比较器U1，比较器U1的输入端正极与电阻R9和电阻R10共同连接，R9的另一端与稳压二极管D3的负极连接，电阻R10还与电容C8并联接地，比较器U1的输入端负极与电阻R11和电阻R12共同连接，电阻R11的另一端与5V电源电压连接，电阻R12与电容C7并联接地，比较器U1的输出端与后端比较电路连接。
所述后端比较电路包括比较器U2，比较器U2的输入端正极与电阻R13连接，电阻R13与电容C6并联接地，比较器U2的输入端负极接入控制值电压信号且通过电容C5接地，比较器U2的输出端与电阻R17连接，电阻R17的另一端与比较器U1的输出端和电阻R16共同连接，电阻R16的另一端与5V电源电压连接。
所述反馈电路包括NMOS管Q1，NMOS管Q1的源极和漏极分别与电阻R15和电阻R14连接，电阻R15和电阻R14的另一端接入比较器U2的输入端正极，NMOS管Q1的栅极与比较器U2的输出端连接。
所述输出隔离电路包括光MOS继电器U3，光MOS继电器U3的输入端正极与电阻R18连接，电阻R18的另一端与比较器U2的输出端连接，光MOS继电器U3的输入端正极还与电容C3连接，电容C3的另一端与光MOS继电器U3的负极连接并接地，光MOS继电器U3的一输出端与二极管D2的负极连接，另一输出端输出高精度电压并通过电容C4接地。
本发明的有益效果在于：
1)通过前端比较电路判定工作电压只有当供电电压达到设置电压时，本比较电路才进行工作；
2)通过高精度的元件使比较电路精度能达到mv级，正负偏置电压3mv，在追求高精度的设备中能有很好的运用效果；
3)通过输出隔离电路，该比较电路的输出通过光耦实现了与电路隔离；
4)通过滞回电路大大提高了抗干扰能力。
附图说明
图1是本发明的电路原理图；
图2是本发明的滞回电路时序图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
一种新型高精度电压比较电路；包括稳压电路、前端比较电路、后端比较电路、输出隔离电路、电源电路、反馈电路；
所述稳压电路前端与28V电压连接，后端与分别与电源电路和前端比较电路连接；
所述前端比较电路后端与后端比较电路连接；
所述输出隔离电路和反馈电路分别连接在后端比较电路后端。
所述稳压电路包括TVS管D4，TVS管D4的两端分别与稳压二极管D3的正极和二极管D1的负极连接，稳压二极管D3的负极接地，稳压二级管D3的正极与电阻R8连接，电阻R8的另一端与二极管D2的负极连接，二极管D1和二极管D2的正极分别与电源V1和电源V2连接，二极管D1和二极管D2的负极相互连接。
所述电源电路包括稳压降压器VR1，稳压降压器VR1的输入端与二极管D1的负极连接，稳压降压器VR1的输出端输出5V电源电压，稳压降压器VR1的输出端和输入端分别连接电容后与其接地端共同接地。
所述前端比较电路包括比较器U1，比较器U1的输入端正极与电阻R9和电阻R10共同连接，R9的另一端与稳压二极管D3的负极连接，电阻R10还与电容C8并联接地，比较器U1的输入端负极与电阻R11和电阻R12共同连接，电阻R11的另一端与5V电源电压连接，电阻R12与电容C7并联接地，比较器U1的输出端与后端比较电路连接。
所述后端比较电路包括比较器U2，比较器U2的输入端正极与电阻R13连接，电阻R13与电容C6并联接地，比较器U2的输入端负极接入控制值电压信号且通过电容C5接地，比较器U2的输出端与电阻R17连接，电阻R17的另一端与比较器U1的输出端和电阻R16共同连接，电阻R16的另一端与5V电源电压连接。
所述反馈电路包括NMOS管Q1，NMOS管Q1的源极和漏极分别与电阻R15和电阻R14连接，电阻R15和电阻R14的另一端接入比较器U2的输入端正极，NMOS管Q1的栅极与比较器U2的输出端连接。
所述输出隔离电路包括光MOS继电器U3，光MOS继电器U3的输入端正极与电阻R18连接，电阻R18的另一端与比较器U2的输出端连接，光MOS继电器U3的输入端正极还与电容C3连接，电容C3的另一端与光MOS继电器U3的负极连接并接地，光MOS继电器U3的一输出端与二极管D2的负极连接，另一输出端输出高精度电压并通过电容C4接地。
该比较器电路中，TVS管的作用主要是浪涌电压泄放、保护电路；稳压管为后端电路提供稳定的电压，提高电路稳定性；DC/DC电源模块为集成电路提供稳定的工作电压，用电源模块的优点是减轻电路复杂度、可靠性、稳定性相对降压电路较高，缺点是输出端会产生一定的噪音，此电路中在电源模块的输入端与输出端都加了滤波电容，一定程度上降低了噪音；前端比较器组成的电路用来设置工作电压，当供电电压大于设置电压时，后端电路正常工作，否则后端电路不工作；后端比较器组成的电路，与采样电压进行比较实现输出，比较器集成的精度较高，正负偏置电压为3mv，NMOS管的作用是为后端的比较器在实现输出后提供一个稳定反馈电压，实现滞回效果；电容在此电路中的作用为滤波，提高整体电路的抗干扰能力；电阻均为高精度电阻，提高比较电路的精度；光MOS继电器实现输出与电路的隔离，切断比较电路与后端设备之间的相互干扰。
电路经过电路仿真分析与样板调试，均能达到理想的结果。在一次配电的电压及电流的监控过程中，可靠性及稳定性相比常规的电路都有了极大的提高。

Claims (7)

1.一种新型高精度电压比较电路，其特征在于：包括稳压电路、前端比较电路、后端比较电路、输出隔离电路、电源电路、反馈电路；
所述稳压电路前端与28V电压连接，后端与分别与电源电路和前端比较电路连接；
所述前端比较电路后端与后端比较电路连接；
所述输出隔离电路和反馈电路分别连接在后端比较电路后端。
2.如权利要求1所述的新型高精度电压比较电路，其特征在于：所述稳压电路包括TVS管D4，TVS管D4的两端分别与稳压二极管D3的正极和二极管D1的负极连接，稳压二极管D3的负极接地，稳压二级管D3的正极与电阻R8连接，电阻R8的另一端与二极管D2的负极连接，二极管D1和二极管D2的正极分别与电源V1和电源V2连接，二极管D1和二极管D2的负极相互连接。
3.如权利要求1所述的新型高精度电压比较电路，其特征在于：所述电源电路包括稳压降压器VR1，稳压降压器VR1的输入端与二极管D1的负极连接，稳压降压器VR1的输出端输出5V电源电压，稳压降压器VR1的输出端和输入端分别连接电容后与其接地端共同接地。
4.如权利要求1所述的新型高精度电压比较电路，其特征在于：所述前端比较电路包括比较器U1，比较器U1的输入端正极与电阻R9和电阻R10共同连接，R9的另一端与稳压二极管D3的负极连接，电阻R10还与电容C8并联接地，比较器U1的输入端负极与电阻R11和电阻R12共同连接，电阻R11的另一端与5V电源电压连接，电阻R12与电容C7并联接地，比较器U1的输出端与后端比较电路连接。
5.如权利要求1所述的新型高精度电压比较电路，其特征在于：所述后端比较电路包括比较器U2，比较器U2的输入端正极与电阻R13连接，电阻R13与电容C6并联接地，比较器U2的输入端负极接入控制电压信号且通过电容C5接地，比较器U2的输出端与电阻R17连接，电阻R17的另一端与比较器U1的输出端和电阻R16共同连接，电阻R16的另一端与5V电源电压连接。
6.如权利要求1所述的新型高精度电压比较电路，其特征在于：所述反馈电路包括NMOS管Q1，NMOS管Q1的源极和漏极分别与电阻R15和电阻R14连接，电阻R15和电阻R14的另一端接入比较器U2的输入端正极，NMOS管Q1的栅极与比较器U2的输出端连接。
7.如权利要求1所述的新型高精度电压比较电路，其特征在于：所述输出隔离电路包括光MOS继电器U3，光MOS继电器U3的输入端正极与电阻R18连接，电阻R18的另一端与比较器U2的输出端连接，光MOS继电器U3的输入端正极还与电容C3连接，电容C3的另一端与光MOS继电器U3的负极连接并接地，光MOS继电器U3的一输出端与二极管D2的负极连接，另一输出端输出高精度电压并通过电容C4接地。
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