CN113466735A - 一种可变电源监视电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变电源监视电路，包括信号控制端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、MOS管、稳压管、光耦继电器、光耦、第一高压源、第二高压源及信号输出端，该电路降低程序逻辑的复杂性，降低硬件成本。

Description

一种可变电源监视电路

技术领域

本发明涉及一种监视电路，具体涉及一种可变电源监视电路。

背景技术

在电厂中，传统技术中采用ADC进行电压信号的采集，然后将采集到的数据输入至DCS系统中，以实现不同外接电压的监测，然而这种方法只适用于固定电平的信号采集，如果输出后带有光耦，由于光耦本身的传输特性，使得隔离后输出的电平不稳定，ADC采集电压信号也不是一个标准稳定信号，程序的逻辑判断也比较复杂，而且在实际电路使用时也不具有通用性，由于需要复杂的程序逻辑，运算成本及硬件成本较高，如果大量使用，则会造成DCS系统处理信号的复杂程度，并且会增加DCS系统的数据处理量。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种可变电源监视电路，该电路降低程序逻辑的复杂性，降低硬件成本。

为达到上述目的，本发明所述的可变电源监视电路包括信号控制端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、MOS管、稳压管、光耦继电器、光耦、第一高压源、第二高压源及信号输出端；

信号控制端经第一电阻与MOS管的栅极及第二电阻的一端相连接，MOS管的源极及第二电阻的另一端接地，第一高压源与光耦继电器中原边的一端相连接，光耦继电器中原边的另一端与MOS管的漏极相连接；

外部电源的正极与第三电阻的一端及第四电阻的一端相连接，第三电阻的另一端与光耦继电器中副边的一端相连接，第四电阻的另一端与第五电阻的一端相连接，第五电阻的另一端与第十电阻的一端、光耦继电器中副边的另一端、第八电阻的一端及稳压管的负极相连接，外部电源的负极经第六电阻及第七电阻与第十电阻的另一端及光耦中原边的一端相连接，光耦中原边的另一端与第八电阻的另一端及稳压管的正极相连接，第二高压源与光耦中副边的一端相连接，光耦中副边的另一端与第九电阻的一端相连接，第九电阻的另一端与信号输出端相连接。

还包括第一电容，其中，第一电容的一端接地，第一电容的另一端与第一高压源相连接。

还包括与光耦中原边串联连接的第二电容。

还包括第三电容，其中，第三电容的一端与第二高压源相连接，第三电容的另一端接地。

第二电阻上并联连接有第四电容。

第十电阻并联连接有二极管。

还包括第十一电阻，其中，第十一电阻的一端接地，第十一电阻的另一端与第九电阻及光耦的副边相连接。

光耦继电器中的原边经第十二电阻与MOS管的栅极相连接。

信号控制端与外界的上位机相连接。

信号输出端与外界的微处理器引脚相连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的可变电源监视电路在具体操作时，通过信号控制端KG1实现电路不同负载的接入，从而实现不同外接电压的监测，解决电路实际电压的监视范围，提高电路使用的灵活性，增加电源监测的种类，同时有效替代模数转换器件进行电压检测，解决板卡硬件成本较高的问题，电路的输入负载可调，避免因电源波动而引起的电源故障误报，同时本发明采用纯硬件方式进行监测，减小程序逻辑的复杂性，同时降低硬件成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

参考图1，本发明所述的可变电源监视电路包括信号控制端KG1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十一电阻R11、第十电阻R10、第十二电阻R12、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、二极管D1、MOS管Q、稳压管D2、光耦继电器U1、光耦U2、第一高压源Vcc1、第二高压源Vcc2及信号输出端PWR Monitor；

信号控制端KG1经第一电阻R1与MOS管Q的栅极、第二电阻R2的一端及第四电容C4的一端相连接，MOS管Q的源极、第二电阻R2的一端及第四电容C4的另一端均接地，第一高压源Vcc1与光耦继电器U1中原边的一端及第一电容C1的一端相连接，第一电容C1的另一端接地，光耦继电器U1中原边的另一端经第十二电阻R12与MOS管Q的漏极相连接；

外部电源的正极与第三电阻R3的一端及第四电阻R4的一端相连接，第三电阻R3的另一端与光耦继电器U1中副边的一端相连接，第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连接，第五电阻R5的另一端与第十电阻R10的一端、光耦继电器U1中副边的另一端、第八电阻R8的一端、二极管D1的负极及稳压管D2的负极相连接，外部电源的负极经第六电阻R6及第七电阻R7与第十电阻R10的另一端、二极管D1的正极、第二电容C2的一端及光耦U2中原边的一端相连接，光耦U2中原边的另一端与第二电容C2的另一端、第八电阻R8的另一端及稳压管D2的正极相连接，第二高压源Vcc2与光耦U2中副边的一端及第三电容C3的一端相连接，第三电容C3的另一端接地，光耦U2中副边的另一端与第十一电阻R11的一端及第九电阻R9的一端相连接，第十一电阻R11的另一端接地，第九电阻R9的另一端与信号输出端PWRMonitor相连接，信号输出端PWR Monitor与微处理器引脚相连接。

本发明的工作原理为：

上位机通过信号控制端KG1实现不同负载的接入，从而实现具体电压信号的检测，具体的，当外部输入5V电源，则通过信号控制端KG1输入高电平，MOS管Q导通，此时光耦继电器U1工作，将测量电路负载改变，第三电阻R3与第四电阻R4及第五电阻R5呈并联状态，以减小电路负载的接入；当外部输入12V/24V外部电源时，通过信号控制端KG1输入低电平，MOS管Q关闭，此时光耦继电器U1不工作，将电路输入负载增大，第三电阻R3与第四电阻R4及第五电阻R5之间的关系由信号控制端KG1输出的控制KG1信号控制。

外部电源接入监视电路，使得光耦U2导通，由于负载不同，流过光耦U2的电流大小不一样，由于光耦U2本身特性决定，不同电流下光耦U2工作的传输比不一致，从而使光耦U2中副边产生电压为不稳定的电压值，由于处理器IO的引脚为默认的高低电平电压值，可以根据第十一电阻R11进行输入测量电压阈值的调整。

本发明通过电路板上的电源种类计算需要接入电路的负载来驱动光耦U2工作，电路以光耦U2正常工作时的最小传输比设计，且光耦U2工作时有一定的门槛值，只需实际电压大于光耦U2工作的最小门槛值，即可保证光耦U2中副边输出可靠的高电平信号，实现输入电源检测。

需要说明的是，本发明通过信号控制端KG1实现电路不同负载的接入，从而实现不同外接电压监测，采用纯硬件方式监测，减小程序的逻辑，降低硬件成本。

Claims (10)

1.一种可变电源监视电路，其特征在于，包括信号控制端（KG1）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、MOS管（Q）、稳压管（D2）、光耦继电器（U1）、光耦（U2）、第一高压源（Vcc1）、第二高压源（Vcc2）及信号输出端（PWR Monitor）；

信号控制端（KG1）经第一电阻（R1）与MOS管（Q）的栅极及第二电阻（R2）的一端相连接，MOS管（Q）的源极及第二电阻（R2）的另一端接地，第一高压源（Vcc1）与光耦继电器（U1）中原边的一端相连接，光耦继电器（U1）中原边的另一端与MOS管（Q）的漏极相连接；

外部电源的正极与第三电阻（R3）的一端及第四电阻（R4）的一端相连接，第三电阻（R3）的另一端与光耦继电器（U1）中副边的一端相连接，第四电阻（R4）的另一端与第五电阻（R5）的一端相连接，第五电阻（R5）的另一端与第十电阻（R10）的一端、光耦继电器（U1）中副边的另一端、第八电阻（R8）的一端及稳压管（D2）的负极相连接，外部电源的负极经第六电阻（R6）及第七电阻（R7）与第十电阻（R10）的另一端及光耦（U2）中原边的一端相连接，光耦（U2）中原边的另一端与第八电阻（R8）的另一端及稳压管（D2）的正极相连接，第二高压源（Vcc2）与光耦（U2）中副边的一端相连接，光耦（U2）中副边的另一端与第九电阻（R9）的一端相连接，第九电阻（R9）的另一端与信号输出端（PWR Monitor）相连接。

2.根据权利要求1所述的可变电源监视电路，其特征在于，还包括第一电容（C1），其中，第一电容（C1）的一端接地，第一电容（C1）的另一端与第一高压源（Vcc1）相连接。

3.根据权利要求2所述的可变电源监视电路，其特征在于，还包括与光耦（U2）中原边串联连接的第二电容（C2）。

4.根据权利要求3所述的可变电源监视电路，其特征在于，还包括第三电容（C3），其中，第三电容（C3）的一端与第二高压源（Vcc2）相连接，第三电容（C3）的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的可变电源监视电路，其特征在于，第二电阻（R2）上并联连接有第四电容（C4）。

6.根据权利要求1所述的可变电源监视电路，其特征在于，第十电阻（R10）并联连接有二极管（D1）。

7.根据权利要求1所述的可变电源监视电路，其特征在于，还包括第十一电阻（R11），其中，第十一电阻（R11）的一端接地，第十一电阻（R11）的另一端与第九电阻（R9）及光耦（U2）的副边相连接。

8.根据权利要求7所述的可变电源监视电路，其特征在于，光耦继电器（U1）中的原边经第十二电阻（R12）与MOS管（Q）的栅极相连接。

9.根据权利要求1所述的可变电源监视电路，其特征在于，信号控制端（KG1）与外界的上位机相连接。

10.根据权利要求1所述的可变电源监视电路，其特征在于，信号输出端（PWR Monitor）与外界的微处理器引脚相连接。

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