CN1673756A - 一种交流欠压检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测电路，尤其是涉及一种交流欠压检测电路，包括交流采样电路，所述交流采样电路包括采样电路和滤波电路；所述采样电路的输出端与滤波电路的输入端相耦合；还包括隔直电容，连接于所述采样电路与滤波电路之间。本发明通过在现有的通用交流欠压检测电路中加入隔直电容，当输入欠压或掉电时，X电容C3储存的能量将不会对交流采样电路产生延时影响，检测电路能及时反映电网的变化情况。只花很小的代价，便取得更好的效果。

Description

一种交流欠压检测电路

[技术领域]

本发明涉及一种检测电路，尤其是涉及一种交流欠压检测电路。

[背景技术]

目前交流输入的开关电源，大部分要求有输入欠压保护或输入掉电告警功能，并且往往需要欠压、掉电告警信号在电源输出电压跌落前的20毫秒送出，有些甚至要求在输出跌落之前的100毫秒送出。

通常对开关电源中的电压模拟检测，基本上采用降压-整流-滤波-门限判决的方法，如图1所示为通用交的流欠压检测电路。但是它也并不能迅速反映交流掉电的情况，从而使输入欠压保护或交流掉电告警动作比较缓慢，牺牲了保护和告警的时间，原理分析如下：

图1中，由于输入EMI滤波电路中单个或多个X电容C3的存在，使得在电网欠压或掉电时，电容C3上储存的能量主要由电阻R0泄放，考虑到电源正常工作时的损耗，R0电阻的选取往往都大于150kΩ，假设以C3为0.47uF来计算，ROC3的时间常数将是70.5毫秒(150×0.47)，即电容C3上储存能量泄放需要较长的时间，交流采样电路不能及时反映电网的变化，影响了输入欠压保护或交流掉电告警动作的速度。

[发明内容]

本发明的目的是提供一种交流欠压检测电路，可以彻底消除图1中电容C3的影响，使交流采样电路和输入欠压保护或交流掉电检测电路能及时反映电网的变化情况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种交流欠压检测电路，包括交流采样电路，所述交流采样电路包括采样电路和滤波电路；所述采样电路的输出端与滤波电路的输入端相耦合；还包括隔直电容，连接于所述采样电路与滤波电路之间。

所述采样电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻；

所述第一二极管和第二二极管的阳极分别为采样电路的两个采样端，其阴极相连后与第一电阻和第二电阻所组成串联支路的一端相连；所述串联支路的另一端接地；第一电阻和第二电阻的连接点作为采样电路的输出端。

所述采样电路包括串联连接的第一二极管和第四二极管、串联连接的第二二极管和第五二极管、第一电阻、第二电阻和第七电阻；

所述第一二极管和第二二极管的阳极分别为采样电路的两个采样端，所述第一二极管、第二二极管的阴极分别与第四二极管、第五二极管的阳极相连，所述第四二极管和第五二极管的阴极相连后与第一电阻和第二电阻所组成串联支路的一端相连；所述串联支路的另一端接地；第七电阻与所述串联支路并联；第一电阻和第二电阻的连接点作为采样电路的输出端。

所述滤波电路包括第三二极管、第五电阻、第六电阻和第二电容；

所述第三二极管的阳极作为滤波电路的输入端，与隔直电容相连，其阴极与第五电阻的一端相连；第五电阻的另一端作为滤波电路的输出端；第六电阻和第二电容并联，该并联支路的一端与滤波电路的输出端相连，其另一端接地。

所述滤波电路包括第三二极管、第六稳压二极管、第五电阻和第二电容；

所述第三二极管的阳极作为滤波电路的输入端，与隔直电容相连，其阴极与第五电阻的一端相连；第五电阻的另一端作为滤波电路的输出端；第六稳压二极管和第二电容并联，该并联支路的一端与滤波电路的输出端相连，其另一端接地。

所述滤波电路包括第三二极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第二电容；

所述第三二极管的阳极作为滤波电路的输入端，与隔直电容相连，其阴极与第八电阻和第二电容组成的并联支路的一端相连；所述并联支路的另一端接地；第七电阻的一端与第三二极管的阴极相连，另一端作为滤波电路的输出端，与第六电阻的一端相连；第六电阻的另一端接地。

所述滤波电路包括第三二极管、第六稳压二极管第七电阻、第八电阻和第二电容；

所述第三二极管的阳极作为滤波电路的输入端，与隔直电容相连，其阴极与第八电阻和第二电容组成的并联支路的一端相连；所述并联支路的另一端接地；第七电阻的一端与第三二极管的阴极相连，另一端作为滤波电路的输出端，与第六稳压二极管的阴极相连；第六稳压二极管的阳极接地。

所述滤波电路还包括第四电阻，其一端与第三二极管的阳极相连，另一端接地。

所述滤波电路还包括第四电阻，其一端与第三二极管的阴极相连，另一端接地。

所述滤波电路还包括第七二极管，其阴极与第三二极管的阳极相连，阳极接地。

本发明通过在现有的通用交流欠压检测电路中加入隔直电容，当输入欠压或掉电时，X电容C3储存的能量将不会对交流采样电路产生延时影响，检测电路能及时反映电网的变化情况。只花很小的代价，便取得更好的效果。

[附图说明]

图1是现有通用交流欠压检测电路的电路结构原理图。

图2是本发明电路的电路结构原理图。

图3是本发明第二个实施例电路中交流采样电路结构原理图。

图4是本发明第三个实施例电路中交流采样电路结构原理图。

图5是本发明第四个实施例电路中交流采样电路结构原理图。

图6是本发明第五个实施例电路中交流采样电路结构原理图。

图7是本发明第六个实施例电路中交流采样电路结构原理图。

[具体实施方式]

下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步地阐述。

实施例一：

如图2所示，一种交流欠压检测电路，包括主电路b、交流采样电路a和检测与保护电路e。

所述主电路b和检测与保护电路e与现有技术中的电路结构相似。主电路b包括顺次相连的AC输入端、EMI滤波电路b1、桥式整流电路D0、输出电容C4和DC/DC变换电路b2。检测与保护电路e包括顺次相连的比较器电路e1和保护电路e2。所述交流采样电路a的两个采样端分别与EMI滤波电路b1的两个输出端相连，其输出端与比较器电路e1的输入端相连。比较器电路e1的输出端与保护电路e2的输入端相连。所述保护电路e2输出一告警信号到控制主机或显示电路，输出一控制信号到主电路b的DC/DC变换电路b2。

所述交流采样电路a包括采样电路a1、滤波电路a2和连接于所述采样电路a1与滤波电路a2之间的隔直电容C1。

采样电路a1包括用于整流的第一二极管D1和第二二极管D2，以及用于分压的第一电阻R1和第二电阻R2。第一二极管D1和第二二极管D2的阳极分别为采样电路a1的两个采样端，其阴极相连后与第一电阻R1和第二电阻R2所组成串联支路的一端相连。所述串联支路的另一端接地。第一电阻R1和第二电阻R2的连接点作为采样电路a1的输出端。

滤波电路a2包括第三二极管D3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第二电容C2。第三二极管D3的阳极作为滤波电路a2的输入端，与隔直电容C1相连，其阴极与第五电阻R5的一端相连。第五电阻R5的另一端作为滤波电路a2的输出端。第六电阻R6和第二电容C2并联，该并联支路的一端与第五电阻R5的另一端相连，其另一端接地。第四电阻R4的一端与第三二极管D3的阳极相连，另一端接地。其中，D3、R5、R6和C2以低通滤波器电路的方式工作，D3进行整流，R6、R7进行分压，C3进行平滑滤波。第四电阻R4主要用于在隔直电容C1放电过程中与第二电阻R2一起形成一条快速放电回路。

采样电路a1中的第一二极管D1和第二二极管D2将采样到的电压整流成脉动直流，经第一电阻R1和第二电阻R2分压，再经过隔直电容C1后滤波，变成波纹系数很小的直流电压V1，送入检测与保护电路e中的比较器电路e1，与设定电压Vref比较后输入保护电路e2，保护电路e2再输出相应的控制信号和告警信号到DC/DC变换电路b2和控制主机或显示电路。

本发明电路中由于采用了隔直电容C1，消除了主电路b中电容C3的影响，第六电阻R6上的电压波形真实地反映了输入电网电压的波形形状和按比例地反映了电网的电压幅值，当电网波动时，R6采样到的电压也随即跟随波动，电网掉电时，该电阻采样到的电压也瞬即变为0。这样彻底消除了电容C3对采样的影响，极大地提高了采样速率。

实施例二：

如图3所示，本实施例与实施例一的区别在于交流采样电路a的采样电路a1和滤波电路a2。

采样电路a1包括用于整流的串联连接的第一二极管D1和第四二极管D4、以及串联连接的第二二极管D2和第五二极管D5，还包括用于分压的第一电阻R1、第二电阻R2和第七电阻R7。第一二极管D1和第二二极管D2的阳极分别为采样电路a1的两个采样端，第四二极管D4和第五二极管D5的阴极相连后与第一电阻R1和第二电阻R2所组成串联支路的一端相连。所述串联支路的另一端接地。第七电阻R7与所述串联支路并联。第一电阻R1和第二电阻R2的连接点作为采样电路a1的输出端。

滤波电路a2包括第三二极管D3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第二电容C2。第三二极管D3的阳极作为滤波电路a2的输入端，与隔直电容C1相连，其阴极与第五电阻R5的一端相连。第五电阻R5的另一端作为滤波电路a2的输出端；第六电阻R6和第二电容C2并联，该并联支路的一端与滤波电路a2的输出端相连，另一端接地。第四电阻R4的一端与第三二极管D3的阴极相连，另一端接地。

实施例三：

如图4所示，本实施例与实施例一的不同仅在于滤波电路a2。

滤波电路a2包括第三二极管D3、第六稳压二极管D6、第四电阻R4、第五电阻R5和第二电容C2。第三二极管D3的阳极作为滤波电路a2的输入端，与隔直电容C1相连，其阴极与第五电阻R5的一端相连。第五电阻R5的另一端作为滤波电路a2的输出端；第六稳压二极管D6与第二电容C2并联，该并联支路的一端与滤波电路a2的输出端相连，另一端接地。第四电阻R4的一端与第三二极管D3的阳极相连，另一端接地。

实施例四：

如图5所示，本实施例与实施例一的不同仅在于滤波电路a2。

滤波电路a2包括第三二极管D3、第四电阻R4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第二电容C2。第三二极管D3的阳极作为滤波电路a2的输入端，与隔直电容C1相连，其阴极与第八电阻R8和第二电容C2组成的并联支路的一端相连。所述并联支路的另一端接地。第四电阻R4的一端与第三二极管D3的阳极相连，另一端接地。第七电阻R7的一端与第三二极管D3的阴极相连，另一端作为滤波电路a2的输出端，与第六电阻R6的一端相连。第六电阻R6的另一端接地。

实施例五：

如图6所示，本实施例与实施例一的不同仅在于滤波电路a2。

滤波电路a2包括第三二极管D3、第六稳压二极管D6、第四电阻R4、第七电阻R7、第八电阻R8和第二电容C2。第三二极管D3的阳极作为滤波电路a2的输入端，与隔直电容C1相连，具阴极与第八电阻R8和第二电容C2组成的并联支路的一端相连。所述并联支路的另一端接地。第四电阻R4的一端与第三二极管D3的阳极相连，另一端接地。第七电阻R7的一端与第三二极管D3的阴极相连，另一端作为滤波电路a2的输出端，与第六稳压二极管D6的阴极相连。第六稳压二极管D6的阳极接地。

实施例六：

如图7所示，本实施例与实施例一的不同仅在于滤波电路a2。

滤波电路a2包括第三二极管D3、第七二极管D7、第五电阻R5、第六电阻R6和第二电容C2。第三二极管D3的阳极作为滤波电路a2的输入端，与隔直电容C1相连，其阴极与第五电阻R5的一端相连。第五电阻R5的另一端作为滤波电路a2的输出端。第六电阻R6和第二电容C2并联，该并联支路的一端与第五电阻R5的另一端相连，其另一端接地。第七二极管D7的阴极与第三二极管D3的阳极相连，阳极接地。其中第七二极管D7主要用于在隔直电容C1放电过程中与第二电阻R2一起形成一条快速放电回路。

Claims (10)

1、一种交流欠压检测电路，包括交流采样电路(a)，所述交流采样电路(a)包括采样电路(a1)和滤波电路(a2)；所述采样电路(a1)的输出端与滤波电路(a2)的输入端相耦合；其特征在于：

还包括隔直电容(C1)，连接于所述采样电路(a1)与滤波电路(a2)之间。

2、根据权利要求1所述的一种交流欠压检测电路，其特征在于：所述采样电路(a1)包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一电阻(R1)和第二电阻(R2)；

所述第一二极管(D1)和第二二极管(D2)的阳极分别为采样电路(a1)的两个采样端，其阴极相连后与第一电阻(R1)和第二电阻(R2)所组成串联支路的一端相连；所述串联支路的另一端接地；第一电阻(R1)和第二电阻(R2)的连接点作为采样电路(a1)的输出端。

3、根据权利要求1所述的一种交流欠压检测电路，其特征在于：所述采样电路(a1)包括串联连接的第一二极管(D1)和第四二极管(D4)、串联连接的第二二极管(D2)和第五二极管、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和第七电阻(R7)；

所述第一二极管(D1)和第二二极管(D2)的阳极分别为采样电路(a1)的两个采样端，所述第一二极管(D1)、第二二极管(D2)的阴极分别与第四二极管(D4)、第五二极管(D5)的阳极相连，所述第四二极管(D4)和第五二极管(D5)的阴极相连后与第一电阻(R1)和第二电阻(R2)所组成串联支路的一端相连；所述串联支路的另一端接地；第七电阻(R7)与所述串联支路并联；第一电阻(R1)和第二电阻(R2)的连接点作为采样电路(a1)的输出端。

4、根据权利要求1所述的一种交流欠压检测电路，其特征在于：所述滤波电路(a2)包括第三二极管(D3)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)和第二电容(C2)；

所述第三二极管(D3)的阳极作为滤波电路(a2)的输入端，与隔直电容(C1)相连，其阴极与第五电阻(R5)的一端相连；第五电阻(R5)的另一端作为滤波电路(a2)的输出端；第六电阻(R6)和第二电容(C2)并联，该并联支路的一端与滤波电路(a2)的输出端相连，其另一端接地。

5、根据权利要求1所述的一种交流欠压检测电路，其特征在于：所述滤波电路(a2)包括第三二极管(D3)、第六稳压二极管(D6)、第五电阻(R5)和第二电容(C2)；

所述第三二极管(D3)的阳极作为滤波电路(a2)的输入端，与隔直电容(C1)相连，其阴极与第五电阻(R5)的一端相连；第五电阻(R5)的另一端作为滤波电路(a2)的输出端；第六稳压二极管(D6)和第二电容(C2)并联，该并联支路的一端与滤波电路(a2)的输出端相连，其另一端接地。

6、根据权利要求1所述的一种交流欠压检测电路，其特征在于：所述滤波电路(a2)包括第三二极管(D3)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)和第二电容(C2)；

所述第三二极管(D3)的阳极作为滤波电路(a2)的输入端，与隔直电容(C1)相连，其阴极与第八电阻(R8)和第二电容(C2)组成的并联支路的一端相连；所述并联支路的另一端接地；第七电阻(R7)的一端与第三二极管(D3)的阴极相连，另一端作为滤波电路(a2)的输出端，与第六电阻(R6)的一端相连；第六电阻(R6)的另一端接地。

7、根据权利要求1所述的一种交流欠压检测电路，其特征在于：所述滤波电路(a2)包括第三二极管(D3)、第六稳压二极管(D6)第七电阻(R7)、第八电阻(R8)和第二电容(C2)；

所述第三二极管(D3)的阳极作为滤波电路(a2)的输入端，与隔直电容(C1)相连，其阴极与第八电阻(R8)和第二电容(C2)组成的并联支路的一端相连；所述并联支路的另一端接地；第七电阻(R7)的一端与第三二极管(D3)的阴极相连，另一端作为滤波电路(a2)的输出端，与第六稳压二极管(D6)的阴极相连；第六稳压二极管(D6)的阳极接地。

8、根据权利要求4、5、6或7所述的一种交流欠压检测电路，其特征在于：所述滤波电路(a2)还包括第四电阻(R4)，其一端与第三二极管(D3)的阳极相连，另一端接地。

9、根据权利要求4、5、6或7所述的一种交流欠压检测电路，其特征在于：所述滤波电路(a2)还包括第四电阻(R4)，其一端与第三二极管(D3)的阴极相连，另一端接地。

10、根据权利要求4、5、6或7所述的一种交流欠压检测电路，其特征在于：所述滤波电路(a2)还包括第七二极管(D7)，其阴极与第三二极管(D3)的阳极相连，阳极接地。

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