CN202713141U

CN202713141U - 电源监控电路

Info

Publication number: CN202713141U
Application number: CN201220422582.9U
Authority: CN
Inventors: 王志东; 苏先进; 王武; 崔福军; 黄毅
Original assignee: Xiamen Kehua Hengsheng Co Ltd
Current assignee: Xiamen Kehua Hengsheng Co Ltd
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2022-08-24

Abstract

本实用新型涉及一种电源监控电路，包括低压保护电路，其特征在于：所述低压保护电路的输出端连接一下电保持电路的输入端，所述下电保持电路的输出端连接一上电微分电路的输出端和一低压封锁电路的输入端，所述低压封锁电路的输出端接至后级电路。本实用新型应用于其它电源系统中，只需要调节第一电阻和第二电阻的分压关系调节电源保护点；当需要调节电源上电后的封锁信号延时时，调节第二电容、第五电阻的时间常数即可；当需要调节电源下电后封锁信号的维持时间时，调节第一电容数值或者调节第三电阻、第一稳压二级管、第四电阻的放电电流。

Description

电源监控电路

技术领域

本实用新型涉及一种监控电路，尤其是一种电源监控电路。

背景技术

电源监测装置在电源设备中应用广泛，通常5V以下的电源监测装置可以采用专用芯片（如：MC34064等）完成，设计比较简单。5V以上的电源监测芯片比较少，目前已有商品化的电源监测芯片，能完成多路监测任务，但对于上下电保护延时却不能满足，在一些特定的环境中无法使用。

一般的，电源设备启动前先启动辅助电源，辅助电源的从启动到稳定通常需要一定的时间，在这段时间之前电压处于不稳定状态；电源设备在关闭后，辅助电源通常不会立即消失，而是缓慢下降。在辅助电源的建立与消失过程中，要求主电路不出现误动作，各控制信号处于预设的状态，否则将引起主电路损坏甚至损坏其它设备。在电源故障中有相当一部分出现在电源的建立和消失过程中。电源监测装置是在电源建立过程中发出保护信号，在电源稳定一段时间后，信号消失；在电源开始下降时发出保护信号，并持续一定时间。使用合理的电源监测装置可有效降低电源设备的上下电故障，电源监测装置在电源设备中扮演相当重要的角色，应用广泛。

通常5V以下的电源监测装置采用专用芯片（如：MC34064等）完成，设计比较简单，但5V以上电压系统的电源监测装置没有专用芯片，设计比较困难。另一些设备中，要求电源稳定一段时间后才解除封锁信号，此时一般的专用芯片也显得无能为力。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电源监控电路，该电路是一种参数可设置的电源监测电路，可有效解决不同电压的监测问题和不同封锁时间问题。

本实用新型采用以下方案实现：一种电源监控电路，包括低压保护电路，其特征在于：所述低压保护电路的输出端连接一下电保持电路的输入端，所述下电保持电路的输出端连接一上电微分电路的输出端和一低压封锁电路的输入端，所述低压封锁电路的输出端接至后级电路。

在本实用新型一实施例中，所述低压保护电路包括第一电阻、第二电阻、三端可调分流基准源；所述第一电阻一端接至直流电源，另一端连接所述第二电阻一端和所述三端可调分流基准源参考极；所述第二电阻另一端接地；所述三端可调分流基准源阴极作为所述低压保护电路的输出端，阳极接地。

在本实用新型一实施例中，所述下电保持电路包括第一二极管、第三电阻、第四电阻、第一稳压二级管、第一电容、第一开关管；所述第一二极管阳极接至直流电源，阴极连接所述第一电容正极和所述第三电阻一端；所述第一电容负极接地；所述第三电阻另一端连接所述第一稳压二级管阴极且作为所述下电保持电路的输入端；所述第一稳压二级管阳极连接所述第四电阻一端和所述第一开关管控制端；所述第四电阻另一端接地；所述第一开关管第一端作为所述下电保持电路的输出端，第二端接地。

在本实用新型一实施例中，所述上电微分电路包括第二电容、第二二极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二开关管；所述第二电容阳极连接所述第七电阻一端和直流电源，阴极连接所述第五电阻一端、第二二极管阴极和第二开关管控制端；所述第七电阻另一端连接所述第二开关管第一端和所述第六电阻一端且作为所述上电微分电路的输出端；所述第五电阻另一端、第二二极管阳极、第二开关管第二端和第六电阻另一端接地。

在本实用新型一实施例中，所述低压封锁电路包括第三开关管、第四开关管、第八电阻、第九电阻；所述第八电阻一端连接所述第九电阻一端和直流电源，另一端连接所述第三开关管第一端和所述第四开关管控制端；所述第四开关管第一端连接所述第九电阻另一端且作为所述低压封锁电路的输出端，所述第四开关管第二端接地；所述第三开关管控制端作为所述低压封锁电路的输入端，所述第三开关管第二端接地。

在本实用新型一实施例中，所述第一开关管是三极管、金氧半场效晶体管或者绝缘栅双极型晶体管；当所述第一开关管是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第一开关管是金氧半场效晶体管时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第一开关管是绝缘栅双极型晶体管时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。

在本实用新型一实施例中，所述第二开关管是三极管、金氧半场效晶体管或者绝缘栅双极型晶体管；当所述第二开关管是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第二开关管是金氧半场效晶体管时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第二开关管是绝缘栅双极型晶体管时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。

在本实用新型一实施例中，所述第三开关管是三极管、金氧半场效晶体管或者绝缘栅双极型晶体管；当所述第三开关管是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第三开关管是金氧半场效晶体管时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第三开关管是绝缘栅双极型晶体管时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。

在本实用新型一实施例中，所述第四开关管是三极管、金氧半场效晶体管或者绝缘栅双极型晶体管；当所述第四开关管是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第四开关管是金氧半场效晶体管时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第四开关管是绝缘栅双极型晶体管时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。

本实用新型中的电源监控电路应用于其它电源系统中，只需要调节第二电阻和第三电阻的分压关系调节电源保护点。当需要调节电源上电后的封锁信号延时时，调节第二电容、第五电阻的时间常数即可；当需要调节电源下电后封锁信号的维持时间时，调节第一电容数值或者调节第一电阻、第一稳压二级管、第四电阻的放电电流。

与现有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

（1）本实用新型的电源监测电路是一种参数可调的电源监测电路，可以有效解决不同电压的监测问题，即适用于5V电源系统的监测和保护，完成对12V、24V等电压系统的监测和保护。

（2）本实用新型的电源监测电路可以通过修改第二电容（即延时电容）和第一电容（维持电容）参数，设置封锁时间，使用更为灵活，可以满足设备要求电源稳定一段时间后才解除封锁信号，电源消失一段时间后仍保持封锁状态，以保证电源设置真正安全运行的要求。

（3）本装置是一种动作电压可调，封锁电压可设置的电源监测装置，相比专用芯片而，大大提高了电源监测装置的应用范围。

附图说明

图1是本实用新型电源监控电路原理框架图。

图2是本实用新型电源监控电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例提供一种电源监控电路，包括低压保护电路1，其特征在于：所述低压保护电路1的输出端连接下电保持电路2的输入端，所述下电保持电路2的输出端连接上电微分电路3的输出端和低压封锁电路4的输入端，所述低压封锁电路4的输出端接至后级电路5。

如图2所示，本实施例中，所述低压保护电路1包括第一电阻R1、第二电阻R2、三端可调分流基准源IC1；所述第一电阻R1一端接至直流电源VCC，另一端连接所述第二电阻R2一端和所述三端可调分流基准源IC1参考极；所述第二电阻R2另一端接地；所述三端可调分流基准源IC1阴极作为所述低压保护电路的输出端，阳极接地。

所述下电保持电路2包括第一二极管D1、第三电阻R3、第四电阻R4、第一稳压二级管DZ1、第一电容C1、第一开关管Q1；所述第一二极管D1阳极接至直流电源VCC，阴极连接所述第一电容C1正极和所述第三电阻R3一端；所述第一电容C1负极接地；所述第三电阻R3另一端连接所述第一稳压二级管DZ1阴极且作为所述下电保持电路2的输入端；所述第一稳压二级管DZ1阳极连接所述第四电阻R4一端和所述第一开关管Q1控制端；所述第四电阻R4另一端接地；所述第一开关管Q1第一端作为所述下电保持电路2的输出端，第二端接地。

所述上电微分电路3包括第二电容C2、第二二极管D2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二开关管Q2；所述第二电容C2阳极连接所述第七电阻R7一端和直流电源VCC，阴极连接所述第五电阻R5一端、第二二极管D2阴极和第二开关管Q2控制端；所述第七电阻R7另一端连接所述第二开关管Q2第一端和所述第六电阻R6一端且作为所述上电微分电路3的输出端；所述第五电阻R5另一端、第二二极管D2阳极、第二开关管Q2第二端和第六电阻R6另一端接地。

所述极低压封锁电路4包括第三开关管Q3、第四开关管Q4、第八电阻R8、第九电阻R9；所述第八电阻R8一端连接所述第九电阻R9一端和直流电源VCC，另一端连接所述第三开关管Q3第一端和所述第四开关管Q4控制端；所述第四开关管Q4第一端连接所述第九电阻R9另一端且作为所述低压封锁电路4的输出端，所述第四开关管Q4第二端接地；所述第三开关管Q3控制端作为所述低压封锁电路4的输入端，所述第三开关管Q3第二端接地。

所述第一开关管Q1可以是三极管、金氧半场效晶体管(MOSFET)或者绝缘栅双极型晶体管(IGBT)；当所述第一开关管Q1是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第一开关管Q1是MOSFET时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第一开关管Q1是IGBT时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。本实施例中，第一开关管Q1优先选择NPN型三级管，控制端为NPN型三级管的基极，第一端为NPN型的三级管的集电极，第二端为NPN型的三级管的发射极。

所述第二开关管Q2可以是三极管、MOSFET或者IGBT；当所述第二开关管Q2是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第二开关管Q2是MOSFET时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第二开关管Q2是IGBT时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。本实施例中，第二开关管Q2优先选择MOSEFT，控制端为MOSEFT的栅极，第一端为MOSEFT的漏极，第二端为MOSEFT的源极。

所述第三开关管Q3可以是三极管、MOSFET或者IGBT；当所述第三开关管Q3是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第三开关管Q3是MOSFET时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第三开关管Q3是IGBT时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。本实施例中，第三开关管Q3优先选择MOSEFT，控制端为MOSEFT的栅极，第一端为MOSEFT的漏极，第二端为MOSEFT的源极。

所述第四开关管Q4可以是三极管、MOSFET或者IGBT；当所述第四开关管Q4是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第四开关管Q4是MOSFET时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第四开关管Q4是IGBT时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。本实施例中，第四开关管Q4优先选择NPN型三级管，控制端为NPN型三级管的基极，第一端为NPN型的三级管的集电极，第二端为NPN型的三级管的发射极。

本实用新型的工作原理如下（以直流电源VCC为+12 V为例）：

在直流电源建立之初，电压极小（<0.7V），此时电源监控电路中第二开关管Q2、第三开关管Q3不导通，主电路的各控制电路还不能正常工作，此时即使没有封锁信号也不会影响功率电路。当电压逐渐升高到1V以上时，由上电过程的微分作用，第二电容C2两端的电压基本为零，第二开关管Q2导通，第三开关管Q3关闭，第四开关管Q4处于导通状态，对整机其它控制电路发出保护信号。当电压继续升高，第一电阻R1、第二电阻R2的分压电压达到三端可调分流基准源IC1的转换点，三端可调分流基准源IC1阴极输出低电压，第一开关管Q1关断，但由于电源建立一段时间后，第二电容C2、第五电阻R5的微分作用才消失，第二开关管Q2不能立即关断，因此第三开关管Q3仍保持一段时间的关断状态，直到第二电容C2、第五电阻R5充电到第二开关管Q2门极关断电压以下。

在电源下电时，电源电压先由12V逐渐下降到三端可调分流基准源IC1设定的低压保护点，三端可调分流基准源IC1输出高电压，第一开关管Q1导通输出低电平，此时第三开关管Q3关断，第四开关管Q4导通发出低电平，对其它控制电路发出保护封锁信号。由于第一电容C1的放电作用依靠第三电阻R3、第一稳压管DZ1、第四电阻R4，放电时间较长，远超+12V电源的下电时间，而只要第一电容C1电压足够使第一开关管Q1开通，就能维持第三开关管Q3的关断，进一步维持第四开关管Q4的导通，因此电源监控电路可保证即使下电后电压极低，依然维持一段时间的封锁信号，确保控制电路不发生混乱，影响整机可靠性。

上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种电源监控电路，包括低压保护电路，其特征在于：所述低压保护电路的输出端连接一下电保持电路的输入端，所述下电保持电路的输出端连接一上电微分电路的输出端和一低压封锁电路的输入端，所述低压封锁电路的输出端接至后级电路。

2. 根据权利要求1所述的电源监控电路，其特征在于：所述低压保护电路包括第一电阻、第二电阻、三端可调分流基准源；所述第一电阻一端接至直流电源，另一端连接所述第二电阻一端和所述三端可调分流基准源参考极；所述第二电阻另一端接地；所述三端可调分流基准源阴极作为所述低压保护电路的输出端，阳极接地。

3. 根据权利要求1所述的电源监控电路，其特征在于：所述下电保持电路包括第一二极管、第三电阻、第四电阻、第一稳压二级管、第一电容、第一开关管；所述第一二极管阳极接至直流电源，阴极连接所述第一电容正极和所述第三电阻一端；所述第一电容负极接地；所述第三电阻另一端连接所述第一稳压二级管阴极且作为所述下电保持电路的输入端；所述第一稳压二级管阳极连接所述第四电阻一端和所述第一开关管控制端；所述第四电阻另一端接地；所述第一开关管第一端作为所述下电保持电路的输出端，第二端接地。

4. 根据权利要求1所述的电源监控电路，其特征在于：所述上电微分电路包括第二电容、第二二极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二开关管；所述第二电容阳极连接所述第七电阻一端和直流电源，阴极连接所述第五电阻一端、第二二极管阴极和第二开关管控制端；所述第七电阻另一端连接所述第二开关管第一端和所述第六电阻一端且作为所述上电微分电路的输出端；所述第五电阻另一端、第二二极管阳极、第二开关管第二端和第六电阻另一端接地。

5. 根据权利要求1所述的电源监控电路，其特征在于：所述低压封锁电路包括第三开关管、第四开关管、第八电阻、第九电阻；所述第八电阻一端连接所述第九电阻一端和直流电源，另一端连接所述第三开关管第一端和所述第四开关管控制端；所述第四开关管第一端连接所述第九电阻另一端且作为所述低压封锁电路的输出端，所述第四开关管第二端接地；所述第三开关管控制端作为所述低压封锁电路的输入端，所述第三开关管第二端接地。

6. 根据权利要求3所述的电源监控电路，其特征在于：所述第一开关管是三极管、金氧半场效晶体管或者绝缘栅双极型晶体管；当所述第一开关管是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第一开关管是金氧半场效晶体管时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第一开关管是绝缘栅双极型晶体管时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。

7. 根据权利要求4所述的电源监控电路，其特征在于：所述第二开关管是三极管、金氧半场效晶体管或者绝缘栅双极型晶体管；当所述第二开关管是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第二开关管是金氧半场效晶体管时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第二开关管是绝缘栅双极型晶体管时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。

8. 根据权利要求5所述的电源监控电路，其特征在于：所述第三开关管是三极管、金氧半场效晶体管或者绝缘栅双极型晶体管；当所述第三开关管是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第三开关管是金氧半场效晶体管时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第三开关管是绝缘栅双极型晶体管时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。

9.根据权利要求5所述的电源监控电路，其特征在于：所述第四开关管是三极管、金氧半场效晶体管或者绝缘栅双极型晶体管；当所述第四开关管是三极管时，控制端为基极，第一端为集电极，第二端为发射极；当所述第四开关管是金氧半场效晶体管时，控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极；当所述第四开关管是绝缘栅双极型晶体管时，控制端为门极，第一端为集电极，第二端为发射极。