CN203350340U

CN203350340U - 一种全范围低功耗直流电压检出电路

Info

Publication number: CN203350340U
Application number: CN 201320486056
Authority: CN
Inventors: 钟伟龙; 曾奕彰; 魏图明; 林琼斌
Original assignee: Zhangzhou Kehua Technology Co Ltd
Current assignee: Zhangzhou Kehua Technology Co Ltd
Priority date: 2013-08-10
Filing date: 2013-08-10
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2023-08-10

Abstract

本实用新型涉及一种全范围低功耗直流电压检出电路，包括第一电压采样电路、第二电压采样电路，所述第一电压采样电路、第二电压采样电路的输入端分别接至直流电源，所述第一电压采样电路的输出端依次连接一低压检测电路、一低压动作电路，而后接至后级电路，所述第二电压采样电路的输出端依次连接一高压检测电路、一高压动作电路，而后接至后级电路。该直流电压检出电路有利于及时检测直流电源电压过低或过高，防止对设备的损坏，整体电路结构简单，安全可靠，高效节能。

Description

一种全范围低功耗直流电压检出电路

技术领域

本实用新型涉及一种电压检出电路，特别是一种全范围低功耗直流电压检出电路。

背景技术

诸多采用直流电源为动力的电子设备，一般都有一个适当的电源工作电压。电源电压过低，动力源需大电流输出，增加电流型器件的成本，同时对使用以电池类为动力源的设备来说，往往造成电池大电流放电，影响电池使用寿命。电源电压过高，则增加器件的耐压等级，提高成本。因此设备一般配置有直流电源电压检测电路，防止直流电源电压过低或者过高给设备带来工作异常、安全隐患等问题。

尤其对于户外设备来说，还具有长期无人值守的特殊性，若直流电源低于电压检测点时未能及时关闭电源，容易造成电源系统过度放电，影响电源的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全范围低功耗直流电压检出电路，该直流电压检出电路有利于及时检测直流电源电压过低或过高，防止对设备的损坏，整体电路结构简单，安全可靠，高效节能。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种全范围低功耗直流电压检出电路，包括第一电压采样电路、第二电压采样电路，其特征在于：所述第一电压采样电路、第二电压采样电路的输入端分别接至直流电源；所述第一电压采样电路的输出端依次连接一低压检测电路、一低压动作电路，而后接至后级电路；所述第二电压采样电路的输出端依次连接一高压检测电路、一高压动作电路，而后接至后级电路。

在一实施例中，还包括一低压回差控制电路，所述低压回差控制电路的输入端接至第一采样电路的输出端，所述低压回差控制电路的输出端接至低压动作电路。

在一实施例中，还包括一高压回差控制电路，所述高压回差控制电路的输入端接至第二采样电路的输出端，所述高压回差控制电路的输出端接至高压动作电路。

在一实施例中，所述低压检测电路包括第一三端稳压器和第三电阻，所述第一三端稳压器的参考端接至第一电压采样电路的输出端，所述第一三端稳压器的阳极接地，所述第一三端稳压器的阴极作为所述低压检测电路的输出端且接至第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接辅助电源的启动电压。

在一实施例中，所述低压动作电路包括第五电阻、第六电阻、第一开关管和第二二极管，所述第五电阻的一端为低压动作电路的输入端，接至低压检测电路的输出端和第一开关管的控制端，所述第五电阻的另一端、第一开关管的一端接地，所述第一开关管的另一端接至第六电阻的一端和第二二极管的阴极，所述的第六电阻的另一端接辅助电源的启动电压，所述第二二极管的阳极接至后级电路。

在一实施例中，所述高压检测电路包括第二三端稳压器和第十二电阻，所述第二三端稳压器的参考端接至第二电压采样电路的输出端，所述第二三端稳压器的阳极接地，所述第二三端稳压器的阴极作为所述高压检测电路的输出端且接至第第十二电阻的一端，所述第十二电阻的另一端接辅助电源的启动电压。

在一实施例中，所述高压动作电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十一电阻、第二开关管和第三开关管，所述第十一电阻的一端为高压动作电路的输入端，接至高压检测电路的输出端和第三开关管的控制端，所述第十一电阻的另一端、第三开关管的一端接地，所述第三开关管的另一端接至第九电阻的一端和第八电阻的一端，所述第九电阻的另一端接辅助电源的启动电压，所述第八电阻的另一端接至第七电阻的一端和第二开关管的控制端，所述第七电阻的另一端接地和第二开关管的一端，所述第二开关管的另一端接至后级电路。

在一实施例中，所述低压回差控制电路包括第四电阻和第一二极管；所述第一二极管的阳极经所述第四电阻与第一电压采样电路的输出端相连接，所述第一二极管的阴极接至低压动作电路；或者所述第一二极管的阳极接至第一电压采样电路的输出端，所述第一二极管的阴极经所述第四电阻与低压动作电路相连接。

在一实施例中，所述高压回差控制电路包括第十电阻和第三二极管；所述第三二极管的阳极经所述第十电阻与第二电压采样电路的输出端相连接，所述第三二极管的阴极接至高压动作电路；或者所述第三二极管的阳极接至第二电压采样电路的输出端，所述第三二极管的阴极经所述第十电阻与高压动作电路相连接。

与现有技术相比，本实用新型的的有益效果是：

（1）本实用新型分别采用精密电压基准芯片（第一三端稳压器、第二三端稳压器）组成直流电源电压低端检测电路和直流电源电压高端检测电路，两部分电路独立检测，高效，精确。

（2）本实用新型设置有低压回差控制电路和高压回差控制电路，避免直流电源电压在检测临界点因小范围波动引起设备频繁开关机，安全，有效。

（3）本实用新型在辅助电源开启前就能检测出直流电源电压范围是否处于设备安全工作范围内，且实时检测，节能，可靠。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型实施例的电路原理图。

图3是本实用新型实施例中直流电源低压检测回差示意图。

图4是本实用新型实施例中直流电源高压检测回差示意图。

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。

本实用新型一种全范围低功耗直流电压检出电路，如图1所示，包括第一电压采样电路1、第二电压采样电路5，所述第一电压采样电路1、第二电压采样电路5的输入端分别接至直流电源0，所述第一电压采样电路1的输出端依次连接一低压检测电路2、一低压动作电路3，而后接至后级电路9，所述第二电压采样电路5的输出端依次连接一高压检测电路6、一高压动作电路7，而后接至后级电路9。

在本实施例中后级电路为设备的辅助电源开启控制电路。

在本实用新型的较佳实施例中，所述全范围低功耗直流电压检出电路还包括一低压回差控制电路4，所述低压回差控制电路4的输入端接至第一采样电路1的输出端，所述低压回差控制电路4的输出端接至低压动作电路3。

在本实用新型的较佳实施例中，所述全范围低功耗直流电压检出电路还包括一高压回差控制电路8，所述高压回差控制电路8的输入端接至第二采样电路5的输出端，所述高压回差控制电路8的输出端接至高压动作电路7。

如图2所示，所述低压检测电路2包括第一三端稳压器IC1和第三电阻R3，所述第一三端稳压器IC1的参考端接至第一电压采样电路1的输出端，所述第一三端稳压器IC1的阳极接地，所述第一三端稳压器IC1的阴极作为所述低压检测电路2的输出端且接至第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端接辅助电源的启动电压VDD。

所述低压动作电路3包括第五电阻R5、第六电阻R6、第一开关管Q1和第二二极管D2，所述第五电阻R5的一端为低压动作电路3的输入端，接至低压检测电路2的输出端和第一开关管Q1的控制端，所述第五电阻R5的另一端、第一开关管Q1的一端接地，所述第一开关管Q1的另一端接至第六电阻R6的一端和第二二极管D2的阴极，所述的第六电阻R6的另一端接辅助电源的启动电压VDD，所述第二二极管D2的阳极接至后级电路9，即第二二极管D2的阳极接至设备辅助电源的控制芯片的工作使能端。

所述高压检测电路6包括第二三端稳压器IC2和第十二电阻R12，所述第二三端稳压器IC2的参考端接至第二电压采样电路5的输出端，所述第二三端稳压器IC2的阳极接地，所述第二三端稳压器IC2的阴极作为所述高压检测电路6的输出端且接至第第十二电阻R12的一端，所述第十二电阻R12的另一端接辅助电源的启动电压VDD。

所述高压动作电路7包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十一电阻R11、第二开关管Q2和第三开关管Q3，所述第十一电阻R11的一端为高压动作电路7的输入端，接至高压检测电路6的输出端和第三开关管Q3的控制端，所述第十一电阻R11的另一端、第三开关管Q3的一端接地，所述第三开关管Q3的另一端接至第九电阻R9的一端和第八电阻R8的一端，所述第九电阻R9的另一端接辅助电源的启动电压VDD，所述第八电阻R8的另一端接至第七电阻R7的一端和第二开关管Q2的控制端，所述第七电阻R7的另一端接地和第二开关管Q2的一端，所述第二开关管Q2的另一端接至后级电路9。

其中的启动电压VDD为辅助电源的驱动芯片的电源脚。

所述低压回差控制电路4包括第四电阻R4和第一二极管D1；所述第四电阻R4的两端分别接至第一电压采样电路1的输出端以及第一二极管D1的阳极，所述第一二极管D1的阴极接至低压动作电路3中第二二极管D2的阴极；或者所述第一二极管D1的阳极接至第一采样电压电路1的输出端，所述第一二极管D1的阴极接至第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的另一端接至低压动作电路3。

所述高压回差控制电路8包括第十电阻R10和第三二极管D3；所述第十电阻R10的两端分别接至第二电压采样电路5的输出端以及第三二极管D3的阳极，所述第三二极管D3的阴极接至高压动作电路7中第八电阻R8的一端；或者所述第三二极管D3的阳极接至第二电压采样电路5的输出端，所述第三二极管D3的阴极接至第十电阻R10的一端，所述第十电阻R10的另一端接至高压动作电路7。

本实用新型的全范围低功耗直流电压检出电路，其具体工作原理如下：

低压检测：

未接入直流电源0前，一种全范围低功耗直流电压检出电路中所有节点电压为0V，第一至第三开关管均不导通。

第一电阻R1和第二电阻R2构成第一电压采样电路1，其分压电压作为低压检测标准。接入直流电源0后，当直流电源0电压高于设定的电源低压值，则第一三端稳压器IC1的阴极（1脚）给出低电平，第一开关管Q1的控制端（1脚）未达到开启电压，第一开关管Q1不导通，第一开关管Q1的3脚为高电平，此时不去关闭辅助电源，即设备的辅助电源正常开启。

当直流电源0的电压值低于设定的电源低压值时，第一三端稳压器IC1的阴极（1脚）给出高电平，第一开关管Q1的控制端（1脚）达到开启电压，第一开关管Q1导通，第一开关管Q1的3脚被拉低至低电平，由此二极管D2的阳极也被拉低至低电平，从而限制了设备的辅助电源开启，使设备无法开机。

辅助电源由关闭到开启的过程中，由于第一开关管Q1不导通，低压回差控制电路4没有工作，第一三端稳压器IC1的检测电压由第一电阻R1和第二电阻R2分压所得，待直流电源0电压上升至开启电压，辅助电源正常开启；辅助电源由开启到关闭的过程中，第一开关管Q1导通，低压回差控制电路4工作，第一三端稳压器IC1的检测电压由第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4共同决定，其值小于单独由第一电阻R1和第二电阻R2构成回路的分压值，故直流电源0电压需降到比开启电压更低的值才会关闭辅助电源，即实现回差控制。示意图如图3所示。

高压检测：

未接入直流电源0前，一种全范围低功耗直流电压检出电路中所有节点电压为0V，三个开关管均不导通。在接上直流电源0后，第十三电阻R13和第十四电阻R14构成第二电压采样电路，其分压电压作为高压检测标准。

当直流电源0电压低于设定的电源高压设定值时，则第二三端稳压器IC2的控制端（1脚）出高电平，第三开关管Q3的控制端（1脚）达到开启电压，第三开关管Q3导通，第三开关管Q3的3脚被拉低至低电平。第二开关管Q2也因此不导通，对辅助电源不起作用。此时，设备辅助电源正常开启，设备开机。

与此同时，由于第三开关管Q3的导通，使得由第十电阻R10和第三二极管D3构成的高压回差控制电路8工作，迫使第二三端稳压器IC2的检测电压实际上低于单独由第十三电阻R13与第十四电阻R14构成的分压点电压。因此当辅助电源开启工作后，若直流电源0电压上升，需上升到比高端开启电压更高电压点，才能达到由第十三电阻R13与第十四电阻R14单独构成分压回路的电压点，因此，实现回差控制。示意图如图4所示。

直流电源0电压刚开始就高于设定的电源高压值时，则第二三端稳压器IC2的控制端（1脚）给出低电平，第三开关管Q3的控制端（1脚）未达到开启电压，第三开关管Q3不导通，第三开关管Q3的3脚为高电平。因此第二开关管Q2的控制端达到开启电压，第二开关管Q2导通，第二开关管Q2的3脚拉低辅助电源关机信号。此时辅助电源无法开启，设备也无法开机。

无论是直流电源低压检测还是高压检测，都实时工作，且该电路在设备的辅助电源开启之前就给出电压是否安全的信号，早于软件电压判断，避免了辅助电源在非工作电压下开启，杜绝设备不正常工作的可能。全电路没有使用大功耗器件，实现小信号控制大逻辑。整体电路，高效，安全，可靠，节能。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种全范围低功耗直流电压检出电路，包括第一电压采样电路、第二电压采样电路，其特征在于：所述第一电压采样电路、第二电压采样电路的输入端分别接至直流电源；所述第一电压采样电路的输出端依次连接一低压检测电路、一低压动作电路，而后接至后级电路；所述第二电压采样电路的输出端依次连接一高压检测电路、一高压动作电路，而后接至后级电路。

2.根据权利要求1所述的一种全范围低功耗直流电压检出电路，其特征在于：还包括一低压回差控制电路，所述低压回差控制电路的输入端接至第一采样电路的输出端，所述低压回差控制电路的输出端接至低压动作电路。

3.根据权利要求1所述的一种全范围低功耗直流电压检出电路，其特征在于：还包括一高压回差控制电路，所述高压回差控制电路的输入端接至第二采样电路的输出端，所述高压回差控制电路的输出端接至高压动作电路。

4.根据权利要求1所述的一种全范围低功耗直流电压检出电路，其特征在于：所述低压检测电路包括第一三端稳压器和第三电阻，所述第一三端稳压器的参考端接至第一电压采样电路的输出端，所述第一三端稳压器的阳极接地，所述第一三端稳压器的阴极作为所述低压检测电路的输出端且接至第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接辅助电源的启动电压。

5.根据权利要求1所述的一种全范围低功耗直流电压检出电路，其特征在于：所述低压动作电路包括第五电阻、第六电阻、第一开关管和第二二极管，所述第五电阻的一端为低压动作电路的输入端接至低压检测电路的输出端和第一开关管的控制端，所述第五电阻的另一端、第一开关管的一端接地，所述第一开关管的另一端接至第六电阻的一端和第二二极管的阴极，所述的第六电阻的另一端接辅助电源的启动电压，所述第二二极管的阳极接至后级电路。

6.根据权利要求1所述的一种全范围低功耗直流电压检出电路，其特征在于：所述高压检测电路包括第二三端稳压器和第十二电阻，所述第二三端稳压器的参考端接至第二电压采样电路的输出端，所述第二三端稳压器的阳极接地，所述第二三端稳压器的阴极作为所述高压检测电路的输出端且接至第第十二电阻的一端，所述第十二电阻的另一端接辅助电源的启动电压。

7.根据权利要求1所述的一种全范围低功耗直流电压检出电路，其特征在于：所述高压动作电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十一电阻、第二开关管和第三开关管，所述第十一电阻的一端为高压动作电路的输入端接至高压检测电路的输出端和第三开关管的控制端，所述第十一电阻的另一端、第三开关管的一端接地，所述第三开关管的另一端接至第九电阻的一端和第八电阻的一端，所述第九电阻的另一端接辅助电源的启动电压，所述第八电阻的另一端接至第七电阻的一端和第二开关管的控制端，所述第七电阻的另一端接地和第二开关管的一端，所述第二开关管的另一端接至后级电路。

8.根据权利要求2所述的一种全范围低功耗直流电压检出电路，其特征在于：所述低压回差控制电路包括第四电阻和第一二极管；所述第一二极管的阳极经所述第四电阻与第一电压采样电路的输出端相连接，所述第一二极管的阴极接至低压动作电路；或者所述第一二极管的阳极接至第一电压采样电路的输出端，所述第一二极管的阴极经所述第四电阻与低压动作电路相连接。

9.根据权利要求3所述的一种全范围低功耗直流电压检出电路，其特征在于：所述高压回差控制电路包括第十电阻和第三二极管；所述第三二极管的阳极经所述第十电阻与第二电压采样电路的输出端相连接，所述第三二极管的阴极接至高压动作电路；或者所述第三二极管的阳极接至第二电压采样电路的输出端，所述第三二极管的阴极经所述第十电阻与高压动作电路相连接。