CN205846695U - 直流稳压电源过、欠压保护器 - Google Patents
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Abstract
一种直流稳压电源过、欠压保护器，适用GPC－H系列直流电源供应器及能提供固定5V电压输出的直流稳压电源系列，在过压或欠压瞬间对所连接的老化集成电路进行过压和欠压保护。包括电压数据采集电路Ⅰ和电压数据采集电路Ⅱ、单片机，在单片机电压值设定端连接有保护电压范围选择开关，在单片机二个输出控制信号端连接有短路瞬间高压保护灭弧电路，所述短路瞬间高压保护灭弧电路是由二路结构相同的继电器开关电路、串联在采样电压输入端Ⅰ和接地端之间的继电器节点J1以及串联在采样电压输入端Ⅱ和接地端之间的继电器节点J2构成，在单片机超压信号输出端和欠压信号输出端连接有超欠压指示电路，在单片机报警信号输出端连接有蜂鸣报警电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流稳压电源过、欠压保护器，主要适用于GPC－H系列直流电源供应器及能提供固定5V电压输出的直流稳压电源系列。
背景技术
半导体生产企业需要对所生产的集成电路连接直流稳压电源进行老化处理。老化处理时所用的直流稳压电源不具备过、欠压功能。一旦直流稳压电源内部出现短路或断路故障时输出电压将超出设定的电压值范围，造成集成电路损坏。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种直流稳压电源过、欠压保护器，适用GPC－H系列直流电源供应器及能提供固定5V电压输出的直流稳压电源系列，在过压或欠压瞬间对所连接的老化集成电路进行过压和欠压保护，防止其损坏。
本实用新型包括输入端分别为直流稳压电源电压采集端U1和U2的电压数据采集电路Ⅰ和电压数据采集电路Ⅱ、单片机，所述电压数据采集电路Ⅰ和电压数据采集电路Ⅱ输出端分别接单片机的采样电压输入端Ⅰ和采样电压输入端Ⅱ，在单片机电压值设定端连接有保护电压范围选择开关，在单片机二个输出控制信号端连接有短路瞬间高压保护灭弧电路，所述短路瞬间高压保护灭弧电路是由二路结构相同的继电器开关电路、串联在采样电压输入端Ⅰ和接地端之间的继电器节点J1以及串联在采样电压输入端Ⅱ和接地端之间的继电器节点J2构成，在单片机超压信号输出端和欠压信号输出端连接有超欠压指示电路，在单片机报警信号输出端连接有蜂鸣报警电路。
所述电压采集电路Ⅰ是由具有二个分压点的分压电路Ⅰ、连接在所述分压电路Ⅰ第一分压点的二极管D2、连接在所述分压电路Ⅰ第二分压点的LM358负电压反相电路Ⅰ、连接在LM358负电压反相电路Ⅰ输出端的二极管D1构成，所述电压采集电路Ⅱ是由具有二个分压点的分压电路Ⅱ、连接在分压电路Ⅱ第一分压点的二极管D3、连接在分压电路Ⅱ第二分压点的LM358负电压反相电路Ⅱ、连接在LM358负电压反相电路Ⅱ输出端的二极管D4构成，所述二极管D2和D1的负极分别为第一路正电压及负电压采集信号输出端，所述二极管D3和D4的负极分别为第二路正电压及负电压采集信号输出端。
本实用新型的有益效果是：
1.本产品需要+5V供电，利用GPC－H系列直流电源供应器有一路固定5V电压输出的特性，不用外接电源，方便易行。
2.保护电压范围大，±3V～±50V，包括了现有半导体集成电路的电源使用范围。
3.保护速度快，本产品通过单片机对电源电压进行实时采样，确认采集的电压确实高于或低于设置的电压上下限时，会在几毫秒内控制继电器动作，将电源电压降为0V，起到保护作用。
4.需要保护的电压可在保护电压范围内随意设置，要保护的电压设置好后，打开本产品电源，保护器对电源电压进行采样并记忆，记忆完毕后保护器开始正常工作。
5.保护电压偏差可调节，本产品设置为：±1V～±4V。
附图说明
图1是本实用新型的电路方框图；
图2是电压数据采集电路Ⅰ的电路原理图；
图3是电压数据采集电路Ⅱ的电路原理图；
图4是保护电压范围选择开关的电路原理图；
图5是短路瞬间高压保护灭弧电路的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括输入端分别为直流稳压电源电压采集端U1和U2的电压数据采集电路Ⅰ和电压数据采集电路Ⅱ、单片机，单片机型号为为STC12C5202AD，带10位AD转换功能，各工作管脚功能如下：1脚RST用于单片机复位；2脚P3.0口为超压信号输出端，用于指示所测电压是否为超压状态；3脚P3.1口为欠压信号输出端，用于指示所测电压是否为欠压状态；4脚和5脚连接20M晶体Y2为单片机提供时钟源；6脚P3.3口和7脚P3.4口为输出控制信号端，用于控制继电器J1和J2以实现对产品的有效保护；10脚P1.0和11脚P1.1分别为采集电压输入端Ⅰ和采集电压输入端Ⅱ，8脚和16脚连接5V电源给单片机提供工作电压；9脚P3.7口为报警信号输出端，驱动三极管控制蜂鸣器发出超压或欠压报警提示；12脚－15脚为单片机电压值设定端。
如图2和图3所示，所述电压采集电路Ⅰ是由具有二个分压点的由电阻R10－R13构成的分压电路Ⅰ、连接在所述分压电路Ⅰ第一分压点的二极管D2、连接在所述分压电路Ⅰ第二分压点的LM358负电压反相电路Ⅰ、连接在LM358负电压反相电路Ⅰ输出端的二极管D1构成，所述LM358负电压反相电路Ⅰ是由运算放大器LM358及电阻R7－R9构成；所述电压采集电路Ⅱ是由具有二个分压点的由电阻R14－R17构成的分压电路Ⅱ、连接在分压电路Ⅱ第一分压点的二极管D4、连接在分压电路Ⅱ第二分压点的LM358负电压反相电路Ⅱ、连接在LM358负电压反相电路Ⅱ输出端的二极管D4构成，所述LM358负电压反相电路Ⅱ是由运算放大器LM358及电阻R18－R20构成；所述二极管D2和D1的负极分别为第一路正电压及负电压采集信号输出端即电压数据采集电路Ⅰ输出端，所述二极管D3和D4的负极分别为第二路正电压及负电压采集信号输出端即电压数据采集电路Ⅱ输出端。
所述电压数据采集电路Ⅰ和电压数据采集电路Ⅱ输出端分别接单片机的采样电压输入端Ⅰ和采样电压输入端Ⅱ，在单片机电压值设定端连接有保护电压范围选择开关，如图4所示，通过操作保护电压选择开关，可选择保护电压的范围。例如位置1闭合则保护电压范围为±1V，位置2闭合则保护电压范围为±2V，其他位置以此类推。
在单片机二个输出控制信号端6脚和7脚连接有短路瞬间高压保护灭弧电路，如图5所示，所述短路瞬间高压保护灭弧电路是由二路结构相同的继电器开关电路、串联在采样电压输入端Ⅰ和接地端之间的继电器节点J1以及串联在采样电压输入端Ⅱ和接地端之间的继电器节点J2构成，所述二路继电器开关电路分别由串联在输出控制信号端6脚和接地端之间的基极电阻R4、三极管Q1和继电器线圈J1构成及由串联在输出控制信号端7脚和接地端之间的基极电阻R5、三极管Q2和继电器线圈J2构成。在单片机超压信号输出端2脚和欠压信号输出端3脚连接有由超压指示灯LED1和电阻R1以用欠压指示灯LED2和电阻R2构成的超欠压指示电路，在单片机报警信号输出端9脚连接有由电阻R3、三极管Q3和报警蜂鸣器构成的蜂鸣报警电路。
当电源电压出现故障时，三极管Q1、三极管Q2导通，继电器线圈J1、J2得电，将采样电压端U1、U2对地短路，该电路消除短路瞬间高压，对进行老化的集成电路进行有效的保护。
当利用GPC-H直流电源对产品进行老化时，产品需要正负电压供电，电源电压需要稳定供电，否则会对器件产生影响，因此要监测正负电压的波动情况。当图2中电压采集端U1连接GPC-H直流电源负电压时由电阻R11、R13分压后，经电阻R8连接到LM358运算放大器，反相后经二极管D1到单片机的10脚P1.0口进行模电压转数字信号处理后，再与由保护电压选择开关事先设置好的电压进行比较，如果在某一时刻单片机检测到GPC-H直流电源电压不在允许范围内，则单片机的6脚和7脚发出控制命令启动继电器J1、J2，对正在进行的老化产品进行有效保护，同时蜂鸣器报警，如果超压则LED1灯点亮，欠压LED2灯点亮，通过对LED1、LED2灯的亮灭可以清晰的观察到电源究竟是何故障。
Claims (2)
1.直流稳压电源过、欠压保护器，包括输入端分别为直流稳压电源电压采集端U1和U2的电压数据采集电路Ⅰ和电压数据采集电路Ⅱ、单片机，所述电压数据采集电路Ⅰ和电压数据采集电路Ⅱ输出端分别接单片机的采样电压输入端Ⅰ和采样电压输入端Ⅱ，其特征是：在单片机电压值设定端连接有保护电压范围选择开关，在单片机二个输出控制信号端连接有短路瞬间高压保护灭弧电路，所述短路瞬间高压保护灭弧电路是由二路结构相同的继电器开关电路、串联在采样电压输入端Ⅰ和接地端之间的继电器节点J1以及串联在采样电压输入端Ⅱ和接地端之间的继电器节点J2构成，在单片机超压信号输出端和欠压信号输出端连接有超欠压指示电路，在单片机报警信号输出端连接有蜂鸣报警电路。
2.根据权利要求1所述的直流稳压电源过、欠压保护器，其特征是：所述电压采集电路Ⅰ是由具有二个分压点的分压电路Ⅰ、连接在所述分压电路Ⅰ第一分压点的二极管D2、连接在所述分压电路Ⅰ第二分压点的LM358负电压反相电路Ⅰ、连接在LM358负电压反相电路Ⅰ输出端的二极管D1构成，所述电压采集电路Ⅱ是由具有二个分压点的分压电路Ⅱ、连接在分压电路Ⅱ第一分压点的二极管D3、连接在分压电路Ⅱ第二分压点的LM358负电压反相电路Ⅱ、连接在LM358负电压反相电路Ⅱ输出端的二极管D4构成，所述二极管D2和D1的负极分别为第一路正电压及负电压采集信号输出端，所述二极管D3和D4的负极分别为第二路正电压及负电压采集信号输出端。
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Family Applications (1)
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| CN201620840631.9U Active CN205846695U (zh) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | 直流稳压电源过、欠压保护器 |
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2016
- 2016-08-04 CN CN201620840631.9U patent/CN205846695U/zh active Active
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