CN206331032U - 一种交直流输入电压切换检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的是一种交直流输入电压切换检测电路，包括交流取样电路、直流取样电路及压频转换电路，所述的交流取样电路具有交流采样电压输出端SENac和交流采样输出的地端GNDac；所述的直流取样电路包括直流采样电压输出端SENdc和直流采样输出的地端GNDDC，还包括继电器K1，所述的压频转换电路包括压频转换控制芯片U2；所述的继电器K1吸合时，压频转换控制芯片U2的Vin和‑Vs分别与交流采样电压输出端SENac和交流采样输出的地端GNDac相连，所述的继电器K1不吸合时压频转换控制芯片U2的Vin和‑Vs分别与直流采样电压输出端SENdc和直流采样输出的地端GNDDC相连。本实用新型电路简单，控制方便，可靠性高，适用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及交直流输入电压切换检测电路。
背景技术
开关电源的应用领域非常广泛，随着现代电子技术的不断发展，对电源可靠性的要求也越来越高，尤其在一些诸如高层建筑、小区、医院、机场、码头、消防、冶金、化工、纺织等不允许停电的重要场所，更是要求严格。对于用电可靠性的提高，除了加强开关电源本身的质量以外，通常采用备份的方式进行保障，如增加备用电源，或输出端采用电池供电备用，这些都可以在电源损坏的情况下保证用电设备不会断电或继续使用一段时间。另外，采用双电源输入供电进行备用的方式，也是一种非常普遍的可靠性保障方法，由于双电源供电方式不需增加另外的备用电源，可以大大节省成本，提高使用效率，因此备受推广。
在如今的智能化开关电源中，通常都会带有监控及显示屏，用来显示开关电源的工作状态，以及对电源模块进行控制，其中一个非常重要的参数是需要在监控中对开关电源的输入电压进行显示，以便对开关电源的工作状态进行管理。根据用户现场的实际供电情况，采用双电源供电方式供电的方法主要有三种：双交流电源供电方式、双直流电源供电方式、交直流电源供电方式。对于前两种方式，由于电源检测及校准方式无差别，因此只需直接检测输入的交流电压或直流电压即可。而对于交直流电源供电方式，由于交流电压与直流电压的检测会有不同，因此通常交流电压需采用一套电路检测，而直流电压需要用另一套电路进行检测，然后通过不同的I/O口输入连接至单片机进行电压计算、校准与显示，这种方式由于需要采用两套电路检测电压，并且也多占用了单片机的I/O口资源，造成了开关电源软硬件资源上不必要的浪费。
实用新型内容
为解决交直流电源供电方式输入电压显示需要采用两套电路检测电压，以及占用单片机资源等不必要的软硬件资源浪费现象，本实用新型提供了一种交直流输入电压切换检测电路，在交流电压输入的时候，输入电压经整流滤波后进行分压，由继电器常开触点进入压频转换芯片，将电压信号转换成频率信号，进入单片机I/O口进行处理。当直流电压输入的时候，输入电压直接通过分压后，由继电器常闭触点进入压频转换芯片转换成频率信号进入单片机处理。继电器的切换通过光耦进行控制。
本实用新型为实现以上技术要求而采用的技术方案是：一种交直流输入电压切换检测电路，包括交流取样电路、直流取样电路及压频转换电路，所述的交流取样电路具有交流采样电压输出端SENac和交流采样输出的地端GNDac；所述的直流取样电路包括直流采样电压输出端SENdc和直流采样输出的地端GNDDC，还包括继电器K1，所述的压频转换电路包括压频转换控制芯片U2；所述的继电器K1吸合时，压频转换控制芯片U2的Vin和-Vs分别与交流采样电压输出端SENac和交流采样输出的地端GNDac相连，所述的继电器K1不吸合时压频转换控制芯片U2的Vin和-Vs分别与直流采样电压输出端SENdc和直流采样输出的地端GNDDC相连。
本实用新型电路简单，控制方便，可靠性高，适用性强。
进一步的，上述的交直流输入电压切换检测电路中：所述的继电器K1的绕组控制电路包括光耦U1、三极管Q1，在所述的光耦U1的原边，交流采样电压输出端SENac与光耦U1原边的阳极相连，光耦U1原边阴极与交流输入采样电压的地GNDac相连；在所述的光耦U1的副边，工作电压VCC端通过电阻R2接光耦U1副边集电极，光耦U1副边发射极通过电阻R4接地，光耦U1副边发射极接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极通过继电器K1的绕组接工作电源VCC端，三极管Q1的发射极接地。
进一步的，上述的交直流输入电压切换检测电路中：在所述的光耦U1的原边还包括限流电阻R1，所述的限流电阻R1连接在交流采样电压输出端SENac与光耦U1原边的阳极之间。
进一步的，上述的交直流输入电压切换检测电路中：在所述的光耦U1的集电极与三极管Q1的集电极之间串连有电阻R3。
进一步的，上述的交直流输入电压切换检测电路中：在三极管Q1的基极与地之间还设置有电容C1。
进一步的，上述的交直流输入电压切换检测电路中：在电源VCC端与三极管集电极之间还设置有二极管D1，所述的二极管D1的阴极接所述的三极管Q1的集电极。
与市场主流的交流输入电压与直流输入电压分别检测的方式相比，本实用新型具有以下优点：
1、经济，成本低。
由于本实用新型的应用，使得交直流电压检测所需的两套检测电路可以简化为一套检测电路，以及压频转换芯片，在同样实现产品交直流电压检测功能的同时，大大节省了产品的硬件成本。
2、节省产品软硬件资源。
由于本实用新型的应用，使得交直流电压检测电路所需单片机的I/O口减少，同时也降低了软件编程的难度，在电源产品智能化不断提高的现状下，使得产品的软硬件资源利用率得到了较好的提升。
3、简单、实用、可靠。
本实用新型简单方便，器件不多，产品可靠，实用性强。
以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例是一款通信用系统电源，由于应用环境为机房内非常重要的核心设备，任何情况下不允许机房核心设备出现断电情况，并且由于机房输入电源的限制，因此在本款系统电源中采用了交直流双路输入电压的方式供电，系统默认优先供电方式为交流市电电压供电，在交流市电输入电压出现停电情况下，直接由直流输入电压供电，保证在交流市电输入电压停电的情况下电源仍然能够正常工作，从而保障机房核心设备不致出现断电事故。本系统电源带监控单元，并具备远程监控功能，操作者通过LAN通讯接口可以远程查看电源工作状态，包括交流供电与直流供电的输入电压等参数。为达到产品使用要求，特使用了本实用新型一种交直流输入电压切换检测电路，如图1所示，以满足本通信系统电源技术参数要求。
如图1所示，本实施例中，包括用于通过检测交流输入电压有无从而控制光耦导通状态的输入状态控制电路，还包括交直流采样电压切换电路，以及压频转换电路，交直流电压切换电路分别与输入状态控制电路和压频转换电路相连。
输入状态控制电路包括交流采样电压SENac+、限流电阻R1和光耦U1原边；限流电阻R1串连在交流采样电压SENac+与光耦U1原边的阳极之间，光耦U1原边阴极与交流输入采样电压的地GNDac相连；交流采样电压SENac+为市电电压通过整流、滤波、分压后的采样电压，所述的交流采样电压SENac+通过限流电阻R1与光耦U1的阳极(1脚)相连，光耦U1的阴极(2脚)接交流采样电压负极。交直流采样电压切换电路包括光耦U1的副边，限流电阻R2、限流电阻R3，分压电阻R4，滤波电容C1，三极管Q1，继电器K1；限流电阻R2的一端接供电电源Vcc，另一端与光耦U1的副边集电极及限流电阻R3的一端相连，光耦U1的副边发射极与分压电阻R4，滤波电容C1，以及三极管Q1的基极相连，三极管Q1的发射极与分压电阻R4的另一端以及滤波电容C1的另一端一起接地；三极管Q1的集电极与继电器K1的线圈(8脚)一端以及限流电阻R3的另一端相连；继电器K1的线圈另一端(7脚)与供电电源Vcc相连；所述的继电器K1由两组触点组成，其中一组触点的常闭触点(2脚与3脚)分别接直流输入采样电压正极SENdc+端与采样输出电压正极SENout+端，常开触点(1脚)接交流输入采样电压SENac+端，另一组触点的常闭触点(5脚和6脚)分别接直流输入采样电压负极GNDdc端与采样输出电压负极GND端，常开触点(4脚)接交流输入采样电压负极GNDac端。实践中，交流输入采样电压SENac+端是对交流电(市电)进行采样后变换成直流信号。
压频转换电路主要由压频转换控制芯片U2组成。
实施例中一种交直流输入电压切换检测电路，其控制原理介绍如下：
在交直流输入电压切换检测电路中，当有交流电压(市电)输入时，经整流分压后的采样交流电压SENac+，通过光耦U1原边(1脚与2脚)，使光耦U1原边发光二极管导通，光耦U1副边光敏三极管(3脚与4脚)导通，三极管Q1基极得到高电平进入导通状态，从而控制继电器K1原边线圈(7脚与8脚)导通，继电器K1副边常开触点(1脚与3脚)吸合，SENac+交流采样电压进入压频转换芯片U2(LM331)的电压采样输入Vin脚(7脚)，经U2将电压信号转换成频率信号后，由U2的频率信号输出Fout脚(3脚)输出，供给单片机计算及显示交流输入电压使用。
当交流电压(市电)出现停电等异常情况时，经整流分压后的采样交流电压SENac+为零，则光耦U1不导通，三极管Q1基极为低电平进入截止状态，从而继电器K1原边线圈(7脚与8脚)不导通，继电器K1不动作，副边常闭触点(1脚与3脚)接触，SENdc+直流采样电压进入压频转换芯片U2(LM331)的电压采样输入Vin脚(7脚)，经U2将电压信号转换成频率信号后，由U2的频率信号输出Fout脚(3脚)输出，供给单片机计算及显示直流输入电压使用。
综上所述，本实用新型一种交直流输入电压切换检测电路通过以上实施例，在实现了通信用系统电源机房核心设备高可靠性供电要求的情况下，仅需少量软硬件资源，即可在交直流输入电压供电情况下，分别自动检测并显示交直流输入电压的监控要求，达到了本实用新型电路的控制目的。
Claims (6)
1.一种交直流输入电压切换检测电路，包括交流取样电路、直流取样电路及压频转换电路，所述的交流取样电路具有交流采样电压输出端SENac和交流采样输出的地端GNDac；所述的直流取样电路包括直流采样电压输出端SENdc和直流采样输出的地端GNDDC，其特征在于：还包括继电器K1，所述的压频转换电路包括压频转换控制芯片U2；所述的继电器K1吸合时，压频转换控制芯片U2的Vin和-Vs分别与交流采样电压输出端SENac和交流采样输出的地端GNDac相连，所述的继电器K1不吸合时压频转换控制芯片U2的Vin和-Vs分别与直流采样电压输出端SENdc和直流采样输出的地端GNDDC相连。
2.根据权利要求1所述的交直流输入电压切换检测电路，其特征在于：所述的继电器K1的绕组控制电路包括光耦U1、三极管Q1，在所述的光耦U1的原边，交流采样电压输出端SENac与光耦U1原边的阳极相连，光耦U1原边阴极与交流输入采样电压的地GNDac相连；在所述的光耦U1的副边，工作电压VCC端通过电阻R2接光耦U1副边集电极，光耦U1副边发射极通过电阻R4接地，光耦U1副边发射极接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极通过继电器K1的绕组接工作电源VCC端，三极管Q1的发射极接地。
3.根据权利要求2所述的交直流输入电压切换检测电路，其特征在于：在所述的光耦U1的原边还包括限流电阻R1，所述的限流电阻R1连接在交流采样电压输出端SENac与光耦U1原边的阳极之间。
4.根据权利要求2所述的交直流输入电压切换检测电路，其特征在于：在所述的光耦U1的集电极与三极管Q1的集电极之间串连有电阻R3。
5.根据权利要求2所述的交直流输入电压切换检测电路，其特征在于：在三极管Q1的基极与地之间还设置有电容C1。
6.根据权利要求2所述的交直流输入电压切换检测电路，其特征在于：在电源VCC端与三极管集电极之间还设置有二极管D1，所述的二极管D1的阴极接所述的三极管Q1的集电极。
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|---|---|---|---|---|
| CN109980928A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-05 | 北京无线电测量研究所 | 一种高压输入t/r组件的通道电源故障隔离电路及装置 |
| CN112462291A (zh) * | 2020-11-08 | 2021-03-09 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种多路电源上电检测电路 |
| CN115616281A (zh) * | 2022-10-21 | 2023-01-17 | 广州普迩太科技有限公司 | 一种uDL2杂散电流测试仪及其检测方法 |
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