CN207398918U - 消防设备电源监控系统的电池充电保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种消防设备电源监控系统的电池充电保护电路，该电路主要有稳压芯片、运放比较器、场效应管及电阻、电感、电容、二极管、光耦和发光二极管组成。稳压芯片及相应电路提供输出电压电源，运放及其电路作为反馈信号，进而根据电压参数控制输出电流大小。充电电路的前端和后端，均有光耦和场效应管组建的开关电路，受单片机I/O控制，对于出现短路、过流等异常状况时，进行电路保护。电路简单可靠，信号采集准确，便于数据处理及判断，适合应用到电池充电保护电路的各类监控器（主机）中。

Description

消防设备电源监控系统的电池充电保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种消防设备电源监控系统，尤其是一种消防设备电源监控系统的电池充电保护电路。

背景技术

随着社会的快速发展，现代大体量建筑、公众集聚场所建筑和一类高层建筑越来越多，其消防控制中心控制着自动报警系统、自动喷洒系统、消防事故广播系统、防排烟系统、气体灭火系统、消火栓系统、应急照明系统等多个消防安全系统的操作，是建筑消防安全的关键。而消防控制室的火灾报警系统以及相关的消防联动设备能否正常工作，又取决于消防设备电源的工作状态。因此，在火灾情况下，如果消防设备电源不能可靠、稳定地工作，投入大量资金的消防设施可能形同虚设。近年来，因消防设备电源失控造成消防设备失灵，致使火灾蔓延的事故也一直屡见不鲜。作为一套检测消防设备电源的监控设备，其主备电自动切换功能对于不间断监控角色来说就至关重要了。其电池的充电放电保护电路，首当其冲地担当起主备电自主切换的使命，保证整个系统24小时不间断运行。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种消防设备电源监控系统的电池充电保护电路，显著改善电池充电的控制效果，有效保护电路的安全性和可靠性。

按照本实用新型提供的技术方案，一种消防设备电源监控系统的电池充电保护电路，其特征是：包括充电指示电路和充电稳压电路；

所述充电稳压电路包括光耦IC2、光耦IC5和电源芯片IC3，光耦IC2和光耦IC5采用PC817，电源芯片IC3采用XL4015E1，光耦IC2的输入端阳极连接5V电压，光耦IC2的输入端阴极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接电池输入信号，光耦IC2的发射极接地，光耦IC2的集电极连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接电阻R8的一端和场效应管M1的栅极，场效应管M1的漏极连接阻R8的另一端30V电压，场效应管M1的源极连接电源芯片IC3的输入电压端、电容C6的一端、电容C5的一端和电容C4的一端，电容C4的另一端和电容C5的另一端接地，电源芯片IC3的内部电压调节旁路电容端连接电容C6的另一端，电源芯片IC3的反馈端连接电容C7的一端、电阻R11的一端和电阻R12的一端，电阻R12的另一端接地，电源芯片IC3的功率输出端连接电感L1的一端和二极管D9的负极，二极管D9的正极接地，电感L1的另一端连接电容C7的另一端、电阻R11的另一端、电容C8的一端、电容C9的一端和二极管D5的正极，电容C8的另一端和电容C9的另一端接地，二极管D5的负极连接电阻R15的一端、场效应管M2的源极和按键J1的第一端，场效应管M2的栅极连接电阻R15的另一端和电阻R16的一端，场效应管M2的漏极连接按键J1的第二端，电阻R16的另一端连接光耦IC5的集电极，光耦IC5的阳极接5V电压，光耦IC5的阴极连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接电池输出信号，光耦IC5的发射极接地。

进一步的，所述充电指示电路包括运算放大器IC1，运算放大器IC1采用LM358-2，运算放大器IC1为双运算放大器，包括运算放大器IC1a和运算放大器IC1b，运算放大器IC1a的反相输入端连接电容C2的一端、电容C1的一端、电阻R3的一端、电阻R2的一端和电阻R1的一端，电阻R1的另一端接5V电压，电阻R2的另一端接地，电容C2的另一端接地，运算放大器IC1a的输出端连接发光二极管D4的正极和电容C1的另一端，发光二极管D4的负极连接电阻R11的一端和电阻R12的一端，运算放大器IC1a的同相输入端连接电容C3的一端和电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地，电容C3的另一端接地，运算放大器IC1a的负电源端接地；运算放大器IC1b的同相输入端连接电阻R4的一端和电阻R3的另一端，电阻R4的另一端接地，运算放大器IC1b的反相输入端连接电容C3的一端和电阻R13的一端，运算放大器IC1b的输出端连接发光二极管D1的正极和发光二极管D2的负极，发光二极管D1的负极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地；运算放大器IC1b的正电源端连接电阻R1的另一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接发光二极管的正极。

本实用新型的优点在于，采用比较普遍、价格便宜的元器件，组成性能优良、安全、可靠的检测电路，大大节约成本，电路简洁实用，提高产品整体质量。

附图说明

图1为电池充电保护控制电路图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型所述消防设备电源监控系统的电池充电保护电路包括充电指示电路和充电稳压电路；

所述充电稳压电路包括光耦IC2、光耦IC5和电源芯片IC3，光耦IC2和光耦IC5采用PC817，电源芯片IC3采用XL4015E1，光耦IC2的输入端阳极连接5V电压，光耦IC2的输入端阴极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接电池输入信号，光耦IC2的发射极接地，光耦IC2的集电极连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接电阻R8的一端和场效应管M1的栅极，场效应管M1的漏极连接阻R8的另一端30V电压，场效应管M1的源极连接电源芯片IC3的输入电压端、电容C6的一端、电容C5的一端和电容C4的一端，电容C4的另一端和电容C5的另一端接地，电源芯片IC3的内部电压调节旁路电容端连接电容C6的另一端，电源芯片IC3的反馈端连接电容C7的一端、电阻R11的一端和电阻R12的一端，电阻R12的另一端接地，电源芯片IC3的功率输出端连接电感L1的一端和二极管D9的负极，二极管D9的正极接地，电感L1的另一端连接电容C7的另一端、电阻R11的另一端、电容C8的一端、电容C9的一端和二极管D5的正极，电容C8的另一端和电容C9的另一端接地，二极管D5的负极连接电阻R15的一端、场效应管M2的源极和按键J1的第一端，场效应管M2的栅极连接电阻R15的另一端和电阻R16的一端，场效应管M2的漏极连接按键J1的第二端，电阻R16的另一端连接光耦IC5的集电极，光耦IC5的阳极接5V电压，光耦IC5的阴极连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接电池输出信号，光耦IC5的发射极接地；

所述充电指示电路包括运算放大器IC1，运算放大器IC1采用LM358-2，运算放大器IC1为双运算放大器，包括运算放大器IC1a和运算放大器IC1b，运算放大器IC1a的反相输入端连接电容C2的一端、电容C1的一端、电阻R3的一端、电阻R2的一端和电阻R1的一端，电阻R1的另一端接5V电压，电阻R2的另一端接地，电容C2的另一端接地，运算放大器IC1a的输出端连接发光二极管D4的正极和电容C1的另一端，发光二极管D4的负极连接电阻R11的一端和电阻R12的一端，运算放大器IC1a的同相输入端连接电容C3的一端和电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地，电容C3的另一端接地，运算放大器IC1a的负电源端接地；运算放大器IC1b的同相输入端连接电阻R4的一端和电阻R3的另一端，电阻R4的另一端接地，运算放大器IC1b的反相输入端连接电容C3的一端和电阻R13的一端，运算放大器IC1b的输出端连接发光二极管D1的正极和发光二极管D2的负极，发光二极管D1的负极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地；运算放大器IC1b的正电源端连接电阻R1的另一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接发光二极管的正极。

本实用新型所述消防设备电源监控系统的电池充电保护电路，有两组独立的稳压电路和运放比较电路，有效保证了充电电流的精准控制和调节，为电池的安全使用提供了前提保障。

消防设备电源监控系统的电池充电保护电路中二极管D5作为单向导通器件，在主电失电或者欠压时，可以防止后端电流的反灌，此时完全由电池供电，保证了整个电路的安全和可靠。消防设备电源监控系统的电池充电保护电路，充电的各种状态（充满、恒流）等等，均有相应指示灯（D1、D2、D3）做出状态指示，为电路调试和故障判断提供了便利。

本实用新型中，反馈电阻阻值和精度的选取非常重要。电阻精度必须选择1%的电阻，电阻阻值的选择，必须满足设计参数要求，这样采集到的数据才是合理、有效的。

本实用新型的核心作用在于，根据设计参数的要求，能够将输入电压可以恒流恒压地给铅蓄电池充电；当主电断电时，可以自动切换到备电供电。

本实用新型将电源芯片作为整个电路输出电压的核心部件，与运放电路配合检测，保证了在充电过程中，对输出电流进行有效的调节、控制，保护了后端配接电池的安全使用。电路中二极管D5作为单向导通器件，在主电30V失电时，可以防止后端电流的反灌，保护稳压电路的安全。功率电感L1/L2作为储能器件，其额定电流不低于5A，这样可以保证输出功率足够达到要求。场效应管M1、M2与光耦IC2、IC5组成的开关电路，可以对整个电路的输入、输出电源进行实时控制，方便整个系统的电源管理。

本实用新型所述消防设备电源监控系统是广泛应用于学校、酒店、商场、民用建筑、医院、石油化工、通讯及军事设施等重要场所，所以作为该系统正常运行的电源供电系统，电池充电保护电路就显得尤为重要。消防设备电源监控系统中的电池充电保护电路，能够做到安全、实用，为各类消防监控系统及其衍生产品所应用，提高系统稳定性和可靠性，增加产品市场竞争力，为企业增加效益。

Claims (2)

1.一种消防设备电源监控系统的电池充电保护电路，其特征是：包括充电指示电路和充电稳压电路；

所述充电稳压电路包括光耦IC2、光耦IC5和电源芯片IC3，光耦IC2和光耦IC5采用PC817，电源芯片IC3采用XL4015E1，光耦IC2的输入端阳极连接5V电压，光耦IC2的输入端阴极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接电池输入信号，光耦IC2的发射极接地，光耦IC2的集电极连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接电阻R8的一端和场效应管M1的栅极，场效应管M1的漏极连接阻R8的另一端30V电压，场效应管M1的源极连接电源芯片IC3的输入电压端、电容C6的一端、电容C5的一端和电容C4的一端，电容C4的另一端和电容C5的另一端接地，电源芯片IC3的内部电压调节旁路电容端连接电容C6的另一端，电源芯片IC3的反馈端连接电容C7的一端、电阻R11的一端和电阻R12的一端，电阻R12的另一端接地，电源芯片IC3的功率输出端连接电感L1的一端和二极管D9的负极，二极管D9的正极接地，电感L1的另一端连接电容C7的另一端、电阻R11的另一端、电容C8的一端、电容C9的一端和二极管D5的正极，电容C8的另一端和电容C9的另一端接地，二极管D5的负极连接电阻R15的一端、场效应管M2的源极和按键J1的第一端，场效应管M2的栅极连接电阻R15的另一端和电阻R16的一端，场效应管M2的漏极连接按键J1的第二端，电阻R16的另一端连接光耦IC5的集电极，光耦IC5的阳极接5V电压，光耦IC5的阴极连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接电池输出信号，光耦IC5的发射极接地。

2.如权利要求1所述的消防设备电源监控系统的电池充电保护电路，其特征是：所述充电指示电路包括运算放大器IC1，运算放大器IC1采用LM358-2，运算放大器IC1为双运算放大器，包括运算放大器IC1a和运算放大器IC1b，运算放大器IC1a的反相输入端连接电容C2的一端、电容C1的一端、电阻R3的一端、电阻R2的一端和电阻R1的一端，电阻R1的另一端接5V电压，电阻R2的另一端接地，电容C2的另一端接地，运算放大器IC1a的输出端连接发光二极管D4的正极和电容C1的另一端，发光二极管D4的负极连接电阻R11的一端和电阻R12的一端，运算放大器IC1a的同相输入端连接电容C3的一端和电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地，电容C3的另一端接地，运算放大器IC1a的负电源端接地；运算放大器IC1b的同相输入端连接电阻R4的一端和电阻R3的另一端，电阻R4的另一端接地，运算放大器IC1b的反相输入端连接电容C3的一端和电阻R13的一端，运算放大器IC1b的输出端连接发光二极管D1的正极和发光二极管D2的负极，发光二极管D1的负极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地；运算放大器IC1b的正电源端连接电阻R1的另一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接发光二极管的正极。