CN209044598U - 一种电压检测隔离电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种电压检测隔离电路，属于板卡设计技术领域，对待测电压所在电路的故障做出预警信息，基准电压产生电路产生基准电压，并将基准电压输入到电压比较电路，电压比较电路还连接待测电压，电压比较电路的输出端通过开关电路和隔离反馈电路输出电平信号，电平信号反馈至基准电压产生电路的MCU，MCU根据电平信号对待测电压所在电路的故障做出预警，与现有技术相比，本实用新型MCU通过电平信号来检测待测电压所在的待测电路的状态，并快速发出预警信息，且电平信号与待测电压隔离，不影响对待测电压的检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及板卡设计技术领域,具体地说是一种电压检测隔离电路。
背景技术
电子电路设计中通常都会考虑到过压、欠压、过流保护等故障，当电路供电发生故障时，需要及时采取相应措施，及时发出故障警告信息，使电源断开或者切换工作模式，进入保护转态，这样避免造成不必要的损失。
目前对于过压、欠压、过流等故障一般采用集成电路或搭建电路来进行断电或控制系统停止工作，但这些方法不能快速的判断系统的状态并进行反应。
实用新型内容
本实用新型提供了一种电压检测隔离电路，以解决现有技术中对电子电路中出现过压、欠压、过流保护等故障时快速的判断系统的状态并进行反应的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案：
本实用新型提供了一种电压检测隔离电路，包括依次连接的基准电压产生电路、电压比较电路、开关电路和隔离反馈电路，所述电压比较电路还连接待测电压，所述隔离反馈电路还连接基准电压产生电路。
可选地，所述基准电压产生电路包括依次连接的按键电路、MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)和D/A(Digital/analog，数/模)转换芯片，所述按键电路包括开关S1，所述开关S1的一端与MCU的外部中断接口连接，所述开关S1的另一端接地，电容C1的一端与开关S1的一端连接，电容C1的另一端与开关S1的另一端连接，电阻R5的一端与开关S1的一端连接，电阻R5的另一端与+5V电源连接，所述MCU的数字信号输出端连接D/A转换芯片，所述D/A转换芯片的模拟信号输出端连接所述电压比较电路。
可选地，所述电压比较电路包括电压比较器，所述电压比较器的高电平输入端连接D/A转换芯片的模拟信号输出端，低电平输入端连接待测电压信号，输出端连接所述开关电路。
可选地，所述开关电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极分别连接电压比较器的输出端和电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电源Vcc1，三极管Q1的发射极接地，集电极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电源Vcc1。
可选地，所述隔离反馈电路包括光耦U2，所述光耦U2的1管脚连接电阻R3的一端，2管脚连接电阻R3的另一端，3管脚接地，4管脚通过电阻R4连接电源Vcc2，所述光耦U2的4管脚还连接MCU的第一IO接口。
可选地，MCU的第二IO接口还连接LED灯。
实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
1、本实用新型的基准电压产生电路产生基准电压，并将基准电压输入到电压比较电路的高电平输入端，电压比较电路的低电平输入端连接待测电压，电压比较电路的输出端通过开关电路和隔离反馈电路输出电平信号，电平信号反馈至基准电压产生电路的MCU，MCU根据电平信号的种类对待测电压所在电路是否发生故障通过LED灯做出预警，能够快速的判断待测电压所在电路是否发生故障，若有故障快速的通过LED灯做出预警。
2、光耦隔离电路输出的电平信号与待测电压隔离，不影响对待测电压的检测，减少了对待测电压的干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型电压检测隔离电路结构图；
图2是本实用新型电压检测隔离电路图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
如图1所示，本实用新型电压检测隔离电路结构图，包括依次连接的基准电压产生电路1、电压比较电路2、开关电路3和隔离反馈电路4，电压比较电路2还连接待测电压，隔离反馈电路4还连接基准电压产生电路1。
基准电压产生电路包括依次连接的按键电路、MCU和D/A转换芯片，通过按键电路设置数字电压，MCU将数字电压传输到D/A转换芯片，D/A转换芯片将数字电压转换为模拟电压，将模拟电压作为基准电压传输到电压比较电路的高电平输入端，电压比较电路的低电平输入端输入待测电压，电压比较电路的输出信号经过开关电路和隔离反馈电路输出电平信号，电平信号输入到基准电压产生电路的MCU中，MCU根据电平信号做出反应。
如图2所示，本实用新型的一种电压检测隔离电路，基准电压产生电路包括依次连接的按键电路、MCU和D/A转换芯片，MCU的型号为STM32，D/A转换芯片的型号为TLC5628，按键电路包括开关S1，开关S1的一端与MCU的外部中断接口连接，开关S1的另一端接地，电容C1的一端与开关S1的一端连接，电容C1的另一端与开关S1的另一端连接，电阻R5的一端与开关S1的一端连接，电阻R5的另一端与+5V电源连接，MCU的数字信号输出端连接D/A转换芯片，D/A转换芯片的模拟信号输出端连接电压比较电路。
电压比较电路包括电压比较器U1，电压比较器U1的高电平输入端连接D/A转换芯片的模拟信号输出端，低电平输入端连接待测电压信号，输出端连接开关电路。
开关电路包括三极管Q1，三极管Q1的基极分别连接电压比较器U1的输出端(引脚3)和电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电源VCC1，三极管Q1的发射极接地，集电极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电源VCC1，电压比较器U1的引脚4连接电源VCC1，电压比较器U1的引脚5接地。
隔离反馈电路包括光耦U2，光耦U2的1管脚连接电阻R3的一端，2管脚连接电阻R3的另一端，3管脚接地，4管脚通过电阻R4连接电源VCC2，光耦U2的4管脚输出电平信号，此电平信号记为Signal，电平信号连接MCU的第一IO接口。
电源VCC1和电源VCC2的电压都在[3,12]伏特范围内。
MCU的第二IO接口连接LED灯，MCU根据电平信号对LED灯进行控制。
若D/A转换芯片是n位的，则分辨率是1/2n，当D/A转换芯片的参考电压为V时，则D/A转换芯片输出的模拟电压为N*V/2n，即+Vref＝N*V/2n，+Vref为电压比较器U1输入的基准电压,其中N(1≤N≤2n)为通过按键电路设置的数字电压。
待测电压是来自待测电路的电压，待测电压记为-Vref，当待测电压大于基准电压时，电压比较器U1的引脚3输出低电平，三极管Q1截止，光耦U2不导通，Signal为高电平，此高电平信号反馈至MCU；当待测电压小于基准电压时，U1的引脚3输出高电平，三极管Q1导通，光耦U2导通，Signal为低电平，此低电平信号反馈至MCU。
当反馈至MCU的电平信号为高电平时，待测电压大于基准电压，此时待测电路没有出现欠压或短路故障，MCU不做出反应；当反馈至MCU的电平信号为低电平时，待测电压小于基准电压，此时待测电路出现欠压或短路故障，MCU发出高电平信号使LED灯点亮，对待测电路的故障状态发出报警信息。
以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种电压检测隔离电路，其特征是，包括依次连接的基准电压产生电路、电压比较电路、开关电路和隔离反馈电路，所述电压比较电路还连接待测电压，所述隔离反馈电路还连接基准电压产生电路。
2.根据权利要求1所述的一种电压检测隔离电路，其特征是，所述基准电压产生电路包括依次连接的按键电路、MCU和D/A转换芯片，所述按键电路包括开关S1，所述开关S1的一端与MCU的外部中断接口连接，所述开关S1的另一端接地，电容C1的一端与开关S1的一端连接，电容C1的另一端与开关S1的另一端连接，电阻R5的一端与开关S1的一端连接，电阻R5的另一端与+5V电源连接，所述MCU的数字信号输出端连接D/A转换芯片，所述D/A转换芯片的模拟信号输出端连接所述电压比较电路。
3.根据权利要求2所述的一种电压检测隔离电路，其特征是，所述电压比较电路包括电压比较器，所述电压比较器的高电平输入端连接D/A转换芯片的模拟信号输出端，低电平输入端连接待测电压信号，输出端连接所述开关电路。
4.根据权利要求3所述的一种电压检测隔离电路，其特征是，所述开关电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极分别连接电压比较器的输出端和电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电源VCC1，三极管Q1的发射极接地，集电极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电源VCC1。
5.根据权利要求4所述的一种电压检测隔离电路，其特征是，所述隔离反馈电路包括光耦U2，所述光耦U2的1管脚连接电阻R3的一端，2管脚连接电阻R3的另一端，3管脚接地，4管脚通过电阻R4连接电源VCC2，所述光耦U2的4管脚还连接MCU的第一IO接口。
6.根据权利要求5所述的一种电压检测隔离电路，其特征是，MCU的第二IO接口还连接LED灯。
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|---|---|---|---|---|
| CN110471481A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-19 | 南京中感微电子有限公司 | 一种高精度调压器 |
| CN113866667A (zh) * | 2020-06-12 | 2021-12-31 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 高压互锁电路及其检测方法 |
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