CN210465557U - 一种电压监测报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电压监测报警装置，包括含有运算放大器的电压比较电路以及与电压比较电路输入端相连且输出电压可调的基准电压电路、含有运算放大器的电压监测电路和与电压比较电路输出端相连的报警电路，本电路设计通过可调的基准电压电路来设定正常的工作电压数值，通过电压检测电路对实际需要监测的器件的电压数值进行采集，然后和基准电压共同输入到电压比较电路后输出比较结果，若电压监测电路输出电压值高于电压基准电路输出电压值时，电压比较电路输出高电平，反之，电压比较电路输出低电平，报警电路根据电压比较电路的输出结果进行报警提示，通过本电路，可以实现一个电路适应多种电压值的监测，通用性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境试验技术领域，具体的说，是一种电压监测报警装置。
背景技术
在电子产品生产过程中，为了剔除早期失效产品，产品需要在额定功率下进行通电老化筛选，直流电源预处理产品，如滤波器、防雷器、浪涌抑制器等，在老化过程中输出端接相应的模拟负载以满足老化电流要求；为了监测电源预处理产品在老化过程中的工作电压状态，需使用专用的监测装置；此类监测装置通常需要外部供电，并且具有通用性较差，成本较高，使用维护较复杂等缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电压监测报警装置，用于解决现有技术中对于直流电源预处理产品在监测老化过程工作状态电压的时需要专用的监测装置，而监测装置一般需要外部供电且通用性差，导致维护复杂并且使用成本高的问题。
本实用新型通过下述技术方案解决上述问题：
一种电压监测报警装置，包括含有运算放大器的电压比较电路以及与电压比较电路输入端相连且输出电压可调的基准电压电路、含有运算放大器的电压监测电路和与电压比较电路输出端相连的报警电路，本电路设计通过可调的基准电压电路来设定正常的工作电压数值，通过电压检测电路对实际需要监测的器件的电压数值进行采集，然后和基准电压共同输入到电压比较电路后输出比较结果，若电压监测电路输出电压值高于电压基准电路输出电压值时，电压比较电路输出高电平，反之，电压比较电路输出低电平，报警电路根据电压比较电路的输出结果进行报警提示，通过本电路，可以实现一个电路适应多种电压值的监测，通用性高，很好的解决了现有技术中因为对于直流电源预处理产品在监测老化过程工作状态电压的时需要专用的监测装置，而监测装置一般需要外部供电且通用性差，导致维护复杂并且使用成本高的问题，同时本实用新型的报警电路在使用的时候不需要单独供电电源，VDD和GND为被测产品的输入电源正负极，同时作为整个报警电路的供电电源，VO+和VO-为被测产品的输出电源正负极。
优选地，所述电压监测电路包括运算放大器U2，以及与U2正极相连的电阻R2和R1，R2的另一端连接至GND，R1的另一端连接稳压二极管D1的阳极，D1的阴极连接至VO+；U2的负极分别连接有电阻R4和R5，R5的另一端连接至U2的输出端，R4的另一端分别连接电阻R3和稳压二极管D2的阴极，D2的阳极里连接至VO-；U2的3号引脚连接至VDD，12号引脚连接至GND，电压监测电路主要用于对外部电压进行采集和处理，D1与R1、R2组成正线电压采集处理电路，将VO+电压进行处理后进入运算放大器正端；D2与R3、R4组成负线电压采集处理电路，将VO-电压进行处理后进入运算放大器负端；上述两级电压采集处理电路与电阻R5、运算放大器U2组成减法器，保证U2以及电压比较器U3的有效工作电压范围内。
优选地，所述基准电压电路包括共同与所述电压比较电路输入端相连的可调电阻R6、电阻R7和三端稳压器U1的公共端；R6的调节端与U1的输出端共同连接至VDD，R7的另一端与U1的输入端共同连接R8，R8的另一端接至GND，由于三端稳压器U1自身特性，R7两端电压始终维持在2.5V，通过调整R6的阻值，可输出不同电压值，以满足不同电压状态的被测产品的电压监测报警要求。
优选地，所述电压比较电路包括运算放大器U3以及与U3正极连接的电阻R9，R9的另一端与所述电压监测电路相连；U3的负极连接电阻R10，R10的另一端与所述基准电压电路相连；U3的3号引脚分别连接VDD和电阻R11，12号引脚连接至GND，R11的另一端连接至U3的输出端然后连接电阻R12至所述报警电路，对电压监测电路输出电压值与电压基准电路输出电压值进行比较，根据与电压值输出不同电压。当电压监测电路输出电压值高于电压基准电路输出电压值时，电压比较电路输出高电平，反之，电压比较电路输出低电平。
优选地，所述报警电路包括场效应管Q1以及与Q1漏极相连的蜂鸣器LS1的负极和发光二极管D4的阴极，D4的阳极连接电阻R13，LS1的正极连接电阻R14，R13和R14共同连接至VDD；Q1的栅极连接至电压比较电路和稳压二极管D3的阴极，D3的阳极和Q1的源极共同连接GND，当Q1与D3的连接点处为高电平时，发光二极管D4和蜂鸣器LS1工作，提醒操作人员被测设备电压异常。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本实用新型的报警电路在使用的时候不需要单独供电电源，VDD和GND为被测产品的输入电源正负极，同时作为整个报警电路的供电电源，VO+和VO-为被测产品的输出电源正负极。
(2)本实用新型由于三端稳压器U1自身特性，R7两端电压始终维持在2.5V，通过调整R6的阻值，可输出不同电压值，以满足不同电压状态的被测产品的电压监测报警要求。
(3)本实用新型电压监测电路输出电压值与电压基准电路输出电压值进行比较，根据与电压值输出不同电压。当电压监测电路输出电压值高于电压基准电路输出电压值时，电压比较电路输出高电平，反之，电压比较电路输出低电平。
(4)本实用新型通过电压检测电路对实际需要监测的器件的电压数值进行采集，然后和基准电压共同输入到电压比较电路后输出比较结果，若电压监测电路输出电压值高于电压基准电路输出电压值时，电压比较电路输出高电平，反之，电压比较电路输出低电平，报警电路根据电压比较电路的输出结果进行报警提示，通过本电路，可以实现一个电路适应多种电压值的监测，通用性高，很好的解决了现有技术中因为对于直流电源预处理产品在监测老化过程工作状态电压的时需要专用的监测装置，而监测装置一般需要外部供电且通用性差，导致维护复杂并且使用成本高的问题。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构示意图；
附图中标记：1-电压监测电路，2-基准电压电路，3-电压比较电路，4-报警电路。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
结合附图1所示，一种电压监测报警装置，其特征在于：包括含有运算放大器的电压比较电路3以及与电压比较电路3输入端相连且输出电压可调的基准电压电路2、含有运算放大器的电压监测电路1和与电压比较电路3输出端相连的报警电路4。所述电压监测电路1包括运算放大器U2，以及与U2正极相连的电阻R2和R1，R2的另一端连接至GND，R1的另一端连接稳压二极管D1的阳极，D1的阴极连接至VO+；U2的负极分别连接有电阻R4和R5，R5的另一端连接至U2的输出端，R4的另一端分别连接电阻R3和稳压二极管D2的阴极，D2的阳极里连接至VO-；U2的3号引脚连接至VDD，12号引脚连接至GND。所述基准电压电路2包括共同与所述电压比较电路3输入端相连的可调电阻R6、电阻R7和三端稳压器U1的公共端；R6的调节端与U1的输出端共同连接至VDD，R7的另一端与U1的输入端共同连接R8，R8的另一端接至GND。所述电压比较电路3包括运算放大器U3以及与U3正极连接的电阻R9，R9的另一端与所述电压监测电路1相连；U3的负极连接电阻R10，R10的另一端与所述基准电压电路2相连；U3的3号引脚分别连接VDD和电阻R11，12号引脚连接至GND，R11的另一端连接至U3的输出端然后连接电阻R12至所述报警电路4。所述报警电路4包括场效应管Q1以及与Q1漏极相连的蜂鸣器LS1的负极和发光二极管D4的阴极，D4的阳极连接电阻R13，LS1的正极连接电阻R14，R13和R14共同连接至VDD；Q1的栅极连接至电压比较电路3和稳压二极管D3的阴极，D3的阳极和Q1的源极共同连接GND。稳压二极管D1、D2的作用在于规避运算放大器的边界效应，应选用高精度的稳压二极管，本实施例中选择2.5V-5V的稳压二极管较佳。
图1中，将R1与R2相连的点视为A点，R4和R5中间与U2负极相连的点视为B点，U2的输出端与R5的交点为C点，R7、R6、U1的交点为D点，Q1的栅极和D3的阴极交点为E点，D4阴极与Q1的漏极交点为F点，D1与R1、R2组成正线电压采集处理电路，将VO+电压进行处理后经过A点进入运算放大器正端；D2与R3、R4组成负线电压采集处理电路，将VO-电压进行处理后经过B点进入运算放大器负端；上述两级电压采集处理电路与电阻R5、运算放大器U2组成减法器，使C点电压值为A点电压与B点电压之差，保证C点电压值处于运算放大器U2以及电压比较器U3的有效工作电压范围内，然后通过调整R6的阻值，可使D点输出不同电压值，以满足不同电压状态的被测产品的电压监测报警要求。
当R1＝R2＝R5＝R4时，被测产品电压降ΔV可通过R6与R7的比值进行设定，计算方式如下：
ΔV＝2.5*R6/R7-VD1-VD2
其中VD1为D1两端电压，VD2为D2两端电压。
最后对电压监测电路C点输出电压值与电压基准电路D点输出电压值进行比较，根据C点与D点电压值输出不同电压。当C点电压值高于D点电压值时，电压比较电路输出高电平，当C点电压值低于D点电压值时，电压比较电路输出低电平到报警电路，当E点为高电平时，发光二极管D4和蜂鸣器LS1工作，提醒操作人员被测设备电压异常，反之E点为低电平时，F点为高电平发光二极管D4和蜂鸣器LS1都不工作。
尽管这里参照本实用新型的解释性实施例对本实用新型进行了描述，上述实施例仅为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (5)
1.一种电压监测报警装置，其特征在于：包括含有运算放大器的电压比较电路以及与电压比较电路输入端相连且输出电压可调的基准电压电路、含有运算放大器的电压监测电路和与电压比较电路输出端相连的报警电路。
2.根据权利要求1所述的电压监测报警装置，其特征在于：所述电压监测电路包括运算放大器U2，以及与U2正极相连的电阻R2和R1，R2的另一端连接至GND，R1的另一端连接稳压二极管D1的阳极，D1的阴极连接至VO+；U2的负极分别连接有电阻R4和R5，R5的另一端连接至U2的输出端，R4的另一端分别连接电阻R3和稳压二极管D2的阴极，D2的阳极里连接至VO-；U2的3号引脚连接至VDD，12号引脚连接至GND。
3.根据权利要求1所述的电压监测报警装置，其特征在于：所述基准电压电路包括共同与所述电压比较电路输入端相连的可调电阻R6、电阻R7和三端稳压器U1的公共端；R6的调节端与U1的输出端共同连接至VDD，R7的另一端与U1的输入端共同连接R8，R8的另一端接至GND。
4.根据权利要求1所述的电压监测报警装置，其特征在于：所述电压比较电路包括运算放大器U3以及与U3正极连接的电阻R9，R9的另一端与所述电压监测电路相连；U3的负极连接电阻R10，R10的另一端与所述基准电压电路相连；U3的3号引脚分别连接VDD和电阻R11，12号引脚连接至GND，R11的另一端连接至U3的输出端然后连接电阻R12至所述报警电路。
5.根据权利要求1所述的电压监测报警装置，其特征在于：所述报警电路包括场效应管Q1以及与Q1漏极相连的蜂鸣器LS1的负极和发光二极管D4的阴极，D4的阳极连接电阻R13，LS1的正极连接电阻R14，R13和R14共同连接至VDD；Q1的栅极连接至电压比较电路和稳压二极管D3的阴极，D3的阳极和Q1的源极共同连接GND。
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