CN211878084U - 一种掉电告警电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及电力电子技术领域，公开了一种掉电告警电路及电子设备，该电路通过设置整流电路将输入交流电转换为直流电，通过在整流电路输出端设置第一比较电路判定整流后的直流电是否掉电，且在掉电时输出掉电信号，掉电信号再通过演示告警信号延时预定时长后输出告警信号，本申请提供的掉电延时电路能够精确地对发出告警信号的延时时序进行控制，并在输入交流电回复时快速复位。

Description

一种掉电告警电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种掉电告警电路及电子设备。

背景技术

在电力电子应用场合中，需要对输入交流电进行实时检测，在输入交流电异常掉电时能够快速检测到，并给出告警信号提醒系统进行保护，且在输入电压恢复时，也能快速复位给出的告警信号，让系统能重新启动或者正常工作。

在实现本实用新型过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：现有的掉电告警电路中，通常在电路的输入端口设置滤波电容对输入的交流电进行滤波，这类滤波电容由于输入交流电的不稳定，延时无法得到精确控制。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种能够精确控制延时的掉电告警电路及电子设备。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型实施例中提供了一种掉电告警电路，包括：

整流电路，所述整流电路的输入端用于输入交流电；

第一比较电路，所述第一比较电路的第一输入端与所述整流电路的输出端连接，所述第一比较电路的第二输入端用于输入第一基准电压，所述第一比较电路的输出端用于在所述交流电的掉电时，输出掉电信号；

延时告警电路，与所述第一比较电路的输出端连接，用于在所述第一比较电路输出掉电信号时，延时预定时长后输出告警信号。

在一些实施例中，所述整流电路包括：第一半波整流电路和第二半波整流电路；

所述第一半波整流电路的输入端用于与所述交流电的火线连接，所述第二半波整流电路的输入端用于与所述交流电的零线连接。

在一些实施例中，所述整流电路还包括：分压电路；

所述分压电路的输入端分别与所述第一半波整流电路的输出端和所述第二半波整流电路的输出端连接，所述分压电路的输出端与所述第一比较电路的输出端连接。

在一些实施例中，所述第一比较电路包括：

第一比较器，所述第一比较器的同相输入端与所述整流电路的输出端连接，所述第一比较器的反相输入端用于输入所述第一基准电压，所述第一比较器的输出端与所述开关电路的控制端连接。

在一些实施例中，所述延时告警电路包括：

开关电路，所述开关电路的控制端与所述第一比较电路的输出端连接，所述开关电路的输入端用于输入第二基准电压，所述开关电路的输出端接地；

延时电路，所述延时电路连接在所述开关电路的输入端和所述开关电路的输出端之间；

第二比较电路，所述第二比较电路的第一输入端与所述开关电路的输入端连接，所述第二比较电路的第二输入端用于输入所述第二基准电压，所述第二比较电路的输出端用于在所述第一比较电路输出掉电信号时，输出告警信号。

在一些实施例中，所述开关电路为N型MOS管，所述N型MOS管的栅极为所述开关电路的控制端，所述N型MOS管的源极为所述开关电路的输入端，所述N型MOS管的漏极为所述开关电路的输出端。

在一些实施例中，所述延时电路包括：

延时电容，所述延时电容连接在所述N型MOS管的源极和漏极之间。

在一些实施例中，所述第二比较电路包括：

第二比较器，所述第二比较器的同相输入端与所述开关电路的输入端连接，所述第二比较器的反相输入端用于输入所述第二基准电压。

在一些实施例中，所述延时告警电路为单片机，用于输出所述告警信号或复位信号。

为解决上述技术问题，第二方面，本实用新型实施例中提供了一种电子设备，包括：如上述第一方面所述的掉电告警电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例中提供了一种掉电延时电路及电子设备，该电路通过设置整流电路将输入交流电转换为直流电，通过在整流电路输出端设置第一比较电路判定整流后的直流电是否掉电，且在掉电时输出掉电信号，掉电信号再通过演示告警信号延时预定时长后输出告警信号，本申请提供的掉电延时电路能够精确地对发出告警信号的延时时序进行控制，并在输入交流电回复时快速复位。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例提供的一种掉电告警电路的电气原理框图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种掉电告警电路的电气原理框图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种掉电告警电路的电气原理框图；

图4是本实用新型实施例提供的一种掉电告警电路的电路结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

具体地，下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步阐述。

本实用新型实施例提供了一种掉电告警电路，请参见图1，为本实用新型实施例提供的一种掉电告警电路的电气原理框图，所述掉电告警电路100包括但不限于：整流电路110、第一比较电路120和延时告警电路130。

所述整流电路110的输入端用于输入交流电，所述整流电路110用于将输入的交流电整流为直流电。

所述第一比较电路120的第一输入端21与所述整流电路110的输出端连接，所述第一比较电路120的第二输入端22用于输入第一基准电压VZ1，所述第一比较电路120的输出端23用于在所述交流电的掉电时，输出掉电信号。

所述延时告警电路130与所述第一比较电路120的输出端23连接，用于在所述第一比较电路120输出掉电信号时，延时预定时长后输出告警信号。

本实用新型实施例中提供了一种掉电延时电路100，该电路通过设置整流电路110将输入交流电转换为直流电，通过在整流电路110输出端设置第一比较电路120判定整流后的直流电是否掉电，且在掉电时输出掉电信号，掉电信号再通过延时告警信号130延时预定时长后输出告警信号，本申请提供的掉电延时电路100能够精确地对发出告警信号的延时时序进行控制，并在输入交流电回复时快速复位。

在一些实施例中，请参见图2，为本实用新型实施例提供的另一种掉电告警电路的电气原理框图，基于图1所示的掉电告警电路100，所述掉电告警电路100的具体模块结构及其电气连接关系包括但不限于：

所述整流电路110包括：第一半波整流电路111和第二半波整流电路112，所述第一半波整流电路111的输入端用于与所述交流电源AC的火线L连接，所述第二半波整流电路112的输入端用于与所述交流电源AC的零线N连接。所述第一半波整流电路111和所述第二半波整流电路112能够将将所述交流电源AC输出的交流电转换为直流电输出。所述交流电源AC可以为一外接的输出交流电压的电源，也可以是上一级的输出电压为交流电的电路模块。

所述整流电路110还包括：分压电路113，所述分压电路113的输入端分别与所述第一半波整流电路111的输出端和所述第二半波整流电路112的输出端连接，所述分压电路113的输出端与所述第一比较电路120的输出端21连接。所述分压电路113用于将整流后的直流电降压后输出。

所述延时告警电路130包括：开关电路131、延时电路132和第二比较电路133。其中，

所述开关电路131的控制端31与所述第一比较电路120的输出端23连接，所述开关电路131的输入端32用于输入第二基准电压VZ2，所述开关电路131的输出端33接地。所述开关电路131用于在所述第一比较电路120输出掉电信号时断开，以使所述延时电路132工作。

所述延时电路132连接在所述开关电路131的输入端32和所述开关电路131的输出端33之间。所述延时电路132用于在所述第一比较电路120输出掉电信号时与所述第二基准电压VZ2和接地端形成通路，并将信号按预定时长延时输出。

所述第二比较电路133的第一输入端34与所述开关电路131的输入端连接，所述第二比较电路133的第二输入端35用于输入所述第二基准电压VZ2，所述第二比较电路133的输出端用于在所述第一比较电路120输出掉电信号时，输出告警信号。

在一些实施例中，请参见图3，为本实用新型实施例提供的另一种掉电告警电路的电气原理框图，基于图1所示的掉电告警电路100，且与图2所示掉电告警电路100不同的是：

所述延时告警电路130为单片机MCU，用于输出所述告警信号或复位信号。所述延时告警电路130能够执行如上述开关电路131、延时电路132和第二比较电路133的功能，在所述第一比较电路120输出掉电信号时，按预定时长延时输出告警信号，且在交流电源AC恢复时快速发出复位信号。

所述单片机MCU内至少为一具有计算能力的微型处理器或微型计算机。该单片机MCU可以是设置在所述掉电告警电路100内各个模块的多个具有计算功能的微型处理器或微型计算机，也可以是一个独立设置的微型处理器或微型计算机，且该单片机MCU分别连接在所述第一比较电路120的输出端23和后级电路或模块之间，从而在所述第一比较电路120输出掉电信号时输出告警信号控制所述后级电路或模块断电或停止工作，并在交流电源恢复后输出复位信号控制后级电路或模块通电或恢复正常。所述单片机MCU能够用于设定各种参数、获取各种参数、存储各种参数、接收各种信息、处理各种信息以及发送各种信息和指令，具体地，能够设置信号延时输出的延时时长。所述单片机MCU内还设置有存储介质，该存储介质存储有可执行的多个指令和程序，用于所述单片机MCU的数据处理。

在一些实施例中，请参见图4，为本实用新型实施例提供的一种掉电告警电路的电路结构示意图，基于图2所示的掉电告警电路100的电气原理图，所述掉电告警电路100具体可以包括以下电子元器件及相应的电气连接关系：

所述第一半波整流电路111包括：第一二极管D1和第二二极管D2，交流电源经火线L输入至掉电告警电路100的幅值存在正负变化的方波信号经所述第一半波整流电路111后输出为仅保留正半周的方波信号。

所述第二半波整流电路112包括：第三二极管D3和第四二极管D4，交流电源经零线N输入至掉电告警电路100的幅值存在正负变化的方波信号(与输入至第一半波整流电路111的方波信号互补，即幅值变化相反)经所述第二半波整流电路112后输出为仅保留正半周的方波信号。

所述分压电路113包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一电容C1，由所述第一半波整流电路111和第二半波整流电路112整流输出的方波信号经所述第一电阻R1、第二电阻R2和第四电阻R4分压后，可检测到一100Hz正半周正弦波波形的信号Vs。

具体地，所述第一电阻R1的一端连接至所述第一半波整流电路111的输出端和所述第二半波整流电路112的输出端，所述第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与第三电阻R3、第四电阻R4和第一电容C1的一端连接，第三电阻R3的另一端与所述第一比较电路120的输入端连接，第四电阻R4和第一电容C1的另一端皆接地。所述第一电容C1为一旁路电容，用于滤除高频信号，所述第一电容C1可以采用0603封装、电容值为1000pF的电容。

所述第一比较电路120包括：第一比较器A1，所述第一比较器120的同相输入端与所述整流电路110的输出端连接，所述第一比较器A1的反相输入端用于输入所述第一基准电压VZ1，所述第一比较器A1的输出端P1与所述开关电路131的控制端P2连接。

所述第一比较器A1还连接至外接直流电源VCC1，所述直流电源VCC1用于为所述第一比较器A1供电。所述第一比较器A1可以采用型号为LM2904AVQDR的逻辑控制芯片/运放。

所述第一比较器A1的同相输入端为所述第一比较电路120的第一输入端21，所述第一比较器A1的反相输入端为所述第一比较电路120的第二输入端22，所述第一比较器A1的输出端P1为所述第一比较电路120的输出端23。

当输入至所述第一比较器A1同相输入端的信号电压高于所述第一基准电压VZ1时，所述第一比较器A1的输出端P1输出高电平。当输入至所述第一比较器A1同相输入端的信号电压低于所述第一基准电压VZ1时，所述第一比较器A1的输出端P1输出低电平，即上述掉电信号。

所述第一比较电路120还包括：第五二极管D5、第五电阻R5和第六电阻R6。

所述第五二极管D5为一限幅二极管，所述第五二极管D5的输入端与所述第一比较器A1的同相输入端连接，所述第五二极管D5的输出端用于与一直流峰值电压Vp连接，所述直流峰值电压Vp可以是幅值与所述交流电源AC正常输出时的电压幅值相同的电压，所述第五二极管D5能够在所述交流电源AC输入至所述掉电告警电路100的信号幅值超过峰值时导通，以避免过高的电压损坏后级的电路。所述第五二极管可以采用规格为80V/100mA的二极管。

所述第五电阻R5为一反馈电阻，连接在所述第一比较器A1的同相输入端和所述第一比较器A1的输出端P1之间。所述第五电阻R5可以采用0603封装、电阻值为1M的电阻。

所述第六电阻R6为一限流电阻，输入端用于输入所述第一基准电压VZ1，输出端与所述第一比较器A1的反相输入端连接。所述第六电阻R6可以采用0603封装、电阻值为10K的电阻。

所述开关电路131包括N型MOS管Q1，所述N型MOS管Q1的栅极为所述开关电路131的控制端31，所述N型MOS管Q1的源极为所述开关电路131的输入端32，所述N型MOS管Q1的漏极为所述开关电路131的输出端33。

所述开关电路131还包括第七电阻R7，所述第七电阻R7连接在所述第一比较器A1的输出端P1和所述N型MOS管Q1的栅极之间，所述第七电阻R7的输入端P2也即为所述开关电路131的控制端31。

所述延时电路132包括：延时电容C2，所述延时电容C2连接在所述N型MOS管Q1的源极和漏极之间。通过调节所述延时电容C2的电容值大小，可以调节所述掉电告警信号的延时时序。此外，通过调节所述第七电阻R7的电阻值大小，也可以调节所述掉电告警信号的延时时序。

所述第二比较电路133包括：第二比较器A2，所述第二比较器A2的同相输入端与所述开关电路131的输入端连接，所述第二比较器A2的反相输入端用于输入所述第二基准电压VZ2。所述第二基准电压VZ2与所述第一基准电压VZ1可以是电压值相同的电压，也可以是电压值不同的电压。

所述第二比较器A2还连接至外接直流电源VCC2，所述直流电源VCC2用于为所述第二比较器A2供电。所述第二比较器A2可以采用型号为LM2904AVQDR的逻辑控制芯片/运放。

所述第二比较器A2的同相输入端为所述第二比较电路133的第一输入端34，所述第二比较器A的反相输入端为所述第二比较电路133的第二输入端35。

当所述第一比较器A1的输出端P1输出高电平时，所述开关电路131的输入端P2由于与所述输出端P1连接，所述N型MOS管Q1的栅极输入高电平信号，所述N型MOS管Q1导通，所述第二基准电压VZ2经过所述第七电阻R7和所述N型MOS管Q1后与接地端形成回路，所述延时电容C2不会充电，所述第二比较器A2的同相输入端置低电平，所述第二比较器A2的输出端P3输出低电平信号，不会输出告警信号。

当所述第一比较器A1的输出端P1输出低电平时，所述N型MOS管Q1的栅极输入低电平信号，所述N型MOS管Q1不导通，所述第二基准电压VZ2经过所述第七电阻R7和所述延时电容C2后与接地端形成回路，所述延时电容C2开始充电，到输入电压掉电时间大于由第七电阻R7和C2电容电路组成延时时间时，在所述延时电容C2充电电压大于第二比较器A2的6脚电压后，所述第二比较器A2的输出端P3输出高电平信号，即上述告警信号。

假如输入电压掉电时间小于由第七电阻R7和C2电容电路组成延时时间时，在所述延时电容C2充电电压还小于第二比较器A2的6脚电压时，所述第一比较器A1的输出端P1输出高电平时，所述开关电路131的输入端P2由于与所述输出端P1连接，所述N型MOS管Q1的栅极输入高电平信号，所述N型MOS管Q1导通，所述第二基准电压VZ2经过所述第七电阻R7和所述N型MOS管Q1后与接地端形成回路，所述延时电容C2直接快速放电，使第二比较器A2的同相输入端置低电平，所述第二比较器A2的输出端P3输出低电平信号，就不会输出告警信号。

此外，在所述第二比较器A2输出告警信号后，在交流电源恢复时，即所述开关电路131由高电平变为低电平时，所述第二比较器A2同相输入端置低电平，所述第二比较器A2能够快速输出低电平信号，即上述复位信号，以驱使后级电路复位。

所述第二比较电路133还包括：第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和第六二极管D6。

所述第八电阻R8和所述第九电阻R9为限流电阻，所述第八电阻R8和所述第九电阻R9的输入端分别用于输入所述第二基准电压VZ2，所述第八电阻R8的输出端与所述第二比较器A2的同相输入端连接，所述第九电阻R9的输出端与所述第二比较器A2的反相输入端连接。

所述第十电阻R10为一下拉电阻，所述第十电阻R10一端与所述第二比较器A2的反相输入端连接，另一端接地，所述第十电阻R10用于拉高所述第二比较器A2的反相输入端的电平。

所述第十一电阻R11为一反馈电阻，所述第六二极管D6为一限幅二极管，所述第十一电阻R11连接在所述第二比较器A2的同相输入端和所述第六二极管D6的输出端之间，所述第六二极管D6的输入端与所述第二比较器A2的输出端P3连接。

在一些实施例中，基于图3所示的掉电告警电路100的电气原理图，所述掉电警告电路100与图4所示的掉电警告电路100的电路结构不同的是，所述开关电路131、所述延时电路132和所述第二比较电路133能够替换为上述单片机MCU，以实现交流电源掉电时输出告警信号，并在交流电源恢复时快速复位告警信号。

本实用新型还提供了一种电子设备，请参见图5，为本实用新型实施例提供的一种电子设备的结构示意图，所述电子设备200包括如上述实施例所述的掉电告警电路100。该电子设备200能够实现在输入端为交流电源，且交流电源掉电时，输出告警信号。

需要说明的是，由于本实施例中的掉电告警电路100与上述实施例所述的掉电告警电路100基于相同的实用新型构思，因此，上述掉电告警电路100的实施例中的相应内容同样适用于本实施例，此处不再详述。

本实用新型实施例中提供了一种掉电延时电路及电子设备，该电路通过设置整流电路将输入交流电转换为直流电，通过在整流电路输出端设置第一比较电路判定整流后的直流电是否掉电，且在掉电时输出掉电信号，掉电信号再通过演示告警信号延时预定时长后输出告警信号，本申请提供的掉电延时电路能够精确地对发出告警信号的延时时序进行控制，并在输入交流电回复时快速复位。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例中所记载的技术方案进行修改，或者对其中区域技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例中技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种掉电告警电路，其特征在于，包括：

整流电路，所述整流电路的输入端用于输入交流电；

第一比较电路，所述第一比较电路的第一输入端与所述整流电路的输出端连接，所述第一比较电路的第二输入端用于输入第一基准电压，所述第一比较电路的输出端用于在所述交流电的掉电时，输出掉电信号；

延时告警电路，与所述第一比较电路的输出端连接，用于在所述第一比较电路输出掉电信号时，延时预定时长后输出告警信号。

2.根据权利要求1所述的掉电告警电路，其特征在于，所述整流电路包括：第一半波整流电路和第二半波整流电路；

所述第一半波整流电路的输入端用于与所述交流电的火线连接，所述第二半波整流电路的输入端用于与所述交流电的零线连接。

3.根据权利要求2所述的掉电告警电路，其特征在于，所述整流电路还包括：分压电路；

所述分压电路的输入端分别与所述第一半波整流电路的输出端和所述第二半波整流电路的输出端连接，所述分压电路的输出端与所述第一比较电路的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的掉电告警电路，其特征在于，所述第一比较电路包括：

第一比较器，所述第一比较器的同相输入端与所述整流电路的输出端连接，所述第一比较器的反相输入端用于输入所述第一基准电压，所述第一比较器的输出端与开关电路的控制端连接。

5.根据权利要求1所述掉电告警电路，其特征在于，所述延时告警电路包括：

开关电路，所述开关电路的控制端与所述第一比较电路的输出端连接，所述开关电路的输入端用于输入第二基准电压，所述开关电路的输出端接地；

延时电路，所述延时电路连接在所述开关电路的输入端和所述开关电路的输出端之间；

第二比较电路，所述第二比较电路的第一输入端与所述开关电路的输入端连接，所述第二比较电路的第二输入端用于输入所述第二基准电压，所述第二比较电路的输出端用于在所述第一比较电路输出掉电信号时，输出告警信号。

6.根据权利要求5所述的掉电告警电路，其特征在于，

所述开关电路为N型MOS管，所述N型MOS管的栅极为所述开关电路的控制端，所述N型MOS管的源极为所述开关电路的输入端，所述N型MOS管的漏极为所述开关电路的输出端。

7.根据权利要求6所述的掉电告警电路，其特征在于，所述延时电路包括：

延时电容，所述延时电容连接在所述N型MOS管的源极和漏极之间。

8.根据权利要求5所述的掉电告警电路，其特征在于，所述第二比较电路包括：

第二比较器，所述第二比较器的同相输入端与所述开关电路的输入端连接，所述第二比较器的反相输入端用于输入所述第二基准电压。

9.根据权利要求1所述的掉电告警电路，其特征在于，

所述延时告警电路为单片机，用于输出所述告警信号或复位信号。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：如上述权利要求1-9任一项所述的掉电告警电路。

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