CN212341335U - 一种压敏电阻的在线检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压敏电阻的在线检测电路，包括：第一电阻、第二电阻、第一热敏电阻、第二热敏电阻和比较器；第一电阻的一端和第二电阻的一端均连接至电源端，第一电阻的另一端分别与比较器的反相输入端、第一热敏电阻的一端电连接，第二电阻的另一端分别与比较器的同相输入端、第二热敏电阻的一端电连接，第一热敏电阻的另一端和第二热敏电阻的另一端均接地；其中，第一热敏电阻贴设于压敏电阻上，用于检测压敏电阻的温度，第二热敏电阻贴设于所述压敏电阻的附近，用于检测压敏电阻附近的环境温度。本实用新型利用两个相同规格的热敏电阻分别检测压敏电阻及其附近的环境温度，然后通过比较器进行比较来判断压敏电阻的状态是否正常。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子器件检测领域，特别涉及一种压敏电阻的在线检测电路。
背景技术
有受雷击浪涌威胁的电子/电力设备，就一定有雷击浪涌防护电路。而防护电路最常用到的器件就是压敏电阻。因为其生产工艺简单，价格低廉，使用效果好，在防护电路上得到了广泛的应用。但其固有的缺点是长时间使用后，漏电流变大，较易劣化。在其进入劣化期间，用户又很难发现，这样在雷击浪涌发生时，压敏电阻就起不到防护作用，导致设备损坏；甚至压敏电阻严重老化后，器件自身发热烧毁，给用户带来较大损失。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种能检测压敏电阻是否发生异常的在线检测电路。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种压敏电阻的在线检测电路，包括：第一电阻、第二电阻、第一热敏电阻、第二热敏电阻和比较器；
第一电阻的一端和第二电阻的一端均连接至电源端，第一电阻的另一端分别与比较器的反相输入端、第一热敏电阻的一端电连接，第二电阻的另一端分别与比较器的同相输入端、第二热敏电阻的一端电连接，第一热敏电阻的另一端和第二热敏电阻的另一端均接地；
其中，第一电阻和第二电阻的阻值不同，第一热敏电阻贴设于压敏电阻上，用于检测所述压敏电阻的温度，第二热敏电阻贴设于所述压敏电阻的附近，用于检测所述压敏电阻附近的环境温度。
较佳地，所述第一电阻的阻值小于所述第二电阻的阻值，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻均为负温度系数的热敏电阻。
较佳地，所述第一电阻的阻值为10K欧姆，所述第二电阻的阻值为12K欧姆。
较佳地，所述在线检测电路还包括第三电阻和发光二极管，所述第三电阻的一端与所述比较器的输出端电连接，所述第三电阻的另一端与所述发光二极管的正极电连接，所述发光二极管的负极接地。
较佳地，所述第三电阻的阻值为10K欧姆。
较佳地，所述第二电阻的阻值小于所述第一电阻的阻值，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻均为正温度系数的热敏电阻。
较佳地，第一热敏电阻通过导热胶贴设于压敏电阻上。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型利用两个相同规格的热敏电阻分别检测压敏电阻及其附近的环境温度，然后通过比较器进行比较来判断压敏电阻的状态是否正常，具体地，在压敏电阻处于正常状态和非正常状态下比较器输出不同的电平信号，这样通过比较器输出的电平信号就可以判断出压敏电阻的状态是否正常。另外，本实用新型提供的在线检测电路不用复杂的集成电路或芯片，成本较低，实用性强。
附图说明
图1为压敏电阻与受保护设备连接的结构框图。
图2为本实施例提供的一种压敏电阻的在线检测电路原理图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
压敏电阻的特性相当于一个可变电阻，是并联于电路中的。如图1所示，金属氧化物压敏电阻(Metal Oxide Varistor，MOV)与受保护设备并联连接。当电路在正常使用时，压敏电阻的阻抗很高，漏电流很小，可视为开路，对电路几乎没有影响。雷击发生时，产生一很高的突波电压到电路，压敏电阻的电阻值瞬间下降，使它可以流过很大的电流，同时将过电压箝位在一定数值。当压敏电阻功能老化后，突波到来时不再能起到正常的通流和电压箝位功能。但功能老化早期就会伴随着漏电流的同步增大的现象，这个漏电流又会消耗在器件上，导致压敏电阻温度变高。
本实施例提供一种压敏电阻的在线检测电路，包括：第一电阻、第二电阻、第一热敏电阻、第二热敏电阻和比较器。
第一电阻的一端和第二电阻的一端均连接至电源端，第一电阻的另一端分别与比较器的反相输入端、第一热敏电阻的一端电连接，第二电阻的另一端分别与比较器的同相输入端、第二热敏电阻的一端电连接，第一热敏电阻的另一端和第二热敏电阻的另一端均接地。
其中，第一电阻和第二电阻的阻值不同，第一热敏电阻贴设于压敏电阻上，用于检测所述压敏电阻的温度，第二热敏电阻贴设于所述压敏电阻的附近，用于检测所述压敏电阻附近的环境温度。
本实用新型利用两个相同规格的热敏电阻分别检测压敏电阻及其附近的环境温度，然后通过比较器进行比较来判断压敏电阻的状态是否正常，具体地，在压敏电阻处于正常状态和非正常状态下比较器输出不同的电平信号，这样通过比较器输出的电平信号就可以判断出压敏电阻的状态是否正常。
其中，当压敏电阻处于正常状态时，其漏电流忽略不计，自身基本没有发热，压敏电阻及其附近的环境温度基本相同，因此第一热敏电阻和第二热敏电阻的阻值基本相同。当压敏电阻的性能劣化后，即压敏电阻处于非正常状态，流过其的漏电流逐渐增加，压敏电阻的温度逐渐上升，第一热敏电阻的阻值会根据压敏电阻温度的变化而变化，导致比较器的反相输入端的电压发生变化。而压敏电阻附近的环境温度则基本维持不变，即第二热敏电阻的阻值基本不变，通过合理地设置第一电阻和第二电阻的值可以使得比较器输出与压敏电阻处于正常状态下不同的电平信号，以便通知用户及时更换即将失效的压敏电阻器件，避免产品“带病”工作带来更大的损失。
另外，可以通过调整第一电阻和第二电阻的阻值，以实现需要达到的检测灵敏度。
在可选的一种实施方式中，第一热敏电阻通过导热胶贴设于压敏电阻上。
在可选的一种实施方式中，所述第一电阻的阻值小于所述第二电阻的阻值，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻均为负温度系数的热敏电阻(NTC)。
本实施例中，正常情况下，功能良好的压敏电阻的本体温度和附近的环境温度基本一致，第一热敏电阻和第二热敏电阻的参数也基本一致，由于第一电阻的阻值小于第二电阻的阻值，比较器同相输入端的电压小于反相输入端的电压，因此，比较器输出低电平。但出现劣化异常的压敏电阻，本体温度会高于附近的环境温度，随着时间推移会愈发严重，第一热敏电阻为负温度系数，因此其阻值会逐渐下降。当压敏电阻的温度升高到设定的温度后，比较器同相输入端的电压逐渐升高至大于反相输入端的电压，此时比较器输出高电平。
为了在压敏电阻的性能发生劣化时能够更方便地提醒用户，在可选的一种实施方式中，上述在线检测电路还包括第三电阻和发光二极管，第三电阻的一端与所述比较器的输出端电连接，第三电阻的另一端与所述发光二极管的正极电连接，所述发光二极管的负极接地。
本实施例中，正常情况下，比较器输出低电平，发光二极管不发光；当压敏电阻出现劣化异常时，比较器输出高电平，发光二极管发光。
在可选的另一种实施方式中，所述第二电阻的阻值小于所述第一电阻的阻值，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻均为正温度系数的热敏电阻(PTC)。
本实施例中，正常情况下，功能良好的压敏电阻的本体温度和附近的环境温度基本一致，第一热敏电阻和第二热敏电阻的参数也基本一致，由于第二电阻的阻值小于第一电阻的阻值，比较器反相输入端的电压小于同相输入端的电压，因此，比较器输出高电平。但出现劣化异常的压敏电阻，本体温度会高于附近的环境温度，随着时间推移会愈发严重，第一热敏电阻为正温度系数，因此其阻值会逐渐升高。当压敏电阻的温度升高到设定的温度后，比较器反相输入端的电压逐渐升高至大于同相输入端的电压，此时比较器输出低电平。
在一个具体的例子中，如图2所示，针对图1中压敏电阻MOV的在线检测电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一热敏电阻NTC1、第二热敏电阻NTC2、比较器IC1、第三电阻R3和发光二极管LED1。其中，第一热敏电阻NTC1和第二热敏电阻NTC2均为负温度系数的热敏电阻。
第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端均连接至电源端VCC，第一电阻R1的另一端分别与比较器的反相输入端IN1-、第一热敏电阻NTC1的一端电连接，第二电阻R2的另一端分别与比较器IC1的同相输入端IN1+、第二热敏电阻NTC2的一端电连接，第一热敏电阻NTC1的另一端和第二热敏电阻NTC2的另一端均接地，第三电阻R3的一端与比较器IC1的输出端OUT1电连接，第三电阻R3的另一端与发光二极管LED1的正极电连接，作为在线检测电路的输出端OUT，发光二极管LED1的负极接地。
本实施例中，第一电阻R1的阻值为10K欧姆，第二电阻R2的阻值为12K欧姆，第三电阻R3的阻值为10K欧姆。
本实施例中，正常情况下，功能良好的压敏电阻的本体温度和附近的环境温度基本一致，第一热敏电阻NTC1和第二热敏电阻NTC2的参数也基本一致，由于第一电阻R1的阻值10K欧姆小于第二电阻R2的阻值12K欧姆，比较器IC1同相输入端IN1+的电压小于反相输入端IN1-的电压，因此，比较器IC1输出低电平，发光二极管LED1不发光。
但出现劣化异常的压敏电阻，其本体温度会高于附近的环境温度，随着时间推移会愈发严重，第一热敏电阻NTC1的阻值会逐渐下降。当压敏电阻的温度升高到设定的温度后，比较器IC1同相输入端IN1+的电压逐渐升高至大于反相输入端IN1-的电压，此时比较器IC1输出高电平，发光二极管LED1发光。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种压敏电阻的在线检测电路，其特征在于，包括：第一电阻、第二电阻、第一热敏电阻、第二热敏电阻和比较器；
第一电阻的一端和第二电阻的一端均连接至电源端，第一电阻的另一端分别与比较器的反相输入端、第一热敏电阻的一端电连接，第二电阻的另一端分别与比较器的同相输入端、第二热敏电阻的一端电连接，第一热敏电阻的另一端和第二热敏电阻的另一端均接地；
其中，第一电阻和第二电阻的阻值不同，第一热敏电阻贴设于压敏电阻上，用于检测所述压敏电阻的温度，第二热敏电阻贴设于所述压敏电阻的附近，用于检测所述压敏电阻附近的环境温度。
2.如权利要求1所述的在线检测电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值小于所述第二电阻的阻值，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻均为负温度系数的热敏电阻。
3.如权利要求2所述的在线检测电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为10K欧姆，所述第二电阻的阻值为12K欧姆。
4.如权利要求2所述的在线检测电路，其特征在于，所述在线检测电路还包括第三电阻和发光二极管，所述第三电阻的一端与所述比较器的输出端电连接，所述第三电阻的另一端与所述发光二极管的正极电连接，所述发光二极管的负极接地。
5.如权利要求4所述的在线检测电路，其特征在于，所述第三电阻的阻值为10K欧姆。
6.如权利要求1所述的在线检测电路，其特征在于，所述第二电阻的阻值小于所述第一电阻的阻值，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻均为正温度系数的热敏电阻。
7.如权利要求1所述的在线检测电路，其特征在于，第一热敏电阻通过导热胶贴设于压敏电阻上。
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| CN202020547109.8U CN212341335U (zh) | 2020-04-14 | 2020-04-14 | 一种压敏电阻的在线检测电路 |
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Cited By (2)
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| CN113655320A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-16 | 南京优倍电气技术有限公司 | 器件失效检测电路及电涌保护器 |
| CN117723162A (zh) * | 2024-02-07 | 2024-03-19 | 荣耀终端有限公司 | 电池温度检测电路、电子设备和电池温度检测方法 |
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2020
- 2020-04-14 CN CN202020547109.8U patent/CN212341335U/zh active Active
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