CN212674898U - 一种用于水质监测的电源故障预警电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于水质监测的电源故障预警电路，包括：稳压模块、预备电源、过压保护模块、低压保护模块、故障报警模块，所述稳压模块对输入端发生波动的电流进行调节；所述预备电源对稳压模块提供电源电压进行储存；所述过压保护模块和所述低压保护模块采用并联的方式连接在预备电源的输入端，而过压保护模块中三极管Q4通过集电极端与发射极端获取的电源电压来控制可控二极管U1的通断，而低压保护模块中三极管Q5作无触点开关，判断集电极端与基极端输入电压值，控制电源电压的导通方向；所述故障报警模块通过三极管Q3基极端获取输入电压与发射极端获取输出电压进行比较，控制预警电路的运行；给水质监测电路提供稳定的供电电源。

Description

一种用于水质监测的电源故障预警电路

技术领域

本实用新型涉及一种电源故障报警电路，尤其是一种用于水质监测的电源故障预警电路。

背景技术

随着社会飞速前进，用电设备与日俱增，但电力输配设施的老化和发展滞后，以及设计不良和供电不足等原因造成末端设备电源过低，而线头用户则经常电压偏高，对用电设备特别是对电压要求严格的监测精密设备，市电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网或局部电网的供电品质，造成市电电压波形畸变或频率漂移，另外意外的自然和人为事故，如负载电压过大、地震、雷击、输变电系统断路或短路，都会危害电力的正常供应，从而影响负载的正常工作。

不稳定的电压会使设备造成致命伤害或误动作，影响对水质环境的监测，造成水环境的污染，同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件，从而面临维修的困扰以及设备的更换，浪费资源；严重者甚至发生安全事故，造成不可估量的损失。

因此，根据上述出现的问题，设计了一种用于水质监测的电源故障预警电路，以解决上述问题。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种用于水质监测的电源故障预警电路，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种用于水质监测的电源故障预警电路，包括：稳压模块、预备电源、过压保护模块、低压保护模块、故障报警模块，所述稳压模块对输入端发生波动的电流进行调节，从而调节在一个固定值的范围内，进而保证电路的通畅，而电感L1用于稳定传输电流；所述预备电源对稳压模块提供电源电压进行储存，进而在亏电情况下给故障报警模块提供储存电源，而二极管D6限制电压的传输；所述过压保护模块和所述低压保护模块采用并联的方式连接在预备电源的输入端，从而对传输电源进行检测，而过压保护模块中三极管Q4通过集电极端与发射极端获取的电源电压来控制可控二极管U1的通断，而低压保护模块中三极管Q5作无触点开关，判断集电极端与基极端输入电压值，控制电源电压的导通方向；所述故障报警模块通过三极管Q3基极端获取输入电压与发射极端获取输出电压进行比较，从而控制预警电路的运行；进而给水质监测电路提供稳定的供电电源。

在进一步的实施例中，所述稳压模块包括电阻R1、电阻R2、电容C1、三极管Q1、电感L1、电阻R3、三极管Q2、电容C2，其中所述电阻R1一端分别与电阻R2一端、电容C1一端、输入电源IN正极端连接；所述电阻R1另一端与三极管Q1集电极端连接；所述三极管Q1基极端分别与电阻R2另一端、电感L1一端、三极管Q2集电极端、电容C2一端连接；所述电感L1另一端分别与电阻R3一端、三极管Q2基极端连接；所述电阻R3另一端分别与电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端连接。

在进一步的实施例中，所述预备电源包括电容C3、二极管D6、锂电池B1，其中所述电容C3一端分别与二极管D6正极端、三极管Q1发射极端连接；所述电容C3另一端分别与锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端连接；所述二极管D6负极端与锂电池B1正极端连接。

在进一步的实施例中，所述过压保护模块包括电阻R4、电阻R5、二极管D1、三极管Q3、电阻R6、电容C4、电阻R7、三极管Q4、三极管Q5、电容C5、电阻R8、电容C6、可控二极管U1，其中所述电阻R4一端分别与电阻R5、电容C3一端、二极管D6正极端、三极管Q1发射极端连接；所述电阻R4另一端分别与电容C5负极端、三极管Q5基极端、电阻R8一端、电容C6正极端、可控二极管U1引脚2连接；所述电阻R5另一端分别与二极管D1负极端、三极管Q3发射极端、电容C4正极端、三极管Q5发射极端、电容C5正极端连接；所述二极管D1正极端分别与电容C3另一端、锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端、地线GND连接；所述三极管Q3集电极端分别与电阻R6一端、三极管Q4集电极端连接；所述电阻R6另一端分别与三极管Q4发射极端、地线GND连接；所述三极管Q4基极端与可控二极管U1引脚1；所述可控二极管U1引脚3与输出电源OUT正极端连接；所述三极管Q3基极端分别与电容C4负极端、电阻R7一端、三极管Q5集电极端连接；所述电阻R7另一端分别与电阻R8另一端、电容C6负极端、地线GND连接。

在进一步的实施例中，所述低压保护模块包括二极管D5、电阻R9、二极管D2、电阻R10、三极管Q5、电感L2、二极管D3、二极管D7，其中所述二极管D5负极端分别与电阻R9一端、电阻R4一端、电阻R5、电容C3一端、二极管D6正极端、三极管Q1发射极端连接；所述二极管D5正极端分别与电阻R10一端、二极管D2正极端、二极管D1正极端分别与电容C3另一端、锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端、地线GND连接；所述电阻R10另一端分别与电阻R9另一端、电感L2一端、三极管Q5基极端连接；所述二极管D2负极端分别与三极管Q5发射极端、输出电源OUT负极端、地线GND连接；所述三极管Q5集电极端分别与电感L2另一端、二极管D3正极端连接；所述二极管D3负极端分别与二极管D7正极端、可控二极管U1引脚3、输出电源OUT正极端连接。

在进一步的实施例中，所述故障报警模块包括三极管Q3、电阻R11、二极管D4、电容C7、三极管Q6、三极管Q7、报警器LS1，其中所述三极管Q3集电极端与电阻R11一端连接；所述三极管Q3基极端分别与二极管D6负极端、锂电池B1正极端连接；所述三极管Q3发射极端与二极管D7负极端连接；所述电阻R11另一端与二极管D4正极端连接；所述二极管D4负极端分别与电阻R12一端、报警器LS1一端连接；所述电阻R12另一端分别与三极管Q6基极端、电容C7正极端连接；所述电容C7负极端分别与三极管Q6集电极端、三极管Q7发射极端、二极管D5正极端分别与电阻R10一端、二极管D2正极端、二极管D1正极端分别与电容C3另一端、锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端、地线GND连接；所述三极管Q7基极端与三极管Q6发射极端连接；所述三极管Q7集电极端与报警器LS1另一端连接。

在进一步的实施例中，所述二极管D3、所述二极管D4、所述二极管D5型号均为稳压二极管；所述三极管Q1、所述三极管Q5型号均为PNP；所述三极管Q2、所述三极管Q3、所述三极管Q4型号均为NPN；所述电容C3、所述电容C6、所述电容C7新型号均为电解电容。

有益效果：本实用新型设计一种用于水质监测的电源故障预警电路，因此不稳定的电压会使设备造成致命伤害或误动作，影响对水质环境的监测，造成水环境的污染，同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件，所以在电源输入端设置稳压模块，从而对水质监测设备提供安全稳定的输入电源，而电感L1串接在稳压模块中从而对输入端的电流进行稳流调节，进而达到三极管Q1的导通电压，而面对供电不足等原因造成末端设备电源过低，而线头用户则经常电压偏高的情况，进而通过在电源传输中设置了过压保护模块和低压保护模块，而过压保护模块中三极管Q4是通过集电极端获取的输入电压值与基极端获取的输出电压值进行比较，当输出电压值大于输入电压值时出现截止状态，从而切断过电压的传输，而低压保护模块中三极管Q5通过基极端对传输的电压进行检测，当基极端获取的电压值低，而集电极端经过电感L2的消耗无电压传输，则三极管Q5基极端与发射极端导通，从而切断低电压的传输，在通过故障报警模块中三极管Q3，该三极管Q3通过发射极端获取过压保护模块和低压保护模块电压值，控制预备电源的传输路径，进而对输出电源发生故障时进行预警提示，保护水质检测设备的安全。

附图说明

图1是本实用新型模块电路分布图。

图2是本实用新型稳压模块电路图。

图3是本实用新型过压保护模块电路图。

图4是本实用新型低压保护模块电路图。

图5是本实用新型故障报警模块电路图。

具体实施方式

参见图1至图5所示，一种用于水质监测的电源故障预警电路，包括：所述稳压模块包括电阻R1、电阻R2、电容C1、三极管Q1、电感L1、电阻R3、三极管Q2、电容C2。

所述预备电源包括电容C3、二极管D6、锂电池B1。

所述过压保护模块包括电阻R4、电阻R5、二极管D1、三极管Q3、电阻R6、电容C4、电阻R7、三极管Q4、三极管Q5、电容C5、电阻R8、电容C6、可控二极管U1。

所述低压保护模块包括二极管D5、电阻R9、二极管D2、电阻R10、三极管Q5、电感L2、二极管D3、二极管D7。

所述故障报警模块包括三极管Q3、电阻R11、二极管D4、电容C7、三极管Q6、三极管Q7、报警器LS1。

所述稳压模块中所述电阻R1一端分别与电阻R2一端、电容C1一端、输入电源IN正极端连接；所述电阻R1另一端与三极管Q1集电极端连接；所述三极管Q1基极端分别与电阻R2另一端、电感L1一端、三极管Q2集电极端、电容C2一端连接；所述电感L1另一端分别与电阻R3一端、三极管Q2基极端连接；所述电阻R3另一端分别与电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端连接。

所述预备电源中所述电容C3一端分别与二极管D6正极端、三极管Q1发射极端连接；所述电容C3另一端分别与锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端连接；所述二极管D6负极端与锂电池B1正极端连接。

所述过压保护模块中所述电阻R4一端分别与电阻R5、电容C3一端、二极管D6正极端、三极管Q1发射极端连接；所述电阻R4另一端分别与电容C5负极端、三极管Q5基极端、电阻R8一端、电容C6正极端、可控二极管U1引脚2连接；所述电阻R5另一端分别与二极管D1负极端、三极管Q3发射极端、电容C4正极端、三极管Q5发射极端、电容C5正极端连接；所述二极管D1正极端分别与电容C3另一端、锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端、地线GND连接；所述三极管Q3集电极端分别与电阻R6一端、三极管Q4集电极端连接；所述电阻R6另一端分别与三极管Q4发射极端、地线GND连接；所述三极管Q4基极端与可控二极管U1引脚1；所述可控二极管U1引脚3与输出电源OUT正极端连接；所述三极管Q3基极端分别与电容C4负极端、电阻R7一端、三极管Q5集电极端连接；所述电阻R7另一端分别与电阻R8另一端、电容C6负极端、地线GND连接。

所述低压保护模块中所述二极管D5负极端分别与电阻R9一端、电阻R4一端、电阻R5、电容C3一端、二极管D6正极端、三极管Q1发射极端连接；所述二极管D5正极端分别与电阻R10一端、二极管D2正极端、二极管D1正极端分别与电容C3另一端、锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端、地线GND连接；所述电阻R10另一端分别与电阻R9另一端、电感L2一端、三极管Q5基极端连接；所述二极管D2负极端分别与三极管Q5发射极端、输出电源OUT负极端、地线GND连接；所述三极管Q5集电极端分别与电感L2另一端、二极管D3正极端连接；所述二极管D3负极端分别与二极管D7正极端、可控二极管U1引脚3、输出电源OUT正极端连接。

所述故障报警模块中所述三极管Q3集电极端与电阻R11一端连接；所述三极管Q3基极端分别与二极管D6负极端、锂电池B1正极端连接；所述三极管Q3发射极端与二极管D7负极端连接；所述电阻R11另一端与二极管D4正极端连接；所述二极管D4负极端分别与电阻R12一端、报警器LS1一端连接；所述电阻R12另一端分别与三极管Q6基极端、电容C7正极端连接；所述电容C7负极端分别与三极管Q6集电极端、三极管Q7发射极端、二极管D5正极端分别与电阻R10一端、二极管D2正极端、二极管D1正极端分别与电容C3另一端、锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端、地线GND连接；所述三极管Q7基极端与三极管Q6发射极端连接；所述三极管Q7集电极端与报警器LS1另一端连接。

工作原理：电阻R1和电阻R2获取输入电源电压，从而根据电阻串联分压的特性，降低传输电压值，进而满足运行元器件的工作电压，而稳压模块是通过对输入端发生波动的电流进行调节，进而调节在一个固定值的范围内保证电路的通畅，而电感L1用于稳定传输电流，使三极管Q1基极端与发射极端达到导通目的；在通过预备电源中的二极管D6向锂电池B1提供输入电源电压，进而在断电情况下给故障报警模块提供储存电源，而二极管D6限制电压的传输，防止反向传输；而过压保护模块和低压保护模块采用并联的方式连接在预备电源的输入端，从而对传输电源进行检测，而过压保护模块中三极管Q4通过集电极端与发射极端获取的电源电压来控制可控二极管U1的通断，二极管D1正极端接地消除外接对电源的干扰，电容C4提供储存电能提高三极管Q3和三极管Q5的通断响应速度，而低压保护模块中三极管Q5作无触点开关，判断集电极端与基极端输入电压值，从而控制电源电压的导通方向；再通过故障报警模块中三极管Q3基极端获取输入电压与发射极端获取输出电压进行比较，当三极管Q3发射极端获取的电压值与基极端获取的电压值之间出现电压差值时集电极端导通，使故障报警模块得电，从而控制预警电路的运行；进而给水质监测电路提供安全稳定的供电电源。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于水质监测的电源故障预警电路，其特征是，包括：稳压模块、预备电源、过压保护模块、低压保护模块、故障报警模块，所述稳压模块对输入端发生波动的电流进行调节，从而调节在一个固定值的范围内，进而保证电路的通畅，而电感L1用于稳定传输电流；所述预备电源对稳压模块提供电源电压进行储存，进而在亏电情况下给故障报警模块提供储存电源，而二极管D6限制电压的传输；所述过压保护模块和所述低压保护模块采用并联的方式连接在预备电源的输入端，从而对传输电源进行检测，而过压保护模块中三极管Q4通过集电极端与发射极端获取的电源电压来控制可控二极管U1的通断，而低压保护模块中三极管Q5作无触点开关，判断集电极端与基极端输入电压值，控制电源电压的导通方向；所述故障报警模块通过三极管Q3基极端获取输入电压与发射极端获取输出电压进行比较，从而控制预警电路的运行；所述稳压模块包括电阻R1、电阻R2、电容C1、三极管Q1、电感L1、电阻R3、三极管Q2、电容C2，其中所述电阻R1一端分别与电阻R2一端、电容C1一端、输入电源IN正极端连接；所述电阻R1另一端与三极管Q1集电极端连接；所述三极管Q1基极端分别与电阻R2另一端、电感L1一端、三极管Q2集电极端、电容C2一端连接；所述电感L1另一端分别与电阻R3一端、三极管Q2基极端连接；所述电阻R3另一端分别与电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于水质监测的电源故障预警电路，其特征是：所述预备电源包括电容C3、二极管D6、锂电池B1，其中所述电容C3一端分别与二极管D6正极端、三极管Q1发射极端连接；所述电容C3另一端分别与锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端连接；所述二极管D6负极端与锂电池B1正极端连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于水质监测的电源故障预警电路，其特征是：所述过压保护模块包括电阻R4、电阻R5、二极管D1、三极管Q3、电阻R6、电容C4、电阻R7、三极管Q4、三极管Q5、电容C5、电阻R8、电容C6、可控二极管U1，其中所述电阻R4一端分别与电阻R5、电容C3一端、二极管D6正极端、三极管Q1发射极端连接；所述电阻R4另一端分别与电容C5负极端、三极管Q5基极端、电阻R8一端、电容C6正极端、可控二极管U1引脚2连接；所述电阻R5另一端分别与二极管D1负极端、三极管Q3发射极端、电容C4正极端、三极管Q5发射极端、电容C5正极端连接；所述二极管D1正极端分别与电容C3另一端、锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端、地线GND连接；所述三极管Q3集电极端分别与电阻R6一端、三极管Q4集电极端连接；所述电阻R6另一端分别与三极管Q4发射极端、地线GND连接；所述三极管Q4基极端与可控二极管U1引脚1；所述可控二极管U1引脚3与输出电源OUT正极端连接；所述三极管Q3基极端分别与电容C4负极端、电阻R7一端、三极管Q5集电极端连接；所述电阻R7另一端分别与电阻R8另一端、电容C6负极端、地线GND连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于水质监测的电源故障预警电路，其特征是：所述低压保护模块包括二极管D5、电阻R9、二极管D2、电阻R10、三极管Q5、电感L2、二极管D3、二极管D7，其中所述二极管D5负极端分别与电阻R9一端、电阻R4一端、电阻R5、电容C3一端、二极管D6正极端、三极管Q1发射极端连接；所述二极管D5正极端分别与电阻R10一端、二极管D2正极端、二极管D1正极端分别与电容C3另一端、锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端、地线GND连接；所述电阻R10另一端分别与电阻R9另一端、电感L2一端、三极管Q5基极端连接；所述二极管D2负极端分别与三极管Q5发射极端、输出电源OUT负极端、地线GND连接；所述三极管Q5集电极端分别与电感L2另一端、二极管D3正极端连接；所述二极管D3负极端分别与二极管D7正极端、可控二极管U1引脚3、输出电源OUT正极端连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于水质监测的电源故障预警电路，其特征是：所述故障报警模块包括三极管Q3、电阻R11、二极管D4、电容C7、三极管Q6、三极管Q7、报警器LS1，其中所述三极管Q3集电极端与电阻R11一端连接；所述三极管Q3基极端分别与二极管D6负极端、锂电池B1正极端连接；所述三极管Q3发射极端与二极管D7负极端连接；所述电阻R11另一端与二极管D4正极端连接；所述二极管D4负极端分别与电阻R12一端、报警器LS1一端连接；所述电阻R12另一端分别与三极管Q6基极端、电容C7正极端连接；所述电容C7负极端分别与三极管Q6集电极端、三极管Q7发射极端、二极管D5正极端分别与电阻R10一端、二极管D2正极端、二极管D1正极端分别与电容C3另一端、锂电池B1负极端、电阻R3另一端、电容C1另一端、输入电源IN负极端、三极管Q2发射极端、电容C2另一端、地线GND连接；所述三极管Q7基极端与三极管Q6发射极端连接；所述三极管Q7集电极端与报警器LS1另一端连接。

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