CN213585135U - 一种激光电源输出过压、欠压保护电路 - Google Patents

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CN213585135U CN202022602665.3U CN202022602665U CN213585135U CN 213585135 U CN213585135 U CN 213585135U CN 202022602665 U CN202022602665 U CN 202022602665U CN 213585135 U CN213585135 U CN 213585135U
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刘玉龙
许亚朝
郗悦
张晓光
翟志强
赵志强
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Abstract

本实用新型涉及一种激光电源输出过压、欠压保护电路，属于电力电子设备技术领域。技术方案是：过压采样电路连接运算放大器U1A的正输入端，基准电压电路连接运算放大器U1A的负输入端组成激光电源输出过压保护电路；欠压采样电路连接运算放大器U1B的负输入端，基准电压电路连接运算放大器U1B的正输入端组成激光电源输出欠压保护电路；运算放大器U1A和运算放大器U1B的输出端与输出电路连接。本实用新型通过检测激光电源输出电压值，设置合理的过压、欠压的保护电压值，当电源输出过压或欠压的时候，通过检测电路检测到过压或欠压的信号，从而封锁激光电源电路开关管的驱动信号，使电路停止工作。

Description

一种激光电源输出过压、欠压保护电路
技术领域
本实用新型涉及一种激光电源输出过压、欠压保护电路，属于电力电子设备技术领域。
背景技术
随着社会的发展和进步，激光电源的应用也越来越广泛，在实际应用中，要充分的考虑人身和设备的安全。在激光电源输出电路中，当激光电源输出过压或欠压时，都会造成激光器不能正常工作，甚至还会损坏激光器，对操作人造成伤害。
发明内容
本实用新型目的是提供一种激光电源输出过压、欠压保护电路，通过检测激光电源输出电压值，设置合理的过压、欠压的保护电压值，当电源输出过压或欠压的时候，通过检测电路检测到过压或欠压的信号，从而马上封锁激光电源电路开关管的驱动信号，使电路停止工作，这样有效的保护了操作人的人身安全及设备的安全，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本实用新型的技术方案是：一种激光电源输出过压、欠压保护电路，包含过压采样电路、欠压采样电路、基准电压电路、运算放大器U1A、运算放大器U1B和输出电路，所述过压采样电路连接运算放大器U1A的正输入端，基准电压电路连接运算放大器U1A的负输入端组成激光电源输出过压保护电路；欠压采样电路连接运算放大器U1B的负输入端，基准电压电路连接运算放大器U1B的正输入端组成激光电源输出欠压保护电路；运算放大器U1A和运算放大器U1B的输出端与输出电路连接；输出电路包含二极管D1、二极管D2和单片机，三者依次连接，激光电源输出过压或是欠压。运算放大器U1A或运算放大器U1B输出高电平时封锁主电路驱动信号，停止激光电源工作，并且通过二极管D2的作用，使高电平低于3.3V，保证输入到单片机的信号安全可靠。
所述过压采样电路包含依次连接的采样电阻R1、采样电阻R2和电容C1,使运算放大器一的正输入端的电压为：
Figure BDA0002773609320000021
所述欠压采样电路包含依次连接的采样电阻R6、采样电阻R7和电容C3,使运算放大器LM324的负输入端的电压为：
Figure BDA0002773609320000022
所述运算放大器U1A和运算放大器U1B的型号为LM324。
所述基准电压电路采用市场上销售的可控精密稳压源，可控精密稳压源型号为TL431，还包含电阻R4和电阻R5；通过可控精密稳压源TL431设定参考电压，TL431的1脚基准电压为2.5V，通过设定电阻R4与电阻R5的比值来设定输入运算放大器U1A负输入端和运算放大器U1B正输入端的参考电压，运算放大器U1A负输入端和运算放大器U1B正输入端的参考电压为
Figure BDA0002773609320000023
本实用新型的有益效果是：通过检测激光电源输出电压值，设置合理的过压、欠压的保护电压值，当电源输出过压或欠压的时候，通过检测电路检测到过压或欠压的信号，从而马上封锁激光电源电路开关管的驱动信号，使电路停止工作，这样有效的保护了操作人的人身安全及设备的安全。
附图说明
图1是本实用新型的激光电源输出过压保护电路图；
图2是本实用新型的激光电源输出欠压保护电路图；
图3是本实用新型的总体电路图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型技术方案作进一步详细的说明。
一种激光电源输出过压、欠压保护电路，包含过压采样电路、欠压采样电路、基准电压电路、运算放大器U1A、运算放大器U1B和输出电路，所述过压采样电路连接运算放大器U1A的正输入端，基准电压电路连接运算放大器U1A的负输入端组成激光电源输出过压保护电路；欠压采样电路连接运算放大器U1B的负输入端，基准电压电路连接运算放大器U1B的正输入端组成激光电源输出欠压保护电路；运算放大器U1A和运算放大器U1B的输出端与输出电路连接；输出电路包含二极管D1、二极管D2和单片机，三者依次连接，激光电源输出过压或是欠压。运算放大器U1A或运算放大器U1B输出高电平时通过二极管D1封锁主电路驱动信号，停止激光电源工作，并且通过二极管D2的作用，使高电平低于3.3V，保证输入到单片机的信号安全可靠。
所述过压采样电路包含依次连接的采样电阻R1、采样电阻R2和电容C1,使运算放大器一的正输入端的电压为：
Figure BDA0002773609320000031
所述欠压采样电路包含依次连接的采样电阻R6、采样电阻R7和电容C3,使运算放大器LM324的负输入端的电压为：
Figure BDA0002773609320000032
所述运算放大器U1A和运算放大器U1B的型号为LM324。
所述基准电压电路采用可控精密稳压源TL431，还包含电阻R4和电阻R5；通过可控精密稳压源TL431设定参考电压，TL431的1脚基准电压为2.5V，通过设定电阻R4与电阻R5的比值来设定输入运算放大器U1A负输入端和运算放大器U1B正输入端的参考电压，运算放大器U1A负输入端和运算放大器U1B正输入端的参考电压为
Figure BDA0002773609320000033
在实际应用中，激光电源输出过压、欠压保护电路可分为过压保护和欠压保护两个部分。
1.激光电源输出过压保护电路
激光电源输出过压保护电路如图1所示。采样电阻R1和采样电阻R2为采样电阻，运算放大器LM324的正输入端的电压为：
Figure BDA0002773609320000041
通过可控精密稳压源TL431设定参考电压，TL431的1脚基准电压为2.5V，通过设定电阻R4与电阻R5的比值来设定输入运算放大器U1A负端的参考电压。运算放大器U1A负端的参考电压为
Figure BDA0002773609320000042
输入运算放大器U1A的采样电压与参考电压进行比较，当运算放大器U1A的正输入端采样电压大于负输入端参考电压时，运放输出高电平；反之，则输出低电平。合理的设置采样电阻的阻值，及设定过压的阈值，当激光电源输出电压大于阈值电压时,运算放大器U1A的正端电压高于负端参考电压，运放输出高电平，封锁主电路驱动信号，激光电源停止工作。
2.激光电源输出欠压保护电路
激光电源输出欠压保护电路如图2所示。采样电阻R6和采样电阻R7为采样电阻，运算放大器LM324的负输入端的电压为：
Figure BDA0002773609320000043
通过可控精密稳压源TL431设定参考电压，TL431的1脚基准电压为2.5V，通过设定电阻R4与电阻R5的比值来设定输入运算放大器U1B正端的参考电压。运算放大器U1A正端的参考电压为
Figure BDA0002773609320000044
输入运算放大器U1B的采样电压与参考电压进行比较，当运算放大器U1B的正输入端采样电压大于负输入端参考电压时，运放输出高电平；反之，则输出低电平。合理的设置采样电阻的阻值，及设定欠压的阈值，当激光电源输出电压小于阈值电压时，运算放大器U1B的正端参考电压高于负端电压，运放输出高电平，封锁主电路驱动信号，激光电源停止工作。
3.激光电源输出过压、欠压总体保护电路
激光电源输出过压、欠压总体保护电路如图3所示。激光电源输出过压或是欠压，运算放大器U1A或运算放大器U1B输出高电平，当运算放大器U1A或运算放大器U1B输出高电平时才能通过二极管D1封锁主电路驱动信号，停止激光电源工作。并且通过二极管D2的作用，使高电平低于3.3V，保证输入信号安全可靠。

Claims (4)

1.一种激光电源输出过压、欠压保护电路，其特征在于：包含过压采样电路、欠压采样电路、基准电压电路、运算放大器U1A、运算放大器U1B和输出电路，所述过压采样电路连接运算放大器U1A的正输入端，基准电压电路连接运算放大器U1A的负输入端组成激光电源输出过压保护电路；欠压采样电路连接运算放大器U1B的负输入端，基准电压电路连接运算放大器U1B的正输入端组成激光电源输出欠压保护电路；运算放大器U1A和运算放大器U1B的输出端与输出电路连接；输出电路包含二极管D1、二极管D2和单片机，三者依次连接，激光电源输出过压或是欠压。
2.根据权利要求1所述的一种激光电源输出过压、欠压保护电路，其特征在于：所述过压采样电路包含依次连接的采样电阻R1、采样电阻R2和电容C1。
3.根据权利要求1所述的一种激光电源输出过压、欠压保护电路，其特征在于：所述欠压采样电路包含依次连接的采样电阻R6、采样电阻R7和电容C3。
4.根据权利要求1所述的一种激光电源输出过压、欠压保护电路，其特征在于：所述运算放大器U1A和运算放大器U1B的型号为LM324。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114552363A (zh) * 2021-12-29 2022-05-27 西南技术物理研究所 一种固体激光器的铌酸锂封锁电压设置方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114552363A (zh) * 2021-12-29 2022-05-27 西南技术物理研究所 一种固体激光器的铌酸锂封锁电压设置方法
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