CN213874707U

CN213874707U - 一种开关电源温度检测系统

Info

Publication number: CN213874707U
Application number: CN202022789269.6U
Authority: CN
Inventors: 余林军
Original assignee: Shenzhen Xindingsheng Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Xindingsheng Technology Co ltd
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2021-08-03
Anticipated expiration: 2030-11-26

Abstract

本实用新型公开了一种开关电源温度检测系统，包括分别设置在多个开关电源内的温度检测单元，设置在监控侧的第二无线通信模块、无线监测终端，所述温度检测单元包括单片机处理器、复位电路、电源模块、第一无线通信模块、温度检测电路，所述单片机处理器与复位电路、电源模块、第一无线通信模块、温度检测电路电连接。本实用新型通过设置在开关电源上温度检测单元实时监测开关电源温度情况，在开关电源温度超限时采取自动保护措施，同时开关电源工作正常与否的逻辑信号通过无线通信模块无线发送到远程监测终端，实现集中统一监测，尤其是适应于机房、厂房等使用开关电源较多的场合，提升监测效率，便于维护。

Description

一种开关电源温度检测系统

技术领域：

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种开关电源温度检测系统。

背景技术：

开关模式电源(Switch Mode Power Supply，简称SMPS)，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源，而输出多半是需要直流电源的设备，例如个人电脑，而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。

开关电源在长期运行过程中，内部各电子元件会发热，尤其是功率管等大功率元件更甚，需要对其散热。但是，目前的开关电源只是安装了一个风扇，如果风扇故障一般难以被及时发现，导致开关电源散热不良。另外，即使风扇正常工作，也难以保证在炎热环境时开关电源内部温度符合元器件参数范围要求。现有的开关电源缺少实时的温度检测报警功能，难以有效对开关电源温度进行管理，以及在开关电源温度较高时采取必要保护措施。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种开关电源温度检测系统，以解决现有技术的不足。

本实用新型由如下技术方案实施：一种开关电源温度检测系统，包括分别设置在多个开关电源内的温度检测单元，设置在监控侧的第二无线通信模块、无线监测终端，所述温度检测单元包括单片机处理器、复位电路、电源模块、第一无线通信模块、温度检测电路，所述单片机处理器与复位电路、电源模块、第一无线通信模块、温度检测电路电连接。

优选的，所述第二无线通信模块、第一无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、4G/5G模块、2.4G模块任意一种。

优选的，所述无线监测终端为手机、PAD或者电脑。

优选的，所述温度检测电路包括运算放大器U1、U2，所述运算放大器U1反相端连接电阻R15一端，所述电阻R15另一端通过电阻R11接地，所述运算放大器U1同相端连接电阻R14一端、R16一端，所述电阻R14另一端接地，所述电阻R16另一端连接电源Vref和NTC热敏电阻一端，所述NTC热敏电阻另一端连接电阻R13一端，所述电阻R13另一端通过电阻R11接地；所述运算放大器U2反相端连接电阻R9一端、电容C3一端和二极管D1、D2负极，所述电阻R9另一端、电容C3另一端接地，所述二极管D1正极连接电阻R10、R12一端，所述电阻R10另一端接地，所述电阻R12另一端连接电源Vref，所述二极管D2正极连接所述电阻R13另一端，所述运算放大器U2同相端通过电阻R7、R8接地，所述运算放大器U2同相端还通过电阻R3连接风扇M的正极，所述风扇M的负极接地，所述风扇M的正极连接三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的基极通过电阻R2连接运算放大器U2输出端，所述三极管Q1的发射极连接电源Vref。

优选的，所述三极管Q1为PNP三极管。

本实用新型的优点：

本实用新型通过设置在开关电源上温度检测单元实时监测开关电源温度情况，在开关电源温度超限时采取自动保护措施，同时开关电源工作正常与否的逻辑信号通过无线通信模块无线发送到远程监测终端，实现集中统一监测，尤其是适应于机房、厂房等使用开关电源较多的场合，提升监测效率，便于维护。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的一种开关电源温度检测系统的原理框图；

图2为本实用新型实施例的一种开关电源温度检测系统的温度检测单元原理框图；

图3为本实用新型实施例的一种开关电源温度检测系统的温度检测电路原理图。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，一种开关电源温度检测系统，包括分别设置在多个开关电源内的温度检测单元1，设置在监控侧的第二无线通信模块2、无线监测终端3，温度检测单元1包括单片机处理器11、复位电路12、电源模块13、第一无线通信模块14、温度检测电路16，单片机处理器11与复位电路12、电源模块13、第一无线通信模块14、温度检测电路16电连接。

其中，第二无线通信模块2、第一无线通信模块14为蓝牙模块、WIFI模块、4G/5G模块、2.4G模块任意一种，第一无线通信模块用于将设置在开关电源上的温度检测电路所检测的开电源温度正常与否的逻辑信号无线发送到第二无线通信模块2，第二无线通信模块2再接收温度正常与否的逻辑信号后，发送到无线监测终端3实现无线集中监测。比如，在机房、厂房内的电气设备较多，各类需要温度监测的开关电源也较多，因此集中监测大大提升了监测效率。无线监测终端3为手机、PAD或者电脑，第二无线通信模块2可以是集成在无线监测终端3上也可以是连接在无线监测终端3上，比如手机、PAD上就本身集成有蓝牙芯片，如果是通过电脑进行集中温度监测，则需要将第二无线通信模块2通过USB接口连接在电脑上。

如图3所示，温度检测电路16包括运算放大器U1、U2，运算放大器U1反相端连接电阻R15一端，电阻R15另一端通过电阻R11接地，运算放大器U1同相端连接电阻R14一端、R16一端，电阻R14另一端接地，电阻R16另一端连接电源Vref和NTC热敏电阻一端，NTC热敏电阻另一端连接电阻R13一端，电阻R13另一端通过电阻R11接地；运算放大器U2反相端连接电阻R9一端、电容C3一端和二极管D1、D2负极，电阻R9另一端、电容C3另一端接地，二极管D1正极连接电阻R10、R12一端，电阻R10另一端接地，电阻R12另一端连接电源Vref，二极管D2正极连接电阻R13另一端，运算放大器U2同相端通过电阻R7、R8接地，运算放大器U2同相端还通过电阻R3连接风扇M的正极，风扇M的负极接地，风扇M的正极连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极通过电阻R2连接运算放大器U2输出端，三极管Q1的发射极连接电源Vref。其中，三极管Q1为PNP三极管。

在开关电源中，每个功率器件都是热源，其功耗转化为热量，传递到散热片，随着散热片温度的上升，整个电源内部的温度升高。如图3所示，风扇的启动电压是3.3V，通过NTC热敏电阻检测散热片的温度，随着温度上升，NTC热敏电阻的值越低，风扇两端的电压越高，风扇的转速越快。如果风扇达到最大转速后，由于电源外部环境温度的影响，电源内部温度仍不能稳定继续往上升；或者风扇线路发生故障，风扇无法运转，就会导致电源内部功率器件过温度损坏。为避免此种情况的发生，过温度保护线路(OTP)是必不可少的。运算放大器的反相端输入电压U反＝Vref*(R11/Rntc+R13+R11),当温度上升，NTC热敏电阻Rntc减小，运算放大器的反相端的电压上升，当阻值减少到一定值时，由于运算放大器的同相端的电压固定(同相端这个固定的电压值反映了开关电源可以接受的最高温度，是提前根据NTC电阻特性设计好的)，比较器发生翻转，OTP输出低电平到单片机处理器，单片机处理器发出低电平控制信号，封锁开关电源的驱动芯片的PWM输出端(比如UC3842、TL494的PWM信号输出端)，使得开关电源暂停工作，从而达到保护的目的。同时，开关电源保护的逻辑信号通过无线通信模块发送到无线监测终端实时监测，维护人员可以及时维护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种开关电源温度检测系统，其特征在于，包括分别设置在多个开关电源内的温度检测单元(1)，设置在监控侧的第二无线通信模块(2)、无线监测终端(3)，所述温度检测单元(1)包括单片机处理器(11)、复位电路(12)、电源模块(13)、第一无线通信模块(14)、温度检测电路(16)，所述单片机处理器(11)与复位电路(12)、电源模块(13)、第一无线通信模块(14)、温度检测电路(16)电连接；

所述温度检测电路(16)包括运算放大器U1、U2，所述运算放大器U1反相端连接电阻R15一端，所述电阻R15另一端通过电阻R11接地，所述运算放大器U1同相端连接电阻R14一端、R16一端，所述电阻R14另一端接地，所述电阻R16另一端连接电源Vref和NTC热敏电阻一端，所述NTC热敏电阻另一端连接电阻R13一端，所述电阻R13另一端通过电阻R11接地；所述运算放大器U2反相端连接电阻R9一端、电容C3一端和二极管D1、D2负极，所述电阻R9另一端、电容C3另一端接地，所述二极管D1正极连接电阻R10、R12一端，所述电阻R10另一端接地，所述电阻R12另一端连接电源Vref，所述二极管D2正极连接所述电阻R13另一端，所述运算放大器U2同相端通过电阻R7、R8接地，所述运算放大器U2同相端还通过电阻R3连接风扇M的正极，所述风扇M的负极接地，所述风扇M的正极连接三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的基极通过电阻R2连接运算放大器U2输出端，所述三极管Q1的发射极连接电源Vref。

2.根据权利要求1所述的一种开关电源温度检测系统，其特征在于，所述第二无线通信模块(2)、第一无线通信模块(14)为蓝牙模块、WIFI模块、4G/5G模块、2.4G模块任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种开关电源温度检测系统，其特征在于，所述无线监测终端(3)为手机、PAD或者电脑。

4.根据权利要求1所述的一种开关电源温度检测系统，其特征在于，所述三极管Q1为PNP三极管。