CN218995582U

CN218995582U - 一种pcb绝缘检测电路

Info

Publication number: CN218995582U
Application number: CN202223215981.0U
Authority: CN
Inventors: 罗正海
Original assignee: Shenzhen Ococci Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Ococci Technology Co ltd
Priority date: 2022-12-02
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2023-05-09
Anticipated expiration: 2032-12-02

Abstract

本实用新型公开了一种PCB绝缘检测电路，涉及绝缘检测技术领域，包括电源控制模块，用于提供直流稳压；低频信号处理模块，用于将低频信号输入PCB模块；绝缘检测模块，用于分压采样并通过电压补偿电路进行电压补偿；智能控制模块，用于接收信号；绝缘判断模块，用于绝缘程度判断并通过开关控制模块控制电源控制模块的供电状态。本实用新型PCB绝缘检测电路由电源控制模块为PCB模块提供所需的直流电能，并配合低频信号处理模块对PCB提供低频信号，由绝缘检测模块对整体的PCB模块进行绝缘检测并自动对采样信号进行电压补偿，使得绝缘信息电位保持在正常的检测范围内，绝缘较低时，开关控制模块将控制电源控制模块停止供电。

Description

一种PCB绝缘检测电路

技术领域

本实用新型涉及绝缘检测技术领域，具体是一种PCB绝缘检测电路。

背景技术

PCB（Printed Circuit Board，印制电路板），是电子元器件的支撑体广泛应用于各种电子设备中，无论是手机、电脑还是复杂的机器，都需要PCB进行控制，如果PCB存在漏电等问题，则可能导致最终产品出现故障并造成不便，现有的PCB绝缘检测电路采用低频信号输入法，利用低频信号输入检测和电能采样电路实现对PCB的绝缘检测，但是由于电能采样电路一定，采样的信号的电位可能无法保持在正常的电位范围内，使得无法准确对整体的PCB进行绝缘检测，并且由于缺少相关的绝缘保护措施，在PCB绝缘较低时容易导致PCB的烧毁，因此有待改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种PCB绝缘检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种PCB绝缘检测电路，该PCB绝缘检测电路包括：电源控制模块，PCB模块，低频信号处理模块，绝缘检测模块，智能控制模块，绝缘判断模块，开关控制模块；

所述电源控制模块，用于为所述PCB模块提供直流稳压，用于控制直流稳压的传输；

所述低频信号处理模块，用于通过缓冲电路对输入的低频信号进行缓冲处理并输出；

所述PCB模块，与所述电源控制模块和低频信号处理模块连接，用于接收所述电源控制模块输出的电能和所述低频信号处理模块输出的低频信号；

所述绝缘检测模块，与所述PCB模块和低频信号处理模块连接，用于通过采样电路对所述PCB模块的绝缘情况进行分压采样并输出采样信号，用于通过电压补偿电路自动对采样信号进行电压补偿，用于通过电压跟随电路进行隔离传输补偿后的采样信号并输出；

所述智能控制模块，与所述绝缘检测模块连接，用于接收所述绝缘检测模块输出的采样信号并计算绝缘程度；

所述绝缘判断模块，与所述绝缘检测模块连接，用于通过比较电路对所述绝缘检测模块输出的采样信号进行绝缘判断并输出电平信号；

所述开关控制模块，与所述电源控制模块和绝缘判断模块连接，用于接收所述电平信号并通过三极管开关电路传输给所述电源控制模块，用于控制所述电源控制模块的工作状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型PCB绝缘检测电路由电源控制模块为PCB模块提供所需的直流电能，并配合低频信号处理模块对PCB提供低频信号，此时该直流电能对于低频信号等效于对地，由绝缘检测模块对整体的PCB模块进行绝缘采样检测，并通过电压补偿电路自动对采样信号进行电压补偿，使得检测的绝缘信号的电位信息保持在正常的检测范围内，由智能控制模块接收，提高检测的精度，并由绝缘判断模块进行绝缘程度判断，如果绝缘较低，将通过开关控制模块控制电源控制模块停止供电，停止对PCB模块的绝缘检测，提高绝缘检测电路的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例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为本实用新型实例提供的一种PCB绝缘检测电路的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的一种PCB绝缘检测电路的电路图。

图3为本实用新型实例提供的开关控制模块的连接电路图。

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做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。

实施例1，请参阅图1，一种PCB绝缘检测电路包括：电源控制模块1，PCB模块2，低频信号处理模块3，绝缘检测模块4，智能控制模块5，绝缘判断模块6，开关控制模块7；

具体地，所述电源控制模块1，用于为所述PCB模块2提供直流稳压，用于控制直流稳压的传输；

低频信号处理模块3，用于通过缓冲电路对输入的低频信号进行缓冲处理并输出；

PCB模块2，与所述电源控制模块1和低频信号处理模块3连接，用于接收所述电源控制模块1输出的电能和所述低频信号处理模块3输出的低频信号；

绝缘检测模块4，与所述PCB模块2和低频信号处理模块3连接，用于通过采样电路对所述PCB模块2的绝缘情况进行分压采样并输出采样信号，用于通过电压补偿电路自动对采样信号进行电压补偿，用于通过电压跟随电路进行隔离传输补偿后的采样信号并输出；

智能控制模块5，与所述绝缘检测模块4连接，用于接收所述绝缘检测模块4输出的采样信号并计算绝缘程度；

绝缘判断模块6，与所述绝缘检测模块4连接，用于通过比较电路对所述绝缘检测模块4输出的采样信号进行绝缘判断并输出电平信号；

开关控制模块7，与所述电源控制模块1和绝缘判断模块6连接，用于接收所述电平信号并通过三极管开关电路传输给所述电源控制模块1，用于控制所述电源控制模块1的工作状态。

在具体实施例中，上述电源控制模块1可采用直流稳压供电电路，为PCB模块2提供所需的直流电能；上述PCB模块2为待检测的PCB板，在此不做赘述；上述低频信号处理模块3可采用低频信号发生电路和缓冲电路，由低频信号发生电路发出低频信号，再由缓冲电路进行缓冲传输处理；上述绝缘检测模块4可采用采样电路和电压补偿电路分别对PCB模块2的绝缘情况进行分压采样和采样补偿处理，并由电压跟随电路进行隔离传输；上述智能控制模块5可采用，但并不限于单片机等微控制器，集成了运算器、控制器、存储器以及输入输出器等诸多部件，实现信号的处理、数据存储、模块控制等功能；上述绝缘判断模块6可采用比较电路进行绝缘程度判断；上述开关控制模块7可采用三极管开关电路进行信号自锁传输并控制电源控制模块1的供电状态。

实施例2，在实施例1的基础上，请参阅图2和图3,，所述电源控制模块1包括直流电源BAT、第一电容C1、第一稳压器IC1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1和第一功率管Q1；所述PCB模块2包括PCB板；

具体地，所述直流电源BAT的正极连接第一电容C1的一端和第一稳压器IC1的第一端，第一稳压器IC1的第二端连接第一二极管D1的阳极、第一电阻R1的一端和第二电容C2的一端，第一二极管D1的阴极连接第一功率管Q1的漏极，第一功率管Q1的源极连接PCB板的正端，直流电源BAT的负极连接第一电容C1的另一端、第一稳压管的第三端、第二电容C2的另一端和第二二极管D2的阴极，第二二极管D2的阳极连接PCB板的负端。

在具体实施例中，上述第一功率管Q1可选用N沟道增强型MOS管，用于控制电能的传输；上述第一稳压器IC1可选用78XX三端集成稳压器提供直流稳压。

进一步地，所述低频信号处理模块3包括低频信号发生器、第九电阻R9、第一触发器U1、第三二极管D3、第四二极管D4、第七电阻R7、第二电源VCC2；

具体地，所述低频信号发生器通过第九电阻R9连接第一触发器U1的第二端，第一触发器U1的第一端悬空，第一触发器U1的第四端连接第四二极管D4的阴极和第三二极管D3的阳极并通过第七电阻R7连接第四电阻的第一端，第四二极管D4的阳极接地，第三二极管D3的阴极连接第二电源VCC2，第四电阻的第二端连接所述绝缘检测模块4。

在具体实施例中，上述第一触发器U1可选用施密特触发器，作为缓冲器使用，具体型号不做限定。

进一步地，所述绝缘检测模块4包括第三电容C3、第三电阻R3、第二电阻R2、第四电容C4、第五电容C5；

具体地，所述第三电容C3的一端连接所述PCB板的负端，第三电容C3的另一端通过第三电阻R3连接第二电阻R2的一端和所述第四电阻的第二端，第二电阻R2的另一端连接第四电容C4的一端和第五电容C5的第一端，第四电容C4的另一端和第五电容C5的第二端均连接所述第一功率管Q1的漏极。

在具体实施例中，上述第二电阻R2和第三电阻R3组成电阻分压电路，进行进行绝缘采样；上述第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5均为隔离电容，配合第二电阻R2和第三电阻R3构成具备电压补偿的采样电路，第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5在绝缘检测电位异常时进行放电补偿，控制检测范围保持正常。

进一步地，所述绝缘检测模块4还包括第五电阻R5、第六电阻R6、第八电阻R8、第五二极管D5、第六二极管D6、第一电源VCC1、第一运放OP1、第十电阻R10；

具体地，所述第五电阻R5的一端连接所述第五电容C5的第一端，第五电阻R5的另一端通过第六电阻R6连接第八电阻R8的一端、第五二极管D5的阳极和第六二极管D6的阴极，第六二极管D6的阳极接地，第五二极管D5的阴极连接第一电源VCC1，第八电阻R8的另一端连接第一运放OP1的同相端，第一运放OP1的反相端连接第一运放OP1的输出端和第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端连接所述智能控制模块5。

在具体实施例中，上述第一运放OP1可选用，但并不限限于MCP6051运算放大器，组成电压跟随电路。

进一步地，所述绝缘判断模块6包括第十一电阻R11、参考阈值、第一比较器A1、第十二电阻R12、第三电源VCC3；

具体地，所述第十一电阻R11的一端连接第一运放OP1的输出端，第十一电阻R11的另一端连接第一比较器A1的反相端，第一比较器A1的同相端连接参考阈值，第一比较器A1的输出端连接所述开关控制模块7并通过第十二电阻R12连接第三电源VCC3。

在具体实施例中，上述第一比较器A1可选用LM393比较器，配合参考阈值进行进行绝缘程度判断。

进一步地，所述开关控制模块7包括第七二极管D7、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第一开关管VT1、第十六电阻R16、第十五电阻R15、第十七电阻R17、第二开关管VT2、第八二极管D8、第四电源VCC4、第三开关管VT3；

具体地，所述第七二极管D7的阳极连接所述第一比较器A1的输出端，第七二极管D7的阴极通过第十三电阻R13连接第十四电阻R14的一端、第一开关管VT1的基极和第十五电阻R15的一端，第十四电阻R14的另一端和第一开关管VT1的发射极均接地，第一开关管VT1的集电极通过第十六电阻R16连接第二开关管VT2的基极和第十七电阻R17的一端，第二开关管VT2的发射极连接第十七电阻R17的另一端和第四电源VCC4，第十五电阻R15的另一端连接第二开关管VT2的集电极和第八二极管D8的阳极，第八二极管D8的阴极连接第三开关管VT3的基极，第三开关管VT3的集电极连接所述第一功率管Q1的栅极，第三开关管VT3的发射极接地。

在具体实施例中，上述第一开关和第三开关管VT3均可选用NPN型三极管，第二开关管VT2可选用PNP型三极管，第一开关管VT1和第二开关管VT2进行信号自锁传输并控制第三开关管VT3的工作状态，第三开关管VT3用于控制第一功率管Q1的工作状态。

本实用新型一种PCB绝缘检测电路，直流电源BAT提供直流电能，并通过第一稳压器IC1输出直流稳压，通过第一功率管Q1传输给PCB板，同时低频信号发生器输出低频信号，通过第一触发器U1进行缓冲处理并输出，由于直流稳压的关系，在此通电后后的PCB板相对于低频信号等效于地，由第二电阻R2和第三电阻R3进行绝缘检测，并由第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5进行电压补偿，在检测的绝缘电位异常时，由第三电容C3对第四电容C4和第五电容C5进行放电，以便保证检测的绝缘电位保持在正常范围，由第一运放OP1进行隔离传输，方便智能控制模块5接收第一运放OP1传输的信号并进行绝缘计算处理，同时第一运放OP1输出的信号将通过第一比较器A1进行绝缘判断，当绝缘程度降低时，即第一运放OP1输出的信号低于参考阈值时，第一比较器A1输出高电平，控制第一开关管VT1和第二开关管VT2的自锁导通，第三开关管VT3导通并控制第一功率管Q1截止，使得电源控制模块1停止供电，PCB绝缘检测停止。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种PCB绝缘检测电路，其特征在于，

该PCB绝缘检测电路包括：电源控制模块，PCB模块，低频信号处理模块，绝缘检测模块，智能控制模块，绝缘判断模块，开关控制模块；

2.根据权利要求1所述的一种PCB绝缘检测电路，其特征在于，所述电源控制模块包括直流电源、第一电容、第一稳压器、第二电容、第一二极管、第二二极管、第一电阻和第一功率管；所述PCB模块包括PCB板；

所述直流电源的正极连接第一电容的一端和第一稳压器的第一端，第一稳压器的第二端连接第一二极管的阳极、第一电阻的一端和第二电容的一端，第一二极管的阴极连接第一功率管的漏极，第一功率管的源极连接PCB板的正端，直流电源的负极连接第一电容的另一端、第一稳压管的第三端、第二电容的另一端和第二二极管的阴极，第二二极管的阳极连接PCB板的负端。

3.根据权利要求2所述的一种PCB绝缘检测电路，其特征在于，所述低频信号处理模块包括低频信号发生器、第九电阻、第一触发器、第三二极管、第四二极管、第七电阻、第二电源；

所述低频信号发生器通过第九电阻连接第一触发器的第二端，第一触发器的第一端悬空，第一触发器的第四端连接第四二极管的阴极和第三二极管的阳极并通过第七电阻连接第四电阻的第一端，第四二极管的阳极接地，第三二极管的阴极连接第二电源，第四电阻的第二端连接所述绝缘检测模块。

4.根据权利要求3所述的一种PCB绝缘检测电路，其特征在于，所述绝缘检测模块包括第三电容、第三电阻、第二电阻、第四电容、第五电容；

所述第三电容的一端连接所述PCB板的负端，第三电容的另一端通过第三电阻连接第二电阻的一端和所述第四电阻的第二端，第二电阻的另一端连接第四电容的一端和第五电容的第一端，第四电容的另一端和第五电容的第二端均连接所述第一功率管的漏极。

5.根据权利要求4所述的一种PCB绝缘检测电路，其特征在于，所述绝缘检测模块还包括第五电阻、第六电阻、第八电阻、第五二极管、第六二极管、第一电源、第一运放、第十电阻；

所述第五电阻的一端连接所述第五电容的第一端，第五电阻的另一端通过第六电阻连接第八电阻的一端、第五二极管的阳极和第六二极管的阴极，第六二极管的阳极接地，第五二极管的阴极连接第一电源，第八电阻的另一端连接第一运放的同相端，第一运放的反相端连接第一运放的输出端和第十电阻的一端，第十电阻的另一端连接所述智能控制模块。

6.根据权利要求5所述的一种PCB绝缘检测电路，其特征在于，所述绝缘判断模块包括第十一电阻、参考阈值、第一比较器、第十二电阻、第三电源；

所述第十一电阻的一端连接第一运放的输出端，第十一电阻的另一端连接第一比较器的反相端，第一比较器的同相端连接参考阈值，第一比较器的输出端连接所述开关控制模块并通过第十二电阻连接第三电源。

7.根据权利要求6所述的一种PCB绝缘检测电路，其特征在于，所述开关控制模块包括第七二极管、第十三电阻、第十四电阻、第一开关管、第十六电阻、第十五电阻、第十七电阻、第二开关管、第八二极管、第四电源、第三开关管；

所述第七二极管的阳极连接所述第一比较器的输出端，第七二极管的阴极通过第十三电阻连接第十四电阻的一端、第一开关管的基极和第十五电阻的一端，第十四电阻的另一端和第一开关管的发射极均接地，第一开关管的集电极通过第十六电阻连接第二开关管的基极和第十七电阻的一端，第二开关管的发射极连接第十七电阻的另一端和第四电源，第十五电阻的另一端连接第二开关管的集电极和第八二极管的阳极，第八二极管的阴极连接第三开关管的基极，第三开关管的集电极连接所述第一功率管的栅极，第三开关管的发射极接地。