CN219224929U - 一种直流电源电压欠压报警电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流电源电压欠压报警电路，包括比较单元、判断单元、第一控制单元和报警单元，比较单元用于将直流电源的电压分别与上限设定值、下限设定值进行比较，得到并输出对应的第一比较结果、第二比较结果；判断单元用于根据第一比较结果和第二比较结果，判断直流电源的电压状态并根据判断结果输出第一控制信号；第一控制单元，用于接收判断单元的输出的第一控制信号，以控制所述报警单元的开启或关闭。本实用新型的欠压报警电路连接在直流电源的输出端，对直流电源进行欠压检测，当检测出直流电源为欠压状态时，即时发出报警信号，提醒用户及时切断电源或者负载，避免造成电路损坏或者其它损失，提高了电路的安全性。

Description

一种直流电源电压欠压报警电路

技术领域

本实用新型属于欠压保护电路技术领域，具体涉及一种直流电源电压欠压报警电路。

背景技术

失压和欠压保护是当电源停电或者由于某种原因电源电压降低过多，通过启动检测保护装置使负载自动从电源上切断。工作电路所需的直流电源欠压后，负载的电流会加大，控制电路部分也会出现工作不正常等异常情况，造成设备的损坏或安全事故。

现有的欠压保护电路，大多是对输入的交流电源进行欠压处理，对直流电源直接进行处理的电路较少，或欠压检测报警电路复杂，成本较高。

实用新型内容

技术目的：针对上述技术问题，本实用新型提出了一种直流电源电压欠压报警电路，其能够对直流电源进行欠压检测，在检测出直流电源为欠压状态时发出报警信号，提醒用户及时切断电源或者负载，避免造成电路损坏或者其它损失。

技术方案：为实现上述技术目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种直流电源电压欠压报警电路，包括比较单元、判断单元、第一控制单元和报警单元，其中，

比较单元，设有直流电源输入端，用于将直流电源的电压分别与上限设定值、下限设定值进行比较，得到并输出对应的第一比较结果、第二比较结果；

判断单元，连接比较单元的输出端，用于根据第一比较结果和第二比较结果，判断直流电源的电压状态是否为故障态、正常态或欠压态中的任一种，并根据判断结果输出第一控制信号；

第一控制单元，用于接收判断单元的输出的第一控制信号，以控制所述报警单元的开启或关闭。

优选地，所述报警电路还包括第二控制单元和光信号显示单元，

第二控制单元，用于接收判断单元的输出的以高电平信号或低电平信号表示的第二比较结果，以控制所述光信号显示单元的开启或关闭；

光信号显示单元，用于在直流电源的电压小于下限设定值时，发出光信号。

优选地，所述比较单元采用包括两个以上运算放大器的运放集成电路，判断单元采用与非门芯片，第一控制单元和第二控制单元均采用三极管，报警单元采用蜂鸣器，光信号显示单元采用发光二极管。

优选地，所述上限设定值和下限设定值可以通过设置第一分压电路和分压电路获得；

所述第一分压电路和第二分压电路均设有工作电源输入端，用于输入与直流电源的标准电压相同的直流工作电源，第一分压电路的输出端用于向比较单元输入上限设定值，第二分压电路的输出端用于向比较单元输入下限设定值。

优选地，所述上限设定值介于直流电源的标准电压的8％和92％之间，下限设定值小于直流电源的标准电压的8％。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提出的直流电源电压欠压报警电路，能够连接在直流电源的输出端，对直流电源进行欠压检测，当检测出直流电源为欠压状态时，即时发出报警信号，提醒用户及时切断电源或者负载，避免造成电路损坏或者其它损失，提高电路的安全性，减少因为直流电源电压欠压所造成的电路工作不正常、电流增大等异常情况的发生。

附图说明

图1为实施例一的直流电源电压欠压报警电路的结构示意图；

图2为实施例二的直流电源电压欠压报警电路的结构示意图；

图3为实施例二的直流电源电压欠压报警电路的电路结构图；

其中，U1，运放放大电路；U2，与非门；Q1，第一三极管；Q2，第二三极管；B1，蜂鸣器；DL1，发光二极管；VPOWER-IN，直流电源；

R1，第一电阻；R2，第二电阻；R3，第三电阻；R4，第四电阻；R5，第五电阻；R6，第六电阻；R7，第七电阻；R8，第八电阻；R9，第九电阻。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细的说明。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种直流电源电压欠压报警电路，包括比较单元、判断单元、控制单元和报警单元，其中，

比较单元，设有直流电源输入端，用于将直流电源的电压分别与上限设定值、下限设定值进行比较，得到并输出对应的第一比较结果、第二比较结果；

判断单元，连接比较单元的输出端，用于根据第一比较结果和第二比较结果，判断直流电源的电压状态是否为故障态、正常态或欠压态中的任一种，并根据判断结果输出第一控制信号；

第一控制单元，用于接收判断单元的输出的第一控制信号，以控制所述报警单元的开启或关闭；

报警单元，用于在直流电源被判断为欠压状态时，发出报警信号。

具体地，上限设定值介于直流电源的标准电压的8％和92％之间，下限设定值小于直流电源的标准电压的8％。

本实施例的一种直流电源电压欠压报警电路，对直流电源进行欠压检测的步骤包括：

比较单元将直流电源的电压分别与上限设定值、下限设定值进行比较，得到并输出对应的第一比较结果、第二比较结果；

判断单元接收比较单元输出的第一比较结果和第二比较结果，根据第一比较结果和第二比较结果，判断直流电源的电压状态是否为零输入、正常或欠压中的任一种，并根据判断结果输出第一控制信号；

第一控制单元接收判断单元的输出的第一控制信号，以控制所述报警单元的开启或关闭，如第一控制信号用高电平或低电平信号表示，当直流电源被判断为欠压状态时，第一控制信号为低电平信号，其它状态时，第一控制信号为高电平信号；

报警单元，用于在直流电源被判断为欠压状态时，发出报警信号。

实施例二

如图2所示，本实施例提供了一种直流电源电压欠压报警电路，与实施例一的区别主要在于，本实施例中报警电路还包括第二控制单元、光信号显示单元和分压电路。

第二控制单元，用于接收判断单元的输出的以高电平信号或低电平信号表示的第二比较结果，以控制所述光信号显示单元的开启或关闭；

光信号显示单元，用于在直流电源的电压小于下限设定值时，发出光信号。

上限设定值和下限设定值可以通过设置分压电路获得。具体地，包括第一分压电路和第二分压电路，第一分压电路和第二分压电路均设有工作电源输入端，用于输入与直流电源的标准电压相同的直流工作电源，第一分压电路的输出端用于向比较单元输入上限设定值，第二分压电路的输出端用于向比较单元输入下限设定值。

本实施例中，比较单元可采用包括两个以上运算放大器的运放集成电路，判断单元采用与非门芯片，第一控制单元和第二控制单元均采用三极管，报警单元采用蜂鸣器，光信号显示单元采用发光二极管。

下面以图3所示具体电路为实例，对本实施例的欠压报警电路进行详细说明。

如图3所示，使用运放放大电路LM258DR2G、PNP三极管S8050、与非门SGM7SZ00YC5G/TR、发光二极管、蜂鸣器MLT-9045来设计一种使用在直流电源上的欠压检测电路。

其中，运放放大电路U1为比较单元。第一电阻R1和第三电阻R3构成第一分压电路，用于向U1的3脚输入上限设定值即11V，第六电阻R6和第八电阻R8构成第二分压电路，用于向U1的6脚输入下限设定值即1V，U1的1脚输出第一比较结果，U1的7脚输出第二比较结果，第一比较结果和第二比较结果均以高电平或低电平信号表示。

输入直流电源电压VPOWER_IN连接到运放放大电路U1的2脚和5脚输入端，所述输入信号包括0V、电源电压正常输出值和欠压(低于正常值8％及以下)三种状态，所述欠压低于所述电源电压。

与非门U2为判断单元，U2的两个输入端分别连接U1的1脚和7脚。第一三极管Q1为第一控制单元，蜂鸣器B1为报警单元。第一三极管的基极连接U2的输出端、发射极连接蜂鸣器B1的负极、集电极接地。

第二三极管Q2为第二控制单元，发光二极管DL1为光信号显示单元。第二三极管Q2的基极连接U1的7脚、发射极连接发光二极管的负极、集电极接地。

本实例中，U2判断直流电源的电压状态的方法如下：

当输入的直流电源电压VPOWER_IN电压＜1V时，运放放大电路U1的1脚V_OUT2输出高电平、7脚V_OUT1输出低电平，此时三极管Q2导通工作，发光二极管DL1显示绿灯亮，与非门U2的4脚输出高电平，此时PNP三极管Q1不导通，蜂鸣器B1不工作。小于1V时绿灯亮是起指示作用，表明此时输入的直流电源电压VPOWER_IN电压很低，不大于1V接近0V，说明输入的直流电源电压VPOWER_IN电压有故障。

当输入的直流电源电压VPOWER_IN电压为1-11V之间时，运放放大电路U1的1脚V_OUT2输出高电平、7脚V_OUT1输出高电平，此时PNP三极管Q2不导通，发光二极管DL1不亮，与非门U2的4脚输出低电平，此时PNP三极管Q1导通，蜂鸣器B1工作，发出蜂鸣声音，提示电源电压输出欠压报警。

当输入的直流电源电压VPOWER_IN电压为＞11V时，运放放大电路U1的1脚V_OUT2输出低电平、7脚V_OUT1输出高电平，此时PNP三极管Q2不导通，发光二极管DL1不亮，与非门U2的4脚输出高电平，此时PNP三极管Q1不导通，发光二极管DL1不亮，蜂鸣器B1不工作。

上述三种情况，能够测试出输入的直流电源电压VPOWER_IN的所有状态，即故障态(VPOWER_IN＜1V)、欠压态(1V＜VPOWER_IN＜11V)、正常态(VPOWER_IN＞11V)。上述实例提供了一种简易、低成本的电压检测电路的方法，采用运放放大电路LM258DR2G、PNP三极管S8050、与非门SGM7SZ00YC5G/TR、发光二极管、蜂鸣器MLT-9045来设计欠压检测电路，功能稳定可靠且价格低廉，具有较强的实用性，也可用于其它电源的欠压检测电路上。若将电路中的12V换成24V、32V等，便能实现检测24V、32V等直流电源电压输出是否欠压。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种直流电源电压欠压报警电路，其特征在于，包括比较单元、判断单元、第一控制单元和报警单元，其中，

比较单元，设有直流电源输入端，用于将直流电源的电压分别与上限设定值、下限设定值进行比较，得到并输出对应的第一比较结果、第二比较结果；

判断单元，连接比较单元的输出端，用于根据第一比较结果和第二比较结果，判断直流电源的电压状态是否为故障态、正常态或欠压态中的任一种，并根据判断结果输出第一控制信号；

第一控制单元，用于接收判断单元的输出的第一控制信号，以控制所述报警单元的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的直流电源电压欠压报警电路，其特征在于，所述报警电路还包括第二控制单元和光信号显示单元，

第二控制单元，用于接收判断单元的输出的以高电平信号或低电平信号表示的第二比较结果，以控制所述光信号显示单元的开启或关闭；

光信号显示单元，用于在直流电源的电压小于下限设定值时，发出光信号。

3.根据权利要求2所述的直流电源电压欠压报警电路，其特征在于，所述比较单元采用包括两个以上运算放大器的运放集成电路，判断单元采用与非门芯片，第一控制单元和第二控制单元均采用三极管，报警单元采用蜂鸣器，光信号显示单元采用发光二极管。

4.根据权利要求1所述的直流电源电压欠压报警电路，其特征在于：所述上限设定值和下限设定值可以通过设置第一分压电路和分压电路获得；

所述第一分压电路和第二分压电路均设有工作电源输入端，用于输入与直流电源的标准电压相同的直流工作电源，第一分压电路的输出端用于向比较单元输入上限设定值，第二分压电路的输出端用于向比较单元输入下限设定值。

5.根据权利要求1所述的直流电源电压欠压报警电路，其特征在于，所述上限设定值介于直流电源的标准电压的8%和92%之间，下限设定值小于直流电源的标准电压的8%。

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