CN219643799U - 一种电压监测控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电压监测控制电路，包括：分压电路，用于输入电压信号进行分压，获取分压电压；参考电压电路，用于提供参考电压；比较电路，所述比较电路的两个输入端分别接入所述分压电压和所述参考电压；三极管，与所述比较电路的输出端相连；限流电阻，与所述三极管相连；光电耦合器，输入端与所述限流电阻相连；电磁继电器，所述电磁继电器的第一线圈端与预设电压相连，第二线圈端与所述光电耦合器的输出端相连，所述电磁继电器的衔铁端与所述预设电压相连，另一端作为输出电压端。本实用新型的电压监测控制电路能够实现宽电压范围监测，且能够通过小电压控制大负载电压的输出，从而满足实际应用的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路的技术领域，特别是涉及一种电压监测控制电路。
背景技术
工业控制中存在大量的电压信号，其中不仅包含模拟电压信号，也包含数字电压信号。在实际工程应用中需要对电压信号进行监测和控制。
然而，现有的电压监测控制电路的的电压监测范围较小，不能满足不同应用场景的需求，且无法实现电压控制的相关功能。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电压监测控制电路，能够实现宽电压范围监测，且能够通过小电压控制大负载电压的输出，从而满足实际应用的需求。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电压监测控制电路，包括：分压电路，用于输入电压信号进行分压，获取分压电压；参考电压电路，用于提供参考电压；比较电路，所述比较电路的两个输入端分别接入所述分压电压和所述参考电压；三极管，与所述比较电路的输出端相连；限流电阻，与所述三极管相连；光电耦合器，输入端与所述限流电阻相连；电磁继电器，所述电磁继电器的第一线圈端与预设电压相连，第二线圈端与所述光电耦合器的输出端相连，所述电磁继电器的衔铁端与所述预设电压相连，另一端作为输出电压端。
于本实用新型一实施例中，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻一端与所述输入电压信号相连，另一端与所述第二电阻串联后接地，所述第一电阻和所述第二电阻的连接点处电压作为所述分压电压。
于本实用新型一实施例中，所述参考电压电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻一端与系统电压相连，另一端与所述第四电阻串联后接地，所述第三电阻和所述第四电阻的连接点处电压作为所述参考电压。
于本实用新型一实施例中，所述分压电压接入所述比较电路的正输入端，所述参考电压接入所述比较电路的负输入端。
于本实用新型一实施例中，所述分压电压接入所述比较电路的负输入端，所述参考电压接入所述比较电路的正输入端。
于本实用新型一实施例中，还包括显示电路，所述显示电路一端与所述预设电压相连，另一端与所述光电耦合器的输出端相连。
于本实用新型一实施例中，所述显示电路包括串联的第五电阻和LED。
如上所述，本实用新型所述的电压监测控制电路，具有以下有益效果：
(1)能够实现宽范围的电压信号监测，且通过分压能够有效扩大监测范围，从而满足不同应用场景的需求；
(2)通过变更比较器输入端的连接，能够实现不同电压范围的监测报警和输出控制，使用更为灵活；
(3)能够在电压信号超出预设范围时及时进行预警，使系统及时获知电压信号的异常状态，有效提升了电压信号的安全性和可靠性；
(4)通过小电压控制大电压输出不仅可以用做开关，还可以提高后续电路的负载能力；
(5)电路结构简单，易于实现，成本低廉，可操作性强；
(6)将该电路进行简单的复制和封装，即可实现多路电压信号的同时监测及多路负载电压的输出，可灵活应用于工业现场。
附图说明
图1显示为本实用新型的电压监测控制电路于一实施例中的结构示意图；
图2显示为本实用新型的电压监测控制电路于另一实施例中的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
本实用新型的电压监测控制电路通过对输入电压进行分压实现宽电压范围监测，且能够通过电磁继电器控制电压的输出，实现了小电压控制大负载电压的输出，从而满足实际应用的需求，极具实用性。
如图1所示，于一实施例中，本实用新型的电压监测控制电路包括分压电路、比较电路U1、三极管Q1、限流电阻R5、光电耦合器U2和电磁继电器K1。
所述分压电路用于输入电压信号进行分压，获取分压电压。其中，所述分压电路包括电一电阻R1和第二电阻R2。所述第一电阻R1一端与所述输入电压信号Vin相连，另一端与所述第二电阻R2串联后接地GND2，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的连接点处电压，即第二电阻R2两端的电压作为所述分压电压。因此，通过上述分压电路，可以扩宽输入电压信号Vin的范围，适用于更多的应用场景。
所述参考电压电路用于提供参考电压。其中，所述参考电压电路包括第三电阻R3和第四电阻R4。所述第三电阻R3一端与系统电压VCC2相连，另一端与所述第四电阻R4串联后接地GND2，所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的连接点处电压，即第二电阻R4两端的电压作为所述参考电压。通过调节所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的大小，可有效调整参考电压的大小。
所述比较电路U1采用比较器。所述比较电路的两个输入端分别接入所述分压电压和所述参考电压。需要说明的是，所述分压电压和所述参考电压的接入端口可以是任意的。
例如，如图1所示，所述分压电压Va接入所述比较电路U1的正输入端，所述参考电压Vref接入所述比较电路U1的负输入端。此时，当Va>Vref时，所述比较电路U1输出高电平；当Va<Vref时，所述比较电路U1输出低电平。
再例如，所述分压电压Vb接入所述比较电路U1的负输入端，所述参考电压Vref接入所述比较电路U1的正输入端。此时，当Vb<Vref时，所述比较电路U1输出高电平；当Vb>Vref时，所述比较电路U1输出低电平。
所述三极管Q1与所述比较电路U1的输出端相连。由于所述比较电路U1的带载能力有限，输出的电平无法使所述光电耦合器U2导通从而控制右侧电路，因此在所述比较电路U1后接所述三极管Q1以提高电路的驱动能力。此时，由所述比较电路U1输出的高低电平控制所述三极管Q1的状态。
所述限流电阻R5与所述三极管Q1相连，用于对所述三极管Q1的输出电压进行限流。
所述光电耦合器U2的输入端与所述限流电阻R5相连。所述三极管Q1的输出电压能够控制所述光电耦合器U2的导通和断开。所述光电耦合器U2的导通和断开可控制所述电磁继电器K1的导通和断开。所述光电耦合器U2能够起到隔离作用，能够有效保护两侧的电路。
所述电磁继电器K1的第一线圈端与预设电压VCC1相连，第二线圈端与所述光电耦合器U2的输出端相连，衔铁端与所述预设电压VCC相连，另一端作为输出电压端Vout。因此，当所述光电耦合器U2导通时，线圈两侧时会产生电磁效应，衔铁吸向铁芯，所述电磁继电器K1闭合，所述输出电压端Vout输出电压VCC1，以供后续电路使用，从而有效增大了输出电路的负载能力。当所述光电耦合器U2断开时，线圈断电，衔铁远离铁芯，所述电磁继电器K1断开，输出电压端Vout不输出电压。
于本实用新型一实施例中，本实用新型的电压监测控制电路还包括显示电路，所述显示电路一端与所述预设电压相连，另一端与所述光电耦合器的输出端相连，用于对所述输入电压信号进行监测。当所述输入电压信号不在预设范围时，所述显示电路及时发出预警。优选地，所述显示电路包括串联的第五电阻R6和LED(D1)。当所述输入电压信号在预设范围时，所述光电耦合器U2导通，所述电磁继电器K1闭合，所述LED发光。当所述输入电压信号不在预设范围时，所述光电耦合器U2断开，所述电磁继电器K1断开，所述LED熄灭。
需要说明的是，如表1所示，所述比较电路U1的两个输入端的接入方式不同，会实现不同的电压检测范围。
表1、比较电路U1的接入方式与输出电压逻辑
因此，按照图1的连接方式，所述电压监测控制电路能够监测大于Vref×(R1+R2)/R2的输入电压信号；按照图2的连接方式，所述电压监测控制电路能够监测小于Vref×(R1+R2)/R2的输入电压信号。故可根据实际需求选择Vref×(R1+R2)/R2的大小，选择不同的监测范围。
综上所述，本实用新型的电压监测控制电路能够实现宽范围的电压信号监测，且通过分压能够有效扩大监测范围，从而满足不同应用场景的需求；通过变更比较器输入端的连接，能够实现不同电压范围的监测报警和输出控制，使用更为灵活；能够在电压信号超出预设范围时及时进行预警，使系统及时获知电压信号的异常状态，有效提升了电压信号的安全性和可靠性；通过小电压控制大电压输出不仅可以用做开关，还可以提高后续电路的负载能力；电路结构简单，易于实现，成本低廉，可操作性强；将该电路进行简单的复制和封装，即可实现多路电压信号的同时监测及多路负载电压的输出，可灵活应用于工业现场。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种电压监测控制电路，其特征在于：包括：
分压电路，用于输入电压信号进行分压，获取分压电压；
参考电压电路，用于提供参考电压；
比较电路，所述比较电路的两个输入端分别接入所述分压电压和所述参考电压；
三极管，与所述比较电路的输出端相连；
限流电阻，与所述三极管相连；
光电耦合器，输入端与所述限流电阻相连；
电磁继电器，所述电磁继电器的第一线圈端与预设电压相连，第二线圈端与所述光电耦合器的输出端相连，所述电磁继电器的衔铁端与所述预设电压相连，另一端作为输出电压端。
2.根据权利要求1所述的电压监测控制电路，其特征在于：所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻一端与所述输入电压信号相连，另一端与所述第二电阻串联后接地，所述第一电阻和所述第二电阻的连接点处电压作为所述分压电压。
3.根据权利要求1所述的电压监测控制电路，其特征在于：所述参考电压电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻一端与系统电压相连，另一端与所述第四电阻串联后接地，所述第三电阻和所述第四电阻的连接点处电压作为所述参考电压。
4.根据权利要求1所述的电压监测控制电路，其特征在于：所述分压电压接入所述比较电路的正输入端，所述参考电压接入所述比较电路的负输入端。
5.根据权利要求1所述的电压监测控制电路，其特征在于：所述分压电压接入所述比较电路的负输入端，所述参考电压接入所述比较电路的正输入端。
6.根据权利要求1所述的电压监测控制电路，其特征在于：还包括显示电路，所述显示电路一端与所述预设电压相连，另一端与所述光电耦合器的输出端相连。
7.根据权利要求6所述的电压监测控制电路，其特征在于：所述显示电路包括串联的第五电阻和LED。
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