CN219918396U - 一种电压异常保护系统 - Google Patents

Abstract

本实新提供了一种电压异常保护系统。该系统包括：电源稳压电路、储能电路、电压检测电路、控制模块及输出控制电路；电源稳压电路分别与待侧电源系统及储能电路电连接，用于对待测电源系统提供的电源信号进行稳压；储能电路，用于将稳压后的电源信号进行储存；电压检测电路分别与待侧电源系统及控制模块电连接，用于将检测到的待测电源系统提供的电源信号输入至控制模块；控制模块，用于当电源信号不在预设电源信号范围时，控制输出控制电路工作；输出控制电路与待测电源系统，用于控制待测电源系统不提供电源信号。本方案通过输出控制电路实现实时对待测电源系统进行输出电源保护；同时还通过储能电路实现待测电源系统提供的电源信号进行存储。

Description

一种电压异常保护系统

技术领域

本实新实施例涉及电压保护技术领域，尤其涉及一种电压异常保护系统。

背景技术

各种电子产品在使用时，电子产品中电源系统异常电压对电子产品的影响极为不利，严重影响到电子产品的正常使用。目前，为了解决异常电压对电子产品的不利影响，通常会在电源回路中增加一电压检测与比较电路，当异常电压发生时，可以通过电压检测与比较电路进行实时检测。但是，由于没有增加对该检测的结果进行及时报知的功能，这样，即使发生了异常电压，而且也已经检测到异常电压的发生，用户也还无法得知检测的结果。因此，其无法及时快速地采取相应的应急安全保护措施(例如：切断电源)进行实时保护，对电子产品的损伤大，导致数据丢失，严重地影响电子产品的使用寿命。

发明内容

本实新提供一种电压异常保护系统，以实现实时对待测电源系统进行输出电源保护；同时还通过储能电路实现待测电源系统提供的电源信号进行存储。

本实用新型实施例提供了一种电压异常保护系统，该系统包括：电源稳压电路、储能电路、电压检测电路、控制模块及输出控制电路；

所述电源稳压电路分别与待侧电源系统及所述储能电路电连接，用于对所述待测电源系统提供的电源信号进行稳压；所述储能电路，用于将稳压后的电源信号进行储存；

所述电压检测电路分别与所述待侧电源系统及所述控制模块电连接，用于将检测到的所述待测电源系统提供的电源信号输入至所述控制模块；所述控制模块，用于当所述电源信号不在预设电源信号范围时，控制所述输出控制电路工作；

所述输出控制电路与所述待测电源系统，用于控制所述待测电源系统不提供电源信号。

可选的，该系统还包括：显示电路；所述控制模块与所述显示电路电连接；所述显示电路，用于显示异常电源信号；其中，所述异常电源信号不在预设电源信号范围时。

可选的，所述显示电路包括水墨显示屏。

可选的，所述电源稳压电路包括：电源稳压芯片、第一保险丝、第一二极管、第一电容、第一电阻、第二电容及储能电感；

所述电源稳压芯片的输入端与所述第一二极管的第一端电连接，所述第一二极管的第二端与所述第一保险丝的第一端电连接，所述第一保险丝的第二端与所述待测电源系统的输出端电连接；

所述电源稳压芯片的反馈端与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端电连接；

所述电源稳压芯片的输出端与所述第二电容的第一端电连接，所述第二电容的第一端与所述储能电感的第一端电连，所述储能电感的第一端与所述第一电容的第二端电连接。

可选的，所述电源稳压电路还包括第一保护二极管及第二保护二极管；

所述第一保护二极管的第一端与所述第一保险丝的第二端电连接，所述第一保护二极管的第二端接地；

所述第二保护二极管的第一端与所述储能电感的第一端电连接；所述第二保护二极管的第二端接地。

可选的，所述储能电路包括：储能芯片、第一储能电容、第二储能电容、第一电感及第三储能电容；

所述储能芯片的输入端与所述第一储能电容的第一端电连接，所述第一储能电容的第二端接地，与所述储能芯片的接地端电连接；所述储能芯片的输出端与所述第二储能电容的第一端及所述第一电感的第一端电连接，所述第二储能电容的第二端接地，所述第一电感的第二端与所述第三储能电容的第一端电连接，所述第三储能电容的第二端接地；所述第一储能电容的第一端还与所述第二电容的第二端电连接，所述第二电容的第一端与所述第一储能电容的第二端电连接。

可选的，所述电压检测电路包括：检测电阻及变压器；

所述检测电阻的第一端与所述待测电源系统的输出端电连接，所述检测电阻的第二端与所述变压器的输入端电连接，所述变压器的输出端与所述控制模块电连接。

可选的，所述输出控制电路包括：控制开关或者光耦隔离器

本实用新型实施例，通过电源稳压电路对所述待测电源系统提供的电源信号进行稳压；所述储能电路将稳压后的电源信号进行储存；还通过所述电压检测电路将检测到的所述待测电源系统提供的电源信号输入至所述控制模块；所述控制模块当所述电源信号不在预设电源信号范围时，控制所述输出控制电路工作；所述输出控制电路则控制所述待测电源系统不提供电源信号，如此实现实时对待测电源系统进行输出电源保护；同时还通过储能电路实现待测电源系统提供的电源信号进行存储。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种电压异常保护系统的结构框图，；

图2是本实用新型实施例提供的另一种电压异常保护系统的结构框图；

图3是本实用新型实施例提供的一种电压异常保护系统的具体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的一种电压异常保护系统的结构框图，如图1所示，该系统包括电源稳压电路10、储能电路20、电压检测电路30、控制模块40及输出控制电路50；电源稳压电路10分别与待侧电源系统及储能电路20电连接，用于对待测电源系统提供的电源信号进行稳压；储能电路20，用于将稳压后的电源信号进行储存；电压检测电路30分别与待侧电源系统及控制模块40电连接，用于将检测到的待测电源系统提供的电源信号输入至控制模块40；控制模块40，用于当电源信号不在预设电源信号范围时，控制输出控制电路50工作；输出控制电路50与待测电源系统，用于控制待测电源系统不提供电源信号。

其中，本实施例中控制模块40可以为STM32F1芯片；待测电源系统可以为各种电子产品的电源系；例如为可携带电子设备或者Ipad，本实施例对待测电源系统的具体电源类型不作限定；本实施例通过电压检测电路30将检测到的待测电源系统提供的电源信号输入至控制模块40；当电源信号不在预设电源信号范围时，控制模块40控制输出控制电路50工作；输出控制电路50则控制待测电源系统不提供电源信号；如此实现实时对待测电源系统进行输出电源保护，可以有效保护待供电设备免受电压波动的影响；可以理解的是，不同待测电源系统对应的预设电源信号是不同的；预设电源信号可根据待测电源系统为待供电设备的稳压需求能力而定；同时本实施例还通过电源稳压电路10对待测电源系统提供的电源信号进行稳压；储能电路40将稳压后的电源信号进行储存，如此还实现待测电源系统提供的电源信号进行存储，以将储能电路作为备用电源供用电设备使用。

可选的，图2是本实用新型实施例提供的另一种电压异常保护系统的结构框图；如图2所示，该系统还包括：显示电路60；控制模块40与显示电路60电连接；显示电路60，用于显示异常电源信号；其中，异常电源信号不在预设电源信号范围内。其中，通过显示电路60可以快速响应以及在电压异常时显示异常电源信号报警信息。同时显示电路60还可以显示异常电源信号出现的次数。

可选的，参照图2，显示电路60包括水墨显示屏。

一般地，水墨显示屏是由两片基板组成，上面涂有一种由无数微小透明颗粒组成的电子墨水，颗粒由带正、负电的许多黑色和白色粒子密封于内部液态微胶囊内形成，不同颜色的带电粒子会因施加电场的不同，而朝不同的方向运动，在显示屏表面呈现出黑或白的效果。这样，在“电子纸”的表面就可以显示出如同印物的黑白图案和文字。由于水墨显示屏的工作原理使得导致只有画素颜色变化时(例如从黑转到白)才耗电，关电源后显示屏上画面仍可保留；

本实施例中水墨显示屏作为报警信息记录的显示载体的优势在于：水墨显示屏支持无电显示，可以在没有电源供电的情况下长时间保持异常电源信号报警信息，保留了发生异常时系统的异常电源信号，当维护人员查看水墨显示屏的异常电源信号报警信息后快速准确地排查故障原因，并且再未排除故障前待测电源系统无需重新上电，避免出现待供电设备的二次损害。

可选的，图3是本实用新型实施例提供的一种电压异常保护系统的具体结构示意图；如图3所示，电源稳压电路10包括：电源稳压芯片U1、第一保险丝F1、第一二极管D1、第一电容C1、第一电阻R1、第二电容C2及储能电感L；电源稳压芯片U1的输入端与第一二极管D1的第一端电连接，第一二极管D1的第二端与第一保险丝F1的第一端电连接，第一保险丝F1的第二端与待测电源系统的输出端电连接；电源稳压芯片U1的反馈端VSEN与第一电阻R1的第一端电连接，第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第一端电连接；电源稳压芯片U1的输出端与第二电容C2的第一端电连接，第二电容C2的第一端与储能电感L的第一端电连，储能电感L的第一端与第一电容C1的第二端电连接。

其中，第一保险丝F1可以当待测电源系统输出的电源信号不在预设电源信号范围时自动熔断，起到保护电源稳压电路10的作用；第二电容C2可以起到滤波的作用，使得电源稳压电路10输出的电源信号可靠输出；储能电感L可以起到存储电源稳压电路10输出的电源信号；第一电阻R1及第一电容C1可以起到实时检测电源稳压电路10输出的电源信号，并实时反馈至电源稳压芯片U1内以形成反馈控制，使得电源稳压电路10输出的电源信号更稳定可靠。

可选的，继续参照图3，电源稳压电路10还包括第一保护二极管D11及第二保护二极管D12；第一保护二极管D11的第一端与第一保险丝F1的第二端电连接，第一保护二极管D11的第二端接地；第二保护二极管D12的第一端与储能电感L的第一端电连接；第二保护二极管D12的第二端接地。其中，当电源稳压电路10中有短路电流信号时，第一保护二极管D11及第二保护二极管D12可以将短路电流信号泄放至接地端，起到保护电源稳压电路10的作用。

可选的，继续参照图3，储能电路20包括：储能芯片U2、第一储能电容C11、第二储能电容C12、第一电感L1及第三储能电容C13；储能芯片U2的输入端与第一储能电容C11的第一端电连接，第一储能电容C11的第二端接地，与储能芯片U2的接地端电连接；储能芯片U2的输出端与第二储能电容C22的第一端及第一电感L1的第一端电连接，第二储能电容C22的第二端接地，第一电感L的第二端与第三储能电容C13的第一端电连接，第三储能电容C13的第二端接地；第一储能电容C11的第一端还与第二电容C2的第二端电连接，第二电容C2的第一端与第一储能电容C11的第二端电连接。

其中，第一储能电容C11将电源稳压电路10输出的电源信号存储；并通过储能芯片U2输出至第二储能电容C12及第三储能电容C13,这样电源稳压电路10输出的电源信号最终存储至第二储能电容C12及第三储能电容C13。第一电感L1可以起到滤波的作用。

可选的，继续参照图3，电压检测电路30包括：检测电阻R及变压器T；检测电阻R的第一端与待测电源系统的输出端电连接，检测电阻R的第二端与变压器T的输入端电连接，变压器T的输出端与控制模块40电连接。其中，检测电阻R可以检测待测电源系统输出的电流信号，并将其转化为电压信号输出至变压器T，变压器T将电压信号进一步变压，这样控制模块40可以根据变压后的电压信号进行异常判断。

可选的，继续参照图3，输出控制电路50包括：控制开关或者光耦隔离器。具体的，当电压检测电路30检测的电源信号不在预设电源信号范围时，控制模块40则输出控制信号至控制开关，或者光耦隔离器，这样控制开关，或者光耦隔离器断开工作，则使得待测电源系统断开向待供电设备供电。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种电压异常保护系统，其特征在于，包括：电源稳压电路、储能电路、电压检测电路、控制模块及输出控制电路；

所述电源稳压电路分别与待侧电源系统及所述储能电路电连接，用于对所述待测电源系统提供的电源信号进行稳压；所述储能电路，用于将稳压后的电源信号进行储存；

所述电压检测电路分别与所述待侧电源系统及所述控制模块电连接，用于将检测到的所述待测电源系统提供的电源信号输入至所述控制模块；所述控制模块，用于当所述电源信号不在预设电源信号范围时，控制所述输出控制电路工作；

所述输出控制电路与所述待测电源系统，用于控制所述待测电源系统不提供电源信号。

2.根据权利要求1所述的电压异常保护系统，其特征在于，还包括：显示电路；所述控制模块与所述显示电路电连接；所述显示电路，用于显示异常电源信号；其中，所述异常电源信号不在预设电源信号范围时。

3.根据权利要求2所述的电压异常保护系统，其特征在于，所述显示电路包括水墨显示屏。

4.根据权利要求1所述的电压异常保护系统，其特征在于，所述电源稳压电路包括：电源稳压芯片、第一保险丝、第一二极管、第一电容、第一电阻、第二电容及储能电感；

所述电源稳压芯片的输入端与所述第一二极管的第一端电连接，所述第一二极管的第二端与所述第一保险丝的第一端电连接，所述第一保险丝的第二端与所述待测电源系统的输出端电连接；

所述电源稳压芯片的反馈端与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端电连接；

所述电源稳压芯片的输出端与所述第二电容的第一端电连接，所述第二电容的第一端与所述储能电感的第一端电连，所述储能电感的第一端与所述第一电容的第二端电连接。

5.根据权利要求4所述的电压异常保护系统，其特征在于，所述电源稳压电路还包括第一保护二极管及第二保护二极管；

所述第一保护二极管的第一端与所述第一保险丝的第二端电连接，所述第一保护二极管的第二端接地；

所述第二保护二极管的第一端与所述储能电感的第一端电连接；所述第二保护二极管的第二端接地。

6.根据权利要求4所述的电压异常保护系统，其特征在于，所述储能电路包括：储能芯片、第一储能电容、第二储能电容、第一电感及第三储能电容；

所述储能芯片的输入端与所述第一储能电容的第一端电连接，所述第一储能电容的第二端接地，与所述储能芯片的接地端电连接；所述储能芯片的输出端与所述第二储能电容的第一端及所述第一电感的第一端电连接，所述第二储能电容的第二端接地，所述第一电感的第二端与所述第三储能电容的第一端电连接，所述第三储能电容的第二端接地；所述第一储能电容的第一端还与所述第二电容的第二端电连接，所述第二电容的第一端与所述第一储能电容的第二端电连接。

7.根据权利要求1所述的电压异常保护系统，其特征在于，所述电压检测电路包括：检测电阻及变压器；

所述检测电阻的第一端与所述待测电源系统的输出端电连接，所述检测电阻的第二端与所述变压器的输入端电连接，所述变压器的输出端与所述控制模块电连接。

8.根据权利要求1所述的电压异常保护系统，其特征在于，所述输出控制电路包括：控制开关或者光耦隔离器。