CN220544862U - 一种负载保护、监测、控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及控制电路技术领域，具体为一种负载保护、监测、控制电路，本方案通过将控制模块、保护模块、电压调节模块、电压检测模块、电流检测模块合并于电路内。由控制模块的微控制单元控制三极管进行导通和截止，能够实现对DC降压芯片的使能控制；通过保护模块确保端子在没有接任何设备的时候输出电源稳定，提高了电路的安全性；通过电压调节模块进行输出电压调节，电流检测设备采样出电压值，并计算当前负载的电流，电压检测设备采样出电压值，并计算当前输出电压，实现负载监测。本电路结构简单的同时，还实现了负载保护、监测、输出电压调节、及控制功能。

Description

一种负载保护、监测、控制电路

技术领域

本实用新型涉及控制电路技术领域，具体为一种负载保护、监测、控制电路。

背景技术

随着科技的不断发展，人们对于电子设备的性能及功能要求也越来越高。特别的，在电源管理方面，传统的定压输出方式已经无法满足现代设备对于电压稳定性、效率以及安全性的要求。

目前，很多电路模块中关于DC降压芯片(降压模块)的设计大多只能实现定压输出，而要同时实现对DC降压芯片的控制、负载电流大小的监测、输出电压档位根据实际情况进行调节及保护的电路模块则较少。这就需要一种新型的电路设计，能够实现以上多种功能，提高电路的安全性和稳定性。

实用新型内容

本实用新型的技术问题在于现有的电路模块中关于DC降压芯片(降压模块)的设计大多只能实现定压输出。

本实用新型的原理及优点在于：一种负载保护、监测、控制电路，包括输入接口模块、控制模块、降压模块、电压调节模块、保护模块、电压检测模块和电流检测模块；

所述输入接口模块的输入端与外接电源连接，输入接口模块的输出端与所述降压模块连接；

所述控制模块的输入端连接有微控制单元，控制模块的第一输出端连接所述输入接口模块，控制模块的第二输出端连接所述降压模块的输入端；

所述保护模块的输入端连接所述降压模块的输出端；

所述电压检测模块的输入端连接所述降压模块的输出端，电压检测模块的输出端连接有电压检测设备；

所述电流检测模块的输入端连接所述保护模块的输出端，电流检测模块的输出端连接有电流检测设备。

进一步，所述降压模块包括DC降压芯片、第一电容、第一电感、第四电阻、第五电阻和第二电容；

所述DC降压芯片的BS引脚和LX引脚之间连接有第一电容；DC降压芯片的LX引脚与第一电感的第一端连接；所述第一电感的第二端通过第五电阻和第六电阻接地；所述第五电阻和第六电阻的公共端与DC降压芯片的FB引脚连接；所述第五电阻并联有第二电容。

进一步，所述输入接口模块包括第一极性电容，第一极性电容的正极分别连接外接电源和DC降压模块的VIN引脚，第一极性电容的负极接地。

进一步，所述控制模块包括微控制单元、第一电阻、三极管、第二电阻和第三电阻；

所述微控制单元通过第一电阻与三极管的基极连接，三极管的第一输出端通过第二电阻连接集电极电源电压，三极管的第二输出端通过第三电阻与所述DC降压芯片的EN引脚连接。

进一步，所述电压调节模块包括第六电阻、第七电阻和拨码开关；

第六电阻的第一端与所述第五电阻和所述第四电阻的公共端连接，第六电阻的第二端与拨码开关第二引脚连接；第七电阻的第一端与所述第五电阻和所述第四电阻的公共端连接，第六电阻的第二端与拨码开关第一引脚连接；拨码开关的第三引脚和第四引脚连接，且第三引脚和第四引脚的公共端接地。

进一步，所述保护模块包括第二极性电容、第八电阻、第十电阻和端子；

所述第二极性电容的正极与所述第一电感的第二端连接，第二极性电容的负极接地；

所述第八电阻的第一端与所述第一电感的第二端连接，第八电阻的第二端经过第十电阻接地；

所述端子的第一端与第八电阻的第一端连接。

进一步，所述电压检测模块包括第九电阻和电压检测设备；

第九电阻的第一端与所述第八电阻和所述第十电阻的公共端连接，第九电阻的第二端与电压检测设备连接。

进一步，所述电流检测模块包括第三电容、第十一电阻、第十二电阻和电流检测设备；

所述第三电容的第一端连接所述端子的第二端，第三电容的第二端接地；

所述第十二电阻的第一端连接所述端子的第二端，第十二电阻的第二端接地；

所述第十一电阻的第一端连接所述端子的第二端，第十一电阻的第二端连接电流检测设备。

本实用新型提供的基础方案：本实用新型通过将控制模块、保护模块、电压调节模块、电压检测模块、电流检测模块合并于电路内。由控制模块的微控制单元控制三极管进行导通和截止，能够实现对DC降压芯片的使能控制；通过保护模块确保端子在没有接任何设备的时候输出电源稳定，提高了电路的安全性；通过电压调节模块进行输出电压调节，电流检测设备采样出电压值，并计算当前负载的电流，电压检测设备采样出电压值，并计算当前输出电压，实现负载监测。本电路结构简单，并可以同时实现负载保护、监测、输出电压调节、及控制功能。

附图说明

图1为本实用新型一种负载保护、监测、控制电路的逻辑框图。

图2为本实用新型一种负载保护、监测、控制电路的电路图。

图3为本实用新型一种负载保护、监测、控制电路的拨码开关关系表图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

具体实施过程如下：

实施例一

实施例一基本如附图1、图2所示，一种负载保护、监测、控制电路，包括输入接口模块、控制模块、降压模块、电压调节模块、保护模块、电压检测模块和电流检测模块。

输入接口模块的输入端与外接电源连接，输入接口模块的输出端与降压模块连接，用于使外接电源与DC降压芯片相连。

控制模块的输入端连接有微控制单元，控制模块的第一输出端连接输入接口模块，控制模块的第二输出端连接降压模块的输入端，用于实现对降压模块的使能控制。

保护模块的输入端连接所述降压模块的输出端。

电压检测模块的输入端连接降压模块的输出端，电压检测模块的输出端连接有电压检测设备。

电流检测模块的输入端连接保护模块的输出端，电流检测模块的输出端连接有电流检测设备。

降压模块包括DC降压芯片、第一电容、第一电感、第四电阻、第五电阻和第二电容；

DC降压芯片的BS引脚和LX引脚之间连接有第一电容；DC降压芯片的LX引脚与第一电感的第一端连接；第一电感的第二端通过第五电阻和第六电阻接地；第五电阻和第六电阻的公共端与DC降压芯片的FB引脚连接；第五电阻并联有第二电容。

输入接口模块包括第一极性电容，第一极性电容的正极分别连接外接电源和DC降压模块的VIN引脚，第一极性电容的负极接地。

控制模块包括微控制单元、第一电阻、三极管、第二电阻和第三电阻。

微控制单元通过第一电阻与三极管的基极连接，三极管的第一输出端通过第二电阻连接集电极电源电压，三极管的第二输出端通过第三电阻与DC降压芯片的EN引脚连接。由微控制单元控制三极管进行导通和截止，实现对DC降压芯片的使能控制。

电压调节模块包括第六电阻、第七电阻和拨码开关。

第六电阻的第一端与第五电阻和第四电阻的公共端连接，第六电阻的第二端与拨码开关第二引脚连接；第七电阻的第一端与第五电阻和第四电阻的公共端连接，第六电阻的第二端与拨码开关第一引脚连接；拨码开关的第三引脚和第四引脚连接，且第三引脚和第四引脚的公共端接地，输出电压对应拨码开关的关系如图3所示，用户能够通过电压调节模块进行输出电压的调节。

所述保护模块包括第二极性电容、第八电阻、第十电阻和端子。

第二极性电容的正极与第一电感的第二端连接，第二极性电容的负极接地。

第八电阻的第一端与第一电感的第二端连接，第八电阻的第二端经过第十电阻接地。

所述端子的第一端与第八电阻的第一端连接，通过保护模块确保端子在没有接任何设备的时候输出电源稳定，提高了电路的安全性。

电压检测模块包括第九电阻和电压检测设备。第九电阻的第一端与第八电阻和第十电阻的公共端连接，第九电阻的第二端与电压检测设备连接。

电流检测模块包括第三电容、第十一电阻、第十二电阻和电流检测设备。

第三电容的第一端连接端子的第二端，第三电容的第二端接地。第十二电阻的第一端连接端子的第二端，第十二电阻的第二端接地。第十一电阻的第一端连接端子的第二端，第十一电阻的第二端连接电流检测设备。先通过电流检测设备采样出电压值，并计算当前负载的电流，再通过电压检测设备采样出电压值，并计算当前输出电压，即可实现负载监测。

以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种负载保护、监测、控制电路，其特征在于：包括输入接口模块、控制模块、降压模块、电压调节模块、保护模块、电压检测模块和电流检测模块；

所述输入接口模块的输入端与外接电源连接，输入接口模块的输出端与所述降压模块连接；

所述控制模块的输入端连接有微控制单元，控制模块的第一输出端连接所述输入接口模块，控制模块的第二输出端连接所述降压模块的输入端；

所述保护模块的输入端连接所述降压模块的输出端；

所述电压检测模块的输入端连接所述降压模块的输出端，电压检测模块的输出端连接有电压检测设备；

所述电流检测模块的输入端连接所述保护模块的输出端，电流检测模块的输出端连接有电流检测设备。

2.根据权利要求1所述的一种负载保护、监测、控制电路，其特征在于：所述降压模块包括DC降压芯片、第一电容、第一电感、第四电阻、第五电阻和第二电容；

所述DC降压芯片的BS引脚和LX引脚之间连接有第一电容；DC降压芯片的LX引脚与第一电感的第一端连接；所述第一电感的第二端通过第五电阻和第六电阻接地；所述第五电阻和第六电阻的公共端与DC降压芯片的FB引脚连接；所述第五电阻并联有第二电容。

3.根据权利要求2所述的一种负载保护、监测、控制电路，其特征在于：所述输入接口模块包括第一极性电容，第一极性电容的正极分别连接外接电源和DC降压模块的VIN引脚，第一极性电容的负极接地。

4.根据权利要求3所述的一种负载保护、监测、控制电路，其特征在于：所述控制模块包括微控制单元、第一电阻、三极管、第二电阻和第三电阻；

所述微控制单元通过第一电阻与三极管的基极连接，三极管的第一输出端通过第二电阻连接集电极电源电压，三极管的第二输出端通过第三电阻与所述DC降压芯片的EN引脚连接。

5.根据权利要求4所述的一种负载保护、监测、控制电路，其特征在于：所述电压调节模块包括第六电阻、第七电阻和拨码开关；

第六电阻的第一端与所述第五电阻和所述第四电阻的公共端连接，第六电阻的第二端与拨码开关第二引脚连接；第七电阻的第一端与所述第五电阻和所述第四电阻的公共端连接，第六电阻的第二端与拨码开关第一引脚连接；拨码开关的第三引脚和第四引脚连接，且第三引脚和第四引脚的公共端接地。

6.根据权利要求5所述的一种负载保护、监测、控制电路，其特征在于：所述保护模块包括第二极性电容、第八电阻、第十电阻和端子；

所述第二极性电容的正极与所述第一电感的第二端连接，第二极性电容的负极接地；

所述第八电阻的第一端与所述第一电感的第二端连接，第八电阻的第二端经过第十电阻接地；

所述端子的第一端与第八电阻的第一端连接。

7.根据权利要求6所述的一种负载保护、监测、控制电路，其特征在于：所述电压检测模块包括第九电阻和电压检测设备；

第九电阻的第一端与所述第八电阻和所述第十电阻的公共端连接，第九电阻的第二端与电压检测设备连接。

8.根据权利要求7所述的一种负载保护、监测、控制电路，其特征在于：所述电流检测模块包括第三电容、第十一电阻、第十二电阻和电流检测设备；

所述第三电容的第一端连接所述端子的第二端，第三电容的第二端接地；

所述第十二电阻的第一端连接所述端子的第二端，第十二电阻的第二端接地；

所述第十一电阻的第一端连接所述端子的第二端，第十一电阻的第二端连接电流检测设备。