1.本技术涉及电源电压技术领域,特别是涉及一种电源电压保护电路。
背景技术:
2.目前,为了保证家电的正常使用,家电的电源输入电压需要处于预设的门槛电压范围内。如果电源输入电压过压或欠压,将导致家电的电源电路有损坏的风险,这样就需要电源保护电路进行过欠压保护。
3.现有技术中,家电的电源电压保护电路使用单片机控制系统检测并反馈电源输入电压,并使用稳压二极管对电源输入电压进行稳压,从而实现电源电压的过/欠压保护。由于单片机控制系统的电源输入电压检测反馈不及时,在电源输入电压过压或欠压时,将导致过欠/压保护不及时。
4.由此,亟需一种及时性较高的电源电压保护电路。
技术实现要素:
5.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种电源电压保护电路。
6.第一方面,提供了一种电源电压保护电路,所述电路包括过/欠压检测电路和稳压输出电路,其中,
7.所述过/欠压检测电路分别连接输入电源和所述稳压输出电路;
8.所述过/欠压检测电路,用于在所述输入电源的输入电源电压处于预设门槛电压范围内时,向所述稳压输出电路输出高电平,以及在所述输入电源电压超出所述预设门槛电压范围时,向所述稳压输出电路输出低电平;
9.所述稳压输出电路,用于在接收到所述过/欠压检测电路输出的高电平后,输出处于预设门槛电压范围内的稳定电压。
10.作为一种可选的实施方式,所述过/欠压检测电路包括比较器电源、第一比较电路和第二比较电路,其中,
11.所述第一比较电路分别连接所述比较器电源、所述输入电源、所述第二比较电路和所述稳压输出电路;
12.所述第一比较电路,用于将所述输入电源电压与所述预设门槛电压范围的最小预设门槛电压进行比较,在所述输入电源电压大于所述最小预设门槛电压时,输出高电平,以及在所述输入电源电压不大于所述最小预设门槛电压时,输出低电平;
13.所述第二比较电路,用于将所述输入电源电压与所述预设门槛电压范围的最大预设门槛电压进行比较,在所述输入电源电压小于所述最大预设门槛电压时,输出高电平,以及在所述输入电源电压不小于所述最大预设门槛电压时,输出低电平。
14.作为一种可选的实施方式,所述第一比较电路包括第一电阻、第二电阻、上拉电阻和第一比较器,其中,
15.所述第一电阻的第一端分别连接所述比较器电源和所述上拉电阻的第一端,所述
第一电阻的第二端分别连接所述第二电阻的第一端和所述第一比较器的反相输入端,所述第二电阻的第二端接地,所述第一比较器的同相输入端分别连接所述电源和所述第二比较电路,所述第一比较器的输出端分别连接所述上拉电阻的第二端和所述稳压输出电路。
16.作为一种可选的实施方式,所述第二比较电路包括第三电阻、第四电阻和第二比较器,其中,
17.所述第三电阻的第一端分别连接所述比较器电源和所述上拉电阻的第一端,所述第三电阻的第二端分别连接所述第四电阻的第一端和所述第二比较器的同相输入端,所述第四电阻的第二端接地,所述第二比较器的反相输入端分别连接所述电源和所述第一比较器的同相输入端,所述第二比较器的输出端分别连接所述上拉电阻的第二端和所述稳压输出电路。
18.作为一种可选的实施方式,所述稳压输出电路包括输出电路和储能滤波电路,其中,
19.所述输出电路分别连接所述过/欠压检测电路和所述储能滤波电路;
20.所述输出电路,用于接收到高电平后,输出处于预设门槛电压范围内的稳定电压;
21.所述储能滤波电路,用于对所述高电平和所述稳定电压滤波。
22.作为一种可选的实施方式,所述输出电路包括第五电阻和三端稳压器;
23.所述第五电阻的第一端连接所述过/欠压检测电路,所述第五电阻的第二端分别连接所述三端稳压器的输入端和所述储能滤波电路,所述三端稳压器的输出端连接所述储能滤波电路,所述三端稳压器的接地端接地。
24.作为一种可选的实施方式,所述储能滤波电路包括第一电解电容、第二电解电容、第一电容和第二电容;
25.所述第一电解电容的正极分别连接所述第五电阻的第二端、所述第一电容的正极和所述三端稳压器的输入端,所述第一电解电容的负极分别连接所述第一电容的负极和所述三端稳压器的接地端接地,所述第二电解电容的正极分别连接所述第二电容的正极和所述三端稳压器的输出端,所述第二电解电容的负极分别连接所述第二电容的负极和所述三端稳压器的接地端接地。
26.作为一种可选的实施方式,所述比较器电源的电压为12v。
27.本技术提供了一种电源电压保护电路,本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:通过过/欠压检测电路采集并检测输入电源的电压,确保输入电源de电压在预设门槛电压范围内时,向电压输出电路输入高电平。当电源输入电压不在预设门槛电压范围内时,向电压输出电路输入低电平。这样,就可以实时检测输入电源的波动情况,并在电压波动导致过压欠压时,能够及时的对电源电路进行保护。同时,也避免了在电压保护电路中使用单片机控制系统,提高了电源输入电压的过欠压保护的及时性和可靠性。
28.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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
发明的一些实施例,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。
30.图1为本技术实施例提供的一种现有技术的电源电压保护电路的结构示意图;
31.图2为本技术实施例提供的一种电源电压保护电路的结构示意图。
具体实施方式
32.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
33.图1为本技术实施例提供的一种现有技术的电源电压保护电路的结构示意图。如图1所示,采用单片机控制系统检测并反馈电源输入电压,但是单片机控制系统的电源输入电压检测反馈不及时,导致过/欠压保护不及时。
34.图2为本技术实施例提供的一种电源电压保护电路。如图2所示,该电源电压保护电路包括过/欠压检测电路201和稳压输出电路202。
35.过/欠压检测电路201,分别连接输入电源和稳压输出电路202,用于在输入电源的输入电源电压处于预设门槛电压范围内时,向稳压输出电路202输出高电平,以及在输入电源电压超出预设门槛电压范围时,向稳压输出电路202输出低电平。
36.稳压输出电路202,用于在接收到过/欠压检测电路201输出的高电平后,输出处于预设门槛电压范围内的稳定电压。
37.过/欠压检测电路201包括比较器电源2011、第一比较电路2012和第二比较电路2013。
38.第一比较电路2012,用于将输入电源电压与预设门槛电压范围的最小预设门槛电压进行比较,在输入电源电压大于最小预设门槛电压时,输出高电平,以及在输入电源电压不大于最小预设门槛电压时,输出低电平。
39.第二比较电路2013,用于将输入电源电压与预设门槛电压范围的最大预设门槛电压进行比较,在输入电源电压小于最大预设门槛电压时,输出高电平,以及在输入电源电压不小于最大预设门槛电压时,输出低电平。
40.作为一种可选的实施方式,第一比较电路2012包括第一电阻r1、第二电阻r2、上拉电阻r6和第一比较器ic1b,其中,
41.第一电阻r1的第一端分别连接比较器电源2011和上拉电阻r6的第一端,第一电阻r1的第二端分别连接第二电阻r2的第一端和第一比较器ic1b的反相输入端,第二电阻r2的第二端接地,第一比较器ic1b的同相输入端分别连接输入电源和第二比较电路2013,第一比较器ic1b的输出端分别连接上拉电阻r6的第二端和稳压输出电路202。
42.作为一种可选的实施方式,第二比较电路2013包括第三电阻r3、第四电阻r4和第二比较器ic2b,其中,
43.第三电阻r3的第一端分别连接比较器电源2011和上拉电阻r6的第一端,第三电阻r3的第二端分别连接第四电阻r4的第一端和第二比较器ic2b的同相输入端,第四电阻r4的第二端接地,第二比较器ic2b的反相输入端分别连接输入电源和第一比较器ic1b的同相输入端,第二比较器ic2b的输出端分别连接上拉电阻r6的第二端和稳压输出电路202。
44.第一比较电路2012和第二比较电路2013的输出端连接,并且只有当第一比较电路2012中的第一比较器ic1b的输出端和第二比较电路2013的第二比较器ic2b的输出端,同时输出高电平时,稳压输出电路202才能导通。
45.由于比较器的特性,比较器的同相输入端的电压大于反相输入端的电压,比较器的输出端输出高电平。比较器的同相输入端的电压不大于反相输入端的电压,比较器的输出端输出低电平。故为了使得稳压输出电路202能够导通,输入电源的预设门槛电压范围的最小预设门槛电压为第一比较器ic1b的反相输入端的电压,最大预设门槛电压为第二比较器ic2b的同相输入端的电压。
46.第一比较器ic1b的反相输入端的电压的确定公式为:
47.u1=v
比较器电源
*r2(r1 r2)。
48.其中,u1表示第一比较器ic1b的反相输入端的电压,v
比较器电源
表示比较器电源2011的电压,r1表示第一电阻r1的阻值,r2表示第二电阻r2的阻值。
49.第二比较器ic2b的同相输入端的电压的确定公式为:
50.u2=v
比较器电源
*r4(r3 r4)
51.其中,u2表示第二比较器ic2b的同相输入端的电压,v
比较器电源
表示比较器电源2011的电压,r3表示第三电阻r3的阻值,r4表示第四电阻r4的阻值。
52.当输入电源在第一比较器ic1b的反相输入端的电压u1到第二比较器ic2b的同相输入端的电压u2的范围内,则第一比较器ic1b和第二比较器ic2b的输出端同时输出高电平,并向稳压输出电路202输入比较器电源2011的电压,稳压输出电路202中的第五电阻r5、第一电解电容ec1、第一电容c1进行充电。三端稳压器vr1导通并输出5v电压。
53.当输入电源小于第一比较器ic1b的反相输入端的电压u1时,则第一比较器ic1b的输出端输出低电平,第二比较器ic2b的输出端输出高电平,输入给稳压输出电路202的电压被第一比较器ic1b钳位到接地,故三端稳压器vr1截止并输出0v电压。
54.当输入电源大于第二比较器ic2b的同相输入端的电压u2时,则第一比较器ic1b的输出端输出高电平,第二比较器ic2b的输出端输出低电平,输入给稳压输出电路202的电压被第二比较器ic2b钳位到接地,故三端稳压器vr1截止并输出0v电压。
55.这样,就可以通过/欠压检测电路201实现输入电源的自适应过欠压监测及保护。同时在过/欠压检测电路201输入预设范围内的电压时三端稳压器vr1导通,在过欠压时控制三端稳压器vr1截止。
56.稳压输出电路202包括输出电路2021和储能滤波电路2022。
57.输出电路2021分别连接过/欠压检测电路201和储能滤波电路2022。
58.输出电路2021,用于接收到高电平后,输出处于预设门槛电压范围内的稳定电压。
59.储能滤波电路2022,用于对高电平和稳定电压滤波。
60.作为一种可选的实施方式,输出电路2021包括第五电阻r5和三端稳压器vr1。
61.第五电阻r5的第一端连接过/欠压检测电路201,第五电阻r5的第二端分别连接三端稳压器vr1的输入端和储能滤波电路2022,三端稳压器vr1的输出端连接储能滤波电路2022,三端稳压器vr1的接地端接地。
62.储能滤波电路2022包括第一电解电容ec1、第二电解电容ec2、第一电容c1和第二电容c2。
63.第一电解电容ec1的正极分别连接第五电阻r5的第二端、第一电容c1的正极和三端稳压器vr1的输入端,第一电解电容ec1的负极分别连接第一电容c1的负极和三端稳压器vr1的接地端接地,第二电解电容ec2的正极分别连接第二电容c2的正极和三端稳压器vr1的输出端,第二电解电容ec2的负极分别连接第二电容c2的负极和三端稳压器vr1的接地端接地。
64.可选的,三端稳压器vr1的型号为lm7805,还可以根据实际应用情况进行设置,在此不作限制。
65.可选的,第一比较器ic1b和第二比较器ic2b的型号为lm393,还可以根据实际应用情况进行设置,在此不作限制。
66.可选的,比较器电源2011的电压为12v,还可以根据实际应用情况进行设置,在此不作限制。
67.本技术实施例提供了一种电源电压保护电路,通过过/欠压检测电路采集并检测输入电源的电压,确保输入电源de电压在预设门槛电压范围内时,向电压输出电路输入高电平。当电源输入电压不在预设门槛电压范围内时,向电压输出电路输入低电平。这样,就可以实时检测输入电源的波动情况,并在电压波动导致过压欠压时,能够及时的对电源电路进行保护。同时,也避免了在电压保护电路中使用单片机控制系统,提高了电源输入电压的过/欠压保护的及时性和可靠性。
68.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
69.还需要说明的是,本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于展示的数据、分析的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
70.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
71.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
72.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。