[發明專利]一種無基準源的電源超限檢測模塊

有效

• 申請號: 201310749068.5
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103645375A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 吳帆;陳俊瑀;莊浩然;張平;宋杰;陳天平;張益兵;孫聚川;陳嘉雄
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所
• 主分類號: G01R19/165
• 分類號: G01R19/165
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所 31247
• 代理人: 左一平

技術領域

本發明涉及一種應用在冗余電源快速切換的無基準源電壓超限檢測模塊。

背景技術

隨著電子行業對產品穩定性、可靠性的要求越來越高，無論是工業級還是民用級的船用自動化產品都不再是簡單的功能實現。可靠性、安全性越來越受到開發人員的重視。對于電子產品而言，供電電源是整個電子產品的生命源泉，電源的穩定可靠決定了電子產品的可用性，所以具有切換功能的電源處理電路可以很好的解決電源可靠性這一問題。

在以往的應用開發中，系統給各模塊供電時，模塊大都對系統電源進行了隔離，這樣可以在一定范圍內保證后端電源的穩定，但是在不同的環境和負載情況下，系統電源會產生波動，當波動幅度超過隔離電源設計要求時，負載會工作不正常，甚至不工作。這種情況下會導致產品的部分運行數據來不及保存或者一些控制過程突然被中斷而導致外部設備的損壞。

發明內容

本發明是為了克服現有技術存在的上述問題而研發的一種無基準源芯片的電壓超限檢測模塊。該超限檢測模塊對于不同的報警限值可通過改變電阻值的大小來調節；不使用基準源芯片，減少了相應的配套芯片，具有更低的故障失效率；過壓和欠壓預警信號輸出，可以用來啟動掉電保護程序。具有通用性強，體積小，功耗低，可靠性高的優點，尤其適合于24V供電電源的狀態監測。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：一種無基準源的電源超限檢測模塊，其特點是，包括與電源連接的一上限檢測子模塊和一下限檢測子模塊；所述的上限檢測子模塊和下限檢測子模塊相同，各包括一電壓取樣電路、一電壓比較電路、以及一掉電保護程序啟動電路；所述的電壓取樣電路的輸入端與電源連接，該電壓取樣電路的輸出端與所述的電壓比較電路的輸入端電連接；該電壓比較電路的輸出端與所述的掉電保護程序啟動電路的輸入端電連接；該掉電保護程序啟動電路的輸出端與系統的掉電保護電路電連接。

上述一種無基準源的電源超限檢測模塊，其中，所述的上限檢測子模塊的電壓取樣電路由降壓二極管D1和取樣電阻R1～R4構成，所述的下限檢測子模塊電壓取樣電路由降壓二極管D2和取樣電阻R5～R8構成，其中：

經過R1和R2分壓獲得V1+；經過D1、R3和R4分壓獲得V1-；V1+和V1-是一組關聯電壓；

經過R5和R6分壓獲得V2-；經過D2、R7和R8分壓獲得V2+；V2+和V2-是一組關聯電壓。

上述一種無基準源的電源超限檢測模塊，其中，所述的V1+和V1-是用來監測電源電壓值過壓情況；所述的V2+和V2-是用來監測電源電壓值欠壓情況。

上述一種無基準源的電源超限檢測模塊，其中，所述的過壓和欠壓值的計算公式如下：

?

其中：

VCC為電源電壓；

V₁₊和V_1-、V₂₊和V_2-為實時采樣值；

V_D為二極管正向導通壓降電壓；

R1~R8為取樣電阻。

上述一種無基準源的電源超限檢測模塊，其中，

當時，電壓比較電路輸出高電平；

當時，電壓比較電路輸出高電平。

上述一種無基準源的電源超限檢測模塊，其中，兩所述的電壓比較電路由一運算放大器U1構成。

上述一種無基準源的電源超限檢測模塊，其中，所述的運算放大器為LM339芯片。

上述一種無基準源的電源超限檢測模塊，所述的掉電保護程序啟動電路主要各由一耦合器和兩調節電阻構成；其中：所述的上限檢測子模塊的掉電保護程序啟動電路由一耦合器U2和兩調節電阻R11、R12構成，所述的下限檢測子模塊的掉電保護程序啟動電路由一耦合器U3和兩調節電阻R13、R14成。

上述一種無基準源的電源超限檢測模塊，其中，對于不同的檢測限值可通過改變調節電阻的電阻值的大小來調節，計算公式如下：

?

其中：

V_上限為電源電壓可能達到的上限值；

V_下限為電源電壓可能達到的下限值；

R12和R14為確保電路導通時兩光電隔離器的I/O1和I/O2端輸出為0V時的阻值，至少采用1KΩ。

由于本發明采用了以上的技術方案，其產生的技術效果是明顯的：