專(zhuān)利名稱(chēng)：一種直流電源監(jiān)控電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電源電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種直流電源監(jiān)控電路。
背景技術(shù)：
在直流供電設(shè)備中對(duì)于直流電壓的監(jiān)控十分必要，目前具備電壓監(jiān)控功能的芯片種類(lèi)繁多，所以直流電壓監(jiān)控電路中大多直接采用專(zhuān)用芯片完成電路所需功能。但是由于每種芯片可監(jiān)測(cè)的電壓范圍有限，而且監(jiān)控功能也有限，不能使用一片芯片完成所有需要的監(jiān)控功能，所以應(yīng)用起來(lái)不夠靈活，并且由于芯片的成本較高，必定會(huì)帶來(lái)產(chǎn)品成本的升聞。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種直流電源監(jiān)控電路，該監(jiān)控電路使用分立元件實(shí)現(xiàn)，支持多種監(jiān)控功能，成本低且應(yīng)用靈活。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種直流電源監(jiān)控電路，所述直流電源包括正輸出端和負(fù)輸出端，其特征在于，包括:輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、過(guò)壓監(jiān)控模塊、欠壓監(jiān)控模塊、告警模塊和保險(xiǎn)管；所述告警模塊與輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、過(guò)壓監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊相連；所述保險(xiǎn)管包括第一端和第二端，所述第一端與直流電源的正輸出端相連；輸入故障監(jiān)控模塊，連接在直流電源的正、負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述直流電源無(wú)輸出，則輸出高電平；過(guò)流監(jiān)控模塊，連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述保險(xiǎn)管熔斷，則輸出高電平；過(guò)壓監(jiān)控模塊，連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述直流電源的輸出電壓大于一預(yù)設(shè)的過(guò)壓閾值，則輸出低電平；欠壓監(jiān)控模塊，連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述直流電源的輸出電壓小于一預(yù)設(shè)的欠壓閾值，則輸出高電平；告警模塊，如接收到輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊中任一監(jiān)控模塊輸出的高電平、或接收到過(guò)壓監(jiān)控模塊輸出的低電平，則輸出告警指示信號(hào)。進(jìn)一步地，該直流電源監(jiān)控電路還包括下述特征:所述輸入故障監(jiān)控模塊包括:第一光電耦合器U1、限流電阻Rl和上拉電阻R2 ；U1包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端；Ul的正輸入端與Rl的第二端相連；Ul的負(fù)輸入端與直流電源的負(fù)輸出端相連；Ul的正輸出端與R2的第二端、以及所述告警模塊相連；Ul的負(fù)輸出端接地；Rl的第一端與直流電源的正輸出端相連；[0018]R2的第一端與所述第一光電稱(chēng)合器Ul的供電電源VCC相連。進(jìn)一步地，該直流電源監(jiān)控電路還包括下述特征:所述過(guò)流監(jiān)控模塊包括:第二光電耦合器U2、限流電阻R4和上拉電阻R5 ;U2包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端；U2的正輸入端與R4的第二端相連；U2的負(fù)輸入端與直流電源的負(fù)輸出端相連；U2的正輸出端與R5的第二端、以及所述告警模塊相連；U2的負(fù)輸出端接地；R4的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連；R5的第一端與所述第二光電稱(chēng)合器U2的供電電源VCC相連。進(jìn)一步地，該直流電源監(jiān)控電路還包括下述特征:所述過(guò)壓監(jiān)控模塊包括:第三光電耦合器U3、第一穩(wěn)壓管D1、穩(wěn)壓源二極管D2、第一分壓電路、限流電阻R6和上拉電阻R7 ；U3包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端；D1包括陰極和陽(yáng)極；D2包括陰極、陽(yáng)極和第三端；第一分壓電路連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間；U3的正輸入端與R6的第二端以及Dl的陰極相連；U3的負(fù)輸入端與D2的陰極相連；U3的正輸出端與R7的第二端、以及所述告警模塊相連；U3的負(fù)輸出端接地；R6的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連；Dl的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連；D2的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連，D2的第三端與所述第一分壓電路的分壓點(diǎn)相連；R7的第一端與所述第三光電稱(chēng)合器U3的供電電源VCC相連。進(jìn)一步地，該直流電源監(jiān)控電路還包括下述特征:所述欠壓監(jiān)控模塊包括:第四光電耦合器U4、第三穩(wěn)壓管D3、穩(wěn)壓源二極管D4、第二分壓電路、限流電阻RlO和上拉電阻Rll ;U4包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端；D3包括陰極和陽(yáng)極；D4包括陰極、陽(yáng)極和第三端；第二分壓電路連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間；U4的正輸入端與RlO的第二端以及D3的陰極相連；U4的負(fù)輸入端與D4的陰極相連；U4的正輸出端與Rll的第二端、以及所述告警模塊相連；U4的負(fù)輸出端接地；RlO的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連；D3的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連；D4的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連，D4的第三端與所述第二分壓電路的分壓點(diǎn)相連；Rll的第一端與所述第四光電耦合器U4的供電電源VCC相連。進(jìn)一步地，該直流電源監(jiān)控電路還包括下述特征:[0048]所述告警模塊，包括IIC控制芯片、第一反相器、第二反相器和第三反相器；所述IIC控制芯片包括第一中斷輸入端、第二中斷輸入端、第三中斷輸入端和第四中斷輸入端及處理單元；所述IIC控制芯片的第一中斷輸入端與第一反相器的輸出端相連，所述第一反相器的輸入端與輸入故障監(jiān)控模塊相連；所述IIC控制芯片的第二中斷輸入端與第二反相器的輸出端相連，所述第二反相器的輸入端與過(guò)流監(jiān)控模塊相連；所述IIC控制芯片的第三中斷輸入端與過(guò)壓監(jiān)控模塊相連；所述IIC控制芯片的第四中斷輸入端與第三反相器的輸出端相連，所述第三反相器的輸入端與欠壓監(jiān)控模塊相連；所述處理單元如檢測(cè)到所述IIC控制芯片的第一中斷輸入端、第二中斷輸入端、第三中斷輸入端和第四中斷輸入端中任一中斷輸入端接收到低電平信號(hào)，則輸出中斷信號(hào)。進(jìn)一步地，該直流電源監(jiān)控電路還包括下述特征:所述告警模塊，包括或門(mén)、發(fā)光二極管ALARM和反相器；所述或門(mén)包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端和輸出端；所述或門(mén)的第一輸入端與輸入故障監(jiān)控模塊相連；所述或門(mén)的第二輸入端與過(guò)流監(jiān)控模塊相連；所述或門(mén)的第三輸入端與反相器的輸出端相連；所述或門(mén)的第四輸入端與欠壓監(jiān)控模塊相連；所述或門(mén)的輸出端與所述發(fā)光二級(jí)管ALARM的陽(yáng)極相連；反相器的輸入端與過(guò)壓監(jiān)控模塊相連；發(fā)光二極管ALARM的陰極接地；如果所述或門(mén)的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端中任一輸入端接收到高電平，則發(fā)光二極管ALARM點(diǎn)亮。進(jìn)一步地，該直流電源監(jiān)控電路還包括下述特征:還包括電源輸入指示模塊，所述電源輸入指示模塊包括發(fā)光二級(jí)管PWR和限流電阻R3 ；所述發(fā)光二極管PWR的陽(yáng)極與R3的第二端相連；所述發(fā)光二極管PWR的陰極與直流電源的負(fù)輸出端相連；所述限流電阻R3的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連。進(jìn)一步地，該直流電源監(jiān)控電路還包括下述特征:所述IIC控制芯片采用芯片PCA9544。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的一種直流電源監(jiān)控電路，包括:輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、過(guò)壓監(jiān)控模塊、欠壓監(jiān)控模塊、告警模塊和保險(xiǎn)管，保險(xiǎn)管的第一端與直流電源的正輸出端相連，輸入故障監(jiān)控模塊連接在直流電源的正、負(fù)輸出端之間，過(guò)流監(jiān)控模塊、過(guò)壓監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間，輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、欠壓監(jiān)控模塊檢測(cè)到故障時(shí)輸出高電平、過(guò)壓監(jiān)控模塊檢測(cè)到故障時(shí)輸出低電平，告警模塊如接收到輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊中任一監(jiān)控模塊輸出的高電平、或接收到過(guò)壓監(jiān)控模塊輸出的低電平，則輸出告警指示信號(hào)。本實(shí)用新型使用分立元件實(shí)現(xiàn)，支持多種監(jiān)控功能、成本低且應(yīng)用靈活。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的直流電源監(jiān)控電路的方框圖。圖2為圖1中輸入故障監(jiān)控模塊和過(guò)流監(jiān)控模塊的電路示意圖。圖3為圖1中過(guò)壓監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊的電路示意圖。圖4為圖1中一種告警模塊(帶IIC控制芯片)的電路示意圖。圖5為圖1中另一種告警模塊(帶發(fā)光二極管)的電路示意圖。圖6為圖1中電源輸入指示模塊的電路示意圖。圖7為圖4中IIC控制芯片(PCA9544)的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。本實(shí)用新型的直流電源監(jiān)控電路由分立元件構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流供電電源輸入故障(無(wú)輸入)、過(guò)流、過(guò)壓、欠壓四種狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種直流電源監(jiān)控電路，所述直流電源包括正輸出端和負(fù)輸出端，包括:輸入故障監(jiān)控模塊10、過(guò)流監(jiān)控模塊20、過(guò)壓監(jiān)控模塊30、欠壓監(jiān)控模塊40、告警模塊50和保險(xiǎn)管；所述告警模塊與輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、過(guò)壓監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊相連；所述保險(xiǎn)管包括第一端和第二端，所述第一端與直流電源的正輸出端相連；輸入故障監(jiān)控模塊，連接在直流電源的正、負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述直流電源無(wú)輸出，則輸出高電平；過(guò)流監(jiān)控模塊，連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述保險(xiǎn)管熔斷，則輸出高電平；過(guò)壓監(jiān)控模塊，連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述直流電源的輸出電壓大于一預(yù)設(shè)的過(guò)壓閾值，則輸出低電平；欠壓監(jiān)控模塊，連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述直流電源的輸出電壓小于一預(yù)設(shè)的欠壓閾值，則輸出高電平；告警模塊，如接收到輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊中任一監(jiān)控模塊輸出的高電平、或接收到過(guò)壓監(jiān)控模塊輸出的低電平，則輸出告警指示信號(hào)。該直流電源監(jiān)控電路進(jìn)一步包括下述特征:其中，如圖2所示，所述輸入故障監(jiān)控模塊包括:第一光電耦合器U1、限流電阻Rl和上拉電阻R2 ；U1包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端；Ul的正輸入端與Rl的第二端相連；Ul的負(fù)輸入端與直流電源的負(fù)輸出端相連；Ul的正輸出端與R2的第二端、以及所述告警模塊相連；[0093]Ul的負(fù)輸出端接地；Rl的第一端與直流電源的正輸出端相連；R2的第一端與所述第一光電稱(chēng)合器Ul的供電電源VCC相連；如所述直流電源無(wú)輸出，則第一光電耦合器Ul截止，Ul的正輸出端輸出高電平；如所述直流電源有輸出，貝1J第一光電I禹合器Ul導(dǎo)通，Ul的正輸出端輸出低電平。其中，如圖2所示，所述過(guò)流監(jiān)控模塊包括:第二光電耦合器U2、限流電阻R4和上拉電阻R5 ;U2包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端；U2的正輸入端與R4的第二端相連；U2的負(fù)輸入端與直流電源的負(fù)輸出端相連；U2的正輸出端與R5的第二端、以及所述告警模塊相連；U2的負(fù)輸出端接地；R4的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連；R5的第一端與所述第二光電稱(chēng)合器U2的供電電源VCC相連；如所述保險(xiǎn)管熔斷，則第二光電耦合器U2截止，U2的正輸出端輸出高電平；如所述保險(xiǎn)管未熔斷，則第二光電耦合器U2導(dǎo)通，U2的正輸出端輸出低電平。其中，如圖3所示，所述過(guò)壓監(jiān)控模塊包括:第三光電耦合器U3、第一穩(wěn)壓管DlJI壓源二極管D2、第一分壓電路、限流電阻R6和上拉電阻R7 ；U3包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端；D1包括陰極和陽(yáng)極；D2包括陰極、陽(yáng)極和第三端；第一分壓電路連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間；U3的正輸入端與R6的第二端以及Dl的陰極相連；U3的負(fù)輸入端與D2的陰極相連；U3的正輸出端與R7的第二端、以及所述告警模塊相連；U3的負(fù)輸出端接地；R6的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連；Dl的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連；D2的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連，D2的第三端與所述第一分壓電路的分壓點(diǎn)相連；R7的第一端與所述第三光電稱(chēng)合器U3的供電電源VCC相連；其中，如直流電源的輸出電壓小于過(guò)壓閾值，則所述穩(wěn)壓源二極管D2的第三端的輸入電壓小于D2的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓,D2截止,第三光電稱(chēng)合器U3截止，電流主要從第一穩(wěn)壓管Dl流過(guò)，U3的正輸出端輸出高電平；如直流電源的輸出電壓大于或等于過(guò)壓閾值，則所述穩(wěn)壓源二極管D2的第三端的輸入電壓大于或等于D2的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，D2導(dǎo)通，U3導(dǎo)通，U3的正輸出端輸出低電平；第一分壓電路包括電阻R8和R9，其中，R8的第一端與所述保險(xiǎn)管的第二端相連，R8的第二端與R9的第一端相連,R9的第二端與直流電源的負(fù)輸出端相連；第一分壓電路的分壓比為P1，則Pl = R9/(R8+R9)，過(guò)壓閾值為Al，穩(wěn)壓源二極管D2的基準(zhǔn)參考電壓為S，則過(guò)壓閾值A(chǔ)l、分壓比Pl與穩(wěn)壓源二極管D2的基準(zhǔn)參考電壓S之間的關(guān)系滿足:P1 = S/Al ；其中，所述預(yù)設(shè)的過(guò)壓閾值由第一分壓電路的分壓比確定。[0117]其中，如圖3所示，所述欠壓監(jiān)控模塊包括:第四光電耦合器U4、第三穩(wěn)壓管D3、穩(wěn)壓源二極管D4、第二分壓電路、限流電阻RlO和上拉電阻Rll ；U4包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端；D3包括陰極和陽(yáng)極；D4包括陰極、陽(yáng)極和第三端；第二分壓電路連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間；U4的正輸入端與RlO的第二端以及D3的陰極相連；U4的負(fù)輸入端與D4的陰極相連；U4的正輸出端與Rll的第二端、以及所述告警模塊相連；U4的負(fù)輸出端接地；RlO的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連；D3的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連；D4的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連，D4的第三端與所述第二分壓電路的分壓點(diǎn)相連；Rll的第一端與所述第四光電耦合器U4的供電電源VCC相連；其中，如直流電源的輸出電壓大于或等于欠壓閾值，則所述穩(wěn)壓源二極管D4的第三端的輸入電壓大于或等于D4的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，D4導(dǎo)通，所述第四光電耦合器U4導(dǎo)通，U4的正輸出端輸出低電平；如直流電源的輸出電壓小于欠壓閾值，則所述穩(wěn)壓源二極管D4的第三端的輸入電壓小于D4的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，D4截止，U4截止，電流主要從第三穩(wěn)壓管D3流過(guò)，U4的正輸出端輸出高電平；第二分壓電路包括電阻R12和R13，其中，R12的第一端與所述保險(xiǎn)管的第二端相連，R12的第二端與R13的第一端相連，R13的第二端與直流電源的負(fù)輸出端相連；第二分壓電路的分壓比為P2，P2 = R13/(R12+R13)，欠壓閾值為A2，穩(wěn)壓源二極管D4的基準(zhǔn)參考電壓為S，則欠壓閾值A(chǔ)2、分壓比P2與穩(wěn)壓源二極管D4的基準(zhǔn)參考電壓S之間的關(guān)系滿足:P2 = S/A2 ；其中，所述預(yù)設(shè)的欠壓閾值由第二分壓電路的分壓比確定。其中，圖4示出了一種告警模塊，包括IIC控制芯片、第一反相器、第二反相器和第三反相器；所述IIC控制芯片包括第一中斷輸入端、第二中斷輸入端、第三中斷輸入端和第四中斷輸入端及處理單元；所述IIC控制芯片的第一中斷輸入端與第一反相器的輸出端相連，所述第一反相器的輸入端與輸入故障監(jiān)控模塊相連；所述IIC控制芯片的第二中斷輸入端與第二反相器的輸出端相連，所述第二反相器的輸入端與過(guò)流監(jiān)控模塊相連；所述IIC控制芯片的第三中斷輸入端與過(guò)壓監(jiān)控模塊相連；所述IIC控制芯片的第四中斷輸入端與第三反相器的輸出端相連，所述第三反相器的輸入端與欠壓監(jiān)控模塊相連；所述處理單元如檢測(cè)到所述IIC控制芯片的第一中斷輸入端、第二中斷輸入端、第三中斷輸入端和第四中斷輸入端中任一中斷輸入端接收到低電平信號(hào)，則輸出中斷信號(hào);其中，IIC控制芯片的任一中斷輸入端接收到低電平后，所述IIC控制芯片的特定寄存器的值會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，上位機(jī)在檢測(cè)到IIC控制芯片的中斷信號(hào)后，通過(guò)讀取所述IIC控制芯片的特定寄存器的值能夠獲知是IIC控制芯片的哪一個(gè)中斷輸入端接收到
了低電平，從而獲知發(fā)生了哪一種告警(電源輸入故障告警、過(guò)流告警、過(guò)壓告警、欠壓告m)
目 7 O其中，圖5示出了另一種告警模塊，包括或門(mén)、發(fā)光二極管ALARM和反相器；所述或門(mén)包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端和輸出端；所述或門(mén)的第一輸入端與輸入故障監(jiān)控模塊相連；所述或門(mén)的第二輸入端與過(guò)流監(jiān)控模塊相連；所述或門(mén)的第三輸入端與反相器的輸出端相連；所述或門(mén)的第四輸入端與欠壓監(jiān)控模塊相連；所述或門(mén)的輸出端與所述發(fā)光二級(jí)管ALARM的陽(yáng)極相連；反相器的輸入端與過(guò)壓監(jiān)控模塊相連；發(fā)光二極管ALARM的陰極接地；如果所述或門(mén)的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端中任一輸入端接收到高電平，則發(fā)光二極管ALARM點(diǎn)亮。其中，如圖6所示，還包括電源輸入指示模塊60，所述電源輸入指示模塊包括發(fā)光二級(jí)管PWR和限流電阻R3 ；所述發(fā)光二極管PWR的陽(yáng)極與R3的第二端相連；所述發(fā)光二極管PWR的陰極與直流電源的負(fù)輸出端相連；所述限流電阻R3的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連。其中，當(dāng)保險(xiǎn)管未熔斷時(shí)，如果直流電源有輸出，則發(fā)光二極管PWR點(diǎn)亮，如果直流電源無(wú)輸出，則發(fā)光二極管PWR熄滅；如發(fā)生了保險(xiǎn)管熔斷，則發(fā)光二極管PWR熄滅。應(yīng)用示例假設(shè)被監(jiān)控的直流電源的輸出電壓標(biāo)稱(chēng)值為48V，實(shí)際允許的輸出電壓范圍為38.4 57.6V，額定輸出電流為30A，對(duì)于上述直流電源監(jiān)控電路中的具體分立元件的選取,舉例如下:對(duì)于過(guò)壓監(jiān)控電路，穩(wěn)壓源二極管D2可以采用LM431 ;R8采用三個(gè)表貼電阻串聯(lián)，這三個(gè)表貼電阻的阻值分別是:100K歐姆，IOK歐姆，3.0lK歐姆，R9采用阻值為4.99K歐姆的表貼電阻，可計(jì)算出第一分壓電路的分壓比為Pl = 0.0423，過(guò)壓閾值A(chǔ)l為:A1 = S/P1=59.1V ;可以看出，當(dāng)輸出電壓為60V時(shí)，通過(guò)每個(gè)電阻的電流為0.51mA,功率消耗最大的電阻上的功率為0.51mAX0.51mAX IOOK = 0.03W，選擇額定功率為0.125W的0805 (封裝格式)表貼電阻完全滿足要求。對(duì)于欠壓監(jiān)控電路，穩(wěn)壓源二極管D4可以采用LM431 ;R12采用2個(gè)表貼電阻串聯(lián)，這2個(gè)表貼電阻的阻值分別是:61.9K歐姆、7.5K歐姆，R13采用阻值為4.99K歐姆的表貼電阻，可計(jì)算出第二分壓電路的分壓比為P2 = 0.067，欠壓閾值A(chǔ)2為:A2 = S/P2 =37.3V ;可以看出，當(dāng)輸出電壓為60V時(shí)，通過(guò)每個(gè)電阻的電流為0.81mA，功率消耗最大的電阻上的功率為0.81mAX0.81mAX61.9K = 0.04W，選擇額定功率為0.125W的0805 (封裝格式)表貼電阻完全滿足要求。如圖7所示，告警模塊中的IIC控制芯片采用芯片PCA9544，其中，PCA9544的中斷輸入管腳/INT0-2分別通過(guò)反相器與輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、欠壓監(jiān)控模塊相連，PCA9544的中斷輸入管腳/INT3與過(guò)壓監(jiān)控模塊相連，當(dāng)任一中斷輸入管腳(/INT0-3)上接收到低電平信號(hào)，PCA9544都會(huì)通過(guò)中斷輸出管腳/INT將中斷信號(hào)上報(bào)給上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)訪問(wèn)PCA9544內(nèi)部的特定寄存器，能夠獲知是哪一個(gè)中斷輸入管腳接收到了低電平信號(hào)，從而獲知發(fā)生了哪一種告警(電源輸入故障告警、過(guò)流告警、過(guò)壓告警、欠壓告警)。其中，A0、Al和A2管腳是芯片PCA9544的地址線。上述實(shí)施例提供的一種直流電源監(jiān)控電路，包括:輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、過(guò)壓監(jiān)控模塊、欠壓監(jiān)控模塊、告警模塊和保險(xiǎn)管，保險(xiǎn)管的第一端與直流電源的正輸出端相連，輸入故障監(jiān)控模塊連接在直流電源的正、負(fù)輸出端之間，過(guò)流監(jiān)控模塊、過(guò)壓監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間，輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、欠壓監(jiān)控模塊檢測(cè)到故障時(shí)輸出高電平、過(guò)壓監(jiān)控模塊檢測(cè)到故障時(shí)輸出低電平，告警模塊如接收到輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊中任一監(jiān)控模塊輸出的高電平、或接收到過(guò)壓監(jiān)控模塊輸出的低電平，則輸出告警指示信號(hào)。本實(shí)用新型使用分立元件實(shí)現(xiàn)，支持多種監(jiān)控功能、成本低且應(yīng)用靈活。需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種直流電源監(jiān)控電路，所述直流電源包括正輸出端和負(fù)輸出端，其特征在于，包括:輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、過(guò)壓監(jiān)控模塊、欠壓監(jiān)控模塊、告警模塊和保險(xiǎn)管；所述告警模塊與輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、過(guò)壓監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊相連； 所述保險(xiǎn)管包括第一端和第二端，所述第一端與直流電源的正輸出端相連； 輸入故障監(jiān)控模塊，連接在 直流電源的正、負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述直流電源無(wú)輸出，則輸出高電平； 過(guò)流監(jiān)控模塊，連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述保險(xiǎn)管熔斷，則輸出高電平； 過(guò)壓監(jiān)控模塊，連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述直流電源的輸出電壓大于一預(yù)設(shè)的過(guò)壓閾值，則輸出低電平； 欠壓監(jiān)控模塊，連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間，如檢測(cè)到所述直流電源的輸出電壓小于一預(yù)設(shè)的欠壓閾值，則輸出高電平； 告警模塊，如接收到輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊中任一監(jiān)控模塊輸出的高電平、或接收到過(guò)壓監(jiān)控模塊輸出的低電平，則輸出告警指示信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的直流電源監(jiān)控電路，其特征在于: 所述輸入故障監(jiān)控模塊包括:第一光電耦合器U1、限流電阻Rl和上拉電阻R2 ;U1包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端； Ul的正輸入端與Rl的第二端相連； Ul的負(fù)輸入端與直流電源的負(fù)輸出端相連； Ul的正輸出端與R2的第二端、以及所述告警模塊相連； Ul的負(fù)輸出端接地； Rl的第一端與直流電源的正輸出端相連； R2的第一端與所述第一光電稱(chēng)合器Ul的供電電源VCC相連。
3.如權(quán)利要求1所述的直流電源監(jiān)控電路，其特征在于: 所述過(guò)流監(jiān)控模塊包括:第二光電耦合器U2、限流電阻R4和上拉電阻R5 ;U2包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端； U2的正輸入端與R4的第二端相連； U2的負(fù)輸入端與直流電源的負(fù)輸出端相連； U2的正輸出端與R5的第二端、以及所述告警模塊相連； U2的負(fù)輸出端接地； R4的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連； R5的第一端與所述第二光電稱(chēng)合器U2的供電電源VCC相連。
4.如權(quán)利要求1所述的直流電源監(jiān)控電路，其特征在于: 所述過(guò)壓監(jiān)控模塊包括:第三光電耦合器U3、第一穩(wěn)壓管D1、穩(wěn)壓源二極管D2、第一分壓電路、限流電阻R6和上拉電阻R7 ；U3包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端；D1包括陰極和陽(yáng)極；D2包括陰極、陽(yáng)極和第三端；第一分壓電路連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間； U3的正輸入端與R6的第二端以及Dl的陰極相連； U3的負(fù)輸入端與D2的陰極相連；U3的正輸出端與R7的第二端、以及所述告警模塊相連； U3的負(fù)輸出端接地； R6的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連； Dl的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連； D2的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連，D2的第三端與所述第一分壓電路的分壓點(diǎn)相連； R7的第一端與所述第三光電稱(chēng)合器U3的供電電源VCC相連。
5.如權(quán)利要求1所述的直流電源監(jiān)控電路，其特征在于: 所述欠壓監(jiān)控模塊包括:第四光電耦合器U4、第三穩(wěn)壓管D3、穩(wěn)壓源二極管D4、第二分壓電路、限流電阻RlO和上拉電阻Rll ;U4包括正輸入端、負(fù)輸入端、正輸出端和負(fù)輸出端；D3包括陰極和陽(yáng)極；D4包括陰極、陽(yáng)極和第三端；第二分壓電路連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端之間； U4的正輸入端與RlO的第二端以及D3的陰極相連； U4的負(fù)輸入端與D4的陰極相連； U4的正輸出端與Rll的第二端、以及所述告警模塊相連； U4的負(fù)輸出端接地 ； RlO的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連； D3的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連； D4的陽(yáng)極與直流電源的負(fù)輸出端相連，D4的第三端與所述第二分壓電路的分壓點(diǎn)相連； Rll的第一端與所述第四光電稱(chēng)合器U4的供電電源VCC相連。
6.如權(quán)利要求1所述的直流電源監(jiān)控電路，其特征在于: 所述告警模塊，包括Iic控制芯片、第一反相器、第二反相器和第三反相器；所述IIC控制芯片包括第一中斷輸入端、第二中斷輸入端、第三中斷輸入端和第四中斷輸入端及處理單元； 所述IIC控制芯片的第一中斷輸入端與第一反相器的輸出端相連,所述第一反相器的輸入端與輸入故障監(jiān)控模塊相連； 所述IIC控制芯片的第二中斷輸入端與第二反相器的輸出端相連，所述第二反相器的輸入端與過(guò)流監(jiān)控模塊相連； 所述IIC控制芯片的第三中斷輸入端與過(guò)壓監(jiān)控模塊相連； 所述IIC控制芯片的第四中斷輸入端與第三反相器的輸出端相連，所述第三反相器的輸入端與欠壓監(jiān)控模塊相連； 所述處理單元如檢測(cè)到所述IIC控制芯片的第一中斷輸入端、第二中斷輸入端、第三中斷輸入端和第四中斷輸入端中任一中斷輸入端接收到低電平信號(hào)，則輸出中斷信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的直流電源監(jiān)控電路，其特征在于: 所述告警模塊，包括或門(mén)、發(fā)光二極管ALARM和反相器；所述或門(mén)包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端和輸出端； 所述或門(mén)的第一輸入端與輸入故障監(jiān)控模塊相連； 所述或門(mén)的第二輸入端與過(guò)流監(jiān)控模塊相連；所述或門(mén)的第三輸入端與反相器的輸出端相連； 所述或門(mén)的第四輸入端與欠壓監(jiān)控模塊相連； 所述或門(mén)的輸出端與所述發(fā)光二級(jí)管ALARM的陽(yáng)極相連； 反相器的輸入端與過(guò)壓監(jiān)控模塊相連； 發(fā)光二極管ALARM的陰極接地； 如果所述或門(mén)的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端中任一輸入端接收到高電平，則發(fā)光二極管ALARM點(diǎn)亮。
8.如權(quán)利要求1所述的直流電源監(jiān)控電路，其特征在于: 還包括電源輸入指示模塊，所述電源輸入指示模塊包括發(fā)光二級(jí)管PWR和限流電阻R3 ； 所述發(fā)光二極管PWR的陽(yáng)極與R3的第二端相連； 所述發(fā)光二極管PWR的陰極與直流電源的負(fù)輸出端相連； 所述限流電阻R3的第一端與保險(xiǎn)管的第二端相連。
9.如權(quán)利要求6所述的直流電源監(jiān)控電路，其特征在于: 所述IIC控制芯片采用芯片PCA954 4。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了直流電源監(jiān)控電路，包括輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、過(guò)壓監(jiān)控模塊、欠壓監(jiān)控模塊、告警模塊和保險(xiǎn)管，保險(xiǎn)管的第一端與直流電源的正輸出端相連，輸入故障監(jiān)控模塊連接在直流電源的正、負(fù)輸出端間，過(guò)流監(jiān)控模塊、過(guò)壓監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊連接在保險(xiǎn)管的第二端與直流電源的負(fù)輸出端間，輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊、欠壓監(jiān)控模塊檢測(cè)到故障時(shí)輸出高電平、過(guò)壓監(jiān)控模塊檢測(cè)到故障時(shí)輸出低電平，告警模塊如收到輸入故障監(jiān)控模塊、過(guò)流監(jiān)控模塊和欠壓監(jiān)控模塊中任一監(jiān)控模塊輸出的高電平、或收到過(guò)壓監(jiān)控模塊輸出的低電平，則輸出告警指示信號(hào)。本實(shí)用新型使用分立元件實(shí)現(xiàn)，支持多種監(jiān)控功能、成本低且應(yīng)用靈活。
文檔編號(hào)G01R31/40GK202939292SQ201220646719
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者祁超 申請(qǐng)人:瑞斯康達(dá)科技發(fā)展股份有限公司