具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路，它屬于電壓調(diào)節(jié)裝置領(lǐng)域，具體包括電壓輸入端口、電壓采集電路、電壓調(diào)節(jié)電路、電壓輸出端口、電壓比較電路、控制電路、延時(shí)電路、檢測(cè)電路和繼電器開關(guān)，電壓輸入端口分別與電壓比較電路和電壓采集電路連接，電壓比較電路與控制電路連接，電壓采集電路通過延時(shí)電路與控制電路連接，控制電路、電壓調(diào)節(jié)電路和檢測(cè)電路依次連接，檢測(cè)電路分別與控制電路和電壓輸出端口連接，電壓輸入端口通過繼電器開關(guān)與電壓輸出端口連接，控制電路控制繼電器開關(guān)的通斷。本發(fā)明解決目前的穩(wěn)壓器的功耗過大以及瞬時(shí)電壓易使電壓調(diào)節(jié)模塊損壞的缺陷，提供一種具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路。
【專利說明】具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電壓調(diào)節(jié)裝置領(lǐng)域，具體涉及一種具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路。

【背景技術(shù)】
[0002]穩(wěn)壓器的功能是調(diào)節(jié)輸入電壓值使輸出電壓穩(wěn)定在理想值的一定區(qū)域內(nèi)，目前，由于穩(wěn)壓器的電壓采集模塊、調(diào)節(jié)模塊和控制模塊的功率過大，使穩(wěn)壓器的功耗過大?’另夕卜，在一些大負(fù)荷頻繁間歇作業(yè)的供電系統(tǒng)內(nèi)，由于電壓頻繁的變化，易使穩(wěn)壓器的電壓調(diào)節(jié)模塊損壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)目前的穩(wěn)壓器的功耗過大以及瞬時(shí)電壓的變化易使穩(wěn)壓器的電壓調(diào)節(jié)模塊損壞的缺陷，為此提供一種具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路，包括電壓輸入端口、電壓采集電路、電壓調(diào)節(jié)電路和電壓輸出端口，包括電壓比較電路、控制電路、延時(shí)電路、檢測(cè)電路和繼電器開關(guān)，電壓輸入端口分別與電壓比較電路和電壓采集電路連接，電壓比較電路與控制電路連接，電壓采集電路通過延時(shí)電路與控制電路連接，控制電路、電壓調(diào)節(jié)電路和檢測(cè)電路依次連接，檢測(cè)電路分別與控制電路和電壓輸出端口連接，電壓輸入端口通過繼電器開關(guān)與電壓輸出端口連接，控制電路控制繼電器開關(guān)的通斷。
[0005]采用本發(fā)明具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路具有如下技術(shù)效果:
電壓采集電路采集電壓輸入端口的電壓值；延時(shí)電路提供I分鐘延時(shí)，在延時(shí)時(shí)間結(jié)束前控制電路使電壓調(diào)節(jié)電路不工作，待I分鐘延時(shí)后，輸入電壓值穩(wěn)定后再調(diào)節(jié)電壓值，避免瞬時(shí)電壓的變化，使穩(wěn)壓器的電壓調(diào)節(jié)模塊損壞；電壓比較電路內(nèi)設(shè)有最高閾值電壓和最低閾值電壓，當(dāng)電壓輸入端口輸出的電壓大于或等于最低閾值電壓且小于或等于最高閾值電壓時(shí)，電壓比較電路輸出高電平到控制電路，控制電路一方面控制繼電器開關(guān)閉合，使電壓輸入端口輸出的電壓輸入到電壓輸出端口，另一方面關(guān)閉電壓調(diào)節(jié)電路和檢測(cè)電路的電源；當(dāng)電壓比較電路的輸入電壓小于最低閾值電壓或大于最高閾值電壓時(shí)，電壓比較電路輸出低電平，此時(shí)控制電路一方面控制繼電器開關(guān)斷開，另一方面控制電路打開電壓調(diào)節(jié)電路和檢測(cè)電路的電源；控制電路用于輸出控制指令，從而控制電壓調(diào)節(jié)電路和檢測(cè)電路的電源的通斷以及電壓調(diào)節(jié)電路的工作模式；電壓調(diào)節(jié)電路有升壓模式和降壓模式；檢測(cè)電路用于檢測(cè)電壓調(diào)節(jié)電路輸出的電壓值，當(dāng)電壓值不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，檢測(cè)電路使控制電路控制電壓調(diào)節(jié)電路對(duì)電壓值調(diào)節(jié)。因此，本發(fā)明通過延時(shí)電路將電壓采集電路輸出的信號(hào)延時(shí)I分鐘后再輸入到控制電路，避免瞬時(shí)電壓的變化，使穩(wěn)壓器的電壓調(diào)節(jié)模塊損壞；并且，電壓比較電路根據(jù)電壓輸入端口的電壓值，進(jìn)而改變控制電路的輸入值，從而打開或關(guān)閉電壓調(diào)節(jié)電路和檢測(cè)電路，降低本發(fā)明的功耗。
[0006]進(jìn)一步，還包括時(shí)鐘模塊，時(shí)鐘模塊分別與電壓采集電路和電壓比較電路連接。電壓采集模塊和電壓比較模塊采用同一個(gè)時(shí)鐘源，保證電壓采集模塊和電壓比較模塊的采樣頻率相同。
[0007]進(jìn)一步，所述的電壓采集電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)字隔離耦合芯片和單片機(jī)，電壓輸入端口與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的模擬信號(hào)輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)字信號(hào)輸出端與數(shù)字隔離耦合芯片的輸入端連接，數(shù)字隔離耦合芯片的輸出端與單片機(jī)連接，單片機(jī)與延時(shí)電路連接。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)輸入到數(shù)字隔離耦合芯片，數(shù)字隔離耦合芯片實(shí)現(xiàn)電壓的隔離采集，該隔離電壓采集電路采用的數(shù)字隔離耦合芯片和AD轉(zhuǎn)換芯片的制造成本之和大大低于模擬耦合芯片的制造成本，從而降低了該隔離采集電路的生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2是圖1的電壓比較電路的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
如圖1所示，本發(fā)明具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路，具體包括:電壓輸入端口、時(shí)鐘模塊、電壓采集電路、電壓調(diào)節(jié)電路、電壓比較電路、控制電路、延時(shí)電路、檢測(cè)電路、繼電器開關(guān)和電壓輸出端口，電壓輸入端口分別與電壓比較電路和電壓采集電路連接，時(shí)鐘模塊分別與電壓采集電路和電壓比較電路連接，電壓比較電路與控制電路連接，電壓采集電路通過延時(shí)電路與控制電路連接，控制電路、電壓調(diào)節(jié)電路和檢測(cè)電路依次連接，檢測(cè)電路分別與控制電路和電壓輸出端口連接，電壓輸入端口通過繼電器開關(guān)與電壓輸出端口連接，控制電路控制繼電器線圈的電流方向，從而控制線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，進(jìn)而控制繼電器開關(guān)的通斷。
[0011]在具體實(shí)施過程中，打開時(shí)鐘模塊，使電壓比較電路和電壓采集電路的采樣頻率相同，且同時(shí)刻觸發(fā)電壓比較電路和電壓采集電路的工作時(shí)鐘；在電壓比較電路內(nèi)設(shè)定一個(gè)最低閾值電壓A和最高閾值電壓B，電壓比較電路對(duì)電壓輸入端口的輸出電壓做出判斷，當(dāng)電壓值大于等于A且小于等于B時(shí)，電壓比較電路輸出高電平，此時(shí)控制電路控制繼電器開關(guān)閉合，且使電壓調(diào)節(jié)電路和檢測(cè)電路不工作，電壓輸入端口的電壓直接通過繼電器開關(guān)輸入到電壓輸出端口；當(dāng)電壓值大于B或小于A時(shí)，電壓比較電路輸出低電平，控制電路使電壓調(diào)節(jié)電路和檢測(cè)電路工作，并使繼電器開關(guān)斷開，電壓輸入端口的輸出電壓一方面進(jìn)入到電壓比較電路，另一方面輸入到電壓采集電路，電壓采集電路將采集的電壓經(jīng)過延時(shí)電路的延時(shí)后，比如I分鐘，輸入到控制電路，控制電路根據(jù)采集電壓值的大小選擇啟動(dòng)電壓調(diào)節(jié)電路的上調(diào)模式還是下調(diào)模式，經(jīng)電壓調(diào)節(jié)電路后，使采集的電壓值達(dá)到一個(gè)理想的數(shù)值，比如96V，然后檢測(cè)電路對(duì)電壓調(diào)節(jié)電路輸出的電壓值檢測(cè)，若輸出的電壓值達(dá)不到指標(biāo)，那么將電壓再次送入控制電路，然后控制電路根據(jù)此電壓值的大小，再次啟動(dòng)電壓調(diào)節(jié)電路的工作模式，對(duì)電壓值再次調(diào)節(jié)，然后重復(fù)檢測(cè)與調(diào)節(jié)動(dòng)作，直至電壓值滿足指標(biāo)。
[0012]另外，電壓采集電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)字隔離耦合芯片和單片機(jī)，電壓輸入端口與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的模擬信號(hào)輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)字信號(hào)輸出端與數(shù)字隔離耦合芯片的輸入端連接，數(shù)字隔離耦合芯片的輸出端與單片機(jī)連接，單片機(jī)與延時(shí)電路連接。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將電壓輸入端口輸出的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)數(shù)字隔離耦合芯片的作用后，使數(shù)字信號(hào)在一定頻率帶寬的通道內(nèi)傳輸，其他頻率的信號(hào)無法通過此通道，從而使采集電路與被采集電路電氣隔離，通過單片機(jī)連續(xù)發(fā)送針對(duì)若干路待采集電壓信號(hào)的選路指令就可實(shí)現(xiàn)多路的電壓隔離采集，從而進(jìn)一步簡(jiǎn)化了電路并降低了電路的制造成本。
[0013]再者，如圖2所示，電壓比較電路包括運(yùn)算比較器Ul、電源電壓VCC、第一二極管DI和第二二極管D2，電壓輸入端口的輸出端分別與第一二極管Dl負(fù)極端和第二二極管D2的正極端連接，第一二極管Dl的正極端與運(yùn)算比較器Ul的正相輸入端連接，第二二極管D2的負(fù)極端與運(yùn)算比較器Ul的反相輸入端連接，運(yùn)算比較器Ul的輸出端與控制電路的輸入端連接，電源電壓VCC分別通過第一電阻Rl與運(yùn)算比較器Ul的正相輸入端連接、通過第二電阻R2與運(yùn)算比較器Ul的反相輸入端連接，運(yùn)算比較器Ul的正相輸入端通過第三電阻R3接地，運(yùn)算比較器Ul的反相輸入端通過第四電阻R4接地。設(shè)運(yùn)算比較器Ul的正相輸入端電壓為V1、反相輸入端電壓為V2，則Vl為最高閾值電壓、V2為最低閾值電壓，當(dāng)輸入模擬量信號(hào)的電壓幅度大于等于V2且小于等于Vl時(shí)，第一二極管Dl和第二二極管D2均處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)運(yùn)算比較器Ul的正相輸入端電壓Vl將被拉低到僅比輸入模擬量電壓高出第一二極管Dl壓降的值，反相輸入端電壓V2變?yōu)楸容斎肽M量信號(hào)電壓低第二二極管D2壓降的值，因此，正相輸入端電壓Vl總是比反相輸入端電壓V2高出第一二極管Dl與第二二極管D2兩個(gè)二極管壓降之和的壓降值，運(yùn)算比較器Ul輸出高電平。
[0014]當(dāng)輸入電壓高于Vl時(shí)，第一二極管Dl進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，運(yùn)算比較器Ul的正相輸入端的電壓不再受輸入電壓的影響，而反相輸入端的電壓由于第二二極管D2導(dǎo)通而使其高于正相輸入端的電壓，運(yùn)算比較器Ul輸出低電平。
[0015]當(dāng)輸入電壓低于V2時(shí)，第二二極管D2進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，運(yùn)算比較器Ul的反相輸入端的電壓不再受輸入電壓的影響，輸入電壓低于V2與第一二極管Dl的差的壓降，使正相輸入端電壓比反相輸入端電壓低，導(dǎo)致運(yùn)算比較器Ul輸出低電平。
[0016]因此，本電壓比較電路僅采用一個(gè)運(yùn)算比較器Ul就達(dá)成對(duì)輸入電壓是否超出最高閾值電壓和最低閾值電壓做出判斷，有效減少了 PCB尺寸，較少集成電路芯片數(shù)量，降低綜合成本。
[0017]器件選擇:運(yùn)算比較器Ul為L(zhǎng)F351，第一二極管Dl和第二二極管D2均為1N4007型。
[0018]對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。
【權(quán)利要求】
1.具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路，包括電壓輸入端口、電壓采集電路、電壓調(diào)節(jié)電路和電壓輸出端口，其特征在于:包括電壓比較電路、控制電路、延時(shí)電路、檢測(cè)電路和繼電器開關(guān)，電壓輸入端口分別與電壓比較電路和電壓采集電路連接，電壓比較電路與控制電路連接，電壓采集電路通過延時(shí)電路與控制電路連接，控制電路、電壓調(diào)節(jié)電路和檢測(cè)電路依次連接，檢測(cè)電路分別與控制電路和電壓輸出端口連接，電壓輸入端口通過繼電器開關(guān)與電壓輸出端口連接，控制電路控制繼電器開關(guān)的通斷。
2.如權(quán)利要求1所述的具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路，其特征在于:還包括時(shí)鐘模塊，時(shí)鐘模塊分別與電壓采集電路和電壓比較電路連接。
3.如權(quán)利要求1所述的具有電壓調(diào)節(jié)及延時(shí)功能的穩(wěn)壓器電路，其特征在于:所述的電壓采集電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)字隔離耦合芯片和單片機(jī)，電壓輸入端口與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的模擬信號(hào)輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)字信號(hào)輸出端與數(shù)字隔離耦合芯片的輸入端連接，數(shù)字隔離耦合芯片的輸出端與單片機(jī)連接，單片機(jī)與延時(shí)電路連接。
【文檔編號(hào)】G05F1/56GK104407661SQ201410656178
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】蔡明英 申請(qǐng)人:重慶市金澤鑫科技有限公司