專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)療電子產(chǎn)品的電源保護(hù)，尤其涉及 一 種雙路電源供電系 統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)于可靠性要求很高的醫(yī)療電子產(chǎn)品，如X光機(jī)等，在大多數(shù)情況 下，由于醫(yī)療電子產(chǎn)品的各部分工作電路的供電方式各不相同，如果其中關(guān)鍵
降，均可能導(dǎo)致后級(jí)工作電路的損壞或系統(tǒng)的誤操作。因此對(duì)于關(guān)鍵部分出現(xiàn) 電源故障時(shí)，需要能夠立即檢測(cè)并進(jìn)行動(dòng)作，即關(guān)停整個(gè)系統(tǒng)或子系統(tǒng)的工作 電源，從而對(duì)后級(jí)電路進(jìn)行保護(hù)。
現(xiàn)有的電源保護(hù)電路通常只進(jìn)行單路工作電源的電路保護(hù)，即在每路電源 轉(zhuǎn)換電路和后級(jí)工作電路之間均設(shè)置一個(gè)保護(hù)電路，如圖1所示，而對(duì)于系統(tǒng) 中具有相關(guān)聯(lián)性的不同電源供電部分的電路則無(wú)法同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)及保護(hù)。另一 方面，現(xiàn)有的電源保護(hù)電路，對(duì)后級(jí)工作電路進(jìn)行保護(hù)時(shí)， 一部分電源保護(hù)電 路沒(méi)有保存故障狀態(tài)的功能，容易出現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)斷電后又立即重新上電而導(dǎo)致 的反復(fù)振蕩，這樣不僅沒(méi)有起到保護(hù)后級(jí)工作電路的作用，而且很可能造成后 級(jí)工作電路的損壞。另一部分電源保護(hù)電路采用一次性使用的電子元件，比如 保險(xiǎn)絲之類(lèi)，熔斷后可以直接切斷后級(jí)電路的工作電壓，這雖然保存了故障狀 態(tài)，但是需要頻繁更換保險(xiǎn)絲，增加了維護(hù)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝 置，在供電電源兩路輸出中任一路出現(xiàn)電源故障時(shí)，對(duì)后級(jí)工作電路進(jìn)行斷電 保護(hù)，從而避免后級(jí)工作電路損壞或無(wú)法正常工作。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，所述雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保 護(hù)裝置包括通斷控制電路和檢測(cè)電路，所述通斷控制電路位于供電電源和電源 轉(zhuǎn)換電路之間，所述檢測(cè)電路連接在電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端，對(duì)兩路電源轉(zhuǎn)換 電路工作狀態(tài)分別進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較判斷后輸出狀態(tài)控制信號(hào)， 所述檢測(cè)電路的輸出端與所述通斷控制電路相連，當(dāng)兩路電源轉(zhuǎn)換電路中任一 路出現(xiàn)故障時(shí)，所述檢測(cè)電路的輸出端送出的狀態(tài)控制信號(hào)控制所述通斷控制 電路進(jìn)行供電電源的關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)工作電路的保護(hù)。
在供電電源采用直流電的情況下，所述檢測(cè)電路和所述通斷控制電路直接
由供電電源供電；在供電電源采用交流電的情況下，所述雙;洛電源供電系統(tǒng)的 后級(jí)工作電路保護(hù)裝置還包括啟動(dòng)電源，該啟動(dòng)電源跨接在供電電源上，將交 流電壓轉(zhuǎn)換成低壓直流工作電源為檢測(cè)電路及通斷控制電路供電。 采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型至少具有下列優(yōu)點(diǎn)
本實(shí)用新型雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置采用光耦作為每路 電源轉(zhuǎn)換電路輸出的檢測(cè)器件，由于光耦具有隔離作用，能夠同時(shí)對(duì)于兩路共 地或不共地的電路進(jìn)行檢測(cè)，可以檢測(cè)兩路輸出電壓的有無(wú)，又由于參考電壓 模塊的引入，使得檢測(cè)電路可以檢測(cè)電壓的大幅跌落，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸出的控 制信號(hào)并對(duì)后級(jí)工作電路進(jìn)行保護(hù)，電路簡(jiǎn)單可靠，因?yàn)椴捎昧斯怦钭鳛殡娐?的輸出，可檢測(cè)電壓范圍較寬。
本發(fā)明所述后級(jí)工作電路保護(hù)裝置具有保持故障狀態(tài)的功能，避免了整個(gè) 系統(tǒng)斷電后又立即重新上電而導(dǎo)致的反復(fù)振蕩，使后級(jí)工作電路的不被損壞。 另外，對(duì)控制信號(hào)中的毛刺等干擾信號(hào)不產(chǎn)生響應(yīng)，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。


圖1為現(xiàn)有的保護(hù)電路示意圖2為本實(shí)用新型雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置第 一 實(shí)施例 框圖3為本實(shí)用新型雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置第一實(shí)施例 電路原理圖4為本實(shí)用新型第一實(shí)施例中通斷控制電路原理圖； 圖5為本實(shí)用新型雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置第二實(shí)施例 框圖6為本實(shí)用新型雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置第二實(shí)施例 電路原理圖7為本實(shí)用新型第二實(shí)施例中通斷控制電路原理圖； 圖8為本實(shí)用新型第二實(shí)施例中參考電壓模塊電路原理圖； 圖9為本實(shí)用新型第三實(shí)施例中通斷控制電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以 下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型提出的 一 種雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí) 工作電路保護(hù)裝置，詳細(xì)說(shuō)明如后。
本實(shí)用新型雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置第一實(shí)施例框圖如 圖2所示，分為以下幾個(gè)部分
啟動(dòng)電源電路，主要對(duì)于釆用交流供電的雙路電源供電系統(tǒng)，將交流電壓 轉(zhuǎn)換為直流電壓提供給檢測(cè)電路和通斷控制電路。對(duì)于采用直流供電電源的雙 路電源供電系統(tǒng)，檢測(cè)電路及通斷控制電路可直接使用供電電源電壓。
檢測(cè)電路，用于檢測(cè)兩路電源輸出中是否有故障產(chǎn)生，并輸出狀態(tài)控制信 號(hào)，同時(shí)在初始上電及正常工作時(shí)能夠輸出正常狀態(tài)的控制信號(hào)。此部分電路 可以檢測(cè)雙路共地及不共地的兩路輸出，也可以4企測(cè)同向或反向的兩路電壓信
號(hào)，并且對(duì)于兩路電壓均具有較寬的檢測(cè)范圍。
通斷控制電路，主要用于雙路電源供電系統(tǒng)工作電壓的通斷控制，在檢測(cè) 電路送出控制信號(hào)后能夠自動(dòng)關(guān)斷供電電源，所述通斷控制電路具有故障狀態(tài)
新上電而導(dǎo)致的整個(gè)系統(tǒng)反復(fù)振蕩。
本實(shí)用新型第一實(shí)施例電路原理如圖3所示，啟動(dòng)電源Vs跨接在供電電源 Vi上，檢測(cè)電路由兩路電源輸出電路和一個(gè)比較電路組成，第一電源輸出電路 包括第一光耦U1、第一電阻R1、第二電阻R2和第一參考電壓模塊，第二電源 輸出電路包括第二光耦U2、第三電阻R3、第四電阻R4和第二參考電壓模塊， 所述比較電路包括第三光耦U3、第四光耦U4、第五電阻R5、第六電阻R6、第 七電阻R7以及發(fā)光二極管Dl 。
第一電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正端Vl+通過(guò)第一電阻Rl連接到第一光耦Ul輸 入側(cè)的正端，第一光耦U1輸入側(cè)的負(fù)端連接到第一參考電壓模塊的正端，第一 參考電壓模塊的負(fù)端連接第一電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)端VI-，第二電源轉(zhuǎn)換電 路的輸出正端V2+通過(guò)第三電阻R3連接到第二光耦U2輸入側(cè)的正端，第二光耦 U2輸入側(cè)的負(fù)端連接到第二參考電壓模塊的正端，第二參考電壓模塊的負(fù)端連 接第二電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)端V2-。
第 一光耦Ul及第二光耦U2輸出側(cè)的正端分別通過(guò)第 一電阻Rl 、第四電阻 R4連接到啟動(dòng)電源Vs，第一光耦U1及第二光耦U2的輸出側(cè)的負(fù)端連接到啟 動(dòng)電源Vs的GND端。從第一光耦Ul輸出側(cè)的正端同時(shí)連接第三光耦U3輸入側(cè) 的正端及第四光耦U4輸入側(cè)的負(fù)端，第二光耦U2輸出側(cè)的正端同時(shí)連接第三 光耦U3輸入側(cè)的負(fù)端和第四光耦U4輸入側(cè)的正端。第三光耦U3和第四光耦U4 輸出側(cè)的正端分別通過(guò)第五電阻R5、第六電阻R6連接到啟動(dòng)電源Vs,同時(shí)第 三光耦U3輸出側(cè)的正端和第四光耦U4輸出側(cè)的正端相連接，檢測(cè)電路將控制 信號(hào)CTR輸出到通斷控制電路信號(hào)輸入端，第三光耦U3和第四光耦U4輸出側(cè) 的負(fù)端則同時(shí)連接到啟動(dòng)電源Vs的GND端。發(fā)光二極管Dl的正端通過(guò)第七電
阻R7連接到啟動(dòng)電源Vs,發(fā)光二極管Dl的負(fù)端連接到第四光耦U4輸出側(cè)的正 端，同時(shí)也與通斷控制電路信號(hào)輸入端相連。啟動(dòng)電源Vs為通斷控制電路供電。 本實(shí)用新型第一實(shí)施例中通斷控制電路原理如圖4所示，通斷控制電路采 用三極管方式，所述通斷控制電路包括開(kāi)關(guān)模塊和故障狀態(tài)保持模塊。所述開(kāi) 關(guān)模塊采用通斷控制三極管VD3,所述故障狀態(tài)保持模塊包括第一三極管VD1、 第二三極管VD2、第一限流電阻rl、第二限流電阻r2、第三限流電阻r3和電容 C。
控制信號(hào)CTR通過(guò)第一限流電阻rl輸入到第一三極管VD1的集電極、第二 三極管VD2的基極和通斷控制三極管VD3的基極，第一三極管VD1的基極通過(guò) 第二限流電阻r2與第二三極管VD2的集電極相連，第二三極管VD2的集電極通 過(guò)第三限流電阻r3與電容C組成的串聯(lián)支路接地，第一三極管VD1的發(fā)射極也 接地。通斷控制三極管VD3的集電極連接供電電壓Vi,通斷控制三極管VD3的發(fā) 射極連接到電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端Vout。第二三極管VD2的上拉電壓Vcc由啟 動(dòng)電源Vs提供。
本實(shí)用新型第 一 實(shí)施例中參考電壓模塊中，第 一參考電壓模塊和第二參考 電壓模塊均釆用穩(wěn)壓管來(lái)提供參考電壓，穩(wěn)壓管的負(fù)極連接第一光耦U1的輸入 側(cè)負(fù)端，穩(wěn)壓管的正極連在電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)端。
當(dāng)初始上電時(shí)，第一光耦U1、第二光耦U2、第三光耦U3、第四光耦U4截 止，檢測(cè)電路送出的控制信號(hào)CTR為高電平，第二三極管VD2的基極為高電平， 第二三極管VD2處于截至狀態(tài)，此時(shí)不能給電容C充電，第一三極管VD1的基 極為低電平，第一三極管VD1處于截止?fàn)顟B(tài)，而通斷控制三極管VD3的基極電 壓始終為高電平，故通斷控制三極管VD3導(dǎo)通，即通斷控制電路處于導(dǎo)通狀態(tài)， 雙路電源供電系統(tǒng)中的供電電源為后級(jí)工作電路提供工作電壓。
第一電源轉(zhuǎn)換電路及第二電源轉(zhuǎn)換電路均工作正常時(shí)，第一光耦U1、第二 光耦U2導(dǎo)通，第三光耦U3、第四光耦U4截止，；險(xiǎn)測(cè)電^各送出的控制信號(hào)CTR 始終為高電平，通斷控制電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，雙^各電源供電系統(tǒng)中的供電電源
為后級(jí)工作電路提供工作電壓。
當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，第一電源轉(zhuǎn)換電路無(wú)輸出或電壓大幅下降時(shí)，第一光耦U1、
第四光耦U4截止，第二光耦U2、第三光耦U3導(dǎo)通，檢測(cè)電路送出的控制信號(hào) CTR為低電平，發(fā)光二極管D1點(diǎn)亮，通斷控制三極管VD3截止，即通斷控制電 5^處于斷開(kāi)狀態(tài)，雙路電源供電系統(tǒng)中的供電電源停止為后級(jí)工作電路供電， 此時(shí)第二三極管VD2導(dǎo)通，此時(shí)第二三極管VD2的上拉電壓通過(guò)第三限流電阻 r3給電容C充電，當(dāng)電容C上的電壓到達(dá)一定數(shù)值時(shí)，第一三極管VD1導(dǎo)通， 此時(shí)將通斷控制三極管VD3基極電壓始終鉗制在低電平，故障狀態(tài)被鎖定。此 時(shí)即使控制信號(hào)CTR由于系統(tǒng)立即重新上電而突然變化為高電平，通斷控制電 路也不能導(dǎo)通，故對(duì)后級(jí)工作電路不會(huì)造成損害。
另外，由于電容充電時(shí)間的存在，可以對(duì)控制信號(hào)CTR中的毛刺等干擾信 號(hào)不產(chǎn)生響應(yīng)，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在系統(tǒng)正常工作時(shí)，控制信號(hào)CTR始終為 高電平，此時(shí)如果空間或者線路上的干擾信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)，由于干擾信號(hào)一般能 量較小，干擾產(chǎn)生的時(shí)間比較短，于是在線路控制信號(hào)CTR中可能包含有負(fù)脈 沖干擾信號(hào)，導(dǎo)致控制信號(hào)CTR短時(shí)間內(nèi)從高電平跌落為低電平，但很快就又 恢復(fù)為高電平，此時(shí)由于電容充電時(shí)間的存在，在控制信號(hào)CTR變?yōu)榈碗娖綍r(shí)， 第二三極管VD2開(kāi)始導(dǎo)通并給電容C充電，但在電容電壓還沒(méi)有充到足夠使第 一三極管VD1導(dǎo)通時(shí)，控制信號(hào)CTR由低電平轉(zhuǎn)為高電平，第二三極管VDZ截 至，此時(shí)通斷控制電路無(wú)保護(hù)動(dòng)作產(chǎn)生，對(duì)于此干擾信號(hào)可以進(jìn)行忽略，從而 增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
同理，當(dāng)?shù)诙娫崔D(zhuǎn)換電路無(wú)輸出或電壓大幅下降時(shí)，第二光耦U2、第三 光耦U3截止，第一光耦U1、第四光耦U4導(dǎo)通，檢測(cè)電路送出的控制信號(hào)CTR 為低電平，通斷控制電路處于斷開(kāi)狀態(tài)，并保持故障狀態(tài)，發(fā)光二極管D1點(diǎn)亮。
本實(shí)用新型雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置第二實(shí)施例框圖如 圖5所示，分為以下幾個(gè)部分
檢測(cè)電路，用于檢測(cè)兩路電源輸出中是否有故障產(chǎn)生，并輸出狀態(tài)控制信
號(hào)，同時(shí)在初始上電及正常工作時(shí)能夠輸出正常狀態(tài)的控制信號(hào)。此部分電路 可以檢測(cè)雙路共地及不共地的兩路輸出，也可以檢測(cè)同向或反向的兩路電壓信 號(hào)，并且對(duì)于兩路電壓均具有較寬的檢測(cè)范圍。
通斷控制電路，主要用于雙路電源供電系統(tǒng)工作電壓的通斷控制，在檢測(cè) 電路送出控制信號(hào)后能夠自動(dòng)關(guān)斷供電電源，所述通斷控制電路具有故障狀態(tài)
新上電而導(dǎo)致的整個(gè)系統(tǒng)反復(fù)振蕩。
對(duì)于采用直流供電電源的雙路電源供電系統(tǒng)，檢測(cè)電路及通斷控制電路可 直接使用供電電源電壓。
本實(shí)用新型第二實(shí)施例電路原理如圖6所示，斥企測(cè)電3各由兩路電源出電路 和一個(gè)比較電路組成，第一電源輸出電路包括第一光耦U1、第一電阻R1、第二 電阻R2和第一參考電壓模塊，第二電源輸出電路包括第二光耦U2、第三電阻 R3、第四電阻R4和第二參考電壓模塊，所述比較電路包括第三光耦U3、第四光 耦U4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7以及發(fā)光二極管Dl。
第一電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正端Vl+通過(guò)第 一電阻Rl連接到第 一光耦Ul輸入
側(cè)的正端，第一光耦ur輸入側(cè)的負(fù)端連接到第一參考電壓模塊的正端，第一參
考電壓模塊的負(fù)端連接第一電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)端VI-,第二電源轉(zhuǎn)換電路 的輸出正端V2+通過(guò)第三電阻R3連接到第二光耦U2輸入側(cè)的正端，第二光耦 U2輸入側(cè)的負(fù)端連接到第二參考電壓模塊的正端，第二參考電壓模塊的負(fù)端連 接第二電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)端V2-。
第一光耦Ul及第二光耦U2輸出側(cè)的正端分別通過(guò)第一電阻Rl、第四電阻 R4連接到供電電源Vi,第一光耦U1及第二光耦U2的輸出側(cè)的負(fù)端連接到供 電電源Vi的GND端。從第一光耦Ul輸出側(cè)的正端同時(shí)連接第三光耦U3輸入側(cè) 的正端及第四光耦U4輸入側(cè)的負(fù)端，第二光耦U2輸出側(cè)的正端同時(shí)連接第三 光耦U3輸入側(cè)的負(fù)端和第四光耦U4輸入側(cè)的正端。第三光耦U3和第四光耦U4 輸出側(cè)的正端分別通過(guò)第五電阻R5、第六電阻R6連接到供電電源Vi，同時(shí)第
三光耦U3輸出側(cè)的正端和第四光耦U4輸出側(cè)的正端相連接，檢測(cè)電路將控制 信號(hào)CTR輸出到通斷控制電路信號(hào)輸入端，第三光耦U3和第四光耦U4輸出側(cè) 的負(fù)端則同時(shí)連接到供電電源Vi的GND端。發(fā)光二極管Dl的正端通過(guò)第七電 阻R7連接到供電電源Vi，發(fā)光二極管Dl的負(fù)端連接到通斷控制電路的信號(hào)輸 入端，同時(shí)與第四光耦U4輸出側(cè)的正端相連。供電電源Vi為通斷控制電路供 電。
本實(shí)用新型第二實(shí)施例中通斷控制電路原理如圖7所示，通斷控制電路采 用繼電器方式，繼電器方式可應(yīng)用于直流輸入或交流輸入的工作電壓。所述通 斷控制電路包括開(kāi)關(guān)模塊和故障狀態(tài)保持模塊。所述開(kāi)關(guān)模塊采用常閉型電磁 繼電器，所述故障狀態(tài)保持模塊包括第一三極管VD1、第二三極管VD2、第一限 流電阻rl、第二限流電阻r2、第三限流電阻r3和電容C。
控制信號(hào)CTR通過(guò)第一限流電阻rl輸入到第一三極管VD1的集電極、第二 三極管VD2的基極和繼電器。繼電器的另一端連接到上拉電壓Vcc，繼電器中觸 點(diǎn)連接供電電壓Vi和電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端Vout。第一三極管VD1的基極通過(guò) 第二限流電阻r2與第二三極管VD2的集電極相連，第二三極管VD2的集電極通 過(guò)第三限流電阻r3與電容C組成的串聯(lián)支路接地，第一三極管VD1的發(fā)射極也 接地。第二三極管VD2的上拉電壓Vcc由啟動(dòng)電源Vs提供。
本實(shí)用新型第二實(shí)施例中參考電壓模塊電路原理如圖8所示，第一參考電 壓模塊和第二參考電壓模塊均采用TL431芯片模組來(lái)提供穩(wěn)定的參考電壓，第 一分壓電阻Z1和第二分壓電阻Z2串聯(lián)后與TL431芯片并聯(lián)，TL431芯片的參考 端連接到第一分壓電阻Zl和第二分壓電阻Z2之間。第一實(shí)施例中參考電壓模 塊單獨(dú)采用穩(wěn)壓管來(lái)實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)壓管只能使穩(wěn)定電壓為固定值，使用中受到一定 限制，而第二實(shí)施例中采用TL431芯片模組構(gòu)成的參考電壓電路可以通過(guò)第一 分壓電阻Z1 、第二分壓電阻Z2進(jìn)行穩(wěn)壓值的調(diào)整。TL4 31芯片最大穩(wěn)壓值為3 6V ， 對(duì)于需要更高電壓的情況，可采用參考電壓模塊級(jí)聯(lián)的方式。
當(dāng)初始上電時(shí)，第一光耦U1、第二光耦U2、第三光耦U3、第四光耦U4截
止，檢測(cè)電路送出的控制信號(hào)CTR為高電平，第二三極管VD2的基極為高電平， 第二三極管VD2處于截至狀態(tài)，此時(shí)不能給電容C充電，第一三極管VD1的基 極為低電平，第一三極管VD1處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)繼電器的線圈中沒(méi)有電流流 過(guò)，那么繼電器中的觸點(diǎn)一直處于常閉狀態(tài)，即通斷控制電路處于導(dǎo)通狀態(tài)， 雙路電源供電系統(tǒng)中的供電電源為后級(jí)工作電路提供工作電壓。
第一電源轉(zhuǎn)換電路及第二電源轉(zhuǎn)換電路均工作正常時(shí)，第一光耦U1、第二 光耦U2導(dǎo)通，第三光耦U3、第四光耦U4截止，檢測(cè)電路送出的控制信號(hào)CTR 始終為高電平，此時(shí)繼電器的線圈中沒(méi)有電流流過(guò)，那么繼電器中的觸點(diǎn)一直 處于常閉狀態(tài)，通斷控制電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，雙路電源供電系統(tǒng)中的供電電源 為后級(jí)工作電路提供工作電壓。
當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，第一電源轉(zhuǎn)換電路無(wú)輸出或電壓大幅下降時(shí)，第一光耦U1、 第四光耦U4截止，第二光耦U2、第三光耦U3導(dǎo)通，檢測(cè)電路送出的控制信號(hào) CTR為低電平，發(fā)光二極管D1點(diǎn)亮，繼電器中的線圈中有電流流過(guò)，繼電器中 的觸點(diǎn)被切斷，即通斷控制電路處于斷開(kāi)狀態(tài)，雙^各電源供電系統(tǒng)中的供電電 源停止為后級(jí)工作電路供電，此時(shí)第二三極管VD2導(dǎo)通，此時(shí)第二三極管VD2 的上拉電壓通過(guò)第三限流電阻R3給電容C充電，當(dāng)電容C上的電壓到達(dá)一定數(shù) 值時(shí)，第一三極管VD1導(dǎo)通，此時(shí)將繼電器輸入端電壓始終鉗制在低電平，故 障狀態(tài)被鎖定。此時(shí)即使控制信號(hào)CTR由于系統(tǒng)立即重新上電而突然變化為高 電平，通斷控制電路也不能導(dǎo)通，故對(duì)后級(jí)工作電路不會(huì)造成損害。另外，由 于電容充電時(shí)間的存在，可以忽略控制信號(hào)CTR中的毛刺等干擾信號(hào)，增強(qiáng)系 統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
同理，當(dāng)?shù)诙娫崔D(zhuǎn)換電路無(wú)輸出或電壓大幅下降時(shí)，第二光耦U2、第三 光耦U3截止，第一光耦U1、第四光耦U4導(dǎo)通，檢測(cè)電路送出的控制信號(hào)CTR 為低電平，通斷控制電路處于斷開(kāi)狀態(tài)，并保持故障狀態(tài)，發(fā)光二極管Dl點(diǎn)亮。
本實(shí)用新型第三實(shí)施例電路原理與第二實(shí)施例大致相同，只是第三實(shí)施例 中的通斷控制電路選用了 M0SFET方式，如圖9所示，所述通斷控制電路包括開(kāi)
關(guān)模塊和故障狀態(tài)保持模塊。所述開(kāi)關(guān)模塊采用N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管n-MOS,所 述故障狀態(tài)保持模塊包括第一三極管VD1、第二三極管VD2、第一限流電阻rl、 第二限流電阻r2、第三限流電阻r3和電容C。
控制信號(hào)CTR通過(guò)第一限流電阻rl輸入到第一三極管VD1的集電極、第二 三極管VD2的基極和場(chǎng)效應(yīng)晶體管n-MOS的柵極，第一三極管VD1的基極通過(guò) 第二限流電阻r2與第二三極管VD2的集電極相連，第二三極管VD2的集電極通 過(guò)第三限流電阻r3與電容C組成的串聯(lián)支路接地，第一三極管VD1的發(fā)射極也 接地。所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管n-MOS的漏極連接供電電壓Vi，場(chǎng)效應(yīng)晶體管n-MOS 的源極連接到電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端Vout。第二三極管VD2的上拉電壓Vcc由 啟動(dòng)電源Vs提供。
當(dāng)初始上電時(shí)，第一光耦U1、第二光耦U2、第三光耦U3、第四光耦U4截 止，檢測(cè)電路送出的控制信號(hào)CTR為高電平，第二三極管VD2的基極為高電平， 第二三極管VD2處于截至狀態(tài)，此時(shí)不能給電容C充電，第一三極管VD1的基 極為低電平，第一三極管VD1處于截止?fàn)顟B(tài)，而場(chǎng)效應(yīng)晶體管n-M0S的柵極電 壓始終為高電平，場(chǎng)效應(yīng)晶體管n-M0S的柵極和漏極之間存在開(kāi)啟電壓，故場(chǎng) 效應(yīng)晶體管n-M0S的漏極和源極導(dǎo)通，即通斷控制電^各處于導(dǎo)通狀態(tài)，雙路電 源供電系統(tǒng)中的供電電源為后級(jí)工作電路提供工作電壓。
第一電源轉(zhuǎn)換電路及第二電源轉(zhuǎn)換電路均工作正常時(shí)，第一光耦U1、第二 光耦U2導(dǎo)通，第三光耦U3、第四光耦U4截止，；險(xiǎn)測(cè)電5^送出的控制信號(hào)CTR 始終為高電平，通斷控制電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，雙路電源供電系統(tǒng)中的供電電源 為后級(jí)工作電路提供工作電壓。
當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，第一電源轉(zhuǎn)換電路無(wú)輸出或電壓大幅下降時(shí)，第一光耦U1、 第四光耦U4截止，第二光耦U2、第三光耦U3導(dǎo)通，檢測(cè)電路送出的控制信號(hào) CTR為低電平，發(fā)光二極管D1點(diǎn)亮，場(chǎng)效應(yīng)晶體管n-M0S的柵極和漏極之間沒(méi) 有開(kāi)啟電壓，故場(chǎng)效應(yīng)晶體管n-M0S的漏極和源極截止，即通斷控制電路處于 斷開(kāi)狀態(tài)，雙路電源供電系統(tǒng)中的供電電源停止為后級(jí)工作電路供電，此時(shí)第 二三極管VD2導(dǎo)通，此時(shí)第二三極管VD2的上拉電壓Vcc通過(guò)第三限流電阻r3 給電容C充電，當(dāng)電容C上的電壓到達(dá)一定數(shù)值時(shí)，第一三極管VD1導(dǎo)通，此 時(shí)將場(chǎng)效應(yīng)晶體管n-M0S的柵極電壓始終鉗制在低電平，故障狀態(tài)被鎖定。此 時(shí)即使控制信號(hào)CTR由于系統(tǒng)立即重新上電而突然變化為高電平，通斷控制電 路也不能導(dǎo)通，故對(duì)后級(jí)工作電路不會(huì)造成損害。
另外，由于電容充電時(shí)間的存在，可以對(duì)控制信號(hào)CTR中的毛刺等干擾信 號(hào)不產(chǎn)生響應(yīng)，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在系統(tǒng)正常工作時(shí)，控制信號(hào)CTR始終為 高電平，此時(shí)如果空間或者線路上的千擾信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)，由于干擾信號(hào)一般能 量較小，干擾產(chǎn)生的時(shí)間比較短，于是在線路控制信號(hào)CTR中可能包含有負(fù)脈 沖干擾信號(hào)，導(dǎo)致控制信號(hào)CTR短時(shí)間內(nèi)從高電平跌落為低電平，但很快就又 恢復(fù)為高電平，此時(shí)由于電容充電時(shí)間的存在，在控制信號(hào)CTR變?yōu)榈碗娖綍r(shí)， 第二三極管VD2開(kāi)始導(dǎo)通并給電容C充電，但在電容電壓還沒(méi)有充到足夠使第 一三極管VD1導(dǎo)通時(shí)，控制信號(hào)CTR由低電平轉(zhuǎn)為高電平，第二三極管VDZ截 至，此時(shí)通斷控制電路無(wú)保護(hù)動(dòng)作產(chǎn)生，對(duì)于此干擾信號(hào)可以忽略，從而增強(qiáng) 了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
同理，當(dāng)?shù)诙娫崔D(zhuǎn)換電路無(wú)輸出或電壓大幅下降時(shí)，第二光耦U2、第三 光耦U3截止，第一光耦U1、第四光耦U4導(dǎo)通，檢測(cè)電路送出的控制信號(hào)CTR 為低電平，通斷控制電路處于斷開(kāi)狀態(tài)，并保持故障狀態(tài)，發(fā)光二極管D1點(diǎn)亮。
通過(guò)具體實(shí)施方式
的說(shuō)明，當(dāng)可對(duì)本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技 術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖示僅是提供參考與說(shuō)明 之用，并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制。
權(quán)利要求1、一種雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置，其特征在于包括通斷控制電路和檢測(cè)電路；所述檢測(cè)電路連接在兩路電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端，對(duì)兩路電源轉(zhuǎn)換電路的工作狀態(tài)分別進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述通斷控制電路；所述通斷控制電路連接在供電電源和兩路電源轉(zhuǎn)換電路之間，根據(jù)所述檢測(cè)電路輸出的控制信號(hào)控制供電電源和兩路電源轉(zhuǎn)換電路之間的通斷關(guān)系；在初始上電及正常工作時(shí)，所述檢測(cè)電路輸出正常狀態(tài)的控制信號(hào)，所述通斷控制電路連通供電電源與兩路電源轉(zhuǎn)換電路；當(dāng)兩路電源轉(zhuǎn)換電路中任一路出現(xiàn)故障時(shí)，所述檢測(cè)電路輸出故障狀態(tài)的控制信號(hào)，所述通斷控制電路關(guān)斷供電電源與兩路電源轉(zhuǎn)換電路的連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置，其 特征在于，所述供電電源采用直流電，所述檢測(cè)電路和所述通斷控制電路直接 由供電電源供電；所述檢測(cè)電路包括第一電源輸出電路、第二電源輸出電路和一個(gè)比較電路， 所述第一電源輸出電路包括第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、第一光耦(U1) 和第一參考電壓模塊，所述第二電源輸出電路包括第三電阻(R3)、第四電阻 (R4)、第二光耦(U2)和第二參考電壓模塊，所述比較電路包括第三光耦(U3)、 第四光耦(IM)、第五電阻U5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)和發(fā)光二極 管(Dl);第一電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正端(Vl+)通過(guò)第一電阻(Rl)連接到第一光耦 (Ul)輸入側(cè)的正端，第一光耦(Ul)輸入側(cè)的負(fù)端連接到第一參考電壓模塊 的正端，第一參考電壓模塊的負(fù)端連接第一電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)端(Vl-)， 第二電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正端(V2+)通過(guò)第三電阻(R3)連接到第二光耦(U2) 輸入側(cè)的正端，第二光耦(U2)輸入側(cè)的負(fù)端連接到第二參考電壓模塊的正端， 第二參考電壓模塊的負(fù)端連接第二電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)端(V2-);第一光耦(Ul)及第二光耦(U2)輸出側(cè)的正端分別通過(guò)第一電阻(R2)、 第四電阻(RO連接到供電電源(Vi),第一光耦(Ul)及第二光耦(U2)的輸 出側(cè)的負(fù)端連接到供電電源(Vi)的GND端；從第一光耦(Ul)輸出側(cè)的正端 同時(shí)連接第三光耦(U3)輸入側(cè)的正端及第四光耦(U4)輸入側(cè)的負(fù)端，第二 光耦(U2 )輸出側(cè)的正端同時(shí)連接第三光耦(U3 )輸入側(cè)的負(fù)端和第四光耦(IM ) 輸入側(cè)的正端；第三光耦(U3)和第四光耦(U4)輸出側(cè)的正端分別通過(guò)第五 電阻(R5)、第六電阻(R6)連接到供電電源(Vi)，同時(shí)第三光耦(U3)輸出 側(cè)的正端和第四光耦(U4)輸出側(cè)的正端相連"fe，第三光耦(U3)和第四光耦 (U4)輸出側(cè)的負(fù)端則同時(shí)連接到供電電源(Vi)的GND端；發(fā)光二極管(Dl) 的正端通過(guò)第七電阻(R7)連接到供電電源(Vi)，發(fā)光二極管(Dl)的負(fù)端連 接到所述通斷控制電路信號(hào)輸入端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置，其 特征在于，所述供電電源采用交流電，所述檢測(cè)電路和所述通斷控制電路的供 電由啟動(dòng)電源(Vs )將交流電壓轉(zhuǎn)換成低壓直流電源后提供，所述啟動(dòng)電源(Vs ) 跨接在供電電源上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置，其 特征在于，所述檢測(cè)電路包括第一電源輸出電路、第二電源輸出電路和一個(gè)比 較電路，所述第一電源輸出電路包括第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第一光耦(Ul)和第一參考電壓模塊，所述第二電源輸出電路包括第三電阻(R3)、第四 電阻(R4)、第二光耦(U2)和第二參考電壓模塊，所述比較電路包括第三光耦(U3)、第四光耦(IH)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(IH)和 發(fā)光二極管(Dl );第一電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正端(Vl+)通過(guò)第一電阻(Rl)連接到第一光耦 (Ul)輸入側(cè)的正端，第一光耦(Ul)輸入側(cè)的負(fù)端連接到第一參考電壓模塊 的正端，第一參考電壓模塊的負(fù)端連接第一電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)端(VI-)，第二電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正端(V2+)通過(guò)第三電阻(R3)連接到第二光耦(U2) 輸入側(cè)的正端，第二光耦(U2)輸入側(cè)的負(fù)端連接到第二參考電壓模塊的正端， 第二參考電壓模塊的負(fù)端連接第二電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)端(V2-);第一光耦(Ul)及第二光耦(U2)輸出側(cè)的正端分別通過(guò)第一電阻(R2)、 第四電阻(R4)連接到啟動(dòng)電源(Vs),第一光耦(Ul)及第二光耦(U2)的輸 出側(cè)的負(fù)端連接到啟動(dòng)電源(Vs)的GND端；從第一光耦(Ul)輸出側(cè)的正端 同時(shí)連接第三光耦(U3)輸入側(cè)的正端及第四光耦(U4)輸入側(cè)的負(fù)端，第二 光耦(U2 )輸出側(cè)的正端同時(shí)連接第三光耦(U3 )輸入側(cè)的負(fù)端和第四光耦(U4 ) 輸入側(cè)的正端；第三光耦(U3)和第四光耦(U4)輸出側(cè)的正端分別通過(guò)第五 電阻(R5)、第六電阻(R6)連接到啟動(dòng)電源(Vs)，同時(shí)第三光耦(U3)輸出 側(cè)的正端和第四光耦(U4)輸出側(cè)的正端相連接，第三光耦(U3)和第四光耦 輸出側(cè)的負(fù)端則同時(shí)連接到啟動(dòng)電源(Vs)的GND端；發(fā)光二極管(Dl) 的正端通過(guò)第七電阻(R7)連接到啟動(dòng)電源(Vs),發(fā)光二極管(Dl)的負(fù)端連 接到所述通斷控制電路信號(hào)輸入端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置，其 特征在于，所述參考電壓模塊采用穩(wěn)壓管或者TL431芯片模組來(lái)提供參考電壓。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置，其 特征在于，所述參考電壓模塊采用穩(wěn)壓管或者TL431芯片模組來(lái)提供參考電壓。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電 路保護(hù)裝置，其特征在于，所述通斷控制電路包括開(kāi)關(guān)模塊和故障狀態(tài)保持模 塊；所述故障狀態(tài)保持模塊包括第一三極管(VD1)、第二三極管(VD2)、第一限 流電阻(rl)、第二限流電阻(r"、第三限流電阻(r3)和電容(C )，所述第 一限流電阻(rl)與所述第一三極管(VD1)的集電極、所述第二三極管(VD2) 的基極和所述通斷控制三極管(VD3)的基極相連，所述第一三極管(VD1)的 基極通過(guò)所述第二限流電阻(r2)與所述第二三極管(VD2)的集電極相連，所 述第二三極管(VD2)的集電極通過(guò)所述第三限流電阻(r3)與所述電容(C) 組成的串聯(lián)支路接地，所述第一三極管(VD1)的發(fā)射極也接地，所述通斷控制 三極管(VD3)的集電極連接供電電壓(Vi)，通斷控制三極管(VD3)的發(fā)射極 連接到電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端(Vout )。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置，其 特征在于，所述開(kāi)關(guān)模塊采用通斷三極管(VD3)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置，其 特征在于，所述開(kāi)關(guān)模塊釆用常閉型電磁繼電器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置， 其特征在于，所述開(kāi)關(guān)模塊采用場(chǎng)效應(yīng)晶體管M0SFET。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙路電源供電系統(tǒng)的后級(jí)工作電路保護(hù)裝置，包括通斷控制電路和檢測(cè)電路，所述通斷控制電路位于供電電源和電源轉(zhuǎn)換電路之間，所述檢測(cè)電路連接在電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端，對(duì)兩路電源工作狀態(tài)的分別進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較判斷后輸出狀態(tài)控制信號(hào)，所述檢測(cè)電路的輸出端與所述通斷控制電路檢測(cè)電路相連，當(dāng)兩路電源轉(zhuǎn)換電路中任一路出現(xiàn)故障時(shí)，所述檢測(cè)電路的輸出端送出的狀態(tài)控制信號(hào)控制所述通斷控制電路進(jìn)行工作電源的關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)工作電路的保護(hù)。本實(shí)用新型所述后級(jí)工作電路保護(hù)裝置能檢測(cè)兩路輸出電壓的有無(wú)，檢測(cè)電壓的大幅跌落，電路簡(jiǎn)單可靠。
文檔編號(hào)H02H7/00GK201213222SQ200820118078
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日
發(fā)明者杜曉崗 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司