一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28v穩(wěn)壓保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路，屬于電池電源的范疇，適用于前置放大器的供電等工業(yè)現(xiàn)場檢測的場合。該電路包括：包括28V電源、電壓過壓鎖定單元、電壓欠壓鎖定單元以及電壓穩(wěn)定保護(hù)單元四個部分；所述的過壓鎖定是用于電池供電電壓過高時的電壓鉗位；所述的電池欠壓鎖定單元是用于電池供電電壓過低時的電壓鉗位；所述電壓穩(wěn)定保護(hù)單元是用于電壓鎖定后的電壓穩(wěn)定，消除負(fù)載變化引起的電壓變化，并且具有電路保護(hù)功能；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)電池供電時的過壓或者欠壓時的電壓鎖定，同時通過28V穩(wěn)壓模塊穩(wěn)定電壓。
【專利說明】—種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到工業(yè)檢測的電池供電領(lǐng)域，尤其涉及一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]一般工業(yè)檢測中傳感器傳輸來的信號是很微弱的，而前置放大器的供電電壓會影響信號的放大質(zhì)量，并且有些供電電壓同時也作為有用信號的載波信號，因此對前置放大器的供電電壓質(zhì)量要求嚴(yán)格。傳統(tǒng)采用的電池欠壓過壓檢測措施在電池電壓較小時工作穩(wěn)定，但是高于24V電壓時，電池供電電壓與電流放電在欠壓或過壓時是很不穩(wěn)定的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對電池供電電壓電路存在的問題，而提供一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路，該電路能夠?qū)崿F(xiàn)電池供電時的過壓與欠壓時的電壓鎖定，同時通過28V穩(wěn)壓模塊穩(wěn)定電壓。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述電路功能，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路，其特征在于，包括28V電源、電壓過壓鎖定單元、電壓欠壓鎖定單元以及電壓穩(wěn)定保護(hù)單元四個部分；
所述欠壓鎖定單元主要由電壓基準(zhǔn)源U3、穩(wěn)壓管Z1、二極管D3、電容C4、三極管Q1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻Rll以及電阻R12幾個部分組成；所述電壓基準(zhǔn)源U3的參考端接在電阻Rl和電阻R2之間，所述電壓基準(zhǔn)源U3的陰極連接于電阻R3的一端，電阻R3的另一端連接28V電源端，所述電壓基準(zhǔn)源U3的陽極接地；所述穩(wěn)壓管Zl的陰極與電阻R3相接，其陽極連接于三極管Ql的基極和電阻R12 ;所述電阻R12的另一端接地；所述二極管D3的正極連接三極管Ql的集電極，其負(fù)極連接電阻R11，所述電阻Rll的另一端接電壓基準(zhǔn)源U3的參考端；所述三極管Ql的發(fā)射極接地；所述電容C4的一端接電壓基準(zhǔn)源U3的參考端，電容C4的另一端接地；
所述過壓鎖定單元主要由電壓基準(zhǔn)源U2、穩(wěn)壓管Z2、電阻R6、電阻R7、電阻R9、二極管D2以及一個電容C3幾個部分組成；所述電壓基準(zhǔn)源U2的參考端連接于電阻R6和電阻R7之間，所述電阻R9的一端接電壓基準(zhǔn)源U2的陰極，其另一端接28V電源端；所述電壓基準(zhǔn)源U2的陽極接地；所述二極管D2的陽極接電阻Rl和電阻R2之間，其陰極連接電壓基準(zhǔn)源U2的陰極和穩(wěn)壓管Z2的陰極；所述電容C3連接于電壓基準(zhǔn)源U2的參考端和地之間；所述二極管D4陽極接電壓基準(zhǔn)源U3的陰極，二極管D4的陰極與電阻R8串聯(lián)后接電壓基準(zhǔn)源U2的參考端；
所述電壓穩(wěn)定保護(hù)單元主要由限流電阻R10、穩(wěn)壓二極管Z3、電感LI以及常開電磁繼電器Kl幾個部分組成；所述穩(wěn)壓二極管Z3的負(fù)極連接繼電器K1，所述限流電阻RlO的兩端分別于穩(wěn)壓二極管Z3的正極和地相連接；所述電感LI的一端接常開電磁繼電器K1，另一端接28V電源端。[0005]以上所述電阻R7的阻值為1K Ω ;所述電阻RlO的阻值為200 Ω。
[0006]以上所述二極管D2、二極管D3及二極管D4的型號都是1N4148。
[0007]以上所述電容C3和電容C4的大小都是0.1PF。
[0008]以上所述穩(wěn)壓二極管Zl的穩(wěn)壓值是4.7V ;所述穩(wěn)壓二極管Z2的穩(wěn)壓值是5.6V ；所述穩(wěn)壓二極管Z3的型號是1N5362。
[0009]以上所述三極管Ql的型號是2N2222。
[0010]以上所述電感LI的大小是ΙΟμΗζ。
[0011]以上所述電壓基準(zhǔn)源U2和電壓基準(zhǔn)源U3的型號都是TLV431。
[0012]本發(fā)明的特點(diǎn)是能夠在電池供電電壓持續(xù)低于或高于要求的28V電壓的情況下正常工作，能夠準(zhǔn)確的監(jiān)測到電池電壓的變化，并能夠根據(jù)變化精確的調(diào)節(jié)電壓輸出，使得輸出電壓恒定并且電路簡單安全，易于實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為系統(tǒng)的總體電路圖。
[0014]圖2為過壓鎖定單元。
[0015]圖3為欠壓鎖定單元。
[0016]圖4為穩(wěn)壓保護(hù)單元。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]如圖1所示的系統(tǒng)總體電路圖，一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路包括28V電源、電壓過壓鎖定單元、電壓欠壓鎖定單元以及電壓穩(wěn)定保護(hù)單元四個部分；電壓過壓鎖定單元，用于電池供電電壓過高時的電壓鉗位；電壓欠壓鎖定單元，用于電池供電電壓過低時的電壓鉗位；電壓穩(wěn)定保護(hù)單元，用于電壓鎖定后的電壓穩(wěn)定、消除由于負(fù)載變化而引起的電壓變化，并且具有電路保護(hù)功能。本發(fā)明的工作過程是:電池在電量充足時供電電壓雖然穩(wěn)定，但一般都會略高于或者略低于實(shí)際要求的電壓，當(dāng)電池供電電壓過高時，使得U3的參考端電位高于U2的陰極電位，此時電流則會通過二極管D4和電阻R8反饋到U2的參考端，使U2的參考端電壓降低，再經(jīng)過U2的自身調(diào)節(jié)使得U2的陰極電位升高，最后通過穩(wěn)壓單元輸出相對穩(wěn)定的電壓。當(dāng)電池供電電壓過低時，使得U3的陰極電位高于U2的參考端電位，此時電流經(jīng)穩(wěn)壓管Zl通過三極管Ql再經(jīng)過二極管D3和電阻Rll反饋到U3的參考端，使U3的參考端電位升高，再經(jīng)過U3的自身調(diào)節(jié)使得U3的陰極電位降低，則再通過穩(wěn)壓單元輸出相對穩(wěn)定的電壓；這樣得到的電壓更穩(wěn)定，而且輸出電壓不會因?yàn)樨?fù)載的變化而產(chǎn)生變化。
[0019]圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的過壓鎖定單元，其主要由電壓基準(zhǔn)源U2、穩(wěn)壓管Ζ2、電阻R6、電阻R7、電阻R9、二極管D2以及一個電容C3幾個部分組成；連接于電壓基準(zhǔn)源U2的參考端和地之間的電容C3，用于消除電壓基準(zhǔn)源U2參考端的電壓紋波，過壓鎖定單元是用于電池供電電壓過高時的電壓鉗位。[0020]圖3為本發(fā)明系統(tǒng)的欠壓鎖定單元，其主要由電壓基準(zhǔn)源U3、穩(wěn)壓管Z1、二極管D3、電容C4、三極管Q1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻Rll以及電阻R12幾個部分組成；電池欠壓鎖定單元是用于電池供電電壓過低時的電壓鉗位，Zl陰極電流的變化經(jīng)三極管Ql放大后與二極管D3與Rll串聯(lián)后以電壓反饋形式反饋到TLV431的電壓參考端完成電壓欠壓檢測與鎖定。
[0021]圖4為本發(fā)明系統(tǒng)的穩(wěn)壓保護(hù)單元，穩(wěn)壓保護(hù)單元是用于電壓鎖定后的電壓穩(wěn)定，消除負(fù)載變化引起的電壓變化，并且具有電路保護(hù)功能，其進(jìn)一步包括穩(wěn)壓二極管1N5362組成的穩(wěn)壓保護(hù)電路，包括電源端串聯(lián)電感LI用于濾波，1N5362正負(fù)極分別串聯(lián)常開電磁繼電器Kl和限流電阻RlO后接于電源端和地。
[0022]通過以上技術(shù)方案，能夠在電池供電電壓持續(xù)低于或高于要求的28V電壓的情況下正常工作，能夠準(zhǔn)確的監(jiān)測到電池電壓的變化，并能夠根據(jù)變化精確的調(diào)節(jié)電壓輸出，使得輸出電壓恒定并且電路簡單安全，易于實(shí)現(xiàn)。
[0023]本發(fā)明通過附圖進(jìn)行說明的，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明專利進(jìn)行各種變換及等同代替，因此，本發(fā)明專利不局限于所公開的具體實(shí)施過程，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明專利權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方案。
【權(quán)利要求】
1.一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路，其特征在于，包括供28V電源、電壓過壓鎖定單元、電壓欠壓鎖定單元以及電壓穩(wěn)定保護(hù)單元四個部分； 所述欠壓鎖定單元主要由電壓基準(zhǔn)源U3、穩(wěn)壓管Z1、二極管D3、電容C4、三極管Q1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻Rll以及電阻R12幾個部分組成；所述電壓基準(zhǔn)源U3的參考端接在電阻Rl和電阻R2之間，所述電壓基準(zhǔn)源U3的陰極連接于電阻R3的一端，電阻R3的另一端連接28V電源端，所述電壓基準(zhǔn)源U3的陽極接地；所述穩(wěn)壓管Zl的陰極與電阻R3相接，其陽極連接于三極管Ql的基極和電阻R12 ;所述電阻R12的另一端接地；所述二極管D3的正極連接三極管Ql的集電極，其負(fù)極連接電阻R11，所述電阻Rll的另一端接電壓基準(zhǔn)源U3的參考端；所述三極管Ql的發(fā)射極接地；所述電容C4的一端接電壓基準(zhǔn)源U3的參考端，電容C4的另一端接地； 所述過壓鎖定單元主要由電壓基準(zhǔn)源U2、穩(wěn)壓管Z2、電阻R6、電阻R7、電阻R9、二極管D2以及一個電容C3幾個部分組成；所述電壓基準(zhǔn)源U2的參考端連接于電阻R6和電阻R7之間，所述電阻R9的一端接電壓基準(zhǔn)源U2的陰極，其另一端接28V電源端；所述電壓基準(zhǔn)源U2的陽極接地；所述二極管D2的陽極接電阻Rl和電阻R2之間，其陰極連接電壓基準(zhǔn)源U2的陰極和穩(wěn)壓管Z2的陰極；所述電容C3連接于電壓基準(zhǔn)源U2的參考端和地之間；所述二極管D4陽極接電壓基準(zhǔn)源U3的陰極，二極管D4的陰極與電阻R8串聯(lián)后接電壓基準(zhǔn)源U2的參考端； 所述電壓穩(wěn)定保護(hù)單元主要由限流電阻R10、穩(wěn)壓二極管Z3、電感LI以及常開電磁繼電器Kl幾個部分組成；所述穩(wěn)壓二極管Z3的負(fù)極連接繼電器K1，所述限流電阻RlO的兩端分別于穩(wěn)壓二極管Z3的正極和地相連接；所述電感LI的一端接常開電磁繼電器K1，其另一端接28V電源端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述電阻R7的阻值為1K Ω ;所述電阻RlO的阻值為200 Ω。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述二極管D2、二極管D3及二極管D4的型號都是1N4148。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述電容C3和電容C4的大小都是0.1PF。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓二極管Zl的穩(wěn)壓值是4.7V ;所述穩(wěn)壓二極管Z2的穩(wěn)壓值是5.6V ;所述穩(wěn)壓二極管Z3的型號是1N5362。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述三極管Ql的型號是2N2222。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述電感LI的大小是ΙΟμΗζ。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池供電的過壓欠壓鎖定、28V穩(wěn)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓基準(zhǔn)源U2和電壓基準(zhǔn)源U3的型號都是TLV431。
【文檔編號】H02J7/00GK104037883SQ201410288512
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】鄒倩, 宋俊磊, 夏芹 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）