一种电压极性判断电路及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电压极性判断电路及系统，利用以NPN型三极管为核心器件，二极管、电阻及直流电源为辅助器件的电压极性判断电路，能够实现较大范围电压的检测及大功率器件的驱动，而且电路简单，成本低廉。本实用新型电压极性判断电路，包括输入端Vin、输出端Vout、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R1、电阻R2、NPN型三极管Q1及直流电源DC。本实用新型电压极性判断系统，包括待测电压模块、电压极性判断模块、供电模块及后级电路模块。
【专利说明】—种电压极性判断电路及系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种电压极性判断电路及系统。
【背景技术】
[0002]电子负载的原理是控制内部功率MOSFET或晶体管的导通量，靠功率管的耗散功率消耗电能的设备，它能够准确检测出负载电压，精确调整负载电流。电源的研发、生产过程都离不开电子负载，为了防止操作失误，电子负载不仅要具备当接入电压反向时的自我保护，还要具备警报功能，用于提醒操作者。
[0003]目前用于实现检测输入电压极性是否正确的电路，大部分都采用比较器电路。例如要判断A点相对B点的电压，将A点和B点分别接到比较器的两个输入端，再结合输入端的接法和输出端的电平，即可判断出A点相对B点的电压为正还是负，这种用于检测输入电压极性的方法已经较为成熟。
[0004]然而这种方法由于比较器自身特点而具有以下的缺陷:
[0005]1、比较器电路就不能检测超过比较器耐压范围的电压，而比较器的耐压范围比较小，因而比较器电路难以应用在高压场合；
[0006]2、比较器的电流驱动能力有限，当需要驱动蜂鸣器等报警单元时，可能会由于驱动能力不足而需要增设驱动电路，这不仅会增加比较器电路的复杂度，还会直接加大比较器电路的成本；
[0007]3、比较器的方法的实现电路价格贵，较为复杂。
实用新型内容
[0008]本实用新型公开了一种电压极性判断电路及系统，利用以NPN型三极管为核心器件，二极管、电阻及直流电源为辅助器件的电压极性判断电路，能够实现较大范围电压的检测及大功率器件的驱动，而且电路简单，成本低廉。
[0009]微控制单元(Micro Control Unit, MCU),又称单片微型计算机或者单片机,是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、R0M、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成的芯片级的计算机。
[0010]本实用新型提供的电压极性判断电路，包括输入端Vin、输出端Vwt、二极管01、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻Rp电阻R2、NPN型三极管Q1及直流电源DC ；
[0011]所述输入端Vin的正极与所述二极管D1的负极相连，所述二极管D1的正极与所述二极管D2的负极相连，所述二极管D2的正极与所述二极管D3的正极及电阻R1相连，所述二极管D3的负极与所述NPN型三极管Q1的基极相连，所述NPN型三极管Q1的集电极与所述电阻R2及所述输出端Vrat的正极相连，所述NPN型三极管Q1的发射极与所述二极管D4的正极相连，所述直流电源DC的正极与所述电阻R1及所述电阻R2相连，所述二极管D4的负极、所述输入端Vin的负极、所述输出端Vwt的负极及所述直流电源DC的负极接地。
[0012]可选地，[0013]所述电阻R1、所述电阻R2、所述NPN型三极管Q1、及所述直流电源DC的具体参数根据所述输出端Vrat的输出要求确定。
[0014]可选地，
[0015]所述输出端Vtjut与提醒模块或IC的EN脚或MCU的IO 口相连。
[0016]可选地，
[0017]所述提醒模块包括蜂鸣器和/或LED指示灯。
[0018]本实用新型提供的电压极性判断系统，包括待测电压模块、电压极性判断模块、供电模块及后级电路模块；
[0019]所述电压极性判断模块为上述的电压极性判断电路；
[0020]所述待测电压模块与所述电压极性判断电路的输入端Vin相连；
[0021]所述后级电路模块与所述电压极性判断电路的输出端Vwt相连；
[0022]所述电压极性判断模块与所述供电模块相连。
[0023]本实用新型的电压极性判断电路及系统具有以下的优点:
[0024]1、由于二极管的耐压比较高，因此本实用新型的电压极性判断电路能够在高压场合工作，而且通过二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4的调整组合，可以得到不同的耐压范围，进而可以确定输入端Vin的电压范围，能够适应不同场合的需求；
[0025]2、输出端Vwt的输出电压、输出电流可以通过选取参数不同的电阻R1、电阻R2、NPN型三极管Q1、及直流电源DC进行调节，能够满足不同后级电路的需求；
[0026]3、直流电源DC的存在，使得输出端Vrat的驱动能力较强，可以直接驱动大功率器件，而省去了驱动电路部分；
[0027]4、本实用新型电路的器件较少，电路简单，制作成本较为低廉。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本实用新型电压极性判断电路的连接示意图；
[0030]图2为本实用新型电压极性判断系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]本实用新型公开了本实用新型公开了一种电压极性判断电路及系统，利用以NPN型三极管为核心器件，二极管、电阻及直流电源为辅助器件的电压极性判断电路，能够实现较大范围电压的检测及大功率器件的驱动，而且电路简单，成本低廉。
[0032]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚和详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参阅图1，本实用新型实施例的电压极性判断电路包括输入端Vin、输出端Vwt、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R1、电阻R2、NPN型三极管Q1及直流电源DC ；
[0033]所述输入端Vin的正极与所述二极管D1的负极相连，所述二极管D1的正极与所述二极管D2的负极相连，所述二极管D2的正极与所述二极管D3的正极及电阻R1相连，所述二极管D3的负极与所述NPN型三极管Q1的基极相连，所述NPN型三极管Q1的集电极与所述电阻R2及所述输出端Vrat的正极相连，所述NPN型三极管Q1的发射极与所述二极管D4的正极相连，所述直流电源DC的正极与所述电阻R1及所述电阻R2相连，所述二极管D4的负极、所述输入端Vin的负极、所述输出端Vwt的负极及所述直流电源DC的负极接地。
[0034]本实用新型的电压极性判断电路工作时，包含以下两种情况:
[0035](I)待判断输入电压的极性与输入端Vin的极性一致:
[0036]当待判断输入电压的极性和输入端Vin的极性一致时，亦即待判断输入电压的正极接到输入端Vin的正极，待判断输入电压的负极接到输入端Vin的负极。此时，二极管Dp二极管D2截止，二极管D3、二极管D4和NPN型三极管Q1导通，输出端Vrat输出低电平，亦即输出端Vrat的正极和负极之间的电压很低，相当于0V。
[0037](2)待判断输入电压的极性与输入端Vin的极性不一致:
[0038]当待判断输入电压的极性和输入端Vin的极性不一致时，二极管D1、二极管D2导通，二极管D3、二极管D4和NPN型三极管Q1截止，输出端Vwt输出高电平。此时输出端口电压很高，接近直流电源DC的电压。
[0039]可选地，
[0040]所述电阻R1、所述电阻R2、所述NPN型三极管Q1、及所述直流电源DC的具体参数根据所述输出端Vrat的输出要求确定。
[0041]输出端Vrat的输出电压范围及输出电流根据电阻Rp电阻R2、NPN型三极管Q1的参数来确定，由于输出端Vwt后端可以包含不同的后级电路，通过不同参数的电阻1^、电阻r2、NPN型三极管Q1的组合可以适应不同后级电路的需求，例如当后级电路为大功率器件时，可以通过增大输出电压范围及输出电流来获得较强的驱动能力，从而可以直接驱动大功率器件。
[0042]可选地，
[0043]所述输出端Vtjut与提醒模块或IC的EN脚或MCU的IO 口相连。
[0044]可选地，
[0045]所述提醒模块包括蜂鸣器和/或LED指示灯。
[0046]本实用新型的电压极性判断电路具有以下的优点:
[0047]1、由于二极管的耐压比较高，因此本实用新型的电压极性判断电路能够在高压场合工作，而且通过二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4的调整组合，可以得到不同的耐压范围，进而可以确定输入端Vin的电压范围，能够适应不同场合的需求；
[0048]2、输出端Vwt的输出电压、输出电流可以通过选取参数不同的电阻R1、电阻R2、NPN型三极管Q1、及直流电源DC进行调节，能够满足不同后级电路的需求；
[0049]3、直流电源DC的存在，使得输出端Vrat的驱动能力较强，可以直接驱动大功率器件，而省去了驱动电路部分；
[0050]4、本实用新型电路的器件较少，电路简单，制作成本较为低廉。
[0051]以上介绍了本实用新型的电压极性判断电路，下面介绍本实用新型实施例的电压极性判断系统实施例，请参阅图2，本实用新型的电压极性判断系统，包括待测电压模块21、电压极性判断模块22、供电模块23及后级电路模块24 ；
[0052]所述电压极性判断模块22为上述的电压极性判断电路；
[0053]所述待测电压模块21与所述电压极性判断电路的输入端Vin相连；
[0054]所述后级电路模块24与所述电压极性判断电路的输出端Vwt相连；
[0055]所述电压极性判断模块22与所述供电模块23相连。
[0056]本实用新型的电压极性判断系统工作时，包含以下两种情况:
[0057]( I)待测电压模块21的极性和系统规定的极性一致:
[0058]当待测电压模块21的极性和系统规定的极性一致时，亦即待测电压模块21的正端接到系统的正输入端，待测电压模块21的负端接到系统的负输入端，此时，系统输出电压端口输出低电平。
[0059](2)待测电压模块21的极性和系统规定的极性不一致
[0060]当待测电压模块21的极性和系统规定的极性不一致时，系统输出电压端口的电压很高，接近系统的供电电压，所以由系统的供电电压决定输出电压具体是多少伏。
[0061]需要说明的是，上述的后级电路模块24具体可以为蜂鸣器和/或LED指示灯组成的提醒模块。
[0062]由于本实用新型电压极性判断系统中电压极性判断模块2与本实用新型电压极性判断电路的结构相同，因此本实用新型的电压极性判断系统也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。
[0063]以上对本实用新型所提供的一种电压极性判断电路及系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.一种电压极性判断电路，其特征在于，包括输入端Vin、输出端Vwt、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R1、电阻R2、NPN型三极管Q1及直流电源DC ； 所述输入端Vin的正极与所述二极管D1的负极相连，所述二极管D1的正极与所述二极管仏的负极相连，所述二极管D2的正极与所述二极管D3的正极及电阻R1相连，所述二极管D3的负极与所述NPN型三极管Q1的基极相连，所述NPN型三极管Q1的集电极与所述电阻R2及所述输出端Vwt的正极相连，所述NPN型三极管Q1的发射极与所述二极管D4的正极相连，所述直流电源DC的正极与所述电阻R1及所述电阻R2相连，所述二极管D4的负极、所述输入端Vin的负极、所述输出端Vwt的负极及所述直流电源DC的负极接地。
2.根据权利要求1所述的电压极性判断电路，其特征在于，所述电阻R1、所述电阻R2、所述NPN型三极管Q1、及所述直流电源DC的具体参数根据所述输出端Vwt的输出要求确定。
3.根据权利要求1所述的电压极性判断电路，其特征在于，所述输出端Vwt与提醒模块或IC的EN脚或MCU的IO 口相连。
4.根据权利要求3所述的电压极性判断电路，其特征在于，所述提醒模块包括蜂鸣器和/或LED指示灯。
5.一种电压极性判断系统，其特征在于，包括待测电压模块、电压极性判断模块、供电模块及后级电路模块； 所述电压极性判断模块为权利要求1至4中任一项所述的电压极性判断电路； 所述待测电压模块与所述电压极性判断电路的输入端Vin相连； 所述后级电路模块与所述电压极性判断电路的输出端Vrat相连； 所述电压极性判断模块与所述供电模块相连。
【文档编号】G01R19/14GK203705526SQ201420084294
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】林志能 申请人:珠海迈科电子科技有限公司