比 较单元与基准电压进行比较。
[0026] 电压比较单元包括第一滤波电容C1、电压调整芯片CW7815、第二滤波电容C2、第 五电阻R5、第六电阻R6、电压比较芯片FX193和异或门CC4070 ;电压调整芯片CW7815输入 母线电压（21V~30. 5V)，输出电压值UtjutS 15V，U wt通过R5和R6进行分压得到基准电压 值Uref为5V ;电压比较芯片FX193内部的两个比较器将U 分别与Ul和U2进行比较，两个 比较器的输出值通过一个CMOS异或门CC4070进行逻辑异或操作。由于比较器FX193的输 出是集电极开路输出，所以比较器的输出端需上拉3K的电阻。
[0027] 异或门的输出存在以下三种情况：
[0028] 1、当母线电压高于安全阈值时，UDUmf, U2>l4ef，两个比较器输出为一低一高，异 或门输出为高；
[0029] 2、当母线电压处于安全阈值时，U2>Uief，Uief>Ul，两个比较器输出为均为高，异或 门输出为低；
[0030] 3、当母线电压低于安全阈值时，UMf>Ul，UMf>U2,两个比较器输出为一高一低，异 或门输出为高；
[0031] 在以上三种情况下，当母线电压超过安全阈值和低于安全阈值时，异或门输出均 为高电平。
[0032] 报警提示单元包括NPN三极管3DG130D、蜂鸣器HA1、过欠压指示灯VL3和限流电 阻R9。
[0033] 优选的，为指示当前的具体报警状态，报警提示单元包括欠压指示灯VL1、过压指 示灯VL2、第七电阻R7、第八电阻R8 ;VL1连接第一比较器的输出端，指示欠压状态，与VLl 串联的R7用作上拉电阻；VL2连接第二比较器输出端，指示过压状态，与VL2串联的R8用 作上拉电阻。
[0034] 异或门输出的电平驱动NPN三极管3DG130D的基极，当异或门输出为高时，三极管 基极导通，3DG130D的集电极和发射极之间有电流流过，蜂鸣器HAl报警，过欠压指示灯VL3 点亮，提示目前母线电压处于非正常范围内，通过欠压指示灯VLl和过压指示灯VL2的状 态，可指示当前电路处于何种报警状态；异或门输出为低时，基极不导通，集电极和发射极 间无电流，无报警指示，提示当前母线电压处于正常范围。
[0035] 所述实施例里，电容CU C2为滤波电容，滤除高频信号；R9为限流电阻，防止电流 过大，烧坏过欠压指示灯VL3。输入母线的电压范围为Umin~U max，Rl、R2、R3、R4的取值计 算公式为：
【主权项】
1. 一种过欠压一体化报警装置，其特征在于，所述过欠压一体化报警装置包括电压采 集单元、电压比较单元和报警提示单元； 所述电压采集单元输入端连接电源母线，对母线电压进行采集，输出过压采集值或欠 压采集值； 所述电压比较单元输入端连接电压采集单元的输出端，将所述过压采集值或欠压采集 值与基准电压值进行比较，输出驱动电平； 所述报警提示单元输入端连接电压比较单元的输出端，根据所述驱动电平进行报警。
2. 如权利要求1所述的过欠压一体化报警装置，其特征在于，所述电压采集单元包括 第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻；所述第一电阻与第三电阻串联后并联在母线正 极与母线负极之间；所述第二电阻和第四电阻串联后并联在母线正极与母线负极之间； 第一电阻与第三电阻的串联公共端用作电压采集单元的第一输出端；第二电阻与第四 电阻的串联公共端用作电压采集单元的第二输出端。
3. 如权利要求2所述的过欠压一体化报警装置，其特征在于，所述第一电阻和第二电 阻为可调电阻。
4. 如权利要求2所述的过欠压一体化报警装置，其特征在于，所述电压比较单元包括 第一滤波电容、电压调整芯片、第二滤波电容、第五电阻、第六电阻、第一比较器、第二比较 器和异或门； 所述第一滤波电容并联在母线正极与母线负极之间；所述电压调整芯片的输入端连接 母线正极，接地端连接母线负极；第二滤波电容并联在电压调整芯片的输出端与母线负极 之间；第五电阻与第六电阻串联后并联在电压调整芯片的输出端与母线负极之间，所述第 五电阻和第六电阻的串联公共端用作基准电压输出端；第一比较器的反向输入端连接电压 采集单元的第一输出端，正向输入端连接基准电压输出端；所述第二比较器的正向输入端 连接电压采集单元的第二输出端，反向输入端连接基准电压输出端；所述异或门的第一输 入端连接第一比较器的输出端，第二输入端连接第二比较器的输出端，所述异或门的输出 端为电压比较单元的输出端。
5. 如权利要求4所述的过欠压一体化报警装置，其特征在于，所述报警提示单元包括 第七电阻、欠压指示灯、第八电阻和过压指示灯；所述欠压指示灯的一端连接第一比较器的 输出端，另一端串接第七电阻后接母线正极，在欠压时发出报警；所述过压指示灯一端连接 第二比较器的输出端，另一端串接第八电阻后接母线正极，在过压时发出报警。
6. 如权利要求1所述的过欠压一体化报警装置，其特征在于，所述报警提示单元包括 NPN三极管、蜂鸣器、限流电阻和过欠压指示灯；所述NPN三极管的基极连接电压比较单元 的输出端，发射极连接母线负极；所述蜂鸣器一端连接NPN三极管集电极，另一端连接母线 正极；过欠压指示灯一端连接NPN三极管集电极，另一端串联限流电阻后连接母线正极；所 述三极管用作无触点电子开关，过压或者欠压发生时打开，所述蜂鸣器发出声音信号作报 警指示，过欠压指示灯发出光信号作报警提示。
【专利摘要】本实用新型公开了一种过欠压一体化报警装置，包括依次连接的电压采集单元、电压比较单元和报警提示单元。所述装置实现了过欠压一体化报警，在母线电压超过安全阈值时发出过压报警提示，在母线电压低于安全阈值时发出欠压报警提示，安全阈值可根据应用需求灵活设定。本实用新型的过欠压一体化报警装置结构简单，不需要软件介入，具有成本低廉，应用灵活的特点。
【IPC分类】G01R19-165
【公开号】CN204462239
【申请号】CN201520165299
【发明人】杨钦, 孙丙刚, 贺秦南
【申请人】湖北航天技术研究院总体设计所
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月23日