一种光功率超标报警及断电保护电路的制作方法

本实用新型属于光电领域，尤其是涉及到当某一设备的光源输出装置输出的光功率超标时，将光功率转化为电压信号后，通过控制模块切断光源输出装置的供电电压，同时报警，实现光源功率超标报警及断电保护的技术领域。

背景技术：

现有技术中，一般通过购买专业设备对装置中的光功率进行检测。该专业设备只能对光功率进行检测，若光功率超过预设值，不能对输出光功率的装置进行有效保护。由于光功率输出装置价格一般比较昂贵，若一旦输出的光功率超出设定值时，就会造成光功率输出装置的报废，从而带来很大的损失。再者，专业设备对光功率的检测范围小，而且检测范围不可以调节。同时，该专业设备体积大，成本高，当把它用在装置中时，整个装置的体积就会因此而变大，使整个装置的占地空间变大，且装置的成本也比较高昂。

技术实现要素：

本实用新型公布了一种光功率超标及断电保护电路，其目的在于扩大光功率的检测范围，以及在光功率输出装置输出的光功率超标时及时切断对光功率输出装置的供电和报警，实现保护光功率输出装置的目的。

本实用新型的技术方案：

一种光功率超标报警及断电保护电路，包括：电压转化模块、光源输出装置、比较电路、控制模块和报警电路；

所述电压转化模块将第一电压V1转化成第三电压V3后输出给所述光源输出装置；

当所述光源输出装置输出的光功率超出设定值时，所述光源输出装置将所述光功率转化成电压信号输出给所述比较电路，所述比较电路输出高电平给所 述控制模块；所述控制模块接收所述高电平后，通过第一输出端输出第一低电平给报警电路，所述报警电路报警，通过第二输出端输出第二低电平给所述电压转化模块，所述电压转化模块停止将所述第一电压V1转化成第三电压V3，使所述光源输出装置停止工作。

进一步地：还包括电压供给模块，用于将所述第一电压V1转化成第二电压V2，所述第二电压V2分别为所述比较电路、所述控制模块和所述报警电路提供工作电压。

进一步地：所述电压转化模块包括第一电源转化芯片U12、第一电阻R58、第二电阻R44、第二电源转换芯片U21、第三电阻R55和第四电阻R57；所述第一电源转化芯片U12的输入端接所述第一电压V1；所述第二电阻R44和所述第一电阻R58的一端串联后接所述第一电源转化芯片U12的转换引脚；所述第一电阻R58的另一端接地；所述第一电源转化芯片(U12)的反馈引脚接在所述第一电阻R58和所述第二电阻R44之间的导线上；所述第二电源转换芯片U21的电压输入端接所述第一电源转化芯片U12的所述转换引脚，电压输出端输出所述第三电压V3到所述光源输出装置的输入端；所述第三电阻R55的一端和第四电阻R57的一端串联，另一端接所述第二电源转换芯片U21的所述电压输出端；所述第四电阻R57的另一端接地；所述第二电源转换芯片U21的调节端接在所述第三电阻R55和所述第四电阻R57之间的导线上。

进一步地：所述电压转化模块还包括第五电阻R46、第六电阻R49、第一电容C21、第二电容C22和第三电容C19；所述第五电阻R46的一端和所述第二电容C22串联，另一端和所述第一电源转化芯片U12的补偿引脚连接，所述第二电容C22的另一端接地；所述第六电阻R49的一端和所述第一电源转化芯片U12的使能引脚连接,另一端接地；所述第一电容C21的一端和所述第一电源转化芯片U12的软启动引脚连接，另一端接地；所述第三电容C19的两端分别和所述第一电源转化芯片U12的所述转换引脚和自升压引脚连接。

进一步地：所述比较电路包括：运算放大器U16B、电位器VR2和第七电阻 R65、第八电阻R56和第九电阻R61；所述第七电阻R65的一端接所述第二电压V2，另一端和所述电位器VR2连接，所述电位器VR2的另一端接地；所述第八电阻R56的一端接所述光源输出装置的输出端，另一端接所述运算放大器U16B的正向输入端；所述第九电阻R61的一端搭接在所述第八电阻R65和所述运算放大器U16B的正向输入端之间的导线上，另一端接地；所述运算放大器U16B的反向输入端搭接在所述电位器VR2和所述第五电阻R46之间的导线上；

通过调节所述第八电阻R56和所述第九电阻R61的比值，以及通过调节所述电位器VR2阻值的大小，使输入给所述运算放大器U16B的反向输入端的电压小于输入给所述运算放大器U16B的正向输入端的电压，所述运算放大器U16B的输出端输出高电平给所述控制模块。

进一步地：所述比较电路还包括第十电阻R45,所述第十电阻R45的一端接入所述运算放大器U16B的输出端，另一端接地。

进一步地：所述控制模块为IC芯片，所述第一输出端为MISO引脚，所述第二输出端为MOSI引脚；所述IC芯片的输入端和所述运算放大器U16B的输出端连接，当所述IC芯片的输入端接收来自所述运算放大器U16B的输出端的所述高电平后，通过所述MISO引脚将所述第一低电平输入给所述报警电路，通过所述MOSI引脚将所述第二低电平输入给所述第一电源转化芯片U12的使能引脚。

进一步地：还包括：第十一电阻R68和第四电容C28；所述第十一电阻R68一端接地，另一端接入所述IC芯片；所述IC芯片的电压输入端Vcc接所述第二电压V2；所述第四电容C28的一端接所述IC芯片的电压输入端Vcc，另一端接地。

进一步地：所述报警电路包括扬声器、三极管和第十二电阻R62；所述第十二电阻R62的一端接所述第二电压V2，另一端和所述扬声器的正极连接；所述三极管的基极接所述控制模块，集电极接地，发射极接所述扬声器的负极。

进一步地：所述三极管为PNP型三极管。

本实用新型的有益效果：当光源输出装置输出的光功率超过预设值时，光源输出装置将光功率转化成电信号输出给比较电路，比较电路输出高电平给控制模块。控制模块接收到高电平后，通过第一输出端输出第一低电平给报警电路，报警电路报警；通过第二输出端输出第二低电平给电压转化模块，电压转化模块停止将第一电压V1转化成第三电压V3，也就是切断了供给给光源输出装置的工作电压，使所述光源输出装置停止工作，有效的保护了光源输出装置；另一方面，还可以通过调节电压转化模块中的电阻大小来控制光源输出装置的光功率的大小。因此，本电路既可以保护光源输出装置不会因为输出的光功率超过设定值而受到损害，还可以调节光源输出装置的光功率的大小。

附图说明

图1为本实用新型的模块图；

图2为本实用新型的电路图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1，本实用新型所说的光功率超标报警及断电保护电路包括：电压转化模块10、光源输出装置20、比较电路30、控制模块40和报警电路50；

电压转化模块10，用于把第一电压V1转化为第三电压V3，第三电压V3为光源输出装置20供电；光源输出装置20输出光功率，当输出的光功率超出设定值时，光源输出装置20利用内置其中的自带反馈端输出电压信号，然后将该电压信号输出给比较电路30，比较电路30输出高电平，该高电平输出给控制模块40。在接收到高电平后，控制模块40通过其中的一个输出端输出第一低电平给报警电路50，报警电路50就会发出报警声，提醒人们输出的光功率超标。同时，控制模块40通过另一个输出端输出第二低电平给电压转化模块10，使电压转化模块10停止将第一电压V1转化为第三电压V3。由于没有了第 三电压V3为光源输出装置20供电，所以光源输出装置20就会停止工作，不会再输出光功率。因此，该光功率超标报警及断电保护电路，在光源输出装置20输出的光功率超标时，能够及时切断提供给光源输出装置20的第三电压V3，使光源输出装置20停止光功率输出，有效的保护了光源输出装置20。

参考图1，本实用新型还包括还包括电压供给模块60，它将第一电压V1转化为第二电压V2，第二电压V2分别给比较电路30、控制模块40和报警电路50提供工作电压，使它们能正常工作。

具体地，本实用新型所说的光功率超标报警及断电保护电路的电路图见图2。其中，电压转化模块10包括：第一电源转化芯片U12、第一电阻R58、第二电阻R44、第二电源转换芯片U21、第三电阻R55和第四电阻R57。第一电源转化芯片U12的输入端IN接第一电压V1，通过转换引脚SW输出给第二电源转换芯片U21的输入端VIN,第二电源转换芯片U21的输出端VOUT输出第三电压V3给光源输出装置20的输入端。第一电阻R58的一端接地，另一端和第二电阻R44串联，第二电阻R44的另一端接第二电源转换芯片U21的输入端VIN。第一电源转化芯片U12的反馈引脚FB搭接在第一电阻R58和第二电阻R44之间的导线上。第三电阻R55和第四电阻R57串联后，第三电阻R55的一端搭接在第二电源转换芯片U21的输出端VOUT和光源输出装置20的输入端之间的导线上，第四电阻R57的另一端接地；第二电源转换芯片U21的调节端ADJ通过导线连接在第三电阻R55和第四电阻R57之间。通过改变第三电阻R55和第四电阻R57的大小，就可以调节光源输出装置20的输出光功率大小。因此，第一电压V1通过第一电源转化芯片U12和第二电源转换芯片U21的转换，就能变成第三电压V3，第三电压V3输出给光源输出装置20，负责为光源输出装置20供电。请参考图2，进一步地，电压转化模块10还包括第五电阻R46、第六电阻R49、第一电容C21、第二电容C22和第三电容C19。第五电阻R46的一端接在第一电源转化芯片U12的补偿引脚COMP上，另一端和第二电容C22串联。第二电容C22的另一端接地。第一电容C21的一端接入第一电源转化芯片U12的软启动 引脚SS，另一端接地。第六电阻R49的一端接在第一电源转化芯片U12的使能引脚EN上，另一端接地。第一电容C21、第二电容C22和第三电容C19均起储能和滤波作用。

继续参考图2，当光源输出装置20输出的光功率超过预设值时，利用其自带反馈端PD将光功率转换成电压信号。光源输出装置20的自带反馈端PD连接比较电路30。具体地，比较电路30包括：第七电阻R65、第八电阻R56、第九电阻R61、运算放大器U16B和电位器VR2。电位器VR2的一端和第七电阻R65的一端串联，另一端接地，第七电阻R65的另一端和第二电压V2连接；运算放大器U16B的反向输入端搭接在电位器VR2和第七电阻R65之间的导线上。由于第七电阻R65为定值，当调节电位器VR2的大小时，则输入给运算放大器U16B的反向输入端的电压也会随着调节，电位器VR2在本质上是一个滑动电阻。第八电阻R56的一端接光源输出装置20的输出端，另一端接运算放大器U16B的正向输入端，从而将电压信号传递给运算放大器U16B。第九电阻R61的一端搭接在第八电阻R56和运算放大器U16B的正向输入端之间的导线上，另一端接地。通过改变第八电阻R56和第九电阻R61的比值大小，则可以调节输入给运算放大器U16B的正向输入端的电压大小。通过改变第八电阻R56和第九电阻R61的比值大小、以及调节电位器VR2，则可以使输入给运算放大器U16B的正向输入端的电压V+大于输入给运算放大器U16B的反向输入端的电压V-,这样运算放大器U16B的输出端就能输出高电平给控制模块40。

进一步地，参考图2，比较电路30还包括第十电阻R45。第十电阻R45的一端接地，另一端接在运算放大器U16B的输出端上。第十电阻R45用于对运算放大器U16B的输出端输出给控制模块40的高电平进行分流，以调节输出给控制模块40的高电平的大小。

请继续参考图2，控制模块40优选为IC芯片，IC芯片的其中一个引脚19和运算放大器U16B的输出端连接。IC芯片接收来自运算放大器U16B输出的高电平，然后执行如下动作：通过第一输出端将第一低电平输出给报警电路50， 报警电路就会发出报警声，提醒人们光源输出装置20的输出的光功率超标；通过第二输出端将第二低电平输出给第一电源转化芯片U12的使能引脚EN，使第一电源转化芯片U12停止将第一电压V1转化为第三电压V3，由于没有了第三电压V3，则光源输出装置20就会被停止供电，不再输出光功率。其中，第一输出端是指IC芯片的MISO引脚，第二输出端是指IC芯片的MOSI引脚。

请继续参考图2，进一步地，本实用新型还包括第十一电阻R68和第四电容C28。第十一电阻R68的一端接地，另一端接IC芯片的一个引脚。IC芯片的电压输入端Vcc接第二电压V2。第四电容C28的一端接IC芯片的电压输入端Vcc，另一端接地。第四电容C28也起储能和滤波的作用。

请继续参考图2，报警电路50包括扬声器B1、三极管Q1和第十二电阻R62。第十二电阻R62的一端接第二电压V2，另一端接扬声器B1的正极连接。三极管Q1的基极接IC芯片，集电极接地，发射极和扬声器B1的负极连接。当IC芯片将第一低电平输出给三极管Q1时，三极管Q1导通，扬声器B1发出报警声音，提示人们输出的光功率超标。

优选的，三极管Q1为PNP型三极管。

此外，在本专利申请中，通过调节电位器VR2的大小，就可以调节光源报警值的大小。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。