一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子信息领域，尤其涉及一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法。
【背景技术】
[0002]很多交流供电或直流供电设备中均采用了电源转换器，通过它将不稳定的供电电压转换为仪器设备需要的各种稳定电压，一般情况下电源转换器本身也有输入供电电压范围的限制。在使用有电源转换器的电子设备时，如果外部供电电压异常或操作人员的操作失误，导致电子设备接入了超范围的供电电压造成设备的损害。对于贵重的电子设备而言，这是一个非常严重的损失。为了避免操作不当或供电电压异常对电子设备的损害，故需要对这些电源转换器增加供电电压检测保护电路，以提高设备的可靠性和安全性。
[0003]现有的电源转换器供电电压保护方案主要有:采用稳压二极管与三极管形式实现电压检测保护和采用比较器形式实现过欠压保护电路两种方案。
[0004]采用稳压二极管与三极管形式实现电压检测保护，这种方案是利用稳压二极管电压击穿特性实现过电压保护。这种方案中由于稳压二极管的稳压值都是固定电压，选取电压范围时受约束，且精度不高，温度漂移大等特新造成过压保护点不精确。这种由稳压二极管电压击穿特性构成的保护电路，由于没有在保护电压点设置回滞电压，容易在过压保护点附近出现过压保护、过压恢复的误动作，导致电源转换器不停的重复关机、开机状态。一般这种保护方案主要用于价格低廉，应用场合要求不高的设备中。虽然这种方案能够保护电子设备，但是由于这种方案是依赖于稳压二极管的电压击穿特性，所以对于这种保护手段而言，实现电源转换器欠电压保护功能会额外增加电路，同时也增加成本，所以此方案应用场合比较受约束。
[0005]采用比较器形式实现过欠压保护电路，这种是电源转换器中常用的方案，这种方案中过压保护需要一个比较器通道，欠压保护也同样需要一个通道，每个通道设置一个负反馈形成过、欠压保护点处的回滞电压，避免保护临界点出的误动作，这种方案具有精度高，保护电压点可以任意调节的特点得到广泛应用，但是对于该方案中实现过、欠压保护需要两个比较器通道，同时还需要一个精确、稳定的参考电压以及每个通道的负反馈电路，电路比较复杂。这种保护方案主要用于有足够的体积和普通级别保护功能的设备中，但对当今电子产品体积小、功能全、可靠性高的要求，该方案的应用受到了制约，尤其是在一些尺寸要求苛刻的高精尖设备上，更加无法满足其需求。
【发明内容】
[0006]针对目前现有技术的不足和需要解决的问题，本发明提出了一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，其目的在于通过数字化、标准化、智能化模式，实现对电源供电不同电压点的功能性保护。
[0007]本发明是通过这样的技术路线来实现的: 本发明提供一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，所述保护电路由电压取样电路和单片机控制电路组成。
[0008]所述电压取样电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容&和二极管ZD1组成。所述电阻R1一端与电压输入端链接，另一端同时与电阻R2和二极管ZD1相连，所述电阻R2另一端同时与电阻R3和电容(^连接，并且连接电压取样电路输出端，所述电阻R3和电容&并联连接，所述电阻R3和电容C1另一端同时与二极管ZD1另一端连接。
[0009]所述单片机控制电路由单片机瓜、电阻R4、电阻R5、电容C2和电容C3组成。所述单片机瓜的I脚同时与电容C2、电容C3和供电电压连接，单片机U1的2脚经电阻抱与控制输出端连接，单片机Ui的3脚与电压取样电路输出端相连，单片机瓜的4脚经电阻R4与供电电压连接，单片机瓜的5脚、6脚、7脚为扩展项，单片机瓜的8脚连接地线，所述电容C2和电容C3的另一端接地线。
[0010]单片机检测电源供电电压的保护电路控制方法是:输入电压经取样电压电路从单片机瓜的3脚输入，经过内部逻辑运算后由单片机山的2脚输出高低电平关系，高低电平关系经R5限流后，控制电源转换器中电源管理芯片的使能控制，实现电源转换器工作运行或停机状态。
[0011]本发明的有益效果:
本发明使用单片机进行逻辑运算实现过欠压保护，区别于现有的纯硬件电路保护，在节省元器件的同时也保证了高精度和高准确性，其可以在不改变硬件电路参数情况下，通过软件调整取值实现不同电压点的保护功能，实现了电源转换器的数字化、通用化、标准化模式，提高生产效率，降低生产成本；同时单片机其它端口可以拓展电源转换器的过热保护、过流保护、时序控制、远程开关机和故障告警等功能，提高电子产品的智能化。
【附图说明】
[0012]图1为本发明电路图，1-电压取样电路、2-单片机控制电路。
[0013]
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图，对本发明做进一步详细说明。
[0015]参见图1，本发明提供一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，该保护电路由电压取样电路I和单片机控制电路2组成。
[0016]优选的，电压取样电路由电阻办、电阻R2、电阻R3、电容&和二极管ZD1组成。
[0017]电阻R1+端与电压输入端链接，另一端同时与电阻此和二极管ZD1相连。
[0018]电阻R2另一端同时与电阻R3和电容C1连接，并且连接电压取样电路输出端。
[0019]电阻R3和电容C1连接并联。
[0020]电阻R3和电容C1另一端同时与二极管ZD1另一端连接。
[0021 ] 优选的，单片机控制电路由单片机U1、电阻R4、电阻R5、电容C2和电容C3组成。
[0022]单片机瓜的1脚同时与电容C2、电容C3和5V供电电压连接，单片机瓜的2脚经电阻R5与控制输出端连接，单片机瓜的3脚与电压取样电路输出端相连，单片机瓜的4脚经电阻R4与5V供电电压连接，单片机瓜的5脚、6脚、7脚为扩展项，单片机山的8脚连接地线。
[0023]电容C2另一端接地线，电容C3另一端接地线。
[0024]—种单片机检测电源供电电压的保护电路控制方法，具体实施路径为:
输入电压经取样电压电路从单片机瓜的3脚输入，经过内部逻辑运算后由单片机瓜的2脚输出高低电平关系，高低电平关系经R5限流后，控制电源转换器中电源管理芯片的使能控制，实现电源转换器工作运行或停机状态。
[0025]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.本发明提供一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，其特征是保护电路由电压取样电路和单片机控制电路组成。2.根据权利要求1所述的一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，其特征在于所述电压取样电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容&和二极管ZD1组成。3.根据权利要求1所述的一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，其特征在于所述单片机控制电路由单片机U1、电阻R4、电阻抱、电容&和电容C3组成。4.根据权利要求2所述的一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，其特征在于所述电阻R1+端与电压输入端链接，另一端同时与电阻此和二极管ZD1相连。5.根据权利要求2所述的一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，其特征在于所述电阻他另一端同时与电阻R3和电容C1连接，并且连接电压取样电路输出端。6.根据权利要求2所述的一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，其特征在于所述电阻R3和电容C1连接并联。7.根据权利要求2所述的一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，其特征在于所述电阻R3和电容C1另一端同时与二极管ZD1另一端连接。8.根据权利要求3所述的一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，其特征在于所述单片机瓜的1脚同时与电容C2、电容C3和供电电压连接，单片机瓜的2脚经电阻抱与控制输出端连接，单片机瓜的3脚与电压取样电路输出端相连，单片机瓜的4脚经电阻R4与供电电压连接，单片机瓜的5脚、6脚、7脚为扩展项，单片机山的8脚连接地线。9.根据权利要求8所述的一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，其特征在于所述电容&和电容C3的另一端接地线。10.根据权利要求1所述的一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，其特征在于保护电路控制方法为:输入电压经取样电压电路从单片机瓜的3脚输入，经过内部逻辑运算后由单片机瓜的2脚输出高低电平关系，高低电平关系经R5限流后，控制电源转换器中电源管理芯片的使能控制，实现电源转换器工作运行或停机状态。
【专利摘要】本发明提供一种单片机检测电源供电电压的保护电路及控制方法，该保护电路由电压取样电路和单片机控制电路组成。本发明区别现有的纯硬件电路实现过欠压保护方式，使用一颗单片机进行逻辑运算实现保护，节省元器件的同时也保证了高精度、高准确性特点；可以在不改变硬件电路参数情况下,通过软件调整取值实现不同电压点的保护功能，实现了电源转换器的数字化、通用化、标准化模式，提高研发、生产效率；同时单片机其它端口可以拓展电源转换器的过热保护、过流保护、时序控制、远程开关机和故障告警等功能，提高电子产品的智能化。
【IPC分类】H02H3/24, H02H3/20
【公开号】CN105449634
【申请号】CN201610022651
【发明人】魏勇军, 禹贵云, 杨大钊, 陈雪峰, 刘波, 杨小平
【申请人】成都华普电器有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2016年1月14日