专利名称：一种基于稳压二极管的过压检测电路的制作方法
技术领域：
一种基于稳压二极管的过压检测电路技术领域[0001]本实用新型属于测试技术领域，特别是一种基于稳压二极管的过压检测电路。
技术背景[0002]目前在电源、各种系统级的过压检测电路多采用比较器作为过压检测电路的门限控制器件，它的问题在于需要外供电源，甚至为了提高比较器的性能，需要提供双极性电源；且比较器是电压型器件，其对于外部的干扰较为敏感，如果干扰电压高于过压门限，且形成一定宽度，很容易使比较器误触发，导致虚警。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于提供一种基于稳压二极管的过压检测电路，该检测电路要求采用稳压二极管作为过压检测的门限控制器件，可控硅作为故障输出的锁存器件，其特点是无源、快速、电路简单、可靠、体积小、成本低廉、虚警率低。[0004]实现本实用新型目的的技术解决方案为一种基于稳压二极管的过压检测电路， 检测电压输入正端分别接第三电阻的一端和稳压二极管的负极，该稳压二极管的正极分别接第一电阻的一端和第二电阻的一端，该第一电阻的另一端接检测电压输入负端，第二电阻的另一端分别接可控硅的触发极和第一电容的一端，该第一电容的另一端接检测电压输入负端；第三电阻的另一端接发光二极管的正极，该发光二极管的负极接可控硅的正极， 该可控硅的负极接光电耦合器输入端的正极，该光电耦合器输入端的负极接检测电压输入负端；常开开关的两端分别接可控硅的正极和负极；光电耦合器的次级正端接故障输出正端，光电耦合器的次级负端接故障输出负端。[0005]本实用新型与现有技术相比，其显著优点无需外加电源，电路简单、可靠，由于器件少，电路简单，可以大大减小电路板；且由于器件价格很低，使得整个检测电路的成本非常低廉。且过压的检测必须依靠一定的触发电流，即需要触发的能量，因此具有较强的抗干扰能力，大大降低虚警概率。本实用新型的以上特点是传统的比较器方式检测过压方法无法做到的。另外由于整个电路均采用快速响应器件，因此过压检测的时间可以非常快速，完全满足工程的需求。[0006]
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
[0007]图1是本实用新型基于稳压管的新型过压检测电路原理框图。
具体实施方式
[0008]结合图1，本实用新型基于稳压二极管的过压检测电路，检测电压输入正端分别接第三电阻R3的一端和稳压二极管的负极，该稳压二极管的正极分别接第一电阻Rl的一端和第二电阻R2的一端，该第一电阻Rl的另一端接检测电压输入负端，第二电阻R2的另一2/3页端分别接可控硅V3的触发极和第一电容Cl的一端，该第一电容Cl的另一端接检测电压输入负端；第三电阻R3的另一端接发光二极管V4的正极，该发光二极管V4的负极接可控硅 V3的正极，该可控硅V3的负极接光电耦合器V5输入端的正极，该光电耦合器V5输入端的负极接检测电压输入负端；常开开关Kl的两端分别接可控硅V3的正极和负极；光电耦合器V5的次级正端接故障输出正端，光电耦合器V5的次级负端接故障输出负端。[0009]在上述电路中，还可以设置第二电容C2，该第二电容C2的两端分别接可控硅V3的正极和负极，防止干扰。也可以设置第三电容C3，该第三电容C3并联在故障输出正端和故障输出负端之间，防止干扰。[0010]本实用新型基于稳压二极管的过压检测电路的稳压二极管可以为一个、两个或着两个以上的稳压二极管串联构成。如果稳压二极管为一个时，检测电压输入正端分别接第三电阻R3的一端和第一稳压二极管Vl的负极，该第一稳压二极管Vl的正极接分别接第一电阻Rl的一端和第二电阻R2的一端。如果稳压二极管为两个时，检测电压输入正端分别接第三电阻R3的一端和第一稳压二极管Vl的负极，该第一稳压二极管Vl的正极接第二稳压二极管V2的负极，该第二稳压二极管V2的正极分别接第一电阻Rl的一端和第二电阻R2 的一端。三个以上的稳压管按照上述方式串联即可。稳压二极管为硅管。[0011]当电压输入+和电压输入-之间电压高于第一、二稳压二极管VI、V2稳定电压之和时，第一、二稳压二极管VI、V2导通，从而使得第一稳压二极管Vl负极和第二稳压二极管V2正极两端电压被钳位在第一、二稳压二极管VI、V2的稳定电压之和，高出的电压值如果高于可控硅V3触发端的触发电压，且能量足够，则使得可控硅V3被触发导通，电压输入 +通过第三电阻R3限流电阻、发光二极管V4、可控硅V3和光电耦合器V5的初级与电压输入-形成导通回路，从而使得发光二极管V4灯点亮指示故障，光电耦合器V5初级被触发导通，故障输出，如果加在可控硅V3两端的电压存在，即保证流过可控硅V3的电流大于可控硅维持电流，则可控硅V3始终导通，从而使得故障得以锁存。当电压输入恢复正常，且常开开关Kl接点闭合，则使得可控硅V3被旁路，即流过可控硅的电流为0，可控硅截止，故障得以复位。当电压输入为0时，过压故障依然由于流经可控硅的电流小于维持电流而消失。电路中第一电容Cl、第二电容C2均为防止可控硅V3误开通的抗干扰处理，第三电容C3为故障上报的去毛刺保护处理。[0012]在本实用新型中，稳压管选用1N53系列稳压二极管，可控硅选用BT169D，光电耦合器选用TLP521。首先是稳压管的选取，由于本实用新型采用稳压二极管作为过压门限检测器件，即稳压二极管的稳定电压决定了过压检测门限。为了保证电路的温度特性，尽可能选取低电压温度系数的稳压二极管。由于稳定电压较低的稳压二极管一般电压温度系数也相对较低，因此可以选用多个较低稳定电压的稳压二极管串联实现较高过压门限的检测； 另外为了保证抗干扰性能，必须使稳压管的反向电流足够小，以保证截至时的电流足够小， 因此选择硅管合适。稳压二极管的额定功耗依据过压极限、触发回路阻抗和稳压二极管的动态电阻选择，依据这几项参数计算出的功耗应小于稳压二极管的额定功耗；其次是可控硅器件的选取，首先是额定电压，过压的极限决定了可控硅的额定电压选择，一般额定电压应大于过压的极限的广3倍；其次是额定电流参数选择，在本实用新型电路上可控硅主回路上主要是发光管和光耦器件，因此电流较小，一般为IOmA左右，额定电流大于IOmA即可满足要求。对过压检测的时间要求较高的场合，可以选择开通时间较快的可控硅。对于电4磁环境比较恶劣，易受干扰的场合，应选择可控硅触发电压、电流较大的一些的器件。光电耦合器的选择依据为过压检测的速度，根据速度的要求选择普通光耦或高速光耦。[0013]电路的原理稳压二极管的稳定电压和可控硅的触发导通电压之和即为过压的检测门限。例如稳压管的稳定电压为Vz，可控硅的触发导通电压为Vg，则过压门限电压Vov 就是[0014][0015]当电压输入高于过压门限时，触发稳压二极管导通，可控硅导通，从而使得报故障回路导通，故障指示灯点亮，故障通过光电耦合器的次级输出。当电压低于过压门限，且故障复位接点短路，即可控硅被旁路，可控硅截止，报故障回路断路，故障指示灯熄灭，故障被复位。
权利要求1.一种基于稳压二极管的过压检测电路，其特征在于检测电压输入正端分别接第三电阻(R3)的一端和稳压二极管的负极，该稳压二极管的正极分别接第一电阻(Rl)的一端和第二电阻(R2)的一端，该第一电阻(Rl)的另一端接检测电压输入负端，第二电阻(R2)的另一端分别接可控硅(V3)的触发极和第一电容(Cl)的一端，该第一电容(Cl)的另一端接检测电压输入负端；第三电阻(R3)的另一端接发光二极管(V4)的正极，该发光二极管(V4)的负极接可控硅(V3)的正极，该可控硅(V3)的负极接光电耦合器(V5)输入端的正极，该光电耦合器(V5)输入端的负极接检测电压输入负端；常开开关(Kl)的两端分别接可控硅(V3) 的正极和负极；光电耦合器(V5)的次级正端接故障输出正端，光电耦合器(V5)的次级负端接故障输出负端。
2.根据权利要求1所述的基于稳压二极管的过压检测电路，其特征在于还包括第二电容(C2)，该第二电容(C2)的两端分别接可控硅(V3)的正极和负极，防止干扰。
3.根据权利要求1所述的基于稳压二极管的过压检测电路，其特征在于还包括第三电容(C3)，该第三电容(C3)并联在故障输出正端和故障输出负端之间，防止干扰。
4.根据权利要求1所述的基于稳压二极管的过压检测电路，其特征在于稳压二极管为一个、两个或着两个以上的稳压二极管串联构成。
5.根据权利要求4所述的基于稳压二极管的过压检测电路，其特征在于稳压二极管为一个时，检测电压输入正端分别接第三电阻(R3)的一端和第一稳压二极管(Vl)的负极，该第一稳压二极管(Vl)的正极接分别接第一电阻(Rl)的一端和第二电阻(R2)的一端。
6.根据权利要求4所述的基于稳压二极管的过压检测电路，其特征在于稳压二极管为两个时，检测电压输入正端分别接第三电阻(R3)的一端和第一稳压二极管(Vl)的负极，该第一稳压二极管(Vl)的正极接第二稳压二极管(V2)的负极，该第二稳压二极管(V2)的正极分别接第一电阻(Rl)的一端和第二电阻(R2)的一端。
7.根据权利要求1或4所述的基于稳压二极管的过压检测电路，其特征在于稳压二极管为硅管。
专利摘要本实用新型公开了一种基于稳压二极管的过压检测电路，检测电压输入正端分别接第三电阻的一端和稳压二极管的负极，该稳压二极管的正极分别接第一电阻的一端和第二电阻的一端，该第一电阻的另一端接检测电压输入负端，第二电阻的另一端分别接可控硅的触发极和第一电容的一端，该第一电容的另一端接检测电压输入负端；第三电阻的另一端接发光二极管的正极，该发光二极管的负极接可控硅的正极，该可控硅的负极接光电耦合器输入端的正极，该光电耦合器输入端的负极接检测电压输入负端；常开开关的两端分别接可控硅的正极和负极；光电耦合器的次级正端接故障输出正端，光电耦合器的次级负端接故障输出负端。本实用新型电路简单、可靠，可以大大减小电路板。
文档编号G01R19/165GK202330537SQ20112046686
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者孙颋, 戴广明, 黄军 申请人:中国电子科技集团公司第十四研究所