一种交流掉电告警电路的制作方法

本实用新型涉及电路技术领域,尤其涉及一种交流掉电告警电路。

背景技术：

目前AC/DC开关电源，大部分要求具有交流掉电告警功能。常用的交流掉电检测电路如图1所示，其包括由整流桥U1、电容C1组成的整流滤波电路；由电阻R1、R2组成的电压采样电路；由限流电阻R3、R4、R5，三极管VT1，光耦N1组成的光耦驱动及告警信号输出电路。其工作原理为：当输入正常时， AC通过整流桥U1整流，电容C1储能滤波，电阻R1、R2分压给三极管VT1 供电，三极管VT1导通以驱动光耦N1，光耦N1导通，告警信号端LOS输出为低电平，不告警。当输入AC掉电时，三极管VT1会导通一段时间，随着电容C1上的电压逐渐降低，直到R1、R2的分压不能驱动三极管VT1后，三极管关断，光耦不导通，告警信号端LOS输出为高电平，发出告警。

常见的AC掉电检测电路AC掉电告警精度低，并具有一定延迟时间。该电路整流桥整流后由电阻分压的方式得到采样信号，然后通过三极管驱动光耦发出告警信号。由于输入AC与R2、VT1不共地，这使得采样信号的精度较低。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种交流掉电告警电路，能够高精度地实现交流掉电告警功能。

本实用新型提供了一种交流掉电告警电路，包括：半波整流采样电路，半波整流倍压电路，掉电光耦驱动电路，告警信号输出电路；其中，

所述半波整流采样电路与所述半波整流倍压电路连接，并与所述掉电光耦驱动电路连接；所述半波整流倍压电路与所述掉电光耦驱动电路连接；所述掉电光耦驱动电路与所述告警信号输出电路连接；所述半波整流采样电路、所述半波整流倍压电路、所述掉电光耦驱动电路均与交流电零线连接；

其中，

所述半波整流采样电路用于在交流电正常输入时，采集交流电输入电压信号，并经过分压得到电压采样信号，所述电压采样信号用于驱动所述掉电光耦驱动电路；所述半波整流倍压电路利用所述输入电压信号储能，为所述掉电光耦驱动电路供电；所述告警信号输出电路用于在交流掉电时发出告警信号。

进一步地，所述半波整流采样电路，包括：第一电阻R1，第二电阻R2，第一二极管VD1；所述第二电阻R2的第一端与所述第一二极管VD1的负极连接，所述第二电阻R2的第二端与零线连接；所述第一二极管VD1的正极与所述第一电阻R1的第一端连接；所述第一电阻R1的第二端与火线连接，并与所述半波整流倍压电路连接。

进一步地，所述半波整流采样电路还包括第一电容C1，所述第一电容C1C2 与所述第二电阻R2并联。

进一步地，所述第一电容C1为滤波电容，所述第一电容C1的电容容量小于或等于10微法。

进一步地，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2为分压电阻，所述第一二极管VD1为整流二极管。

进一步地，所述半波整流倍压电路包括：第二电容C2，第三电容C3，第二二极管VD2，第三二极管VD3，第三电阻R3；所述第三电容C3的负极与所述零线连接，所述第三电容C3的正极与所述第二二极管VD2的负极连接，并与所述掉电光耦驱动电路连接；所述第二二极管VD2的正极与所述第三电阻 R3的第一端连接；所述第三电阻R3的第二端与所述第二电容C2的第一端连接，并与所述第三二极管VD3的负极连接，所述第三二极管VD3的正极与所述零线连接；所述第二电容C2的第二端与所述半波整流采样电路连接。

进一步地，所述第二电容C2为储能电容，所述第二二极管VD2和所述第三二极管VD3为整流二极管，所述第三电阻R3为限流电阻。

进一步地，所述掉电光耦驱动电路包括：晶体三极管VT1，第四电阻R4，第五电阻R5，光耦N1；

所述晶体三极管VT1的发射极与所述零线连接，所述晶体三极管VT1的集电极与所述光耦N1的第一端连接，所述晶体三极管VT1的基极与所述第四电阻R4的第一端连接；

所述光耦N1的第二端与所述第五电阻R5的第一端连接，所述第四电阻 R4的第二端与所述半波整流采样电路连接；所述第五电阻R5的第二端与所述半波整流倍压电路连接；所述光耦N1的第三端与所述告警信号输出电路连接，所述光耦N1的第四端接地；

其中，所述晶体三极管VT1在正常输入电压时导通，并驱动所述光耦N1 导通；所述晶体三极管VT1在输入电压断开后关断，所述光耦N1不导通。

进一步地，所述掉电光耦驱动电路还包括稳压二极管VZ1，所述稳压二极管VZ1的正极与所述零线连接，所述稳压二极管VZ1的负极与所述第五电阻 R5的第二端连接；所述稳压二极管VZ1为保护器件。

进一步地，所述告警信号输出电路包括：第六电阻R6，信号输出端；所述第六电阻R6的第一端与所述光耦N1的第三端连接，并与所述信号输出端连接，所述第六电阻R6的第二端与外接电源连接；所述第六电阻R6为限流电阻；所述信号输出端用于在所述光耦N1不导通时发出告警信号。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的交流掉电告警电路，所述半波整流采样电路、半波整流倍压电路和掉电光耦驱动电路的地电位均连接到交流电零线，且第一电容C1容量很小，能够高精度、低延迟地实现交流掉电告警功能。

附图说明

图1示出了现有技术中常用的交流掉电检测电路图。

图2示出了本实用新型提供的交流掉电告警电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图2所示，本实用新型实施例提供了一种交流掉电告警电路，包括：半波整流采样电路，半波整流倍压电路，掉电光耦驱动电路，告警信号输出电路；其中，所述半波整流采样电路与所述半波整流倍压电路连接，并与所述掉电光耦驱动电路连接；所述半波整流倍压电路与所述掉电光耦驱动电路连接；所述掉电光耦驱动电路与所述告警信号输出电路连接；所述半波整流采样电路、所述半波整流倍压电路、所述掉电光耦驱动电路均与交流电零线连接，所述半波整流采样电路、所述半波整流倍压电路、所述掉电光耦驱动电路相对于同一电势参考点，因此能够提高采集电压的精度，进而能够高精度地实现告警功能。

其中，所述半波整流采样电路用于在交流电正常输入时，采集交流电输入电压信号，并经过分压得到电压采样信号，所述电压采样信号用于驱动所述掉电光耦驱动电路；所述半波整流倍压电路利用所述输入电压信号储能，为所述掉电光耦驱动电路供电，当检测到输入电压后，掉电光耦驱动电路开始工作；所述告警信号输出电路用于在交流掉电时发出告警信号。

下面对各个电路的构造和机理作进一步说明：

所述半波整流采样电路，包括：第一电阻R1，第二电阻R2，第一二极管 VD1；所述第二电阻R2的第一端与所述第一二极管VD1的负极连接，所述第二电阻R2的第二端与零线连接；所述第一二极管VD1的正极与所述第一电阻 R1的第一端连接；所述第一电阻R1的第二端与火线连接，并与所述半波整流倍压电路连接。其中，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2为分压电阻，也是采样电阻，所述第一二极管VD1为整流二极管。

所述半波整流采样电路还包括第一电容C1，所述第一电容C1与所述第二电阻R2并联。其中，所述第一电容C1为滤波电容，其电容容量小于或等于 10微法，优选为大于等于3微法且小于等于5微法。

所述半波整流采样电路能够为后续电路提供输入电压信号，其工作原理为：在交流电正常输入时，采集交流电输入电压信号，第一二极管VD1对交流电压进行整流，第一电阻R1和第二电阻R2按两者的比值进行分压，第二电阻R2R6 的分压作为电压采样信号通过第一电容C1传递给掉电光耦驱动电路，用于驱动掉电光耦驱动电路开始工作，同时第一电容C1的电压升高；在交流掉电时，输入电压断开，因第一电容C1的电容容量较小，第一电容C1的电压迅速降低，第二电阻R2上的电压迅速降低，电压采样信号迅速断开，掉电光耦驱动电路迅速停止工作。

所述半波整流倍压电路包括：第二电容C2，第三电容C3，第二二极管VD2，第三二极管VD3，第三电阻R3；所述第三电容C3的负极与所述零线连接，所述第三电容C3的正极与所述第二二极管VD2的负极连接，并与所述掉电光耦驱动电路连接；所述第二二极管VD2的正极与所述第三电阻R3的第一端连接；所述第三电阻R3的第二端与所述第二电容C2的第一端连接，并与所述第三二极管VD3的负极连接，所述第三二极管VD3的正极与所述零线连接；所述第二电容C2的第二端与所述半波整流采样电路连接。

其中，所述第二电容C2为储能电容，所述第二二极管VD2和所述第三二极管VD3为整流二极管，所述第三电阻R3为限流电阻；优选地，所述第三电容C3为有极性电容，优选为电解电容或高分子有机半导体固体电容，其中，电解电容可以是铝电解电容或钽电解电容。

所述半波整流倍压电路的工作原理为：在交流电正常输入时，第二电容C2 利用输入电压信号储能，并为掉电光耦驱动电路提供供电。

所述掉电光耦驱动电路包括：晶体三极管VT1，第四电阻R4，第五电阻 R5，光耦N1；

所述晶体三极管VT1的发射极与所述零线连接，所述晶体三极管VT1的集电极与所述光耦N1的第一端连接，所述晶体三极管VT1的基极与所述第四电阻R4的第一端连接；

所述光耦N1的第二端与所述第五电阻R5的第一端连接，所述第四电阻 R4的第二端与所述半波整流采样电路连接；所述第五电阻R5的第二端与所述半波整流倍压电路连接；所述光耦N1的第三端与所述告警信号输出电路连接，所述光耦N1的第四端接地；所述晶体三极管VT1用于驱动光耦N1，光耦N1 用于隔离驱动。

所述掉电光耦驱动电路的工作原理为：当交流电正常输入时，半波整流采样电路经分压得到的电压采样信号驱动所述晶体三极管VT1导通，晶体三极管 VT1驱动所述光耦N1导通；在交流掉电时，所述电压采样信号迅速中断，晶体三极管VT1迅速断开，所述光耦N1由导通变为不导通。

优选地，所述掉电光耦驱动电路还包括稳压二极管VZ1，所述稳压二极管 VZ1的正极与所述零线连接，所述稳压二极管VZ1的负极与所述第五电阻R5 的第二端连接；所述稳压二极管VZ1为保护器件。

优选地，所述晶体三极管VT1为如图2所示的NPN型三极管或MOS管，可选地，所述晶体三极管VT1也可以是PNP型三极管，当采用PNP型三极管时，需对电路的连接方式作适应性的修改。

所述告警信号输出电路包括：第六电阻R6，信号输出端；所述第六电阻 R6的第一端与所述光耦N1的第三端连接，并与所述信号输出端连接，所述第六电阻R6的第二端与外接电源连接，如图2中的外加高电平VO+；所述第六电阻R6为限流电阻。

其工作原理为：当交流电正常输入时，掉电光耦驱动电路的光耦N1导通，所述信号输出端LOS为低电平，此时不输出告警信号；当交流电掉电时，光耦 N1不导通，所述信号输出端LOS为高电平，此时输出告警信号，因光耦N1 对掉电的响应较快，告警信号输出电路输出告警信号也较快，告警的延迟时间大大降低。

基于以上内容，本实用新型提供的示例性实施例，通过将半波整流采样电路、半波整流倍压电路和掉电光耦驱动电路的地电位均连接到输入交流电的零线，使三个电路的参考电势相同，能够提高交流掉电告警的精度；同时，现有技术通常采用较大容量的电容，当交流掉电时，电容的放电需要一定时间，这样就会使告警信号延迟一段时间后才发出，反应不够灵敏，而本申请实施例通过采用容量较小的第一电容C1，使其交流掉电时电压迅速降低，进而使晶体三极管VT1迅速判断，光耦N1迅速判断，告警信号输出电路迅速发出告警信号，因此能够有效降低交流掉电告警的延迟时间。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。