电压最值比较电路的制作方法

本实用新型实施例涉及电力电子领域，更具体地说，涉及一种电压最值比较电路。

背景技术：

电压最值(最大值和最小值)比较常运用在工业控制、电力电子和汽车电子等的过压、欠压或过流检测中，电压最值比较一般采用电压比较器。电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器，其功能是比较两个输入电压(或者一个基准电压和一个待比较电压)的大小，并用输出电压的高电平或低电平表示两个输入电压的比较结果。当同相输入端“+”的电压高于反相输入端“-”的电压时，输出为高电平；当同相输入端“+”的电压低于反相输入端“-”的电压时，输出为低电平。

若同时进行最大值和最小值的比较，一般采用区间比较的电路方案。若对多路电压进行最值比较，一般采用将比较器的输出直接相连，因为比较器输出为集电极开路输出，因此类似于“线与”的形式，电路形式如图1所示。其基准电压设定采用电阻分压的形式，如图2所示。

对于多路电压比较采用比较器输出“线与”的形式，主要缺点是每增加一路电压信号的比较，就需要增加一个比较器，成本较高，且比较器器件在pcb(printedcircuitboard，印制线路板)板上需要占用较大面积。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种降电压最值比较电路，旨在解决现有技术中多路电压比较采用比较器输出“线与”的形式，成本较高，且比较器器件在pcb板上需要占用较大面积的问题。

本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种电压最值比较电路，用于获取n路输入电压的最值，所述n为大于等于2的整数；所述电压最值比较电路包括检波单元和比较单元，其中：所述检波单元包括n个输入端子且每一输入端子连接一路所述输入电压，所述检波单元的输出端连接到所述比较单元，并将所述n路输入电压中的最值输出到所述比较单元的输入端；所述比较单元连接到基准电压，并根据所述输入端的最值和所述基准电压的比较结果产生输出信号。

在本实用新型实施例所述的电压最值比较电路中，所述检波单元包括最小值检波子单元，所述比较单元包括第一比较器；其中，所述最小值检波子单元包括n个第一输入端子且每一所述第一输入端子连接一路所述输入电压，所述最小值检波子单元的输出端连接到所述第一比较器的同相输入端，并将所述n路输入电压中的最小值输出到所述第一比较器的同相输入端；所述第一比较器的反相输入端连接到最小值基准电压。

在本实用新型实施例所述的电压最值比较电路中，所述检波单元包括最大值检波子单元，所述比较单元包括第二比较器；所述最大值检波子单元包括n个第二输入端子且每一所述第二输入端子连接一路所述输入电压，所述最大值检波子单元的输出端连接到所述第二比较器的反相输入端，并将所述n路输入电压中的最大值输出到所述第二比较器的反相输入端；所述第二比较器的同相输入端连接到最大值基准电压。

在本实用新型实施例所述的电压最值比较电路中，所述最小值检波子单元包括第一电阻和n个第一二极管；其中，所述第一电阻的第一端连接到所述最小值检波子单元的输出端，所述第一电阻的第二端连接到高电平；每一所述第一二极管的阴极连接到一个所述第一输入端子，所述n个第一二极管的阳极并联连接到所述第一电阻的第一端。

在本实用新型实施例所述的电压最值比较电路中，所述最大值检波子单元包括第二电阻和n个第二二极管；其中，所述第二电阻的第一端连接到所述最大值检波子单元的输出端，所述第二电阻的第二端连接到零电位；每一所述第二二极管的阳极分别连接到一个所述第二输入端子，所述n个第二二极管的阴极并联连接到所述第二电阻的第一端。

在本实用新型实施例所述的电压最值比较电路中，所述电压最值比较电路还包括第一基准电压产生单元，所述第一基准电压产生单元的输出端连接到所述第一比较器的反相输入端；所述第一基准电压产生单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻和第三二极管；其中，所述第三电阻的第一端连接到高电平，所述第三电阻的第二端连接到所述第一基准电压产生单元的输出端；所述第四电阻和第五电阻串联连接在高电平和零电位之间；所述第三二极管的阴极连接到所述第四电阻和第五电阻的连接点，所述第三二极管的阳极连接到所述第三电阻的第二端。

在本实用新型实施例所述的电压最值比较电路中，所述第三电阻与所述第一电阻的电阻值相等，所述第三二极管与每一所述第一二极管为相同的类型。

在本实用新型实施例所述的电压最值比较电路中，所述最值比较电路还包括第二基准电压产生单元，所述第二基准电压产生单元的输出端连接到所述第二比较器的同相输入端；所述第二基准电压产生单元包括第六电阻、第七电阻、第八电阻和第四二极管；其中，所述第六电阻的第一端连接到零电位，所述第六电阻的第二端连接到所述第二基准电压产生单元的输出端；所述第七电阻和第八电阻串联连接在高电平和零电位之间；所述第四二极管的阳极连接到所述第七电阻和第八电阻的连接点，所述第四二极管的阴极连接到所述第六电阻的第二端。

在本实用新型实施例所述的电压最值比较电路中，所述第六电阻与所述第二电阻的电阻值相等，所述第四二极管与每一所述第二二极管为相同的类型。

本实用新型实施例的一种电压最值比较电路，满足对多路电压的最值进行比较，只需两个电压比较器，且每增加一路电压输入只需要在检波单元增加一个输入端子和一个二极管即可实现电路拓展，电路拓展性较好，成本较省，在pcb板上占用的空间较小；比较单元和基准电压产生单元通过选用相同的二极管和上下拉电阻类型，能够补偿温度变化对最值比较值的影响，基准电压不随温度变化而变化，适用范围较广。

附图说明

图1是现有电压最值比较电路示意图；

图2是现有电压最值比较电路中基准电压产生电路示意图；

图3是本实用新型实施例提供的电压最值比较电路示意图；

图4是本实用新型实施例提供的电压最值比较电路中第一基准电压产生单元示意图；

图5是本实用新型实施例提供的电压最值比较电路中第二基准电压产生单元示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图3所示，是本实用新型实施例提供的一种电压最值比较电路的示意图，该电压最值比较电路用于获取n路输入电压(v1、v2、……vn)的最值，n为大于等于2的整数；电压最值比较电路包括检波单元1和比较单元2，其中：检波单元1包括n个输入端子且每一输入端子连接一路输入电压，检波单元1的输出端连接到比较单元2，并将n路输入电压中的最值输出到比较单元2的输入端；比较单元2连接到基准电压，并根据输入端的最值和基准电压的比较结果产生输出信号。

具体地，上述检波单元1包括最小值检波子单元11，比较单元2包括第一比较器21；其中，最小值检波子单元包括n个第一输入端子且每一第一输入端子连接一路输入电压，最小值检波子单元11的输出端连接到第一比较器21的同相输入端，并将n路输入电压中的最小值输出到第一比较器21的同相输入端；第一比较器21的反相输入端连接到最小值基准电压v_l。

上述最小值检波子单元11用于比较n路输入电压的大小并输出最小值，具体包括第一电阻(上拉电阻)r1和n个第一二极管(d11、d12、……d1n)；其中，第一电阻r1的第一端连接到最小值检波子单元11的输出端，第一电阻r1的第二端连接到高电平；每一第一二极管的阴极连接到一个第一输入端子，n个第一二极管的阳极并联连接到第一电阻r1的第一端。形成“线与”的形式，并输出最小值。

上述检波单元1还包括最大值检波子单元12，比较单元2包括第二比较器22；最大值检波子单元12包括n个第二输入端子且每一第二输入端子连接一路输入电压，最大值检波子单元12的输出端连接到第二比较器22的反相输入端，并将n路输入电压中的最大值输出到第二比较器22的反相输入端；第二比较器22的同相输入端连接到最大值基准电压v_h。

上述最大值检波子单元12包括第二电阻r2和n个第二二极管(d21、d22、……d2n)；其中，第二电阻r2的第一端连接到最大值检波子单元12的输出端，第二电阻r2的第二端连接到零电位gnd；每一第二二极管的阳极分别连接到一个第二输入端子，n个第二二极管的阴极并联连接到第二电阻r2的第一端，形成“线或”的形式，并输出最大值。

本实用新型实施例提供的电压最值比较电路，满足对多路电压的最值进行比较，只需两个电压比较器，且每增加一路电压输入只需要在检波单元1增加一个输入端子和一个二极管即可实现电路拓展，电路拓展性较好，成本较省，在pcb板上占用的空间较小。

如图4所示，上述电压最值比较电路还包括第一基准电压产生单元3，该第一基准电压产生单元3的输出端连接到第一比较器21的反相输入端，用于产生与n路输入电压中的最小电压进行比较的最小值基准电压v-l；该第一基准电压产生单元3具体包括第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和第三二极管d3；其中，第三电阻r3的第一端连接到高电平，第三电阻r3的第二端连接到第一基准电压产生单元3的输出端；第四电阻r4和第五电阻r5串联连接在高电平vcc和零电位gnd之间；第三二极管d3的阴极连接到第四电阻r4和第五电阻r5的连接点，第三二极管d3的阳极连接到第三电阻r3的第二端。

特别地，由于在最小值检波单元11中存在n个第一二极管，导致在比较单元2中的第一比较器21的同相输入端+电压与n路待比较电压的输入相差一个二极管如d11的压降，因此在第一基准电压产生单元3中也需设定第四电阻r4和第五电阻r5的连接点与第一比较器21的反相输入端-之间相差一个二极管的压降即第三二极管d3，而且由于二极管的导通压降随温度变化而变化，不同类型的二极管相差比较大，因此第三二极管d3需和n个第一二极管选择相同的类型。

另外由于二极管的导通压降随着其中导通电流不同而不同，因此还要保证达到比较阈值时电流一致，因此要保证第一基准电压产生单元3中的第三电阻r3与最小值检波子单元11中的第一电阻r1的电阻值相等。

本实用新型实施例提供的电压最值比较电路，通过二极管共阴极或者共阳极的方式检出多路输入电压最值的电路方案，比较单元和基准电压产生单元选用相同的二极管和上下拉电阻类型，能够补偿温度变化对最值比较值的影响，基准电压不随温度变化而变化，适用范围较广。

如图5所示，上述最值比较电路还包括第二基准电压产生单元4，该第二基准电压产生单元4的输出端连接到第二比较器22的同相输入端，用于产生与n路输入电压中的最大电压进行比较的最大值基准电压；该第二基准电压产生单元4具体包括第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8和第四二极管d4；其中，第六电阻r6的第一端连接到零电位，第六电阻r6的第二端连接到第二基准电压产生单元4的输出端；第七电阻r7和第八电阻r8串联连接在高电平和零电位之间；第四二极管d4的阳极连接到第七电阻r7和第八电阻r8的连接点，第四二极管d4的阴极连接到第六电阻r6的第二端。

同样的，由于在最大值检波子单元12中存在n个第二二极管，导致在比较单元2中的第二比较器22的反相输入端-电压与n路待比较电压的输入相差一个二极管如d21的压降，因此在第二基准电压产生单元4中也需设定第七电阻r7和第八电阻r8的连接点与第二比较器22的同相输入端-之间相差一个二极管的压降即第四二极管d4，而且由于二极管的导通压降随温度变化而变化，不同类型的二极管相差比较大，因此第四二极管d4需和n个第二二极管选择相同的类型。

由于二极管的导通压降随着其中导通电流不同而不同，因此还要保证达到比较阈值时电流一致，因此要保证第二基准电压产生单元4中的第六电阻r6与最大值检波子单元12中的第二电阻r2的电阻值相等。

在上述比较单元2中，对最小值检波子单元11和最大值检波子单元12检出的最小值和最大值电压分别通过第一比较器21和第二比较器22进行比较处理，图1中两个比较器的输出合并成一路输出vout信号，当然也可以分别输出。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型实施例的保护范围之内。因此，本实用新型实施例的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。