气相色谱仪的电源电路的制作方法

本实用新型涉及检测设备领域，特别涉及一种气相色谱仪的电源电路。

背景技术：

气相色谱仪在石油、化工、生物化学、医药卫生、食品工业、环保等方面应用很广。它除用于定量和定性分析外，还能测定样品在固定相上的分配系数、活度系数、分子量和比表面积等物理化学常数。

气相色谱仪的基本构造有两部分，公告号为CN201781314U的中国专利公开了一种气相色谱仪，它包括即加热单元和分析显示单元。其中，前者主要对样品进行加热，后者主要是采集加热后的样品并进行分析显示。

但企业为节约厂区成本，通常将厂区设置在农村、郊区等地方，但郊区在晚间用电高峰时期电压跌落十分明显，气相色谱仪在使用中为满足检测的及时性与快速性，通常在低电压的情况下使用，因此过低的电压将导致加热单元的输出功率较低，从而使得加热单元响应速度缓慢，导致气相色谱仪在检测过程中常常需要等待加热单元到正常温度超过1个小时的时间，因此浪费了大量的工作时间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种气相色谱仪的电源电路，具有在电压跌落时，提升电压使其保持正常工作，以提高工作效率。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种气相色谱仪的电源电路，包括：

第一升降压电路，耦接于电网以输出第一电压信号；

第二升降压电路，耦接于电网以提供气相色谱仪工作电压；

输出检测电路，耦接于第一升降压电路以接收第一电压信号并输出电压检测信号；

控制电路，耦接于输出检测电路以接收电压检测信号，并响应于电压检测信号通过提升第二升降压电路的线圈匝数以提升气相色谱仪的工作电压。

通过上述技术方案，在电网的电压正常时，通过耦合在电网取电的第二升降压电路为气相色谱仪提供额定且稳定的工作电压；此时，若电网的电压跌落，通过耦合在电网取电的第二升降压电路的电压下降，通过输出检测电路检测到电网的电压下降，从而通过控制电路提升第二升降压电路的线圈匝数来提高第二升降压电路耦合在电网上取电的电压值，从而保证气相色谱仪处在额定的工作电压下，使得气相色谱仪中的加热单元得以稳定的工作以提升工作效率；且当此时，输出检测电路检测到电网中的电压回归于正常，从而通过控制电路不再增加第二升降压电路的线圈匝数，使得第二升降压电路给予气相色谱仪正常的工作电压，这种电压改变的方式，操作简单、方便，且易于实现。

优选的，所述第一升降压电路包括变压器一次侧，与

变压器二次侧，耦接于变压器一次侧以接收电网的电压，并输出第一电压信号。

通过上述技术方案，变压器一次侧为电网中的电压，耦合在变压器一次侧上的变压器二次侧，通过两者耦合的方式，在变压器一次侧中的电压改变时，由于变压器二次侧的线圈匝数不变，从而变压器二次侧的电压相应会产生变化，从而保证输出检测电路对于第一电压信号的检测精度。

优选的，所述第二升降压电路包括串联连接的变压器三次侧和变压器四次侧；

变压器三次侧，耦接于变压器一次侧以接收电网的电压，用于提供气相色谱仪的工作电压；

变压器四次侧，耦接于变压器一次侧以接收电网的电压，用于提供气相色谱仪的提升电压；

变压器三次侧和变压器四次侧均耦接于控制电路，并受控于控制电路以将气相色谱仪的提升电压串入到工作电压中。

通过上述技术方案，第二升降压电路采用耦合在变压器一次侧上的变压器三次侧和变压器四次侧，变压器三次侧耦合在变压器一次侧上提供气相色谱仪正常时间段的工作电压，变压器四次侧耦合在变压器一次侧上提供一定额度的提升电压，即在电网电压跌落时，变压器四次侧线圈匝数提升电压的数值刚好对应于跌落的电压数值；

通过变压器三次侧和变压器四次侧相互串联，控制电路能响应于输出检测电路将变压器四次侧的线圈匝数串入到变压器三次侧中，从而通过提升变压器三次侧线圈匝数，达到将提升电压串入到气相色谱仪的工作电压中的目的，此种方式电路控制的可靠性高。

优选的，所述输出检测电路包括：

电压检测部，用于检测第一电压信号的大小，并输出相应的电压检测值；

比较部，耦接于电压检测部以接收电压检测值，并将电压检测值与预设的基准值进行比较，并根据比较结果输出相应的电压检测信号。

通过上述技术方案，当电压检测值超过预设的基准值时，即代表电网中的电压处于正常状态，此时比较部输出代表正常的电压检测信号；当电压检测值低于预设的基准值时，即代表电网的中的电压处于跌落状态，此时比较部输出异常的电压检测信号，控制电路得到电压检测信号将进行相应的控制动作，即将变压器四次侧的线圈匝数串入到变压器三次侧中。

优选的，所述比较部包括：

第三电阻，一端耦接于电压VCC；

第四电阻，一端耦接于第三电阻的另一端，其另一端接地；

比较器，同相端耦接于第三电阻与第四电阻之间的结点上，其反相端耦接于电压检测部的输出端上。

通过上述技术方案，自第三电阻与第四电阻的连接点产生所述的基准值，即基准值取自第四电阻上的电位，从而当电压检测值大于基准值时，比较器输出低电平的电压检测信号；反之，当电压检测值小于基准值时，比较器输出高电平的电压检测信号。

优选的，所述输出检测电路还包括：

延时部，耦接于比较部与控制电路之间，用于检测电压检测信号在预定时间内是否发生变化，并根据检测结果以延时输出电压检测信号。

通过上述技术方案，考虑到电网电压中跌落的时间只是暂时的情况，只是在一小段时间内处于跌落状态，通过上述方案，能够给予其一定的缓冲时间，只有电压检测部检测电网中的电压在一定时间后仍处于跌落状态，此时，耦接在比较部与控制电路之间的延时部，经过一定时间后才输出一个高电平的电压检测信号至控制电路，控制电路才得以进行相应的控制动作，以进一步提高电路的实用性。

优选的，所述延时部包括：

555延时触发器，其具有一触发端和输出端；

第一三极管，基极耦接于比较器的输出端，其集电极耦接于电压VCC，其发射极耦接于555延时触发器的触发端。

通过上述技术方案，当比较部输出的电压检测信号为高电平 ，即电网中的电压处于跌落状态，第一三极管相应导通，使得555延时触发器的触发端得电触发，在555延时触发器的延时阶段，如果比较部持续输出高电平的电压检测信号，即表示电网中的电压持续处于跌落状态，那么555延时触发器在延时结束后，输出高电平的电压检测信号至控制电路；如果在555延时触发器延时的时间段内，比较部输出的高电平电压检测信号转变为低电平，则555延时触发器失电复位，使得555延时触发器不进行延时动作，输出低电平的电压检测信号至控制电路，控制电路不进行相应的控制动作。

优选的，所述控制电路包括：

开关元件，耦接于延时部以接收延时部延时输出的电压检测信号，并输出开关信号；

执行元件，耦接于开关元件以接收开关信号，并响应于开关信号以提升第二升降压电路的线圈匝数。

通过上述技术方案，当电压检测信号为高电平时，即代表电网中的电压处于跌落状态，开关元件相应输出高电平的开关信号，执行元件响应于开关信号实现控制动作。

优选的，所述开关元件为第二三极管且执行元件为继电器，所述继电器的线圈上反并联有续流二极管。

通过上述技术方案，当电压检测信号为高电平时，即代表电网中的电压处于跌落状态，第二三极管相应导通，使得继电器的线圈得电，其触点开关实现切换动作；反之，当电压检测信号为低电平时，即代表电网中的电压处于正常状态，第二三极管相应截止，继电器不动作。

优选的，所述控制电路上耦接有指示电路，所述指示电路包括：

振荡部，受控于控制电路以输出振荡信号；

指示部，耦接于振荡部以接收振荡信号，并响应于振荡信号以实现间断指示。

通过上述技术方案，在电网中的电压处于跌落状态，控制电路进行相应控制动作时，也相应使得指示电路工作，给予工作人员间断性指示的方式，使得指示信息更加醒目。

附图说明

图1为实施例一的电路原理图；

图2为实施例一中输出检测电路的电路原理图；

图3为实施例二中输出检测电路的电路原理图；

图4为实施例二中控制电路的电路原理图；

图5为实施例三中指示电路的电路原理图。

附图标记：

1、第一升降压电路；L1、变压器一次侧；L2、变压器二次侧；

2、第二升降压电路；L3、变压器三次侧；L4、变压器四次侧；

3、输出检测电路；301、电压检测部；302、比较部；303、延时部；

R3、第三电阻；R4、第四电阻；N1、比较器；Q1、第一三极管；

4、控制电路；

Q2、第二三极管；KM1、继电器；D1、续流二极管；

5、指示电路；501、振荡部；502、指示部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：

一种气相色谱仪的电源电路，如图1所示，包括：

第一升降压电路1，耦接于电网以输出第一电压信号；

第二升降压电路2，耦接于电网以提供气相色谱仪工作电压；

输出检测电路3，耦接于第一升降压电路1以接收第一电压信号并输出电压检测信号；

控制电路4，耦接于输出检测电路3以接收电压检测信号，并响应于电压检测信号通过提升第二升降压电路2的线圈匝数以提升气相色谱仪的工作电压。

气相色谱仪通过插头等连接元件接到输入接口J1上，以获取第二升降压电路2为其提供的工作电压，本实施例对连接元件不做限定。且在晚间用电高峰时间段，通过提升第二升降压电路2的线圈匝数，来提高气相色谱仪的工作电压，使得气相色谱仪的加热单元能在正常的工作电压下工作，保证加热单元的加热功率，以提高气相色谱仪的工作效率。

以下对第一升降压电路1进行详细说明：

如图1所示，第一升降压电路1包括变压器一次侧L1与变压器二次侧L2，变压器二次侧L2耦接于变压器一次侧L1以接收电网的电压，并输出第一电压信号。第一升降压电路1还包括整流单元，整流单元由VD1~VD4二极管组成的全桥整流。

变压器二次侧L2通过耦合在变压器一次侧L1上的线圈，来获取随电网变化的第一电压信号，即电网中的电压跌落或者回升时，变压器二次侧L2的线圈匝数不变，使得变压器二次侧L2输出的第一电压信号相应做出变化，此时变压器二次侧L2上耦合出来的第一电压信号为交流信号，经过整流单元转换为稳定的直流第一电压信号，以供输出检测电路3的检测更加精准。

以下对第二升降压电路2进行详细说明：

如图1所示，第二升降压电路2包括串联连接的变压器三次侧L3和变压器四次侧L4；变压器三次侧L3耦接于变压器一次侧L1以接收电网的电压，用于提供气相色谱仪的工作电压；变压器四次侧L4耦接于变压器一次侧L1以接收电网的电压，用于提供气相色谱仪的提升电压；变压器三次侧L3和变压器四次侧L4均耦接于控制电路4，并受控于控制电路4以将气相色谱仪的提升电压串入到工作电压中。

变压器三次侧L3和变压器四次侧L4耦合的原理与变压器二次侧L2相同，此处不再进行赘述。本实施例中，变压器三次侧L3的线圈和变压器四次侧L4的线圈相互串联，变压器三次侧L3的两端分别连接在输入接口J1上，变压器四次侧L4的一端与变压器三次侧L3的线圈相连，另一端受控于控制电路4且连接于输入接口J1其中一个输入端，以便于控制电路4在变压器三次侧L3和变压器四次侧L4之间来回转换控制。

以下对输出检测电路3进行详细说明：

如图2所示，输出检测电路3包括电压检测部301和比较部302；电压检测部301用于检测第一电压信号的大小，并输出相应的电压检测值；比较部302耦接于电压检测部301以接收电压检测值，并将电压检测值与预设的基准值进行比较，并根据比较结果输出相应的电压检测信号。

电压检测部301包括第一电阻R1、第二电阻R2与第一电容C1；

第一电阻R1一端耦接于整流单元的输出端，另一端接地；第二电阻R2一端耦接于第一电阻R1的一端；第一电容C1一端耦接于第二电阻R2的另一端，另一端接地。第一电阻R1和第二电阻R2构成了分压电路，在电压检测信号流向电压检测部301时，由于第一电阻R1接地，第二电阻R2的一端连接整流单元的输出端，另一端连接于比较部302，从而上述方案中的电压检测值通过第二电阻R2来提供。

比较部302包括第三电阻R3、第四电阻R4与比较器N1；

第三电阻R3一端耦接于电压VCC，第四电阻R4一端耦接于第三电阻R3的另一端，其另一端接地，比较器N1的同相端耦接于第三电阻R3与第四电阻R4之间的结点上，进而在第三电阻R3和第四电阻R4的结点上产生基准值。

比较器N1的反相端耦接于电压检测部301的输出端上，即反相端耦接于第二电阻的另一端上，以接收电压检测值，以将电压检测值与基准值进行比较判断，在比较器N1的输出端上输出高电平或者低电平的电压检测信号。

实施例二：

基于实施例一的基础上，如图3所示，输出检测电路3还包括延时部303，延时部303耦接于比较部302与控制电路4之间，用于检测电压检测信号在预定时间内是否发生变化，并根据检测结果以延时输出电压检测信号。

延时部303包括555延时触发器和第一三极管Q1；

555延时触发器其具有一触发端和输出端；第一三极管Q1采用NPN型，其基极耦接于比较器N1的输出端，其集电极耦接于电压VCC，其发射极耦接于555延时触发器的触发端。

555延时触发器主要由555芯片及其外围电路构成，555芯片的四脚和八脚连接于第一三极管Q1的发射极，六脚通过第二电容C2连接于第一三极管Q1的发射极，二脚连接于六脚且通过第五电阻R5接地，五脚通过第三电容C3接地，一脚接地，其在上电时触发，并经过延时后从三脚输出高电平电压检测信号。本实施例中延时部303中输出的电压检测信号即为经过一定时间后延时输出的电压检测信号。

以下对控制电路4进行详细说明：

如图4所示，控制电路4包括开关元件与执行元件；

开关元件耦接于延时部303以接收延时部303延时输出的电压检测信号，并输出开关信号；执行元件耦接于开关元件以接收开关信号，并响应于开关信号以提升第二升降压电路2的线圈匝数。

开关元件为第二三极管Q2且执行元件为继电器KM1，继电器KM1的线圈上反并联有续流二极管D1。第二三极管Q2采用NPN型，第二三极管Q2的基极耦接于555芯片的三脚，继电器KM1的线圈一端连接于电压VCC，另一端连接第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2的发射极接地，继电器KM1的转换触点KM1-1分别连接在变压器三次侧L3和变压器四次侧L4上。

继电器KM1的线圈上反并联有续流二极管D1，续流二极管D1起到续流的作用，当继电器KM1的线圈断电时，残留在线圈内的电流能够通过续流二极管D1释放掉，防止对电路造成冲击。第二三极管Q2的基极与555芯片的三脚之间串联有限流电阻R6，限流电阻R6用来防止延时部303输出的电压检测信号过大。

实施例三：

基于实施例二的基础上，结合图4和图5所示，控制电路4上耦接有指示电路5，指示电路5包括振荡部501和指示部502；振荡部501受控于控制电路4以输出振荡信号；指示部502耦接于振荡部501以接收振荡信号，并响应于振荡信号以实现间断指示。指示部502通过发光二极管LED1实现警示。指示部502还包括NPN型的第三三极管Q3。振荡部501的被控端耦接于继电器KM1的常开触点KM1-2后连接电压VCC，振荡部501的输出端耦接于第三三极管Q3的基极，并控制第三三极管Q3的通断，第三三极管Q3的集电极连接于发光二极管LED1后连接电压VCC，第三三极管Q2的发射极接地，当继电器KM1的线圈得电，控制继电器KM1的常开触点KM1-2闭合，使得振荡部501工作，输出一个振荡信号，振荡信号为方波， 控制第三三极管Q3交替通断，从而使得发光二极管LED1间断性发光，以实现指示。

工作过程：

变压器二次侧L2耦合在变压器一次侧L1上以将电网电压转换为第一电压信号，输出检测电路3以接收第一电压信号且用于检测第一电压信号的大小，当电网中的电压跌落时，第一电压信号变小，从而第二电阻R2上的电压相应降低，即电压检测值下降，且当电压检测值下降到小于基准值时，经过比较器N1的比较判断，从比较器N1的输出端输出高电平信号至第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1导通，引入一个高电平至555延时触发器，使得555延时触发器开始工作，若此时电网中的电压持续处于跌落状态，555延时触发器延时一定时间后，输出一个高电平的电压检测信号至第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2导通，继电器KM1的线圈得电，从原先位于变压器三次侧L3上的继电器KM1的转换触点KM1-1切换到变压器四次侧L4上，将变压器四次侧L4的线圈串入到变压器三次侧L3中，以提高气相色谱仪的工作电压；且此时，继电器KM1的常开触点KM1-2闭合，使得振荡部501工作，输出一个振荡信号，控制第三三极管Q3交替通断，从而使得发光二极管LED1间断性发光指示；

若在输出检测电路3检测过程中，电网的电压回升至正常电压，则555延时触发器失电复位，使得555延时触发器不进行延时动作，输出低电平的电压检测信号至第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2截止，继电器KM1的转换触点KM1-1不进行相应的切换动作。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。