一种物联网智能数据采集主机的制作方法

本实用新型属于数据采集技术领域，具体涉及一种物联网智能数据采集主机。

背景技术：

在互联网行业快速发展的今天，数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域，数据采集领域已经发生了重要的变化。首先，分布式控制应用场合中的智能数据采集系统在国内外已经取得了长足的发展，其次，总线兼容型数据采集插件的数量不断增大，与个人计算机兼容的数据采集系统的数量也在增加，国内外各种数据采集机的先后问世，将数据采集带入了一个全新的时代。

物联网智能数据采集主机具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理和自动传输等功能；为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证，其具有一体性、机动性、体积小、重量轻和高性能等特点；现有的物联网智能数据采集主机通常采用蓄电池供电，在蓄电池的供电电路发生故障时，蓄电池的供电电压可能高于规定值，在没有保护电路的情况下，输出电压过高会导致数据采集主机的损坏，影响后续工作的进行，因此对数据采集主机中的蓄电池进行过压保护是十分有必要的。

技术实现要素：

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种物联网智能数据采集主机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种物联网智能数据采集主机，包括：主机内设置的蓄电池，蓄电池藕接有过压保护电路，所述过压保护电路包括：比较器、反相器、外接电源、第二NMOS管、第一电阻、三极管、第二电阻、第三NMOS管、第四电阻和第二PMOS管；

所述比较器的同相输入端连接蓄电池的供电电压，比较器的反相输入端外接基准电压，比较器的电源端连接外接电源，比较器的接地端接地，比较器的输出端连接反相器的输入端，反相器的输出端连接三极管的基极，三极管的集电极连接第二NMOS管的栅极，第二NMOS管的源极接地，第二NMOS管的漏极通过第一电阻连接蓄电池电压端，三极管的发射极接地，三极管的集电极通过第二电阻连接第二NMOS管的漏极，三极管的集电极还连接第三NMOS管的漏极，第三NMOS管的源极接地，第三NMOS管的漏极通过第四电阻连接蓄电池电压端，第三NMOS管的栅极连接漏极，第三NMOS管的漏极还连接第二PMOS管的栅极，第二PMOS管的漏极连接蓄电池电压端，第二PMOS管的源极为电源输出端连接负载。

优选地，所述三极管的集电极与第三NMOS管的漏极之间还连接有第三电阻。

优选地，所述反相器的输出端与三极管的基极之间还连接有静电防护电路，静电防护电路包括第一PMOS管和第一NMOS管；所述第一PMOS管的源极连接外接电源，第一PMOS管的漏极连接反相器的输出端，第一PMOS管的栅极分别连接反相器的输出端和外接电源，反相器的输出端还连接第一NMOS管的漏极，第一NMOS管的源极接地，第一NMOS管的栅极还分别连接反相器的输出端和地端。

优选地，所述第一PMOS管的栅极与反相器的输出端之间还连接有第一电容，第一NMOS管的栅极和反相器的输出端之间还连接有第二电容。

优选地，所述比较器采用的芯片型号为LM193。

本实用新型的有益效果是：通过设置过压保护电路，在过压情况下及时断开蓄电池的供电，避免数据采集主机的损坏，保证后续工作的正常运行，节约维修成本；同时该过压保护电路的工作功耗低，成本低，结构简单，电路工作稳定性高，安全可靠，使用MOS管作开关管，更加节能。

附图说明

图1是本实用新型所述过压保护电路的电路原理图。

附图标记：VB-蓄电池电压端，U-比较器，U0-基准电压，VCC-外接电源，C-反相器，P1-第一PMOS管，C1-第一电容，N1-第一NMOS管，C2-第二电容，R1-第一电阻，T1-三极管，N2-第二NMOS管，R2-第二电阻，N3-第三NMOS管，R4-第四电阻，P2-第二PMOS管，UOUT-电源输出端，R3-第三电阻。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种物联网智能数据采集主机，包括：主机内设置的蓄电池，蓄电池藕接有过压保护电路，所述过压保护电路包括：比较器U、反相器C、外接电源VCC、第二NMOS管N2、第一电阻R1、三极管T1、第二电阻R2、第三NMOS管N3、第四电阻R4和第二PMOS管P2；

所述比较器U的同相输入端连接蓄电池的供电电压VI，比较器U的反相输入端外接基准电压U0，比较器U的电源端连接外接电源VCC，比较器U的接地端接地，比较器U的输出端连接反相器C的输入端，反相器C的输出端连接三极管T1的基极，三极管T1的集电极连接第二NMOS管N2的栅极，第二NMOS管N2的源极接地，第二NMOS管N2的漏极通过第一电阻R1连接蓄电池电压端VB，三极管T1的发射极接地，三极管T1的集电极通过第二电阻R2连接第二NMOS管N2的漏极，三极管T1的集电极还连接第三NMOS管N3的漏极，第三NMOS管N3的源极接地，第三NMOS管N3的漏极通过第四电阻R4连接蓄电池电压端VB，第三NMOS管N3的栅极连接漏极，第三NMOS管N3的漏极还连接第二PMOS管P2的栅极，第二PMOS管P2的漏极连接蓄电池电压端VB，第二PMOS管P2的源极为电源输出端UOUT连接负载；

具体地，所述比较器U用于将蓄电池供电主线上的供电电压VI与基准电压U0进行比较，所述基准电压U0为过压的电压阈值，供电电压VI可通过常规的采样电阻进行采集，在此不作赘述；

若为过压状态时，供电电压VI大于基准电压U0，比较器U输出高电平信号，高电平信号经过反相器C转换为低电平信号，三极管T1为NPN型三极管，三极管T1的基极接收低电平信号截止，此时第二NMOS管N2的栅极经过第二电阻R2接收蓄电池电压VB的高电压信号导通，由于第二NMOS管N2的导通接地，此时第三NMOS管N3的栅极接收低电平信号截止，第二PMOS管P2的栅极接收蓄电池电压VB的高电压信号截止，此时电源输出端UOUT无电压输出，蓄电池不再为物联网智能数据采集主机等负载供电，保护了数据采集主机不被过压状态而损坏；

若蓄电池的电压处于正常状态时，供电电压VI小于基准电压U0，此时比较器U输出低电平信号，低电平信号经过反相器C转换为高电平信号，三极管T1的基极接收高电平信号导通，由于三极管T1的导通接地，此时第二NMOS管N2的栅极电压被拉低，第二NMOS管N2截止，第三NMOS管N3的栅极通过第二电阻R2和第一电阻R1连接蓄电池电压VB，第三NMOS管N3接收高电平信号导通，由于第三NMOS管N3的导通接地，此时第二PMOS管P2的栅极接收低电平信号导通，电源输出端UOUT正常输出电压，蓄电池进行正常供电；

该过压保护电路的工作功耗低，成本低，结构简单，电路工作稳定性高，安全可靠，使用MOS管作开关管，更加节能。

所述三极管T1的集电极与第三NMOS管N3的漏极之间还连接有第三电阻R3；所述第三电阻R3为限流电阻，提高电路稳定性。

所述反相器C的输出端与三极管T1的基极之间还连接有静电防护电路，静电防护电路包括第一PMOS管P1和第一NMOS管N1；所述第一PMOS管P1的源极连接外接电源VCC，第一PMOS管P1的漏极连接反相器C的输出端，第一PMOS管P1的栅极分别连接反相器C的输出端和外接电源VCC，反相器C的输出端还连接第一NMOS管N1的漏极，第一NMOS管N1的源极接地，第一NMOS管N1的栅极还分别连接反相器C的输出端和地端；所述静电防护电路就是为了消除静电，提高耐压值，当人体接触芯片时，瞬态电压超过电路的正常工作电压时，PMOS管和NMOS管同时击穿，为瞬态电流提供通路，使内部电路免遭超额电压击穿或超额电流的过热烧毁。

所述第一PMOS管P1的栅极与反相器C的输出端之间还连接有第一电容C1，第一NMOS管N1的栅极和反相器C的输出端之间还连接有第二电容C2；所述第一电容C1和第二电容C2用于提高PMOS管和NMOS管的耦合速度，尽快击穿MOS管。

所述比较器U采用的芯片型号为LM193；LM193具备低功耗，灵敏度高的优点。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。