一种具有双重保护电路的稳压器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种稳压器，更具体地，是一种具有双重保护电路的稳压器。


背景技术：

[0002]
稳压器是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和不合用电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。
[0003]
但是现有的稳压器仅通过mcu芯片检测输出电压，从而判断是否过压，起到保护效果，当mcu芯片发生故障，无法进行判断，此时如果持续输出，存在很大的安全隐患。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种具有双重保护电路的稳压器。
[0005]
本实用新型所解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有双重保护电路的稳压器，包括主板，其中，主板上设有控制单元、电压检测单元、输出单元、基准电压单元以及比较单元，输出单元上设有控制端，控制单元与控制端连接，电压检测单元与基准电压单元通过比较单元比较，比较单元的输出端与控制端连接。
[0006]
采用控制单元进行控制，使得整体控制更加迅速，通过电压检测单元检测到的电压，传输至控制单元，从而形成控制效果。而且比较单元的设置，起到双重保护的效果，当输出电压与基准电压单元比较后，若超出范围，则比较单元输出低电平，则输出单元失电从而切断输出电压。
[0007]
其中，控制端包括电阻r7以及三极管q7，比较单元的输出端与三极管q7的集电极连接，控制单元通过电阻r7与三极管q7的基级连接，三极管q7的发射极接地，三极管q7的集电极与输出单元连接。
[0008]
采用三极管当控制开关，结构简单实用。
[0009]
其中，还包括指示灯led，比较单元的输出端通过正向指示灯led与三极管q7的集电极连接。
[0010]
通过指示灯进行指示效果，当电路在正常运行中，指示灯为常亮状态，当电路出现故障时，指示灯熄灭。
[0011]
其中，基准电压单元为tl431稳压电路。
[0012]
基准电压单元采用tl431稳压电路的设置，使得基准电压更为稳定，不易受其他元器件的影响。
[0013]
其中，电压检测单元包括第一支路以及第二支路，第一支路与控制单元连接，第二支路与比较单元连接。
[0014]
电压检测单元采用两个开关支路的设置，两个作用，一、分压，降低输出电压的检测标准，二、防干扰，防止控制单元影响第二支路与比较单元之间的连接效果。
[0015]
其中，比较单元包括比较器芯片，比较器芯片为lm393。
[0016]
采用此种比较器芯片，稳定性更好，比较更为精准。
[0017]
其中，还包括两个串联的开关二极管，开关二极管与比较器芯片的电源端连接。
[0018]
开关二极管串联，起到防高过电源电压和负脉冲作用。
[0019]
其中，还包括电源单元，电源单元包括一级电压以及二级电压。
[0020]
采用多个电压设置，使得整体电路的配合性更好，不同的电压给不同的电路供电。
[0021]
其中，控制单元包括mcu芯片，mcu芯片上设有若干个io端口，功率选择电路包括至少两个开关支路，每个开关支路分别与对应的io端口连接，mcu芯片判断每个开关支路是否导通从而确定初始功率。
[0022]
通过判断开关支路的通断形成多组信号的产生，对应不同的功率选择，使得整体判断更为精准。例如，两个开关支路，开代表信号“1”，断代表信号“0”，那两个开关支路就会产生4组信号，同理三个开关支路形成8组信号，4个开关支路形成16组信号。
[0023]
其中，还包括拨码开关，拨码开关设有与开关支路对应的开关数。
[0024]
通过拨码开关，使得主板加工更为方便，而且使用者操作也极为方便。
[0025]
其中，控制单元内设有瞬间过流缓冲时间，当实际功率瞬间大于初始功率并超出瞬间过流缓冲时间，控制单元控制输出单元动作。
[0026]
瞬间过流缓冲时间的设置，使得对电路起到一定的保护作用，防止由于电压波动引发信号错误，导致无输出，影响到实际的使用。
[0027]
其中，瞬间过流缓冲时间为1-3s。
[0028]
瞬间过流缓冲时间的具体限定，进一步保障电路整体的运行，同时也防止过压时间过长，导致主板上电子元器件的使用寿命。
[0029]
其中，输出单元包括继电器驱动电路。
[0030]
其中，继电器驱动电路上设有大功率二极管。
[0031]
采用大功率二极管的设置，使得继电器高效可靠运行。
[0032]
其中，还包括报警单元，控制单元控制报警单元动作。
[0033]
报警单元的设置，起到报警效果，此处可以通过蜂鸣器或喇叭或指示灯进行报警效果。
[0034]
其中，还包括校准单元，控制单元内设有预设电压，校准单元动作，控制单元将电压恢复至预设电压。
[0035]
采用校准单元的设置，可以快速恢复到预设电压，从而保证电路整体的稳定性。
[0036]
其中，还包括风冷控制单元以及温度检测单元，当温度检测单元检测温度并传输至控制单元，控制单元控制风冷控制单元驱动风机工作。
[0037]
通过温度检测单元以及风冷控制单元的设置，当内部温度升高，超出一定温度可以通过风机进行散热。此处风冷控制单元与风机连接，其具体为当稳压器内的主变压器温度升至50℃，温度检测单元检测到温度，风冷控制单元控制风机启动散热。当主变压器温度升至115℃直接切断输出电压，待主变压器降到80℃恢复供电效果。
附图说明
[0038]
图1是本实用新型实施例1的电路图；
[0039]
图2是本实用新型实施例1中对应的功率选择表。
具体实施方式
[0040]
实施例1：
[0041]
参照附图1-2所示，一种具有双重保护电路的稳压器，包括主板、主变压器以及风机。主板上的输入电源通过主变压器工作进入，风机则是起到散热效果，此均为公知技术，故本实施例中并不展开描述。
[0042]
主板上设有控制单元、电压检测单元、电流检测单元、输出单元、报警单元、校准单元、风冷控制单元、温度检测单元、电源单元、基准电压单元、比较单元以及功率选择电路。
[0043]
控制单元包括mcu芯片，mcu芯片上设有若干个io端口，每个io端口对应连接不同的单元，如与电压检测单元连接读取电压值；与电流检测单元连接读取电流值；与输出单元连接控制输出单元动作；与报警单元连接控制报警；与校准单元连接形成校准效果；与风冷控制单元连接控制风机工作；与温度检测单元连接读取温度值；与功率选择电路连接读取预设功率值。进一步，控制单元内设有瞬间过流缓冲时间，当实际功率瞬间大于初始功率并超出瞬间过流缓冲时间，控制单元控制输出单元动作。瞬间过流缓冲时间的设置，使得对电路起到一定的保护作用，防止由于电压波动引发信号错误，导致无输出，影响到实际的使用。此处，瞬间过流缓冲时间为1-3s，优选为1s。瞬间过流缓冲时间的具体限定，进一步保障电路整体的运行，同时也防止过压时间过长，导致主板上电子元器件的使用寿命。此处mcu芯片为高精度芯片，具体为n76e885芯片。此处需要说明的是，p0.4out端口用于检测输出电压，p3.1端口则是与控制端连接。
[0044]
电压检测单元具体为检测电压，并传输至mcu芯片，此处检测的电压为输出电压。需要说明的是，电压检测电路形式很多，故此处不展开描述。
[0045]
电压检测单元包括第一支路以及第二支路，第一支路与控制单元连接，其具体结构为，第二支路为，输出原始端通过串联电阻r23、电阻r24以及电阻r25，电阻r25的另一端分别与电阻r99、可调电阻rv1、电容c5以及p0.4out端口。电阻r99的另一端与可调电阻rv1另一端以及电阻r26连接，电阻r26另一端接地，电容c5另一端接地。
[0046]
第一支路为，输出原始端通过串联电阻r22、电阻r20以及正向二极管m7连接，二极管m7的负极分别与比较器芯片的-级、电容c9的正极、电阻r17连接，电容c9的负极与电阻r17的另一端接地。
[0047]
电压检测单元采用两个开关支路的设置，两个作用，一、分压，降低输出电压的检测标准，二、防干扰，防止控制单元影响第二支路与比较单元之间的连接效果。
[0048]
基准电压单元为tl431稳压电路，其具体结构为，一级电压vcc与电阻r14连接，电阻r14分别与tl431的阴极、电阻rs5、电阻r15连接，电阻rs5与比较器芯片的+级连接，电阻r15另一端分别与tl431的参考级、电阻r12连接，电阻r12另一端、tl431的阳极均接地。基准电压单元采用tl431稳压电路的设置，使得基准电压更为稳定，不易受其他元器件的影响。
[0049]
比较单元包括比较器芯片，比较器芯片为lm393。比较器芯片的电源端与二级电压vdd连接，两个串联的开关二极管反方向与电源端连接，即电源端与开关二极管的负极连接，开关二极管的正极接地。进一步，两个开关二极管之间还与mcu芯片的p0.5 258v端口连接，此处电路不详细展开描述。
[0050]
比较器芯片的+端通过电阻rs6与输出端连接。输出端分别与电阻rs4、指示灯led正极连接，rs4的另一端接二级电压vdd。
[0051]
控制端包括电阻r7、指示灯led以及三极管q7，比较单元的输出端通过正向设置的指示灯led与三极管q7的集电极连接，p3.1端口与三极管q7的基级连接，三极管q7的发射极接地，三极管q7的集电极与输出单元连接。
[0052]
电源单元包括一级电压以及二级电压，此处一级电压为vcc，二级电压为vdd，二级电压为比较器芯片以及mcu芯片供电。以及电压为基准电压单元供电，此处一级电压通过电阻r39与二级电压连接。采用多个电压设置，使得整体电路的配合性更好，不同的电压给不同的电路供电。
[0053]
电流检测单元具体为检测电流，并传输至mcu芯片，此处检测的电流为输出电流。需要说明的是，电压检测电路形式很多，故此处不展开描述。此处需要说明的是，因为p=ui，故实际功率为输出电压*输出电流。
[0054]
输出单元包括继电器驱动电路，继电器驱动电路上设有大功率二极管。采用大功率二极管的设置，使得继电器高效可靠运行。
[0055]
报警单元的设置，起到报警效果，此处可以通过蜂鸣器或喇叭或指示灯进行报警效果。当整个稳压器出现故障，控制单元即控制报警，起到警示效果。
[0056]
校准单元包括一个复位开关，控制单元内设有预设电压，按下复位开关即可以将电压恢复至预设电压。
[0057]
温度检测单元上设有温度传感器，实时检测稳压器内的温度，并传输至mcu芯片。
[0058]
风冷控制单元与风机控制连通，当内部温度升高，超出一定温度可以通过风机进行散热。此处风冷控制单元与风机连接，其具体为当稳压器内的主变压器温度升至50℃，温度检测单元检测到温度，风冷控制单元控制风机启动散热。当主变压器温度升至115℃直接切断输出电压，待主变压器降到80℃恢复供电效果。
[0059]
功率选择电路包括至少两个开关支路以及拨码开关，拨码开关设有与开关支路对应的开关数，即通过拨码开关控制每个开关支路的开断。本实施例中以三个开关支路为例，两个开关支路分别与对应的io端口连接，三个开关支路产生8组信号，开代表信号“1”，断代表信号“0”，其具体额功率选择对应表为附图2所示。
[0060]
采用此种电路设置，通过预设初始功率，此处为输出功率，通过检测输出电压以及电流，计算出实际的输出功率，从而判断实际功率与初始功率之间的差异，如果超出初始功率，则控制输出单元停止工作。此种电路，使得主板起到通用效果，不同功率的稳压器，可以通用一个主板，仅需要调整功率选择电路即可，而且在使用过程中，使用者也可以自主调节，使得整个稳压器的使用范围更大。
[0061]
采用控制单元进行控制，使得整体控制更加迅速，通过电压检测单元检测到的电压，传输至控制单元，从而形成控制效果。而且比较单元的设置，起到双重保护的效果，当输出电压与基准电压单元比较后，若超出范围，则比较单元输出低电平，则输出单元失电从而切断输出电压。
[0062]
其具体的工作原理为，正常状态下，比较器芯片输出端为高电平，指示灯led点亮，p3.1端口输出低电平，使得输出单元动作。
[0063]
当输出电压过压时，p3.1端口输出高电平，使得三极管不工作，输出单元同样不工作。
[0064]
当输出电压突然高压或mcu芯片故障无法动作时，比较器芯片输出低电平使得三
极管不工作，输出单元同样也不工作，同时指示灯led熄灭。