CN115967066A - 一种输出稳压*** - Google Patents
一种输出稳压*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN115967066A CN115967066A CN202310253269.XA CN202310253269A CN115967066A CN 115967066 A CN115967066 A CN 115967066A CN 202310253269 A CN202310253269 A CN 202310253269A CN 115967066 A CN115967066 A CN 115967066A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- output
- current
- circuit
- limiting protection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims 8
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种输出稳压***，属于智能用电技术领域。本发明的***包括稳压电源和稳压电路和限流保护电路，稳压电源有两路输出，一路输出通过稳压电路连接至外置模块，一路输出连接MCU，限流保护电路的使能端通过第一分压电路连接到稳压电源，在第一分压电路输出的电压小于使能动作电压阈值时，关断电压输出，并根据设置的保护动作电流值，判断稳压电源所连接的外置模块流过最大电流是否存在异常，并在异常情况下关断电压输出，当外置模块出现故障时，关断输出的电压避免MCU掉电，保护了用电设备正常工作不受外置模块影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种输出稳压***，属于智能用电技术领域。
背景技术
在智能用电领域，智能电能表、集中器和采集器等用电设备常用电力线载波（或无线模块）作为远程通讯方式，为方便更换，载波通讯（或无线通讯）模块常常作为一个外置模块***到用电设备中，其工作电压由用电设备提供，为了保障通讯效果，对用电设备的输出电压要求稳压输出，且纹波小于千分之一。在用电设备设计中，一般将此作为电源的设计要求，往往忽略了当外置模块出现故障时，由于故障电流过大，将用电设备的电源拉低，造成用电设备不能正常工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种输出稳压***，用以解决外置模块故障造成用电设备的MCU无法使用的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
本发明的一种输出稳压***，包括稳压电源和稳压电路，稳压电源包括有两路输出，一路输出通过稳压电路连接至外置模块，一路输出用于连接MCU，该稳压***还包括限流保护电路，所述限流保护电路的输入端与稳压电路的输出端连接，限流保护电路的输出端用于连接外置模块；所述限流保护电路的使能端通过第一分压电路连接到稳压电源，用于在第一分压电路输出的电压小于使能动作电压阈值时，关断电压输出，并用于根据设置的保护动作电流值，判断稳压电源所连接的外置模块流过最大电流是否存在异常，并在异常情况下关断电压输出。
有益效果：本发明的输出稳压***内的电路，在现有的用电设备的电源电路上进行改进，增加了限流保护电路，通过设置过流保护动作电流值，判断稳压电源所连接的外置模块流过最大电流是否存在异常，并在异常情况下关断电压输出。通过第一分压电路检测是否在外置模块出现故障时导致电源电压异常，当第一分压电路输出的电压小于使能动作电压阈值时，则外置模块出现故障，非MCU异常，关断当前电压输出，对外置模块进行断电。保护了用电设备正常工作不受外置模块影响。
进一步地，MCU的检测端通过第二分压电路连接到稳压电源，用于第二分压电路电压小于掉电检测电压阈值时，关断MCU。
有益效果：本发明稳压电源还通过第二分压电路连接到MCU，为MCU进行掉电的判断，当MCU掉电过大，小于掉电阈值时迅速切断电源供电，增加使用安全性，避免用电设备损坏。
进一步地，该电路还包括输出保护电路，所述输出保护电路包括第一滤波器组、第二滤波器和二极管，所述二极管的正极连接到限流保护电路的输出端，负极用于连接外置模块，用于截止反向电压输入到稳压电路，所述第一滤波器组包括用于设置在限流保护电路输出端与二极管正极之间的两个滤波器，所述第二滤波器的一端连接到二极管负极，另一端接地，用于滤除干扰信号，所述干扰信号包括高频信号和静电信号。
有益效果：本发明的输出保护电路采用二极管，二极管具备反向截止功能，使反向的电流不能输出到稳压电路，保护稳压芯片不受接口输入电压影响而损坏，增加用电设备使用寿命；电压滤波器过滤掉高频信号和静电信号这些干扰信号，保证了该电路的安全性，保证用电设备不受干扰信号影响正常使用。
进一步地，所述限流保护电路包括限流保护芯片、电阻和调时器，所述限流保护芯片的VIN端连接到输出稳压电路的输出端，OUT端连接到输出保护电路的输入端，EN端连接第一分压电路的输出端，ILIM端通过电阻接地，SS端通过调时器接地。
有益效果：本发明的限流保护电路采用限流保护芯片、调整电阻和调时器。通过改变调整电阻的参数，设定电流保护设定电流动作保护阈值，当外置模块出现故障，导致负载电流过大，一旦超过电流动作阈值，自动切断输出电压，当外置故障解除，电流小于动作阈值，会自动恢复输出。
进一步地，所述稳压电路包括稳压输出芯片、第三滤波器和第四滤波器，所述稳压输出芯片用于根据外置模块工作电压选用对应输出电压规格，所述第三滤波器设置在稳压输出芯片输入端，所述第四滤波器设置在稳压输出芯片的输出端，用于对该芯片的输入、输出电压进行滤波。
有益效果：本发明中的稳压电路的两个电压滤波器对电压进行滤波，使整流后的脉动直流电压变成相对稳定的直流电压，并使电压纹波在千分之一以下，稳压输出芯片根据外置模块规格选用对应输出电压，防止输出电流过大对外置模块造成损坏，进而保证电路安全性。
进一步地，所述滤波器为电容。
有益效果：电容作为电压滤波器，利用其充放电特征，使整流后的电压过滤变成相对稳定的电压，防止电路各部分供电电压因负载变化而变化，利用电容对电压的缓冲作用，滤除高频及脉冲的影响。
进一步地，使能动作电压阈值大于掉电检测电压阈值。
有益效果：第一分压电路电压要大于使能动作电压阈值，该电路电压正常输出，第二分压电路电压大于掉电检测电压阈值，MCU正常启动。使能动作电压阈值要大于掉电检测电压阈值，使外置模块故障时，能够触发限流保护电路输出关断保护，而不触发用电设备进入掉电状态，不影响设备正常工作，起双重保护作用，可靠性更高。
附图说明
图1是本发明的实施例中输出稳压的电路原理图；
图2是本发明的实施例中整流稳压原理电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示的一种输出稳压***，包括稳压电路、限流保护电路和输出保护电路。
稳压电路包括稳压输出芯片U1和两个电压滤波器，其中电压滤波器采用电容C1和电容C2。稳压输出芯片的输入端连接到用电设备的稳压电源，输出端连接到限流保护电路的输入端，滤波电容C1一端连接到稳压输出芯片输入端，另一端接地，滤波电容C2一端连接到稳压输出芯片的输出端，另一端接地。用电设备（如智能电能表、集中器、采集器等设备）的稳压电源VHH输入到稳压电路将纹波系数控制在输出电压的千分之一以下。具体而言，稳压电源电压VHH经过滤波电容C1对电压进行滤波后输入到稳压输出芯片，稳压输出芯片根据外置模块（载波通讯模块或无线通讯模块）的工作电压选用对应输出电压规格，该输出电压经过滤波电容C2，对电压进行滤波，将纹波系数控制在输出电压的千分之一。
限流保护电路包括了限流保护芯片U2、电阻R4、调时电容C3以及分压电路，其中分压电路采用R1、R2、R3三个电阻进行分压。具体而言，如图1所示，限流保护芯片的VIN端连接到稳压电路的输出端，OUT端连接到输出保护电路的输入端，ILIM端通过电阻R4后接地，SS端通过调时电容C3接地，使能端EN/Fault连接到第一分压电路中的电阻R1和电阻R2之间。其中，第一分压电路中的电阻R1、电阻R2、电阻R3依次串联在稳压电源VHH输出端，电阻R3另一端接地，分压节点设置在电阻R1和电阻R2之间。根据外置模块工作需要的最大电流，调整电阻R4的参数，使过流保护动作电流值的设置比外置模块的最大电流稍大一点，如最大电流为250mA,可以将动作电流值设置在280mA，以留有余量，防止误动作。动作时间通过电容C3来进行调节。
正常工作时，由于外置模块工作电流远小于设置的过流保护动作电流值，不会触发限流保护芯片U2过流保护动作，其能正常输出电压给外置模块，供模块工作使用，当外置模块发生故障时，故障电流一旦大于设置的过流保护动作电流值，触发限流保护芯片过流保护动作，关断输出，保护用电设备不受外置模块故障影响。
输出保护电路包括电压滤波器、二极管D1，其中电压滤波器采用滤波电容CD1、滤波电容C4和滤波电容C5。二极管D1正极端通过两个并联的滤波电容CD1、C4连接到限流保护电流的输出端，二极管D1负极连接到滤波电容C5，并输出电压VCC为外置模块供电。限流保护电路输出的电压经滤波电容CD1、滤波电容C4进行滤波，在经过二极管D1后通过滤波电容C5滤除高频和静电等干扰信号，输出电压VCC为外置模块供电。二极管D1具备反向截止功能，使反向电压无法进入到稳压输出芯片的输出端，保护稳压输出芯片不受接口输入电压影响而损坏。
其中如图2所示，稳压电源VHH是由外部输入电压（通常为市民供电的电压220V）经过变压器T1降压，经过整流桥VC1整流后得到的。稳压电源包括有两路输出，一路输出通过稳压电路连接至外置模块（上述原理过程中已详细描述），一路输出还连接到MCU。稳压电源VHH经过电阻R7和电阻R8分压后，输入到MCU，MCU对第二分压电路输出的电压进行检测，根据第二分压PWRDET1处电压大于设定的掉电电压阈值启动MCU，将稳压电源电压VHH输出到稳压电路。若PWRDET1处电压小于设定的掉电电压阈值，用电设备进入掉电状态，关断MCU。
稳压电源VHH经电阻R1、电阻R2和电阻R3分压的第一分压PWRDET2输入到限流保护芯片U2的使能端（EN端），当外置模块出现故障后，导致电源电压出现短暂异常情况，当输入到使能端的电压小于使能动作电压阈值，关断电压输出。PWRDET2处电压要设置在PWRDET1处电压之上，使模块故障电流能够触发限流保护芯片U2输出关断保护，而不触发用电设备进入掉电状态，不影响用电设备中的MCU工作，起双重保护作用，可靠性更高。
根据上述原理，用电设备输出的稳压电源上增加限流保护电路及输出保护电路，在输出电路上串联一个限流保护芯片和电阻，通过调整电阻的参数，设定电流动作保护阈值，当外置模块出现故障，导致负载电流过大，超过电流动作阈值时，自动切断输出电压，从而保护用电设备的MCU不受模块故障影响，当外置故障解除，电流小于动作阈值，会自动恢复输出。设置使能动作电压阈值大于掉电检测电压阈值，输入到使能端的电压小于使能动作电压阈值，关断电压输出。在用电设备的电源电路上增加MCU保护功能和限流保护功能，使输出电压不仅满足稳压输出和纹波小于千分之一，还在外置模块出现故障将电源拉低时，切断稳压电路的输出，从而保护电源不被拉低至掉电电压阈值，不影响MCU正常工作。
Claims (7)
1.一种输出稳压***，包括稳压电源和稳压电路，稳压电源包括有两路输出，一路输出通过稳压电路连接至外置模块，一路输出用于连接MCU，其特征在于，该稳压***还包括限流保护电路，所述限流保护电路的输入端与稳压电路的输出端连接，限流保护电路的输出端用于连接外置模块；所述限流保护电路的使能端通过第一分压电路连接到稳压电源，用于在第一分压电路输出的电压小于使能动作电压阈值时，关断电压输出，并用于根据设置的保护动作电流值，判断稳压电源所连接的外置模块流过最大电流是否存在异常，并在异常情况下关断电压输出。
2.根据权利要求1所述的输出稳压***，其特征在于，MCU的检测端通过第二分压电路连接到稳压电源，用于在第二分压电路输出的电压小于掉电检测电压阈值时，关断MCU。
3.根据权利要求1或2所述的输出稳压***，其特征在于，该电路还包括输出保护电路，所述输出保护电路包括第一滤波器组、第二滤波器和二极管，所述二极管的正极连接到限流保护电路的输出端，负极用于连接外置模块，用于截止反向电压输入到稳压电路，所述第一滤波器组包括用于设置在限流保护电路输出端与二极管正极之间的两个滤波器，所述第二滤波器的一端连接到二极管负极，另一端接地，用于滤除干扰信号，所述干扰信号包括高频信号和静电信号。
4.根据权利要求3所述的输出稳压***，其特征在于，所述限流保护电路包括限流保护芯片、调整电阻、调时器，所述限流保护芯片的VIN端连接到输出稳压电路的输出端，OUT端连接到输出保护电路的输入端，EN端连接第一分压电路的输出端，ILIM端通过调整电阻接地，SS端通过调时器接地。
5.根据权利要求1所述的输出稳压***，其特征在于，所述稳压电路包括稳压输出芯片、第三滤波器和第四滤波器，所述稳压输出芯片用于根据外置模块工作电压选用对应输出电压规格，所述第三滤波器设置在稳压输出芯片输入端，所述第四滤波器设置在稳压输出芯片的输出端，用于对该芯片的输入、输出电压进行滤波。
6.根据权利要求5所述的输出稳压***，其特征在于，所述滤波器为电容。
7.根据权利要求2所述的输出稳压***，其特征在于，使能动作电压阈值大于掉电检测电压阈值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310253269.XA CN115967066A (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种输出稳压*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310253269.XA CN115967066A (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种输出稳压*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115967066A true CN115967066A (zh) | 2023-04-14 |
Family
ID=87363583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310253269.XA Pending CN115967066A (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种输出稳压*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115967066A (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090039849A1 (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-12 | Taejin Technology Co., Ltd. | Ultra low dropout voltage regulator |
| CN204304412U (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-29 | 深圳市振华微电子有限公司 | 一种开关电源及其过流保护电路 |
| CN106953297A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-07-14 | 青岛东软载波科技股份有限公司 | 一种保护电路 |
| CN107222028A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-09-29 | 青岛东软载波科技股份有限公司 | 一种用电信息采集设备停电上报实现方法及电路 |
| CN208027556U (zh) * | 2018-04-09 | 2018-10-30 | 广西盛洲电力科技有限公司 | 一种电力线宽带载波抄表*** |
| CN213426022U (zh) * | 2020-05-09 | 2021-06-11 | 贵州电网有限责任公司 | 模组化电能表可插拔模块过电流阻断自恢复电路 |
| CN213846228U (zh) * | 2020-09-18 | 2021-07-30 | 上海闻泰电子科技有限公司 | 电子设备的供电电路及电子设备 |
| CN113189536A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-07-30 | 宁波迦南智能电气股份有限公司 | 一种智能表掉电检测方法及电路 |
| CN114167101A (zh) * | 2021-12-04 | 2022-03-11 | 国网河南省电力公司 | 一种电能表载波电源保护电路 |
| CN216216887U (zh) * | 2021-10-25 | 2022-04-05 | 深圳市中创电测技术有限公司 | 一种在线电力宽带载波信息采集存储装置 |
-
2023
- 2023-03-16 CN CN202310253269.XA patent/CN115967066A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090039849A1 (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-12 | Taejin Technology Co., Ltd. | Ultra low dropout voltage regulator |
| CN204304412U (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-29 | 深圳市振华微电子有限公司 | 一种开关电源及其过流保护电路 |
| CN106953297A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-07-14 | 青岛东软载波科技股份有限公司 | 一种保护电路 |
| CN107222028A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-09-29 | 青岛东软载波科技股份有限公司 | 一种用电信息采集设备停电上报实现方法及电路 |
| CN208027556U (zh) * | 2018-04-09 | 2018-10-30 | 广西盛洲电力科技有限公司 | 一种电力线宽带载波抄表*** |
| CN213426022U (zh) * | 2020-05-09 | 2021-06-11 | 贵州电网有限责任公司 | 模组化电能表可插拔模块过电流阻断自恢复电路 |
| CN213846228U (zh) * | 2020-09-18 | 2021-07-30 | 上海闻泰电子科技有限公司 | 电子设备的供电电路及电子设备 |
| CN113189536A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-07-30 | 宁波迦南智能电气股份有限公司 | 一种智能表掉电检测方法及电路 |
| CN216216887U (zh) * | 2021-10-25 | 2022-04-05 | 深圳市中创电测技术有限公司 | 一种在线电力宽带载波信息采集存储装置 |
| CN114167101A (zh) * | 2021-12-04 | 2022-03-11 | 国网河南省电力公司 | 一种电能表载波电源保护电路 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "SGM2523 芯片手册", pages 1, Retrieved from the Internet <URL:https://www.elecfans.com/p/xc-2500314590.html> * |
| 侯鸾 等: "智能电表电源分析与设计", 自动化与仪表, no. 1, pages 73 - 76 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107222028B (zh) | 一种用电信息采集设备停电上报实现方法及电路 | |
| CN111983298B (zh) | 一种开关量采集电路和方法 | |
| CN102882380B (zh) | 具有输出短路保护功能的多路输出反激电源及保护方法 | |
| CN208874344U (zh) | 主电源与备用电源切换电路以及切换装置 | |
| CN214255866U (zh) | 一种输电线上双线圈内外环型取能装置 | |
| CN106992684B (zh) | 反激式电源***及其控制方法 | |
| CN111193317A (zh) | 一种终端设备掉电保护电路 | |
| CN211859710U (zh) | 防晃电与过流保护联动控制装置 | |
| CN113054754A (zh) | 一种双线圈内外环型感应取能*** | |
| CN107666305B (zh) | 智能开关 | |
| CN110768364A (zh) | 一种用于空管设备的机房电力装置 | |
| CN203632566U (zh) | 一种用于led驱动的次级反馈高效集成多重保护恒压控制电路 | |
| CN117394671A (zh) | 一种与功率模块均压电阻串联应用的取能电源拓扑及方法 | |
| CN110207341B (zh) | 驱动控制电路和空调器 | |
| CN115967066A (zh) | 一种输出稳压*** | |
| CN210899755U (zh) | 一种大功率无频闪led电源*** | |
| CN212343314U (zh) | 一种用于电源模组的可关断电源ic的主备电转换检测电路 | |
| CN211508929U (zh) | 电源控制电路 | |
| CN114221428A (zh) | 一种bms供电*** | |
| CN209979769U (zh) | 一种采集终端备电补丁盒 | |
| CN208890353U (zh) | 打嗝时间控制电路及包含该电路的开关电源 | |
| CN108964436B (zh) | 一种开关电源启动电路 | |
| CN213125654U (zh) | 一种智能化电表 | |
| CN217879480U (zh) | 一种三相交流电输入缺相警报硬件线路 | |
| CN112821745B (zh) | 一种应用于商用车的电源转换*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230414 |