專利名稱：一種電源欠電壓檢測電路的制作方法
一種電源欠電壓檢測電路技術領域
本發(fā)明屬于電源保護技術領域，尤其涉及一種電源欠電壓檢測電路。
技術背景
在要求較高的電源電路設計中，一般都要進行各電源的檢測以判斷電源工作的 狀態(tài)，以便在超出設定的電壓值時對電源進行保護而不至于燒壞電源或者產生其它意外 事故，其中欠壓檢測是最常見的檢測方式。
電源檢測的目的是預防電源在短路或其它異常狀態(tài)下出現(xiàn)安全事故?，F(xiàn)有的電 源檢測通常采用如下的兩種方式之一一種是電源內部檢測，比如供電電源自己具有欠 壓保護功能，這種保護不是十分及時準確，原因是電源都有一定的功率余量，外部電路 短路等有時還在電源允許的功率范圍內，可是已經(jīng)存在安全隱患；另一種方式是另加電 路，當檢測到異常電壓波動比如欠壓時，給出一個電平，由控制器件比如CPU等發(fā)出重 新復位或者關斷電源的指令，從而保護設備不再出現(xiàn)安全隱患。另加電路的方式雖能 起到檢測電源電壓的作用，但是電路大多較為繁雜，性價比差，極大地影響了其推廣使 用。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種電源欠電壓檢測電路，旨在解決對電源欠電壓進行 檢測的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種電源欠電壓檢測電路，所述的檢測電路包括三極 管，所述三極管基極連接需要檢測的電源，集電極連接電源控制端，所述需要檢測的電 源電壓下降到設定值時，所述三極管集電極電壓反轉，用來向所述電源控制端輸出欠電 壓報警信號。
更具體的，所述檢測電路包括電源(VDD)、PNP型三極管(Qll)、電阻R1、 電阻R2和電阻R3，其中所述電阻Rl—端連接所述電源控制端，另一端連接至三極管 (Qll)的集電極，所述電源(VDD)連接所述三極管(Qll)的發(fā)射極，所述電阻R2—端 接地，另一端連接所述三極管(Qll)的集電極，所述三極管(Qll)的基極通過所述電阻 R3連接所述需要檢測的電源。
更具體的，所述三極管(Qll)工作在從截止轉向飽和導通的臨界狀態(tài)，所述三 極管(Qll)基極電壓下降到設定值時，所述三極管(Qll)從截止轉向飽和導通，其集電 極由高電平轉向低電平，用來向所述電源控制端輸出欠電壓報警信號。
更具體的，所述檢測電路還包括電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7和電源 VCC，所述電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7串聯(lián)后連接所述電源VCC，所述電阻 R3連接所述電阻R5和電阻R6的連接點。
更具體的，所述檢測電路還包括二極管Dl、二極管D2和二極管D3;所述二極 管Dl的正極連接所述電阻R4和電阻R5的連接點，負極連接需要檢測的電壓源Vl ；所述二極管D2正極連接所述電阻R5和電阻R6的連接點，負極連接需要檢測的電壓源V2 ； 所述二極管D3正極連接所述電阻R6和R7的連接點，負極連接需要檢測的電壓源V3。
更具體的，所述檢測電路包括電源(VDD)、NPN型三極管(Q21)、電阻R1、 電阻R2和電阻R3，其中所述電阻Rl—端連接所述電源控制端，另一端連接至三極管 (Q21)的集電極，所述電源(VDD)通過所述電阻R2連接所述三極管(Q21)的集電極， 所述三極管(Q21)的基極通過所述電阻R3連接所述需要檢測的電源。
更具體的，所述三極管(Q21)工作在從飽和導通轉到截止的臨界狀態(tài)，所述三 極管(Q21)基極電壓下降到設定值時，所述三極管(Q21)從飽和導通轉到截止，其集電 極由低電平轉向高電平，用來向所述電源控制端輸出欠電壓報警信號。
更具體的，所述檢測電路還包括電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7和電源 VCC,所述電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7串聯(lián)后連接所述電源VCC，所述電阻 R3連接所述電阻R5和電阻R6的連接點。
更具體的，所述檢測電路還包括二極管Dl、二極管D2和二極管D3;所述二極 管Dl的正極連接所述電阻R4和電阻R5的連接點，負極連接需要檢測的電壓源Vl ；所 述二極管D2正極連接所述電阻R5和電阻R6的連接點，負極連接需要檢測的電壓源V2 ； 所述二極管D3正極連接所述電阻R6和R7的連接點，負極連接需要檢測的電壓源V3。
更具體的，所述電源控制端用來根據(jù)所述欠電壓報警信號控制所述需要檢測電 壓源關斷或者復位。
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術的不足，通過對三極管外圍電路的設置，如NPN型三極管 或者PNP型三極管，使NPN型三極管工作在接近截止尚在飽和導通狀態(tài)，PNP型三極管 工作在接近飽和導通但尚在截止狀態(tài)，三極管基極連接需要檢測的一路或多路電壓源， 集電極連接電源控制端如CPU，當需要檢測的電壓源電壓下降到設定值時，PNP型三極 管由截止變?yōu)轱柡蛯?，NPN型三極管由飽和導通變?yōu)榻刂?，三極管集電極電壓反轉， 給CPU提供欠電壓報警信號。本發(fā)明提供的技術方案只采用一只三極管就能解決多路電 源檢測的問題，效率高，電路簡潔，性價比高，極具應用前景。


圖1是本發(fā)明第一實施例的電源欠電壓檢測電路的電路圖2是本發(fā)明第二實施例的電源欠電壓檢測電路的電路圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供的技術方案是通過對三極管外圍電路的設置，如NPN型三極管或 者PNP型三極管，使NPN型三極管工作在接近截止尚在飽和導通狀態(tài)(從飽和導通轉向 截止的臨界狀態(tài))，PNP型三極管工作在接近飽和導通但尚在截止狀態(tài)(從截止轉向飽 和導通狀態(tài))，三極管基極連接需要檢測的一路或多路電壓源，集電極連接電源控制端如 CPU,當需要檢測的電壓源電壓下降到設定值時，PNP型三極管由截止變?yōu)轱柡蛯ǎ?NPN型三極管由飽和導通變?yōu)榻刂梗龢O管集電極電壓反轉，給CPU提供欠電壓報警信 號。
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明第一實施例的電源欠電壓檢測電路如圖1所示，包括PNP型三極管Q11、 電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電源VDD、電源 VCC、二極管D1、二極管D2和二極管D3。其中，電阻Rl —端連接CPU的I/O輸入 口，另一端連接至三極管Qll的集電極，其中R2為三極管的負載電阻，電阻R4、電阻 R5、電阻R6和電阻R7為分壓電阻。電源VDD給三極管Qll的發(fā)射極提供電壓，三極 管Qll的基極連接電阻R3。本實施例的電源欠電壓檢測電路可以對一路或多路電源進行 檢測，檢測電壓路數(shù)增多時，應適當增加電壓分壓級數(shù)，即增加分壓電阻的數(shù)量；并且 每路電壓接入時要通過二極管隔離開，如圖1所示的三路Vl (如9V)、V2(如3.3V)和 V3(如1.8V)，VI、V2、和V3分別經(jīng)過二極管D1、二極管D2和二極管D3隔離后接 入需要檢測的電壓源，電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7串聯(lián)后連接電源VCC(如 12V)，二極管Dl的正極連接電阻R4和電阻R5的連接點，二極管D2的正極連接電阻R5 和電阻R6的連接點，二極管D3的正極連接電阻R6和R7的連接點，各個二極管的負極 要連接被檢測電源一端，目的是防止電源升高對檢測電路的影響。
如上所示，本發(fā)明實施例的電源欠電壓檢測電路利用了三極管Qll在共發(fā)射極 放大電路下的反向放大的特性，三極管Qll基級電壓變化和集電極電壓變化趨勢相反， 并成比例的放大。當需要檢測的電源電壓VCC、VI、V2、和V3中有一路或者多路電壓 下降到設定值時，三極管Qll的基極電壓下降，三極管Qll由截止變?yōu)轱柡蛯ǎ浼?電極電壓反轉，給CPU提供欠電壓報警信號。
如圖1所示的電路中，通過對電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7進行設置， 使三極管Qll處于接近飽和導通但尚在截止狀態(tài)，此時如果電阻R3右端的電壓再稍稍下 降比如0.2-0.3V，那么三極管Qll集電極的狀態(tài)將會由高電平轉向低電平。
電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7設置時一般準從如下公式VDD = VCC/ (R4+R5+R6+R7) X (R6+R7)。按照上述的公式，選擇電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻 R7的值，使得二極管Dl與電阻R4的連接點的電壓值與需要檢測電壓源Vl的正常電壓 值一致(如9V)，二極管D2與電阻R5的連接點的電壓值與需要檢測電壓源V2的正常電 壓值一致(如3.3V)，二極管D3與電阻R6的連接點的電壓值與需要檢測電壓源V3的正 常電壓值一致(如1.8V)。
圖1中二極管D1、二極管D2和二極管D3的引入，在電壓源電壓過高時，二極 管D1、二極管D2和二極管D3將處于截止狀態(tài)，以保證欠電壓檢測電路的正常工作。
此外，由于二極管D1、二極管D2和二極管D3需要有一定的壓差(如0.6V)才 能導通，電源電壓VCC、VI、V2、和V3的電壓下降小于0.6V時，Qll的工作狀態(tài)是 不發(fā)生變化的，當VCC、VI、V2、和V3繼續(xù)下降，比如VCC由12V下降到10V，Vl 由9V下降到8.4V，V2由3.3V下降到2.7V，V3由1.8V下降到1.2V，則二極管導通， 三極管Qll因基極電位發(fā)生變化由截止變?yōu)轱柡蛯ǎ浼姌O電壓反轉，給CPU提供 欠電壓報警信號。
本發(fā)明第二實施例的電源欠電壓檢測電路如圖2所示，包括NPN型三極管 Q2U電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電源VDD、電源VCC、二極管D1、二極管D2和二極管D3。其中，電阻Rl —端連接CPU的I/O輸 入口，另一端連接至三極管Q21的集電極，其中R2為三極管Q21的負載電阻，電阻R4、 電阻R5、電阻R6和電阻R7為分壓電阻。電源VDD給三極管Q21的集電極提供電壓， 三極管Q21的基極連接電阻R3。本實施例的電源欠電壓檢測電路可以對一路或多路電源 進行檢測，檢測電壓路數(shù)增多時，應適當增加電壓分壓級數(shù)，即增加分壓電阻的數(shù)量； 并且每路電壓接入時要通過二極管隔離開，如圖1所示的三路Vl (如9V)、V2(如3.3V) 和V3 (如1.8V)，VI、V2、和V3分別經(jīng)過二極管Dl、二極管D2和二極管D3隔離后 接入需要檢測的電壓源，電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7串聯(lián)后連接電源VCC (如 12V)，二極管Dl的正極連接電阻R4和電阻R5的連接點，二極管D2的正極連接電阻R5 和電阻R6的連接點，二極管D3的正極連接電阻R6和R7的連接點，各個二極管的負極 要連接被檢測電源一端，目的是防止電源升高對檢測電路的影響。
如上所示，本發(fā)明實施例的電源欠電壓檢測電路利用了三極管Q21在共發(fā)射極 放大電路下的反向放大的特性，三極管Q21基級電壓變化和集電極電壓變化趨勢相反， 并成比例的放大。當需要檢測的電源電壓VCC、VI、V2、和V3中有一路或者多路電壓 下降到設定值時，三極管Q21的基極電壓下降，三極管Q21由飽和導通變?yōu)榻刂梗浼?電極電壓反轉，給CPU提供欠電壓報警信號。
如圖2所示的電路中，通過對電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7進行設置， 使三極管Q21處于接近截止尚在飽和導通狀態(tài)，此時如果電阻R3右端的電壓再稍稍下降 比如0.2-0.3V，那么三極管Q21集電極的狀態(tài)將會由低電平轉為高電平。
電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7設置時一般準從如下公式0.7V = VCC/ (R4+R5+R6+R7) XR7。按照上述的公式，選擇電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7的 值，使得二極管Dl與電阻R4的連接點的電壓值與需要檢測電壓源Vl的正常電壓值一致 (如9V)，二極管D2與電阻R5的連接點的電壓值與需要檢測電壓源V2的正常電壓值一 致(如3.3V)，二極管D3與電阻R6的連接點的電壓值與需要檢測電壓源V3的正常電壓 值一致(如1.8V)。
圖2中二極管D1、二極管D2和二極管D3的引入，在電壓源電壓過高時，二極 管D1、二極管D2和二極管D3將處于截止狀態(tài)，以保證欠電壓檢測電路的正常工作。
此外，由于二極管D1、二極管D2和二極管D3需要有一定的壓差(如0.6V)才 能導通，電源電壓VCC、VI、V2、和V3的電壓下降小于0.6V時，Q21的工作狀態(tài)是 不發(fā)生變化的，當VCC、VI、V2、和V3繼續(xù)下降，比如VCC由12V下降到10V，Vl 由9V下降到8.4V，V2由3.3V下降到2.7V，V3由1.8V下降到1.2V，則二極管導通， 三極管Q21由飽和導通變?yōu)榻刂?，其集電極電壓反轉，給CPU提供欠電壓報警信號。
圖1和圖2中，當三極管Qll或者三極管Q21的集電極電壓反轉時，其基極將 向CPU輸出信號，信號被CPU接收后將對電源采用保護措施，如關斷電源或者復位，從 而對電路進行保護。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的 精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之 內。權利要求
1.一種電源欠電壓檢測電路，其特征在于，所述的檢測電路包括三極管，所述三極 管基極連接需要檢測的電源，集電極連接電源控制端，所述需要檢測的電源電壓下降到 設定值時，所述三極管集電極電壓反轉，用來向所述電源控制端輸出欠電壓報警信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的檢測電路，其特征在于，所述檢測電路包括電源(VDD)、 PNP型三極管(Q11)、電阻R1、電阻R2和電阻R3，其中所述電阻Rl—端連接所述 電源控制端，另一端連接至三極管(Qll)的集電極，所述電源(VDD)連接所述三極管 (Qll)的發(fā)射極，所述電阻R2—端接地，另一端連接所述三極管(Qll)的集電極，所述 三極管(Qll)的基極通過所述電阻R3連接所述需要檢測的電源。
3.根據(jù)權利要求2所述的檢測電路，其特征在于，所述三極管(Qll)工作在從截 止轉向飽和導通的臨界狀態(tài)，所述三極管(Qll)基極電壓下降到設定值時，所述三極管 (Qll)從截止轉向飽和導通，其集電極由高電平轉向低電平，用來向所述電源控制端輸 出欠電壓報警信號。
4.根據(jù)權利要求2所述的檢測電路，其特征在于，所述檢測電路還包括電阻R4、電 阻R5、電阻R6、電阻R7和電源VCC，所述電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7串聯(lián) 后連接所述電源VCC，所述電阻R3連接所述電阻R5和電阻R6的連接點。
5.根據(jù)權利要求3所述的檢測電路，其特征在于，所述檢測電路還包括二極管Dl、 二極管D2和二極管D3 ；所述二極管Dl的正極連接所述電阻R4和電阻R5的連接點， 負極連接需要檢測的電壓源Vl ；所述二極管D2正極連接所述電阻R5和電阻R6的連接 點，負極連接需要檢測的電壓源V2;所述二極管D3正極連接所述電阻R6和R7的連接 點，負極連接需要檢測的電壓源V3。
6.根據(jù)權利要求1所述的檢測電路，其特征在于，所述檢測電路包括電源(VDD)、 NPN型三極管(Q21)、電阻R1、電阻R2和電阻R3，其中所述電阻Rl—端連接所述 電源控制端，另一端連接至三極管(Q21)的集電極，所述電源(VDD)通過所述電阻R2 連接所述三極管(Q21)的集電極，所述三極管(Q21)的發(fā)射極接地，所述三極管(Q21) 的基極通過所述電阻R3連接所述需要檢測的電源。
7.根據(jù)權利要求6所述的檢測電路，其特征在于，所述三極管(Q21)工作在從飽 和導通轉到截止的臨界狀態(tài)，所述三極管(Q21)基極電壓下降到設定值時，所述三極管 (Q21)從飽和導通轉到截止，其集電極由低電平轉向高電平，用來向所述電源控制端輸 出欠電壓報警信號。
8.根據(jù)權利要求6所述的檢測電路，其特征在于，所述檢測電路還包括電阻R4、電 阻R5、電阻R6、電阻R7和電源VCC，所述電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7串聯(lián) 后連接所述電源VCC，所述電阻R3連接所述電阻R5和電阻R6的連接點。
9.根據(jù)權利要求8所述的檢測電路，其特征在于，所述檢測電路還包括二極管D1、 二極管D2和二極管D3 ；所述二極管Dl的正極連接所述電阻R4和電阻R5的連接點， 負極連接需要檢測的電壓源Vl ；所述二極管D2正極連接所述電阻R5和電阻R6的連接 點，負極連接需要檢測的電壓源V2 ；所述二極管D3正極連接所述電阻R6和R7的連接 點，負極連接需要檢測的電壓源V3。
10.根據(jù)權利要求1所述的檢測電路，其特征在于，所述電源控制端用來根據(jù)所述欠 電壓報警信號控制所述需要檢測電壓源關斷或者復位。
全文摘要
本發(fā)明適用于電源保護技術領域，提供了一種電源欠電壓檢測電路，所述的檢測電路包括三極管，所述三極管基極連接需要檢測的電源，集電極連接電源控制端，所述需要檢測的電源電壓下降到設定值時，所述三極管集電極電壓反轉，用來向所述電源控制端輸出欠電壓報警信號。本發(fā)明提供的技術方案只采用一只三極管就能解決多路電源檢測的問題，效率高，電路簡潔，性價比高，極具應用前景。
文檔編號G01R31/42GK102023285SQ20091019009
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月16日 優(yōu)先權日2009年9月16日
發(fā)明者王安偉, 蔡浩勇 申請人:深圳Tcl新技術有限公司