一种用于监测开关电源工作状态的电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于监测开关电源工作状态的电路，结构简单易实现，开关电源输出电流检测模块和开关电源输出电压检测模块的设置，便于了解工作时开关电源的输出电流、输出电压情况，温度检测模块的设置，便于了解工作时开关电源所处的环境温度，PWM波脉宽检测模块的设置，便于了解工作时开关电源中控制开关管通断的PWM波脉宽，开关管电流检测模块的设置，便于了解工作时开关电源中流经开关管的电流大小，是否存在质量缺陷，发现潜在风险。

【技术实现步骤摘要】
一种用于监测开关电源工作状态的电路
本技术涉及一种用于监测开关电源工作状态的电路。
技术介绍
电力系统二次设备中，常采用开关电源供电，开关电源是功率电路，长期工作在高电压、大电流、高温状态下，如果其中某些关键器件存在质量缺陷，或由于热设计不合理，在长期的电应力作用下，可能会导致器件性能劣化，如果不能及时发现这种性能变化并进行维修更换，最终会造成电源失效，装置无法正常运行。现有技术一般只对输出电流或输出电压进行检测，并不能很好的了解开关电源中关键器件是否存在质量缺陷或热设计是否不合理等。
技术实现思路
本技术克服了上述技术的不足，提供了一种用于监测开关电源工作状态的电路。为实现上述目的，本技术采用了下列技术方案：一种用于监测开关电源工作状态的电路，包括有开关电源输出电流检测模块1、开关电源输出电压检测模块2、用于检测环境温度的温度检测模块3、用于对开关电源中控制开关管通断的PWM波进行脉宽检测的PWM波脉宽检测模块4、用于对开关电源中流经开关管的电流大小进行检测的开关管电流检测模块5、以及用于对检测数据进行处理的处理器6，所述开关电源输出电流检测模块1检测信号输出端、开关电源输出电压检测模块2检测信号输出端、温度检测模块3检测信号输出端、PWM波脉宽检测模块4检测信号输出端、开关管电流检测模块5检测信号输出端分别与所述处理器6连接。如中所述的一种用于监测开关电源工作状态的电路，所述开关电源输出电流检测模块1采用芯片型号为ACS758的电流传感器U1，所述电流传感器U1的第4引脚作为检测电流输入端，第5引脚作为检测电流输出端，第3引脚作为所述开关电源输出电流检测模块1的检测信号输出端与所述处理器6连接。如上所述的一种用于监测开关电源工作状态的电路，所述开关电源输出电压检测模块2包括有电阻R1、电阻R2、以及型号为MCP6022的运算放大器U3A，所述电阻R1一端作为所述开关电源输出电压检测模块2的电压输入正极连接端用于与开关电源的电压输出正极连接端连接，所述电阻R1另一端与所述电阻R2一端、运算放大器U3A同相输入端相连接，所述电阻R2另一端作为所述开关电源输出电压检测模块2的电压输入负极连接端用于与开关电源的电压输出负极连接端连接，所述运算放大器U3A的反相输入端与运放输出端连接后作为所述开关电源输出电压检测模块2检测信号输出端与所述处理器6连接。如上所述的一种用于监测开关电源工作状态的电路，所述温度检测模块3包括有型号为MCP6022的运算放大器U3B、热敏电阻RT、以及电阻R3，所述电阻R3一端接+5V电压，所述电阻R3另一端与所述热敏电阻RT一端、运算放大器U3B同相输入端相连接，所述热敏电阻RT另一端接地，所述运算放大器U3B反相输入端与运放输出端连接后作为所述温度检测模块3的检测信号输出端与所述处理器6连接。如上所述的一种用于监测开关电源工作状态的电路，所述PWM波脉宽检测模块4包括有电阻R4、电阻R5、以及型号为4N25的光耦U4，所述电阻R5一端作为所述PWM波脉宽检测模块4的电压输入正极连接端用于与开关电源中控制开关管通断的PWM控制脉冲输出端连接，所述电阻R5另一端与所述光耦U4中的发光二极管正极连接，所述光耦U4中的发光二极管负极作为所述PWM波脉宽检测模块4的电压输入负极连接端用于与开关电源输入公共端连接，所述光耦U4中的接收管集电极与所述电阻R4一端连接后作为所述PWM波脉宽检测模块4的检测信号输出端与所述处理器6连接，所述电阻R4另一端接3.3V电压，所述光耦U4中的接收管发射极接地。如上所述的一种用于监测开关电源工作状态的电路，所述开关管电流检测模块5采用芯片型号为ACS758的电流传感器U2，所述电流传感器U2的第4引脚作为检测电流输入端，第5引脚作为检测电流输出端，第3引脚作为所述开关管电流检测模块5的检测信号输出端与所述处理器6连接。如上所述的一种用于监测开关电源工作状态的电路，所述处理器6采用型号为STM32G031的MCU。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本案结构简单易实现，所述开关电源输出电流检测模块和开关电源输出电压检测模块的设置，便于了解工作时开关电源的输出电流、输出电压情况，所述温度检测模块的设置，便于了解工作时开关电源所处的环境温度，所述PWM波脉宽检测模块的设置，便于了解工作时开关电源中控制开关管通断的PWM波脉宽，所述开关管电流检测模块的设置，便于了解工作时开关电源中流经开关管的电流大小，是否存在质量缺陷，发现潜在风险。2、本案所述开关电源输出电压检测模块中电阻R1与电阻R2构成电阻分压电路，如此，所述开关电源的输出电压与所述运算放大器U3A同相输入端的电压成比例关系，然后经过运算放大器U3A进行信号放大，其有利于对输出电压中mV级小信号的测量，最后输出给所述处理器，从而检测出开关电源的输出电压和纹波变化情况，而通过检测纹波变化情况可以间接了解开关电源输出端所接电解电容的工作状态，电容性能是否下降，起到早期诊断的作用。附图说明图1是本案的电路图。具体实施方式以下通过实施例对本技术特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1所示，一种用于监测开关电源工作状态的电路，包括有开关电源输出电流检测模块1、开关电源输出电压检测模块2、用于检测环境温度的温度检测模块3、用于对开关电源中控制开关管通断的PWM波进行脉宽检测的PWM波脉宽检测模块4、用于对开关电源中流经开关管的电流大小进行检测的开关管电流检测模块5、以及用于对检测数据进行处理的处理器6，所述开关电源输出电流检测模块1检测信号输出端、开关电源输出电压检测模块2检测信号输出端、温度检测模块3检测信号输出端、PWM波脉宽检测模块4检测信号输出端、开关管电流检测模块5检测信号输出端分别与所述处理器6连接。如上所述，本案结构简单易实现，所述开关电源输出电流检测模块1和开关电源输出电压检测模块2的设置，便于了解工作时开关电源的输出电流、输出电压情况，所述温度检测模块3的设置，便于了解工作时开关电源所处的环境温度，所述PWM波脉宽检测模块4的设置，便于了解工作时开关电源中控制开关管通断的PWM波脉宽，所述开关管电流检测模块5的设置，便于了解工作时开关电源中流经开关管的电流大小，是否存在质量缺陷，发现潜在风险。如上所述，具体实施时，所述开关电源输出电流检测模块1采用芯片型号为ACS758的电流传感器U1，所述电流传感器U1的第4引脚作为检测电流输入端，第5引脚作为检测电流输出端，电流传感器U1相当于一个100uΩ的电阻串联在开关电源的输出端电流线路上，其对开关电源的输出电流电压影响较小，第3引脚作为所述开关电源输出电流检测模块1的检测信号输出端与所述处理器6连接，第3引脚输出正比于电流传感器U1输入电流的电压，如此，便于检测开关电源的输出电流大小。如上所述，具体实施时，所述开关电源输出电压检测模块2包括有电阻R1、电阻R2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测开关电源工作状态的电路，其特征在于包括有开关电源输出电流检测模块(1)、开关电源输出电压检测模块(2)、用于检测环境温度的温度检测模块(3)、用于对开关电源中控制开关管通断的PWM波进行脉宽检测的PWM波脉宽检测模块(4)、用于对开关电源中流经开关管的电流大小进行检测的开关管电流检测模块(5)、以及用于对检测数据进行处理的处理器(6)，所述开关电源输出电流检测模块(1)检测信号输出端、开关电源输出电压检测模块(2)检测信号输出端、温度检测模块(3)检测信号输出端、PWM波脉宽检测模块(4)检测信号输出端、开关管电流检测模块(5)检测信号输出端分别与所述处理器(6)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于监测开关电源工作状态的电路，其特征在于包括有开关电源输出电流检测模块(1)、开关电源输出电压检测模块(2)、用于检测环境温度的温度检测模块(3)、用于对开关电源中控制开关管通断的PWM波进行脉宽检测的PWM波脉宽检测模块(4)、用于对开关电源中流经开关管的电流大小进行检测的开关管电流检测模块(5)、以及用于对检测数据进行处理的处理器(6)，所述开关电源输出电流检测模块(1)检测信号输出端、开关电源输出电压检测模块(2)检测信号输出端、温度检测模块(3)检测信号输出端、PWM波脉宽检测模块(4)检测信号输出端、开关管电流检测模块(5)检测信号输出端分别与所述处理器(6)连接。


2.根据权利要求1所述的一种用于监测开关电源工作状态的电路，其特征在于所述开关电源输出电流检测模块(1)采用芯片型号为ACS758的电流传感器U1，所述电流传感器U1的第4引脚作为检测电流输入端，第5引脚作为检测电流输出端，第3引脚作为所述开关电源输出电流检测模块(1)的检测信号输出端与所述处理器(6)连接。


3.根据权利要求1所述的一种用于监测开关电源工作状态的电路，其特征在于所述开关电源输出电压检测模块(2)包括有电阻R1、电阻R2、以及型号为MCP6022的运算放大器U3A，所述电阻R1一端作为所述开关电源输出电压检测模块(2)的电压输入正极连接端用于与开关电源的电压输出正极连接端连接，所述电阻R1另一端与所述电阻R2一端、运算放大器U3A同相输入端相连接，所述电阻R2另一端作为所述开关电源输出电压检测模块(2)的电压输入负极连接端用于与开关电源的电压输出负极连接端连接，所述运算放大器U3A的反相输入端与运放输出端连接后作为所述开关电源输出电压检测模块(2)检测信号输出端与所述处理器(6)连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：文兵，吕海涛，邱国梁，郭盛发，李华，
申请(专利权)人：华能瑞金发电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：江西;36