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【发明授权】检测电路_国家无线电监测中心检测中心;天维讯达(北京)科技有限公司;大唐联仪科技有限公司_201611193756.8 

申请/专利权人:国家无线电监测中心检测中心;天维讯达(北京)科技有限公司;大唐联仪科技有限公司

申请日:2016-12-21

公开(公告)日:2021-06-08

公开(公告)号:CN108226690B

主分类号:G01R31/52(20200101)

分类号:G01R31/52(20200101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.06.08#授权;2018.07.24#实质审查的生效;2018.06.29#公开

摘要:本发明提供了一种检测电路,包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一PNP三极管、第二PNP三极管、第一检测端、第二检测端、电源电压输入端及电源电压输出端,其中,第一PNP三极管的发射极连接电源电压输出端,第一PNP三极管的集电极通过第三电阻接地,并连接第一检测端,第一PNP三极管的基极连接第二PNP三级管的基极,第二PNP三极管的发射极连接第二电阻的一端,第二电阻的另一端连接电源电压输入端,并通过第一电阻连接电源电压输出端,第二PNP三极管的集电极通过第四电阻接地,第二PNP三极管的集电极还连接第一PNP三极管和第二PNP三级管的基极。本发明提供的检测电路低成本、低功耗、检测速度快,且运行稳定可靠。

主权项:1.一种检测电路,包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一PNP三极管、第二PNP三极管、第一检测端、第二检测端、电源电压输入端及电源电压输出端,其中,所述第一PNP三极管的发射极连接所述电源电压输出端,所述第一PNP三极管的集电极通过所述第三电阻接地,所述第一PNP三极管的集电极和所述第三电阻之间的连接点连接所述第一检测端,所述第一PNP三极管的基极连接所述第二PNP三级管的基极,所述第二PNP三极管的发射极连接所述第二电阻的第一端,所述第二电阻的第二端连接第三PNP三极管的集电极,所述第二电阻的第二端还通过所述第一电阻连接所述电源电压输出端,所述第二PNP三极管的集电极通过所述第四电阻接地,所述第二PNP三极管的集电极还连接所述第一PNP三极管和所述第二PNP三级管的基极;所述第一电阻的阻值小于所述第二电阻的阻值,述第四电阻的阻值等于所述第三电阻的阻值,且所述第四电阻的阻值远远大于第二电阻的阻值;正常供电时,所述第一PNP三极管截止,所述第一检测端为低电平、所述第二检测端为高电平;开路状态下,所述第一电阻无电流流过,所述第一PNP三极管导通、第二PNP三极管截止,所述第一检测端和第二检测端均为高电平;所述检测电路还包括:所述第三PNP三极管、NPN三极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻及开关二极管,其中,所述第六电阻串联在所述第一PNP三极管的发射极和所述第二检测端之间;所述第三PNP三极管的发射极连接所述电源电压输入端,所述第三PNP三极管的集电极连接所述第一电阻和所述第二电阻的第二端之间的连接点,所述第三PNP三极管的基极通过所述第七电阻连接所述NPN三极管的集电极,所述NPN三极管的发射极接地,所述NPN三极管的基极通过所述第八电阻连接所述开关二极管的阴极,所述开关二极管的阳极通过所述第九电阻同时连接所述电源电压输入端和所述第三PNP三极管的发射极,所述开关二极管的阳极还通过所述第十电阻接地,所述开关二极管的阴极还通过所述第六电阻连接所述第二检测端;短路时,所述第三PNP三极管S3截止,所述第一电阻无电流流过,所述第一PNP三极管S1和所述第二PNP三极管S2均截止,所述第一检测端和第二检测端均为低电平;所述第一检测端和所述第二检测端连接单片机、逻辑器件或信号指示灯。

全文数据:检测电路技术领域[0001]本发明涉及电路领域,特别是涉及一种检测电路。背景技术[0002]在电子电路设计中,开路与短路是很常见的两种电路状态。对于电路中开路、短路状态的检测以及当电路发生短路时的及时保护,是电路设计中硬件工程师必须考虑的问题。目前,虽然有很多开路、短路检测及自恢复短路保护电路,但多由比较复杂的电路组成,且用途单一。发明内容[0003]本发明提供了一种检测电路以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。[0004]根据本发明的一个方面,提供了一种检测电路,包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一PNP三极管、第二PNP三极管、第一检测端、第二检测端、电源电压输入端及电源电压输出端,其中,[0005]所述第一PNP三极管的发射极连接所述电源电压输出端,所述第一PNP三极管的集电极通过所述第三电阻接地,并连接所述第一检测端,所述第一PNP三极管的基极连接所述第二PNP三级管的基极,所述第二PNP三极管的发射极连接所述第二电阻的一端,所述第二电阻的另一端连接所述电源电压输入端,并通过所述第一电阻连接所述电源电压输出端,所述第二PNP三极管的集电极通过所述第四电阻接地,所述第二PNP三极管的集电极还连接所述第一PNP三极管和所述第二PNP三级管的基极。[0006]可选地,上述检测电路还包括:第五电阻、第六电阻,其中,所述第五电阻串联在所述第一PNP三极管的集电极和所述第一检测端之间,所述第六电阻串联在所述第一PNP三极管的发射极和所述第二检测端之间。[0007]可选地,上述检测电路还包括:第三PNP三极管、NPN三极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻及开关二极管,其中,[0008]所述第三PNP三极管的发射极连接所述电源电压输入端,所述第三PNP三极管的集电极连接所述第一电阻的一端,并同时连接所述第二电阻的一端,所述第三PNP三极管的基极通过所述第七电阻连接所述NPN三极管的集电极,所述NPN三极管的发射极接地,所述NPN三极管的基极通过所述第八电阻连接所述开关二极管的阴极,所述开关二极管的阳极通过所述第九电阻同时连接所述电源电压输入端和所述第三PNP三极管的发射极,所述开关二极管的阳极还通过所述第十电阻接地,所述开关二极管的阴极还通过所述第六电阻连接所述第二检测端。[0009]可选地,所述第一电阻的阻值小于所述第二电阻的阻值。[0010]可选地,所述第四电阻的阻值等于所述第三电阻的阻值,且所述第四电阻的阻值远远大于第二电阻的阻值。[0011]可选地,所述第一检测端和所述第二检测端连接单片机、逻辑器件、或信号指示灯。[0012]可选地,所述检测电路还包括负载电阻,所述电源电压输出端通过所述负载电阻接地。[0013]本发明提供了一种检测电路,可以实现电路的开路检测,具有低成本、低功耗、检测速度快的特点,尤其适用于通用的低电压数字电路设计。[0014]上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。[0015]根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明[0016]通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:[0017]图1是根据本发明一个实施例的检测电路示意图;[0018]图2是根据本发明一个优选实施例的检测电路示意图。具体实施方式[0019]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。[0020]目前对于开路状态、开路状态的检测及电路发生短路时的及时保护的实现方案,多为多级比较电路及延时电路构成,多用于交流、直流电源的短路保护中,且用途单一,大部分仅作开路检测电路或短路检测、保护电路使用。[0021]针对上述方案的缺陷,本发明的一个实施例提供了一种检测电路,如图1所示,包括:第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一PNP三极管Sl、第二PNP三极管S2、第一检测端DETl、第二检测端DET2、电源电压输入端VCCIN及电源电压输出端VCC0UT,其中,第一PNP三极管SI的发射极连接电源电压输出端VCCOUT,第一PNP三极管SI的集电极通过第三电阻R3接地,并连接第一检测端DETl,第一PNP三极管Sl的基极连接第二PNP三级管S2的基极,第二PNP三极管S2的发射极连接第二电阻R2的一端,第二电阻R2的另一端连接电源电压输入端VCCIN,并通过第一电阻Rl连接电源电压输出端VCC0UT,第二PNP三极管S2的集电极通过第四电阻R4接地,第二PNP三极管S2的集电极还连接第一PNP三极管Sl和第二PNP三级管S2的基极。[0022]可选地,第一检测端DETl为OpenDET,第二检测端DET2为ShortDET。[0023]优选地,在本实施例子中,第一电阻Rl的阻值小于第二电阻R2的阻值,第四电阻R4的阻值和第三电阻R3的阻值相等且远远大于第二电阻R2的阻值。[0024]基于本实施例提供的检测电路方案,为了方便描述,做以下设定:[0025]①点电压=Vl;②点电压=V2;③点电压=V3;④点电压=V4。[0026]正常供电时,因为第一电阻Rl的压降,使得V2V1。这时,检测电路内部的电流流向为标注为1的虚线箭头指示的方向,因为R2〈〈R4,使得V4〜V2V1,故第一PNP三极管Sl截止,③点无电流流过,即V3=0,则第一检测端DETl的检测结果为L0W,第二检测管脚DET2为VI,检测结果为HIGH。因此,在正常状态下,OpenDET=O,ShortDET=I。[0027]在本实施例中,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一PNP三极管Sl和第二PNP三极管S2组成的差动电路可以实现开路检测功能。开路状态下,第一电阻Rl无电流流过,Vl与V2等电势,检测电路内部的电流流向为标注为2的虚线箭头指示的方向。此时,第一PNP三极管Sl导通,第二PNP三极管S2截止,③点电压因为第一三极管Sl的导通而被拉高到VI,则第一检测端DETl的检测结果为HIGH,第二检测管脚DET2为VI,检测结果为HIGH。因此,开路状态下,OpenDET=I,ShortDET=I。[0028]基于本发明实施例提供的检测电路,不仅可以更加快速的检测出电路是否处于开路状态,而且成本低、功耗低、运行稳定可靠。[0029]根据本发明的一个优选实施例中,上述检测电路还可以包括:第五电阻R5、第六电阻R6,其中,第五电阻R5串联在第一PNP三极管Sl的集电极和第一检测端DETl之间,第六电阻R6串联在第一PNP三极管Sl的发射极和第二检测端DET2之间。[0030]优选地,第一检测端DETl和第二检测端DET2可连接至单片机、逻辑器件或引出信号指示灯。[0031]通过调整上述第五电阻R5、第六电阻R6的阻值,可以保证连接至第一检测端DETl和第二检测端DET2的单片机、逻辑器件或引出信号指示灯等器件正常工作。[0032]如图2所示,上述优选实施例中的检测电路还可以包括:第三PNP三极管S3、NPN三极管S4、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻RlO及开关二极管S5,其中,第三PNP三极管S3的发射极连接电源电压输入端VCCIN,第三PNP三极管S3的集电极连接第一电阻Rl的一端,并同时连接第二电阻R2的一端,第三PNP三极管S3的基极通过第七电阻R7连接NPN三极管S4的集电极,NPN三极管S4的发射极接地,NPN三极管S4的基极通过第八电阻R8连接开关二极管S5的阴极,S5开关二极管的阳极通过第九电阻R9同时连接电源电压输入端VCCIN和第三PNP三极管S3的发射极,开关二极管S5的阳极还通过第十电阻RlO接地,开关二极管S5的阴极还通过第六电阻R6连接第二检测端DET2。[0033]基于本优选实施例提供的检测电路,不仅可以进行开路检测,还可以进行短路检测以及短路保护,而且当短路状态消失后,还可以自行恢复。短路检测及保护功能主要由第三PNP三极管S3、NPN三极管S4、开关二极管S5、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第十电阻RlO组成的电路实现。其中,第七电阻R7、第三PNP三极管S3和NPN三极管S4组成的电路为短路检测及保护电路,而第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻RlO和开关二极管S5组成的电路为短路保护可恢复电路。[0034]为了方便描述,还做了以下设定:⑤点电压=V5;⑥点电压=V6;⑦点电压=V7。[0035]短路时,等效于①点接地,①点电压Vl=0,NPN三极管S4立即截止,检测电路内部的电流流向为标注为3的虚线箭头指示的方向。由于第三PNP三极管S3的基极没有电流流过,故第三PNP三极管S3截止,关断VCCIN到VCCOUT的供电。此时,由于①点电压V1=0,第二检测端ShortDET检测到的电压为0。同时,因第三PNP三极管S3关断,第一电阻Rl上没有电流流过,第一PNP三极管SI、第二PNP三极管S2均截止,V3=O,OpenDET检测结果为O。即在短路状态下,ShortDET=O,OpenDET=O0[0036]优选地,短路时,因V1=0,第九电阻R9至开关二极管S5通路上一直有电流通过,因此要求第九电阻R9足够大,防止过流。[0037]在本优选实施中,第十电阻RlO的作用是与第九电阻R9进行分压,使V7V6〜VI,在正常工作时开关二极管S5截止。因Vl〜V6,使NPN三极管S4导通,进而使第三PNP三极管S3导通,电路正常工作。[0038]而当短路状态消失时,在第三PNP三极管S3未导通之前,Vl=O;开关二极管S5因V7的作用导通,这里V7须保证大于开关二极管S5和NPN三极管S4的两个PN结导通电压之和1.4V,才能使NPN三极管S4的基极电压足够使其导通,进而使第三PNP三极管S3导通,从而使电路恢复正常工作。[0039]在本优选实施例中,推荐的各个电阻的及晶体管的参数如表1所示。[0040]表1[0041][0043]可选地,上述检测电路还可以包括负载电阻Rload,负载电阻Rload串联在电源电压输出端VCCOUT和地之间。[0044]基于本发明实施例提供的方案,既可以方便地检测到电路的开路或短路状态,又可以在短路状态产生时及时关断电路,保护电源芯片,并且还可以在短路状态消失后立即恢复电路的正常供电。本发明提供的检测电路还具有低成本、低功耗、检测和保护速度快的特点,尤其适用于通用的低电压数字电路设计,一般串联与电源输出端和被供电芯片的电源端之间,或者是用于对外部电路供电的接口。而且经过系统压力测试验证,本发明实施例提供的检测电路运行稳定可靠。[0045]在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。[0046]类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。[0047]此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。[0048]应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。[0049]至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

权利要求:1.一种检测电路,包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一PNP三极管、第二PNP三极管、第一检测端、第二检测端、电源电压输入端及电源电压输出端,其中,所述第一PNP三极管的发射极连接所述电源电压输出端,所述第一PNP三极管的集电极通过所述第三电阻接地,并连接所述第一检测端,所述第一PNP三极管的基极连接所述第二PNP三级管的基极,所述第二PNP三极管的发射极连接所述第二电阻的一端,所述第二电阻的另一端连接所述电源电压输入端,并通过所述第一电阻连接所述电源电压输出端,所述第二PNP三极管的集电极通过所述第四电阻接地,所述第二PNP三极管的集电极还连接所述第一PNP三极管和所述第二PNP三级管的基极。2.根据权利要求1所述的检测电路,其中,还包括:第五电阻、第六电阻,其中,所述第五电阻串联在所述第一PNP三极管的集电极和所述第一检测端之间,所述第六电阻串联在所述第一PNP三极管的发射极和所述第二检测端之间。3.根据权利要求2所述的检测电路,其中,还包括:第三PNP三极管、NPN三极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻及开关二极管,其中,所述第三PNP三极管的发射极连接所述电源电压输入端,所述第三PNP三极管的集电极连接所述第一电阻的一端,并同时连接所述第二电阻的一端,所述第三PNP三极管的基极通过所述第七电阻连接所述NPN三极管的集电极,所述NPN三极管的发射极接地,所述NPN三极管的基极通过所述第八电阻连接所述开关二极管的阴极,所述开关二极管的阳极通过所述第九电阻同时连接所述电源电压输入端和所述第三PNP三极管的发射极,所述开关二极管的阳极还通过所述第十电阻接地,所述开关二极管的阴极还通过所述第六电阻连接所述第二检测端。4.根据权利要求1-3任一项所述的检测电路,其中,所述第一电阻的阻值小于所述第二电阻的阻值。5.根据权利要求4所述的检测电路,其中,所述第四电阻的阻值等于所述第三电阻的阻值,且所述第四电阻的阻值远远大于第二电阻的阻值。6.根据权利要求1-3任一项所述的检测电路,其中,所述第一检测端和所述第二检测端连接单片机、逻辑器件、或信号指示灯。7.根据权利要求1-3任一项所述的检测电路,其中,所述检测电路还包括负载电阻,所述电源电压输出端通过所述负载电阻接地。

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