[发明专利]多区间电压比较器

说明书

一种多区间电压比较器，多个不同的阈值电压分别连接至多个比较器的同相输入端，输入电压同时连接至多个比较器的反相输入端；阈值电压最低的比较器直接采用正单电源进行供电，其他比较器均采用可控电源进行供电；比较器采用可控电源供电时，只有在所有阈值电压比其低的比较器全部输出低电平时，可控电源向其正电源端进行供电，否则可控电源停止向其正电源端进行供电；比较器采用可控电源供电且可控电源停止向其正电源端进行供电时，输出低电平。所述多区间电压比较器用于补偿式交流稳压器时，将交流电源电压采样值与多个阈值电压进行比较，输出的触发选通控制值控制晶闸管开关组中双向晶闸管的通断组合状态，工作过稳定可靠。

技术领域

本发明涉及电子技术及电源技术领域，尤其是一种多区间电压比较器。

背景技术

现有的补偿式交流稳压器，其优点是稳压范围宽，波形几乎没有失真，整机效率高，负载适应性强。其原理是对输入电压的高低进行判断，分成多个电压区间自动控制补偿变压器上初级绕组的不同绕组线圈的投切，利用初级侧工作绕组和次级绕组的变比关系，或者通过调整初级绕组上所加电压的方式，提供双向多档的电压补偿，从而实现调压稳压的目的。

将输入电压与多个阈值电压进行比较，对输入电压的高低进行判断及分电压区间进行控制，目前主要采用单片机、PLC等控制进行模数转换，然后进行判断分区并控制电子开关切换，优点是控制灵活，分区数量易于调整，但模数转换及控制器处理均有时间延迟，实时性较差，单片机、PLC等存在的程序飞跑、死机等问题也会造成稳压器失效，或者是因控制逻辑错误造成电源短路故障。采用多个比较器与多个阈值电压进行比较，实时性好，但需要对多个比较器的输出进行译码，或者说其他逻辑运算，才能得到与每个电压区间相对应的有效控制信号，且分区数量不易调整。

发明内容

为了解决现有输入电压的多区间分区及补偿式交流稳压器所存在的问题，本发明提供了一种包括M-1个比较器的多区间电压比较器，将输入电压与M-1个不同的阈值电压进行比较，输出多区间电压比较值；M-1个不同的阈值电压分别连接至M-1个比较器的同相输入端，输入电压同时连接至M-1个比较器的反相输入端；M-1个比较器中，阈值电压最低的比较器采用电源直接供电，其他比较器均采用可控电源进行供电；比较器采用可控电源供电时，只有在所有阈值电压比其低的比较器全部输出低电平时，可控电源向其正电源端进行供电，否则可控电源停止向其正电源端进行供电；比较器采用可控电源供电且可控电源停止向其正电源端进行供电时，输出低电平。

M-1个不同的阈值电压分别为M个区间电压的M-1个中间分隔电压值。

比较器采用可控电源供电时，使用或非门实现比较器可控电源供电功能；比较器的正电源端连接至或非门的输出端，或非门的输入端分别连接至所有阈值电压比其高的比较器的输出端。

每个采用可控电源供电的比较器的输出端分别接一个下拉电阻。

多区间电压比较值为M位，其中有且只有一位有效。多区间电压比较值中的有效位是高电平有效，多区间电压比较值由M-1个比较器的输出值和最高区间判断值组成，当M-1个比较器的输出值全部为低电平时，最高区间判断值为高电平，否则，最高区间判断值为低电平。多区间电压比较值中的有效位或者是是低电平有效，多区间电压比较值由M-1个比较器的反相输出值和最高区间判断值组成，当M-1个比较器的反相输出值全部为高电平时，最高区间判断值为低电平，否则，最高区间判断值为高电平。

M-1个比较器均为正单电源供电的低功耗轨到轨运放。