[发明专利]多区间电压比较器

权利要求书

1.一种多区间电压比较器，其特征在于：包括M-1个比较器；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；

所述多区间电压比较器用于将交流电源电压波动区间范围的电压分成多个电压等级区间来进行补偿控制的自耦补偿交流稳压器；自耦补偿交流稳压器的主电路包括补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组和继电器保护开关；

交流电源电压采样电路对交流电源电压进行电压采样，输出交流电源电压采样值；M个分压电阻串联后组成分压电路对正单电源进行分压，输出M-1个不同的阈值电压；交流电源电压采样值为多区间电压比较器的输入电压；多区间电压比较器输出的多区间电压比较值为触发选通控制值；

触发选通控制值控制晶闸管开关组中晶闸管的通断组合状态；晶闸管开关组中晶闸管的通断组合状态控制选择自耦变压器多个输出电压中的0个，或者是1个，或者是多个电压叠加，作为补偿变压器的励磁线圈电压，实现与电压等级区间对应的电压补偿状态；交流电源电压的每个电压等级区间对应一个电压补偿状态。

2.根据权利要求1所述的多区间电压比较器，其特征在于：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。

3.根据权利要求2所述的多区间电压比较器，其特征在于：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。

4.根据权利要求3所述的多区间电压比较器，其特征在于：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。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的多区间电压比较器，其特征在于：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为高电平有效，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。

6.根据权利要求5所述的多区间电压比较器，其特征在于：M-1个比较器均为正单电源供电的低功耗轨到轨运放。

7.根据权利要求5所述的多区间电压比较器，其特征在于：所述自耦补偿交流稳压器中，对触发选通控制值是否有效进行判别，当触发选通控制值无效时，控制晶闸管开关组处于保护状态。

8.根据权利要求5所述的多区间电压比较器，其特征在于：所述触发选通控制值控制晶闸管开关组的通断组合状态的方法是，由二极管触发选通矩阵依据触发选通控制值选择并使相应的触发控制信号有效，控制晶闸管开关组的通断组合状态。

9.根据权利要求8所述的多区间电压比较器，其特征在于：所述晶闸管开关组中共有N个晶闸管；二极管触发选通矩阵包括M根触发选通控制列线、N根触发驱动行线和多个二极管；M根触发选通控制列线与M位触发选通控制值一一对应，一个触发选通控制值对应使一根触发选通控制列线信号有效；N根触发驱动行线与N个晶闸管一一对应，一根触发驱动行线信号有效对应使一个晶闸管的触发控制信号有效；

每根触发选通控制列线信号有效时，对应一个晶闸管开关组的通断组合状态；在每根触发选通控制列线与该列线信号有效时对应通断组合状态需要控制晶闸管导通的触发驱动行线之间均设置二极管进行连接，当某根触发选通控制列线有效时，由二极管使需要控制晶闸管导通的触发驱动行线信号有效。