一種過電流檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種過電流檢測電路，可有效解決防止過電流的問題，技術(shù)方案是，包括運算放大器U1、比較器U2、比較器U3、光電耦合器U4、光電耦合器U5、邏輯器件或門U6和運算放大器U7，運算放大器U1，運算放大器U1的同相輸入端為電流信號的輸入端，運算放大器U7的反向輸入端與其輸出端相連，運算放大器U7的反向輸入端與其輸出端的共端經(jīng)串聯(lián)的電阻R9和發(fā)光二極管LED接地，運算放大器U7的反向輸入端、輸出端和電阻R9的共端作為報警信號的輸出端，本實用新型電路結(jié)構(gòu)新穎獨特，簡單合理，易生產(chǎn)，成本低，體積小、通過運算放大器、比較器以及邏輯器件或門相配合，檢測交流電路的過電流輸出，從而避免電路因輸出過電流而損毀，使用方便，效果好。
【專利說明】
一種過電流檢測電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電力系統(tǒng)電流測量電路，特別是一種過電流檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在各種電子設(shè)備的電路設(shè)計中，一些要求比較高的場合需要對通過負載的電流進行精密的檢測，從而達到防止電流過大損毀電路或組件等目的，而一般的電路設(shè)計通常對通過負載的電路的檢測不夠完善?，F(xiàn)有的過電流檢測電路在過負載的情況下，不能阻止電流過大，從而容易損毀電路組件。因此，其改進和創(chuàng)新勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種過電流檢測電路，可有效解決防止過電流的問題。
[0004]本實用新型解決的技術(shù)方案是，一種過電流檢測電路，包括運算放大器U1、比較器U2、比較器U3、光電耦合器U4、光電耦合器U5、邏輯器件或門U6和運算放大器u7，運算放大器Ui，運算放大器Ui的同相輸入端為電流信號的輸入端，反相輸入端分別與電阻Ri的一端和電阻辦的一端相連，電阻R1的另一端接地，運算放大器U1的輸出端分別接電阻1?2的另一端、比較器U2的反向輸入端、比較器U3的同向輸入端，比較器1]2的同相輸入端分別接穩(wěn)壓二極管D1的負極和電阻R3的一端，穩(wěn)壓二極管D1的正極接地，電阻R3的另一端為+15V直流供電電源的輸入端，比較器U3的反向輸入端分別與穩(wěn)壓二極管D2的正極和電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端為-15V直流供電電源的輸入端，穩(wěn)壓二極管D2的負極接地，比較器1]2的輸出端經(jīng)電阻R5與光電親合器U4的輸入端相連，光電親合器U4的輸出端分別與電阻R7的一端、邏輯器件或門U6的一個輸入端相連，電阻R7的另一端為+5V直流供電電源的輸入端，比較器U3的輸出端經(jīng)電阻R6與光電親合器U5的輸入端相連，光電親合器U5的輸出端分別與電阻R8的一端、邏輯器件或門U6的另一個輸入端相連，電阻R8的另一端為+5V直流供電電源的輸入端，邏輯器件或門U6的輸出端與運算放大器U7的同相輸入端相連，運算放大器U7的反向輸入端與其輸出端相連，運算放大器U7的反向輸入端與其輸出端的共端經(jīng)串聯(lián)的電阻R9和發(fā)光二極管LED接地，運算放大器U7的反向輸入端、輸出端和電阻R9的共端作為報警信號的輸出端。
[0005]本實用新型電路結(jié)構(gòu)新穎獨特，簡單合理，易生產(chǎn)，成本低，體積小、通過運算放大器、比較器以及邏輯器件或門相配合，檢測交流電路的過電流輸出，從而避免電路因輸出過電流而損毀，使用方便，效果好，有良好的社會和經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型殼體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0008]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0009]由圖1-2給出，本實用新型包括運算放大器瓜、比較器U2、比較器U3、光電耦合器U4、光電耦合器U5、邏輯器件或門U6和運算放大器U7，運算放大器U1，運算放大器U1的同相輸入端為電流信號的輸入端，反相輸入端分別與電阻RI的一端和電阻R 2的一端相連，電阻RI的另一端接地，運算放大器U1的輸出端分別接電阻1?2的另一端、比較器1]2的反向輸入端、比較器U3的同向輸入端，比較器1]2的同相輸入端分別接穩(wěn)壓二極管D1的負極和電阻R3的一端，穩(wěn)壓二極管D1的正極接地，電阻R3的另一端為+15V直流供電電源的輸入端，比較器U3的反向輸入端分別與穩(wěn)壓二極管D 2的正極和電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端為-15 V直流供電電源的輸入端，穩(wěn)壓二極管D 2的負極接地，比較器U 2的輸出端經(jīng)電阻R 5與光電親合器U 4的輸入端相連，光電親合器U4的輸出端分別與電阻R7的一端、邏輯器件或門U6的一個輸入端相連，電阻R7的另一端為+5V直流供電電源的輸入端，比較器U3的輸出端經(jīng)電阻R6與光電親合器U5的輸入端相連，光電親合器U5的輸出端分別與電阻R8的一端、邏輯器件或門U6的另一個輸入端相連，電阻R8的另一端為+5V直流供電電源的輸入端，邏輯器件或門U6的輸出端與運算放大器U7的同相輸入端相連，運算放大器U7的反向輸入端與其輸出端相連，運算放大器U7的反向輸入端與其輸出端的共端經(jīng)串聯(lián)的電阻R9和發(fā)光二極管LED接地，運算放大器U7的反向輸入端、輸出端和電阻R9的共端作為報警信號的輸出端。
[0010]其中，電阻R1為運算放大器山的限制電流電阻，電阻R2為運算放大器山的分壓電阻；
[0011]電阻R3為比較器1]2的限制電流電阻，穩(wěn)壓二極管0!可設(shè)定正向電流保護設(shè)定值；
[0012]電阻R4為比較器U3的限制電流電阻，穩(wěn)壓二極管出可設(shè)定負向電流保護設(shè)定值；
[0013]電阻R5、R7為光電耦合器U4的限制電流電阻元件；
[0014]電阻R6、R8為光電耦合器1]5的限制電流電阻元件；
[0015]電阻R9為運算放大器U8的限制電流電阻。
[0016]為保證使用效果，所述的過電流檢測電路設(shè)置在電路板2上，電路板2裝在殼體I內(nèi)，殼體上分別設(shè)置有與電流信號的輸入端相連的信號輸入端口3、與+15V直流供電電源的輸入端相連的第一電源輸入端口 4、與-15 V直流供電電源的輸入端相連的第二電源輸入端口 5、與+5 V直流供電電源的輸入端相連的第三電源輸入端口 6，與報警信號的輸出端相連的信號輸出端口，構(gòu)成過流檢測裝置；
[0017]所述的殼體為方形或圓形。
[0018]本使用新型使用時，運算放大器U1的同相輸入端為電流信號的輸入端輸入一個電流信號Iqi，電阻R1的兩端分別于運算放大器U1的反向輸入端和地線相連接，電阻他的兩端分別與運算放大器瓜反向輸入端和輸出端相連接，這樣就把電流信號11放大了 l+Rs/fo倍。
[0019]運算放大器U1輸出端分別與比較器1]2的反向輸入端和比較器U3的同向輸入端連接，U1的輸出電壓用E來表示。電阻R2—端連接+15V直流供電電源，一端連接穩(wěn)壓二極管負極，D1的正極接檢測回路的地線，穩(wěn)壓二極管0:用來設(shè)定過流保護的正向電流報警值，用Ei來表不Di的穩(wěn)壓值。電阻R3—端連接-15V直流供電電源，一端連接穩(wěn)壓二極管D2的正極，D2的負極接檢測回路的地線，穩(wěn)壓二極管出用來設(shè)定過流保護的負向電流報警值，用E2來表示D2的穩(wěn)壓值。
[0020]比較器U2的輸出端經(jīng)電阻他與光電耦合器U4的內(nèi)置二極管陽極連接，限流電阻R7一端連接+5V直流電源，一端連接光電親合器U4內(nèi)置光敏三極管的集電極，光電親合器U4的內(nèi)置二極管陰極、內(nèi)置光敏三極管的發(fā)射極與檢測回路的地線連接。
[0021]比較器U3的輸出端經(jīng)電阻R6與光電耦合器1]5的內(nèi)置二極管陽極連接，限流電阻R8一端連接+5V直流電源，一端連接光電親合器Us內(nèi)置光敏三極管的集電極，光電親合器Us的內(nèi)置二極管陰極、內(nèi)置光敏三極管的發(fā)射極與檢測回路的地線連接。
[0022]節(jié)點6、7分別連接邏輯器件或門U6的兩個輸入端。
[0023]邏輯器件或門U6的輸出端連接運算放大器U7的同向輸入端，U7的反向輸入端與其輸出端相連接，限流電阻R9與發(fā)光二極管LED串聯(lián)后連接在U7的輸出端。
[0024]電流信號的輸入端輸入的電壓信號IQIg過運算放大器山進行放大，用E來表示這個經(jīng)放大的電壓(節(jié)點2的電壓)，節(jié)點I的電壓用E1表示，E1電壓是正值，節(jié)點3的電壓用E2表示，E2電壓是負值。當(dāng)Ε>Ε1>0(正向過電流)時，節(jié)點4的電壓為-15V，U4的內(nèi)置二極管不導(dǎo)通，節(jié)點6電壓是5V是一個高電平，相當(dāng)于邏輯“I” ；當(dāng)Ei>E>0(正向未過電流)時，節(jié)點4的電壓為+15V，U4的內(nèi)置二極管導(dǎo)通，節(jié)點6電壓是0V，是一個低電平，相當(dāng)于邏輯“O”；當(dāng)0>E>E2(反向未過電流)時，節(jié)點5的電壓為+15V，U5的內(nèi)置二極管導(dǎo)通，節(jié)點7電壓是0V，是一個低電平，相當(dāng)于邏輯“O”；當(dāng)0>Ε2>Ε(反向過電流)時，節(jié)點7的電壓為-15V，U5的內(nèi)置二極管不導(dǎo)通，節(jié)點8電壓是OV是一個高電平，相當(dāng)于邏輯“I”。
[0025]節(jié)點8與運算放大器U7的同向輸入端連接，U7的反向輸入端和其輸出端相連接，其作用是保持8點電壓和輸出端電壓Vo1相等，且保持足夠的帶載能力。輸出端再串聯(lián)限流電阻R9和發(fā)光二極管LED ^qi作為報警信號輸出端，當(dāng)測量電流超過設(shè)定值時，Vo1輸出一個高電平(+5V)時，同時發(fā)光二極管LED發(fā)亮;當(dāng)測量電流未超過設(shè)定值時，￥01輸出一個低電平(OV)時，同時發(fā)光二極管LED不亮。
[0026]綜上所述，本實用新型過電流檢測電路:通過對電流傳感器的輸出電壓信號101經(jīng)過運算放大器U1進行適當(dāng)?shù)男盘柗糯?，再分別與設(shè)定的兩個電流保護閾值進行比較。然后經(jīng)過光電耦合器器件、或門、運算放大器最后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。如果輸出電流低于設(shè)定的保護值，則過電流保護電路輸出OV的低電平，LED指示燈不亮;如果輸出電流高于設(shè)定的保護值，則過電流保護電路輸出5V的高電平，同時LED指示燈會亮，從而避免電路因輸出過電流而損毀，使用方便，效果好，有良好的社會和經(jīng)濟效益。
【主權(quán)項】
1.一種過電流檢測電路，其特征在于，包括運算放大器U1、比較器U2、比較器U3、光電耦合器U4、光電耦合器U5、邏輯器件或門U6和運算放大器U7，運算放大器U1，運算放大器U1的同相輸入端為電流信號的輸入端，反相輸入端分別與電阻Ri的一端和電阻R2的一端相連，電阻R1的另一端接地，運算放大器U1的輸出端分別接電阻R2的另一端、比較器1]2的反向輸入端、比較器U3的同向輸入端，比較器U2的同相輸入端分別接穩(wěn)壓二極管Dl的負極和電阻R3的一端，穩(wěn)壓二極管D1的正極接地，電阻R3的另一端為+15V直流供電電源的輸入端，比較器U3的反向輸入端分別與穩(wěn)壓二極管D2的正極和電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端為-15V直流供電電源的輸入端，穩(wěn)壓二極管D2的負極接地，比較器U2的輸出端經(jīng)電阻R5與光電親合器U4的輸入端相連，光電親合器U4的輸出端分別與電阻R7的一端、邏輯器件或門U6的一個輸入端相連，電阻R?的另一端為+5V直流供電電源的輸入端，比較器U3的輸出端經(jīng)電阻R6與光電親合器U5的輸入端相連，光電親合器U5的輸出端分別與電阻R8的一端、邏輯器件或門U6的另一個輸入端相連，電阻R8的另一端為+5V直流供電電源的輸入端，邏輯器件或門U6的輸出端與運算放大器U7的同相輸入端相連，運算放大器U7的反向輸入端與其輸出端相連，運算放大器U7的反向輸入端與其輸出端的共端經(jīng)串聯(lián)的電阻R9和發(fā)光二極管LED接地，運算放大器U7的反向輸入端、輸出端和電阻R9的共端作為報警信號的輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電流檢測電路，其特征在于，所述的過電流檢測電路設(shè)置在電路板(2)上，電路板(2)裝在殼體(I)內(nèi)，殼體上分別設(shè)置有與電流信號的輸入端相連的信號輸入端口( 3 )、與+15 V直流供電電源的輸入端相連的第一電源輸入端口( 4 )、與-15 V直流供電電源的輸入端相連的第二電源輸入端口(5)、與+5V直流供電電源的輸入端相連的第三電源輸入端口(6)，與報警信號的輸出端相連的信號輸出端口，構(gòu)成過電流檢測裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過電流檢測電路，其特征在于，所述的殼體為方形或圓形。
【文檔編號】G01R19/165GK205562670SQ201620314352
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】賈少華, 韓金華, 栗占偉, 鄭豫生, 張曉鵬, 黃衛(wèi)華, 付瑞清
【申請人】中國大唐集團科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華中分公司