專利名稱：反異維常式多限控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制電路，尤其涉及一種防止主控電路失控、確保使用安全
性的反異維常式多限控制電路，適用于小家電控制電路。
背景技術：
為了核實本實用新型的新穎性，設計人查閱了大量相關技術資料，檢索了相關專利文獻。都只發(fā)現(xiàn)完成超限位控制功能的主控電路，其經(jīng)典代表為555時基電路，還未發(fā)現(xiàn)對異常故障進行監(jiān)測、對主控電路進行監(jiān)控或保護控制、防止主控電路異常失控的相關電路。 555時基電路雖然通用性強，用途廣泛，但一般都只有單一的超限位主控功能，而且內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復雜，大致由分壓器、比較器、R-S觸發(fā)器、反相驅(qū)動器、放電開關等五個部分組成，引出腳有8只。若是CM0S型555電路，還要多兩個反相器，一個用于復位，另一個設在R-S觸發(fā)器的Q端和驅(qū)動器之間。其原理是分壓器設置上限和下限，比較器將輸入電位與上限和下限作比較，若輸入電位超出上限或下限電位，兩比較器分別觸發(fā)R-S觸發(fā)器的R端或S端，Q端輸出相應電平經(jīng)驅(qū)動器輸出控制負載，這個控制過程和原理，僅僅只能完成超限位主控功能，完全沒有故障保護控制功能，存在使用安全隱患，另外在性能上存在不佳之處，復位端的復位電位設置不當，且離散性太大，又不能與輸入電位作比較?？刂贫酥荒芡庹{(diào)上限，下限內(nèi)置固定，控制端對地電容必不可少。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要解決原有實現(xiàn)超限位控制功能的主控電路完全沒有故障保護控制功能，不能監(jiān)測到異常故障而及時切斷負載供電，存在使用安全隱患的技術問題；提供一種具有故障保護控制功能，能監(jiān)測到異常故障而及時切斷負載供電，大大提高使用安全性能的反異維常式多限控制電路。 本實用新型同時解決原有實現(xiàn)超限位控制功能的主控電路的復位端的復位電位設置不當，且離散性太大，性能不佳的技術問題；提供一種保護功能兼作復位功能，無需另外專設復位功能引腳，節(jié)省引腳資源，減小離散性，提高性能的反異維常式多限控制電路。[0006] 本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的本實用新型包括傳感器、主控電路及繼電器開關控制電路，傳感器的輸出接主控電路的輸入，主控電路的輸出接繼電器開關控制電路的輸入，繼電器開關控制電路的輸出與負載的供電電路相連，還包括?？仉娐?、二極管反饋隔離電路、發(fā)光二極管指示電路，所述的?？仉娐返妮斎虢觽鞲衅鞯妮敵觯？仉娐返妮敵雠c發(fā)光二極管指示電路相連，所述的二極管反饋隔離電路連接在主控電路的輸入和保控電路的輸出之間；所述的主控電路、?？仉娐肪且阅M集成運算放大器或電壓比較器為主件構(gòu)成的電路。傳感器可以是溫度傳感器、壓力傳感器或水位傳感器等。主控電路正常工作時，當傳感器信號在設定范圍內(nèi)時，主控電路輸出信號給繼電器開關控制電路，使繼電器線圈得電吸合，負載通電工作；當傳感器信號超出設定范圍時，主控電路輸出信號給繼電器開關控制電路，使繼電器線圈斷電釋放，關斷負載電源，使 負載停止工作。在上、下限位主控循環(huán)過程中，保控電路始終處于守備(監(jiān)測)狀態(tài)。當傳 感器信號輸入電路發(fā)生異常故障(如傳感器開路、與傳感器相連的輸入電阻短路或主控電 路的信號輸入端懸空)時，?？仉娐繁挥|發(fā)，由守備(監(jiān)測)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為保護控制狀態(tài)，保 控電路輸出信號使發(fā)光二極管指示電路發(fā)光，提醒用戶發(fā)生故障，同時?？仉娐返妮敵鲂?號經(jīng)二極管反饋隔離電路輸送到主控電路的輸入端，主控電路被強制觸發(fā)為保護狀態(tài)，輸 出控制信號使繼電器斷電釋放，切斷負載電源，阻止負載繼續(xù)工作，保證安全。有效避免了 異常故障發(fā)生時主控電路仍發(fā)出信號使負載長期通電的現(xiàn)象發(fā)生，確保主控電路不失控， 大大提高使用安全性能。 作為優(yōu)選，所述的傳感器為熱敏電阻Ntcl，所述的主控電路包括模擬集成運算放 大器或電壓比較器A2，所述的?？仉娐钒M集成運算放大器或電壓比較器Al ，所述的 二極管反饋隔離電路包括二極管D5，所述的繼電器開關控制電路包括三極管Tl、二極管Dl 及繼電器K1 ;熱敏電阻Ntcl —端接地，另一端經(jīng)電阻Rll接電壓V+，熱敏電阻Ntcl和電 阻Rll的連接點與A1的反相輸入端相連，Al的同相輸入端一路經(jīng)電阻R1接電壓V+，另一 路經(jīng)電阻R15接A1的輸出端，A1的輸出端和其反相輸入端間連接二極管D5和電阻R16的 串聯(lián)電路，D5的負極接Al的輸出端，D5的正極與A2的同相輸入端相連，D5的正極經(jīng)電阻 R17接A2的輸出端，A2的反相輸入端一路經(jīng)電阻R6接地，另一路經(jīng)電阻R5接Al的同相輸 入端，A1的輸出端接發(fā)光二極管LED1的負極，經(jīng)發(fā)光二極管LED1、電阻R14接電壓V+。 作為優(yōu)選，所述的傳感器為熱敏電阻Ntc2，所述的主控電路包括模擬集成運算放 大器或電壓比較器A3，所述的?？仉娐钒M集成運算放大器或電壓比較器A4，所述的 二極管反饋隔離電路包括二極管D6，所述的繼電器開關控制電路包括三極管T2、二極管D2 及繼電器K2 ;熱敏電阻Ntc2 —端接電壓V+，另一端經(jīng)電阻R21接地，熱敏電阻Ntc2和電阻 R21的連接點與A4的反相輸入端相連，A4的同相輸入端一路經(jīng)電阻R106、R105接電壓V+， 另一路與電阻R2、電阻R26相連，電阻R2的另一端接地，電阻R26的另一端接A4的輸出端， A4的輸出端和其反相輸入端間連接二極管D6和電阻R27的串聯(lián)電路，D6的正極接A4的輸 出端，D6的負極與A3的反相輸入端相連，A3的反相輸入端經(jīng)電阻R27與熱敏電阻Ntc2和 電阻R21的并接點相連，A4的輸出端接發(fā)光二極管LED2的正極，經(jīng)發(fā)光二極管LED2、電阻 R25接地，同時A4的輸出端經(jīng)電阻R24接電壓V+。 作為優(yōu)選，所述的傳感器為熱敏電阻Ntc3，所述的主控電路包括模擬集成運算放 大器或電壓比較器A6，所述的?？仉娐钒M集成運算放大器或電壓比較器A5，所述的 二極管反饋隔離電路包括二極管D7，所述的繼電器開關控制電路包括二極管D3及繼電器 K3 ;熱敏電阻Ntc3 —端接電壓V+，另一端經(jīng)電阻R31接地，熱敏電阻Ntc3和電阻R31的連 接點與A5的反相輸入端相連，A5的同相輸入端一路經(jīng)電阻R102接地，另一路經(jīng)電阻R35接 A5的輸出端，A5的輸出端和其反相輸入端間連接二極管D7和電阻R32的串聯(lián)電路，D7的 正極接A5的輸出端，D7的負極與A6的同相輸入端相連，D7的負極經(jīng)電阻R36接A6的輸 出端，A6的反相輸入端經(jīng)電阻R206接地并且經(jīng)電阻R205接電壓V+，A5的輸出端接發(fā)光二 極管LED3的正極，經(jīng)發(fā)光二極管LED3、電阻R33接地，同時A5的輸出端經(jīng)電阻R34接電壓 V+。 作為優(yōu)選，所述的傳感器為熱敏電阻Ntc4，所述的主控電路包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A7，所述的保控電路包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A8，所述的 二極管反饋隔離電路包括二極管D8，所述的繼電器開關控制電路包括三極管T4、二極管D4 及繼電器K4 ;熱敏電阻Ntc4 —端接地，另一端經(jīng)電阻R41接電壓V+，熱敏電阻Ntc4和電阻 R41的連接點與A8的反相輸入端相連，A8的同相輸入端一路經(jīng)電阻R101接電壓V+，一路 經(jīng)電阻R8接地，另一路經(jīng)電阻R49接A8的輸出端，A8的輸出端和其反相輸入端間連接二 極管D8和電阻R48的串聯(lián)電路，D8的負極接A8的輸出端，D8的正極與A7的反相輸入端相 連，A7的同相輸入端一路經(jīng)電阻R42接電壓V+， 一路經(jīng)電阻R43接地，另一路經(jīng)電阻R47接 A7的輸出端，A8的輸出端接發(fā)光二極管LED4的負極，經(jīng)發(fā)光二極管LED4、電阻R44接電壓 V+。 作為優(yōu)選，所述的傳感器為熱敏電阻Ntc5，所述的主控電路包括模擬集成運算放 大器或電壓比較器A9，所述的保控電路包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A10，所述 的二極管反饋隔離電路包括二極管D52，所述的繼電器開關控制電路包括二極管D51及繼 電器K51 ;熱敏電阻Ntc5 —端接電壓V+，另一端經(jīng)電阻R50、R51接地，電阻R50和電阻R51 的連接點經(jīng)電阻R52與A9的同相輸入端、A10的同相輸入端相連，A10的輸出端一路經(jīng)電 阻R01接A9的輸出端，另一路接二極管D52的負極，D52的正極一路與A9的反相輸入端相 連，另一路與發(fā)光二極管LED5的負極相連，LED5的正極一路經(jīng)電阻R53接電壓V+，另一路 經(jīng)電阻R54接地。 作為優(yōu)選，所述的傳感器為熱敏電阻Ntc6，所述的主控電路包括模擬集成運算放 大器或電壓比較器A12，所述的?？仉娐钒M集成運算放大器或電壓比較器Al 1 ，所述 的二極管反饋隔離電路包括二極管D54、D55，所述的繼電器開關控制電路包括二極管D53 及繼電器K53 ;熱敏電阻Ntc6 —端接電壓V+，另一端經(jīng)電阻R60、 R61接地，電阻R60和電 阻R61的連接點經(jīng)電阻R62與All的同相輸入端、A12的同相輸入端相連，All的輸出端接 二極管D54的負極，D54的正極接二極管D55的負極，同時接A12的反相輸入端，D55的正極 接All的同相輸入端，D54的正極與發(fā)光二極管LED6的負極相連，LED6的正極一路經(jīng)電阻 R63接電壓V+，另一路經(jīng)電阻R64接地。 本實用新型的有益效果是通過在主控電路上增設?？仉娐?，使之能監(jiān)測到主控 電路上的異常故障，并且發(fā)出控制信號給主控電路阻止其繼續(xù)工作，解決了異常故障而引 起的失控問題，提高應用的安全性能，具有重要的實用價值。本實用新型通用性強，性能優(yōu) 越，?？仉娐吩谟|發(fā)動作時，無臨界振蕩現(xiàn)象，另一方面，監(jiān)控功能可直接用作復位功能，無 需另外專設復位引腳，節(jié)省引腳資源，給應用設計帶來極大簡便，成本也更低。

圖1是本實用新型的一種電路原理框圖。 圖2是實施例1的電路原理圖。 圖3是實施例2的電路原理圖。 圖4是實施例3的電路原理圖。 圖5是實施例4的電路原理圖。 圖6是實施例5的電路原理圖。 圖7是實施例6的電路原理圖。[0021] 圖中1.傳感器，2.主控電路，3.繼電器開關控制電路，4.保控電路，5. 二極管反 饋隔離電路，6.發(fā)光二極管指示電路。
具體實施方式下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。 實施例1 :本實施例的反異維常式多限控制電路，如圖1所示，包括傳感器1、主控 電路2、繼電器開關控制電路3、保控電路4、二極管反饋隔離電路5、發(fā)光二極管指示電路6。 傳感器1的輸出接主控電路2的輸入，主控電路2的輸出接繼電器開關控制電路3的輸入， 繼電器開關控制電路3的輸出與負載7的供電電路相連。保控電路4的輸入接傳感器1的 輸出，?？仉娐?的輸出與發(fā)光二極管指示電路6相連，二極管反饋隔離電路5連接在主控 電路2的輸入和?？仉娐?的輸出之間。主控電路2、保控電路4均是以模擬集成運算放大 器或電壓比較器為主件構(gòu)成的電路。 如圖2所示，本實施例中，傳感器1為熱敏電阻Ntcl，主控電路2包括模擬集成運 算放大器或電壓比較器A2，?？仉娐?包括模擬集成運算放大器或電壓比較器Al ， 二極管 反饋隔離電路5包括二極管D5，繼電器開關控制電路3包括電阻R12、R13、三極管Tl、二極 管Dl及繼電器Kl。熱敏電阻Ntcl —端接地，另一端經(jīng)電阻Rll接電壓V+，熱敏電阻Ntcl 和電阻Rll的連接點與A1的反相輸入端相連，A1的同相輸入端一路經(jīng)電阻Rl接電壓V+，另 一路經(jīng)電阻R15接A1的輸出端，Al的輸出端和其反相輸入端間連接二極管D5和電阻R16 的串聯(lián)電路，D5的負極接A1的輸出端，D5的正極與A2的同相輸入端相連，D5的正極經(jīng)電 阻R17接A2的輸出端，A2的反相輸入端一路經(jīng)電阻R6接地，另一路經(jīng)電阻R5接Al的同相 輸入端，A1的輸出端接發(fā)光二極管LED1的負極，經(jīng)發(fā)光二極管LED1、電阻R14接電壓V+。 工作過程由電阻Rll與負溫度系數(shù)的熱敏電阻Ntcl串聯(lián)組成溫度傳感電路，其 分壓點為主控電路輸入端提供溫度變化信號電位。電阻R16與R17的阻值之比設定A2的 上限、下限電位。電路上電時，因A1的同相輸入端電位U及高(接近V+)，A1的反相輸入端 電位Vu也因NtCl在低溫時阻值較大而高于設定的下限電位，但仍然小于Vpl，即Vpl > Vn， Al輸出高電平，發(fā)光二極管LED1不發(fā)光，說明保控電路A1處于守備(監(jiān)測)狀態(tài)。 因Vn電位高于A2的下限電位Vml，Vn > Vml，A2輸出高電平，經(jīng)電阻R13給三極 管Tl提供基極電流(如A2為電壓比較器時，則由電阻R12和R13串聯(lián)為三極管Tl提供 電流)，使T1導通，繼電器K1線圈得電吸合，負載通電升溫，Ntcl隨溫度上升阻值減少，使 Vu電位下降，當Vn電位低于A2的上限電位，VZ1 < Vml， A2被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，使其輸出變?yōu)榈碗?位("0. 3V)，使三極管Tl截止，繼電器Kl線圈斷電釋放(反電勢由二極管Dl消除)，關 斷負載電源，開始降溫，Ntcl隨溫度降低阻值變大，Vn電位上升，當Vn電位超出A2下限電 位，Vn > Vml，A2又被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，A2又輸出高電位，驅(qū)動Tl導通，進入下一工作循環(huán)。在這 種上、下限位主控循環(huán)過程中，保控電路始終處于守備(監(jiān)測)狀態(tài)。 當溫度傳感電路發(fā)生異常故障(如Ntcl開路或Rll短路或Vn懸空)時，Vn電位 極高，高于V電位，A1被觸發(fā)，由守備(監(jiān)測)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為保護控制狀態(tài)，Al輸出低電位， 使發(fā)光二極管LED1發(fā)光，同時由二極管D5反饋到A2同相輸入端電位VZ1，故障信號在R16 上被反相為低電平，Vn〈V^A2被強制(觸發(fā))為保護狀態(tài)，輸出低電位，Tl截止，繼電器 Kl斷電釋放，切斷負載電源，保證安全?？梢?，如果無保護控制，A2在異常故障時失控，仍然會讓負載長期通電發(fā)熱。 ?？仉娐返幕夭?，由電阻Rl和R15的分壓設定。這個回差很小，但可抵消R16和 D5負反饋電路給Al帶來的副作用，避免Al在觸發(fā)動作時產(chǎn)生臨界振蕩現(xiàn)象。還可以在故 障消除后，連續(xù)通電情況下，A1由保護狀態(tài)自動返回到守備狀態(tài)。 實施例2 :本實施例的反異維常式多限控制電路，如圖3所示，傳感器1為熱敏電 阻Ntc2，主控電路2包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A3，?？仉娐?包括模擬集成 運算放大器或電壓比較器A4，二極管反饋隔離電路5包括二極管D6，繼電器開關控制電路 3包括電阻R22、R23、三極管T2、二極管D2及繼電器K2。熱敏電阻Ntc2 —端接電壓V+，另 一端經(jīng)電阻R21接地，熱敏電阻Ntc2和電阻R21的連接點與A4的反相輸入端相連，A4的 同相輸入端一路經(jīng)電阻R106、 R105接電壓V+，另一路與電阻R2、電阻R26相連，電阻R2的 另一端接地，電阻R26的另一端接A4的輸出端，A4的輸出端和其反相輸入端間連接二極管 D6和電阻R27的串聯(lián)電路，D6的正極接A4的輸出端，D6的負極與A3的反相輸入端相連， A3的反相輸入端經(jīng)電阻R27與熱敏電阻Ntc2和電阻R21的并接點相連，A4的輸出端接發(fā) 光二極管LED2的正極，經(jīng)發(fā)光二極管LED2、電阻R25接地，同時A4的輸出端經(jīng)電阻R24接 電壓V+。 工作過程由電阻R21和負溫度系數(shù)的熱敏電阻Ntc2組成溫度傳感電路，其分壓 點為溫度變化產(chǎn)生的信號電位。電阻R28與R29的阻值之比設定A3的上限和下限電位。電 路上電時，因A4的同相輸入端電位Vd2極低(接近V-) ， Vi2電位也因Ntc2在低溫時阻值較 大而低于A3設定的下限電位，但仍然大于V&，即L〉V^A4輸出低電位，發(fā)光二極管LED2 不發(fā)光，說明?？仉娐稟4處于守備(監(jiān)測)狀態(tài)。 因Vi2電位低于A3下限電位，Vi2經(jīng)串聯(lián)電阻R27產(chǎn)生的壓降很小(< 30mv) ， Vf2 < ^2，故A3輸出高電位并經(jīng)電阻R23為三極管T2基極提供電流(如A2為電壓比較器時， 則由電阻R22和R23串聯(lián)為三極管Tl提供電流)，驅(qū)動T2導通，繼電器K2得電吸合，讓負 載通電升溫，隨溫度上升Ntc2阻值減小，使Vi2電位上升，當Vi2電位高于A3的上限電位時， Vf2〉V^A3被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出低電位(<0. 3V)，使T2截止，繼電器K2線圈斷電釋放(反 電勢由D2消除)，關斷負載電源，開始降溫。Ntc2隨溫度降低阻值變大，Vi2電位下降，當Vi2 電位低于下限電位，Vf2 < Vz2， A3又被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出高電位，驅(qū)動T2導通，繼電器K2又得 電吸合，負載又通電升溫，進入下一工作循環(huán)，循環(huán)過程中，?？仉娐稟4始終處于監(jiān)測守備 狀態(tài)。 當溫度傳感電路發(fā)生異常故障(如Ntc2開路或R21短路或Vi2懸空)時，Vi2電位 極低，低于V^電位，A4被觸發(fā)，A4由守備狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為保護控制狀態(tài)，輸出高電位，使發(fā)光二 極管LED2發(fā)光，同時由二極管D6將高電位反饋到A3的反相輸入端，故障信號在R27上被 反相為高電平，Vf2 > VZ2， A3被強制(觸發(fā))為保護狀態(tài)，輸出低電位，T2截止，繼電器K2 線圈斷電釋放，關斷負載電源，保證安全?？梢娙绻麩o保護控制，A3在異常故障時失控，仍 然會讓負載長期通電發(fā)熱。 保控電路回差由R2和R26的阻值之比設定，這個回差很小，可抵消R27和D6負反 饋電路給A4帶來的副作用，避免A4在觸發(fā)動作時產(chǎn)生臨界振蕩現(xiàn)象，還可以在故障消除 后，不斷電情況下，A4由保護狀態(tài)自動返回到守備(監(jiān)測)狀態(tài)。 實施例3 :本實施例的反異維常式多限控制電路，如圖4所示，傳感器1為熱敏電阻Ntc3，主控電路2包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A6，?？仉娐?包括模擬集成 運算放大器或電壓比較器A5， 二極管反饋隔離電路5包括二極管D7，繼電器開關控制電路3 包括二極管D3及繼電器K3。熱敏電阻Ntc3 —端接電壓V+，另一端經(jīng)電阻R31接地，熱敏 電阻Ntc3和電阻R31的連接點與A5的反相輸入端相連，A5的同相輸入端一路經(jīng)電阻R102 接地，另一路經(jīng)電阻R35接A5的輸出端，A5的輸出端和其反相輸入端間連接二極管D7和 電阻R32的串聯(lián)電路，D7的正極接A5的輸出端，D7的負極與A6的同相輸入端相連，D7的 負極經(jīng)電阻R36接A6的輸出端，A6的反相輸入端經(jīng)電阻R206接地并且經(jīng)電阻R205接電 壓V+， A5的輸出端接發(fā)光二極管LED3的正極，經(jīng)發(fā)光二極管LED3、電阻R33接地，同時A5 的輸出端經(jīng)電阻R34接電壓V+。 工作過程由電阻R31和負溫度系數(shù)的熱敏電阻Ntc3串聯(lián)組成溫度傳感電路，其 分壓點電位變化就是溫度變化信號，由電阻R36與電阻R32的阻值之比設定A6的上限、下 限電位。電路上電時，因A5的同相輸入端電位Vd3極低(接近V-)，A5的反相輸入端電位Vb3 電位也因Ntc3在低溫時阻值較大，低于A6設定的下限電位，但仍然大于Vd3，即Vb3 > Vd3， A5輸出低電位，LED3不發(fā)光，說明A5處于監(jiān)測守備狀態(tài)。 因A5的反相輸入端電位Vb3低于下限電位，使Vi3 < Vm3，所以A6輸出低電位，直接 驅(qū)動小功率負載，繼電器K3吸合，讓負載通電升溫，隨溫度上升，Ntc3阻值變小，使Vb3電位 上升，高于A6的上限電位時，Vi3 > Vm3， A6被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出高電位，繼電器K3線圈斷電釋 放(反電勢由D3消除)，關斷負載電源，開始降溫，Ntc3隨溫度降低阻值變大，Vb3電位下 降，低于下限時，Vi3 < Vm3， A6又被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出低電位，又直接驅(qū)動繼電器K3吸合，負載 又通電發(fā)熱，進入下一個工作循環(huán)，循環(huán)過程中，?？仉娐稟5始終處于監(jiān)測守備狀態(tài)。 當溫度傳感電路發(fā)生異常故障(如Ntc3開路或R31短路或Vb3懸空)時，Vb3電位 極低，Vb3〈Vd3，A5被觸發(fā)，由守備狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為?？貭顟B(tài)，輸出高電平，使發(fā)光二極管LED3發(fā) 光，同時由D7將高電位反饋到A6的同相輸入端，A6被強制觸發(fā)為保控狀態(tài)，輸出高電位， 繼電器K3斷電釋放，關斷負載電源，保證安全?？梢?，如果無保護控制，A6在異常故障時會 失控，仍然會讓負載長期通電發(fā)熱。 ?？仉娐返幕夭钣蒖102和R35的阻值之比設定，這個回差雖小，但可抵消R32和 D7給A5帶來的副作用，避免A5在觸發(fā)動作時產(chǎn)生臨界振蕩現(xiàn)象，還可以在故障消除后、不 斷電情況下，A5由保護狀態(tài)自動返回到守備狀態(tài)。 實施例4 :本實施例的反異維常式多限控制電路，如圖5所示，傳感器1為熱敏電 阻Ntc4，主控電路2包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A7，?？仉娐?包括模擬集成 運算放大器或電壓比較器A8， 二極管反饋隔離電路5包括二極管D8，繼電器開關控制電路3 包括電阻R45、R46、三極管T4、二極管D4及繼電器K4。熱敏電阻Ntc4 —端接地，另一端經(jīng) 電阻R41接電壓V+，熱敏電阻Ntc4和電阻R41的連接點與A8的反相輸入端相連，A8的同 相輸入端一路經(jīng)電阻R101接電壓V+， 一路經(jīng)電阻R8接地，另一路經(jīng)電阻R49接A8的輸出 端，A8的輸出端和其反相輸入端間連接二極管D8和電阻R48的串聯(lián)電路，D8的負極接A8 的輸出端，D8的正極與A7的反相輸入端相連，A7的同相輸入端一路經(jīng)電阻R42接電壓V+， 一路經(jīng)電阻R43接地，另一路經(jīng)電阻R47接A7的輸出端，A8的輸出端接發(fā)光二極管LED4的 負極，經(jīng)發(fā)光二極管LED4、電阻R44接電壓V+。 工作過程由電阻R41和負溫度系數(shù)的熱敏電阻Ntc4串聯(lián)組成溫度傳感電路，其分壓點為A8的反相輸入端電位Vi4，電阻R47與R42、R43阻值之比設定A7的上限和下限電 位。電路上電時，因A8的同相輸入端電位Vp4極高(接近V+) ， A8的反相輸入端電位Vi4也 因Ntc4在低溫時阻值較大而高于設定的下限電位，但仍然小于Vp4，即Vp4 > Vi4，故使A8同 相輸入端電位高于反相輸入端電位，輸出高電平，發(fā)光二極管LED4不發(fā)光，說明?？仉娐?A8處于監(jiān)測守備狀態(tài)。 因Vi4電位超出A7的下限電位，Vi4經(jīng)串聯(lián)電阻R48產(chǎn)生的壓降很小(< 30mv)， A7的反相輸入端電位大于A7的同相輸入端電位，Vf4 > Vm，故A7輸出低電位，由R45為T4 提供基極電流，T4導通，繼電器K4線圈得電吸合，讓負載通電升溫。隨溫度上升Ntc4阻值 減小，使Vi4電位下降，當Vi4電位低于A7的上限電位，Vf4 < Vz4， A7被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出高 電位，三極管T4截止(電阻R46接電壓V+更有利T4截止)，繼電器K4斷電釋放(反電勢 由D4消除)，關斷負載電源，溫度開始下降，Ntc4隨溫度下降阻值變大，Vi4電位又上升，當 Vi4電位超出下限電位，Vf4 > VZ4， A7又被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出低電位，由R45推動T4導通，繼電 器K4又得電吸合，讓負載又通電升溫，進入下一工作循環(huán)，循環(huán)過程中?？仉娐稟8始終處 于守備狀態(tài)。 當溫度傳感電路發(fā)生異常故障(如Ntc4開路或R41短路或Vi4懸空)時，Vi4電位 高于Vp4電位，A8被觸發(fā)，由守備狀態(tài)轉(zhuǎn)為保護控制狀態(tài)，輸出低電位，使LED4發(fā)光，同時由 D8將低電位反饋到Vf4， Vf4〈Vz4，A7被強制(觸發(fā))為保護狀態(tài)，輸出高電平，T4截止，繼 電器K4斷電釋放，關斷負載電源，保證安全?？梢?，如果無保護控制，A7在異常故障時失控， 仍然會讓負載長期通電發(fā)熱。 ?？仉娐返幕夭钣蒖8、R49的分壓比設定，這個回差雖小，但可以抵消R48和D8負 反饋電路給A8帶來的副作用，避免A8在觸發(fā)動作時產(chǎn)生臨界振蕩現(xiàn)象，還可以在故障消除 后，在不斷電情況下，A8由保護狀態(tài)自動返回到守備狀態(tài)。 實施例5 :本實施例的反異維常式多限控制電路，如圖6所示，傳感器1為熱敏電 阻Ntc5，主控電路2包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A9，?？仉娐?包括模擬集成 運算放大器或電壓比較器A10，二極管反饋隔離電路5包括二極管D52，繼電器開關控制電 路3包括二極管D51及繼電器K51。熱敏電阻Ntc5 —端接電壓V+，另一端經(jīng)電阻R50、R51 接地，電阻R50和電阻R51的連接點經(jīng)電阻R52與A9的同相輸入端、A10的同相輸入端相 連，A10的輸出端一路經(jīng)電阻R01接A9的輸出端，另一路接二極管D52的負極，D52的正極 一路與A9的反相輸入端相連，另一路與發(fā)光二極管LED5的負極相連，LED5的正極一路經(jīng) 電阻R53接電壓V+，另一路經(jīng)電阻R54接地。 工作過程熱敏電阻Ntc5串聯(lián)電阻R50、 R51組成溫度傳感電路，R50串R51的分 壓點電位tVil隨溫度高低而變化，tVil電位變化信號經(jīng)電阻R52成為電位Vi5輸?shù)紸9、 A10的同相輸入端，R52和R56的阻值之比設定A9的上限和下限電位。電路上電時，Ntc5 在低溫時阻值較大，tVil和Vh電位都很低，但高于A10底限(Vd5)電位(由電阻R58和電 阻R59串聯(lián)分壓而得)，即Vi5 > Vds，A10輸出高電壓，經(jīng)D52隔離，則Ve5電位由ER1經(jīng)R55 輸入(因A9輸入阻抗極大，R55上的壓降極小)，Ve5電位約為1/2V+,此時LED5不發(fā)光，說 明?？仉娐稟IO處于守備狀態(tài)。 由于tV^電位較低，超出(低于)A9的下限電位，使Vi5〈Ve5，A9輸出低電位，繼 電器K51線圈通電吸合，接通負載電源升溫，Ntc5隨溫度上升，阻值逐漸變小，使tVii電位升高，當tV^電位高于(超出)A9的上限時，Vi5 > Ve5，因R56的正反饋作用，A9被觸發(fā)翻 轉(zhuǎn)，輸出高電位，繼電器K51線圈斷電釋放(反電勢由D51消除)，關斷負載電源，開始降溫， 隨溫度降低，Ntc5阻值變大，tVil電位降低，當tVil電位低于(超出)下限電位時，使Vis < Ve5， A9又被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出低電位，繼電器K51又得電吸合，接通負載電源升溫，電路進 入下一工作循環(huán)。使溫度控制在一定的范圍內(nèi)。 當溫度檢測電路發(fā)生故障(如Ntc5斷開或R51短路或Vi5懸空)時，tVil電位極 低，使Vw電位低于底限(Vd5)電位，A10被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，Ves電位由原來守備狀態(tài)時的1/2V+降 為低電位(約等于IV) ， LED5發(fā)光顯示故障，同時，Ve5的低電位輸入給A9的反相輸入端， 因電阻R57串R52的分壓作用，使Vw > VeJ約等于IV) ，A9被強制觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出高電位， 繼電器K51斷電釋放，關斷負載電源，保證安全。 A10進入?？貭顟B(tài)后，A9輸出的高電位，一路經(jīng)過R56的正反饋作用，抬升了 Vi5 電位，同時另一路經(jīng)電阻ROl負反饋至AIO的反相輸入端，使底限Vd5電位升高得更多，因反 饋之差使Vw電位仍然小于Vds電位，所以A10繼續(xù)維持(鎖定)在保控狀態(tài)，使Ves仍然為 低電位(約等于IV)狀態(tài)。 簡而言之，本實施例的保控原理是AIO進入?？貭顟B(tài)后，利用A9給A10的饋差 (正負反饋之差)繼續(xù)維持(鎖定)A10的保控狀態(tài)。若故障排除(消失)后，tVil電位回 升，使Vi5電位高于Vd5電位，A10被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，由?？貭顟B(tài)返回到守備狀態(tài)。 實施例6 :本實施例的反異維常式多限控制電路，如圖7所示，傳感器1為熱敏電 阻Ntc6，主控電路2包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A12，?？仉娐?包括模擬集成 運算放大器或電壓比較器Al 1 ， 二極管反饋隔離電路5包括二極管D54、 D55，繼電器開關控 制電路3包括二極管D53及繼電器K53。熱敏電阻Ntc6 —端接電壓V+，另一端經(jīng)電阻R60、 R61接地，電阻R60和電阻R61的連接點經(jīng)電阻R62與All的同相輸入端、A12的同相輸入 端相連，All的輸出端接二極管D54的負極，D54的正極接二極管D55的負極，同時接A12的 反相輸入端，D55的正極接All的同相輸入端，D54的正極與發(fā)光二極管LED6的負極相連， LED6的正極一路經(jīng)電阻R63接電壓V+，另一路經(jīng)電阻R64接地。 工作過程由電阻R60、 R61、 R62和負溫度系數(shù)的熱敏電阻Ntc6組成溫度傳感電 路，溫度變化引起tVi2點電位變化經(jīng)串聯(lián)電阻R62成為電位Vi6輸?shù)紸11、A12的同相輸入 端。電阻R66和R62串聯(lián)后的阻值之比設定A12的上限和下限電位。電路上電之初，Ntc6 在低溫時阻值較大，雖然tVi2和Vi6的電位很低，超出A12的下限，但仍然高于All的底限 (Vd6)電位，所以A11輸出高電平，經(jīng)二極管D54隔離后，Vee端只能得到經(jīng)電阻R65輸入的 ER2提供的約為1/2V+電位(由電阻R63串聯(lián)電阻R64分壓而得)，Ve6的1/2V+電位為A12 反相輸入端設置限位基準，由A12對負載作超限位控制。此時，All置于穩(wěn)定的守備狀態(tài)。 電路上電后，tV^電位低于(超出)A12的下限，使Vie〈Vee，A12被觸發(fā)，輸出低電 位，繼電器K53線圈通電吸合，接通負載電源升溫，Ntc6阻值隨溫升變小，tVi2和Vi6電位上 升，當tV^上升超過上限，Vie > Ve6(l/2V+)時，A12觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出高電位，繼電器K53斷電 (反電勢由D53消除)，關斷負載電源，開始降溫，Ntc6隨溫度下降阻值變大，tL和、6電 位又下降，當tVi2低于下限電位，使Vi6 < Ve6， A12又被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出低電位，繼電器K53 又通電吸合，又使負載通電，電路進入下一工作循環(huán)，循環(huán)過程中，?？仉娐稟11始終處于 守備狀態(tài)。[0053] 當溫度檢測(傳感)電路發(fā)生異常故障(如Ntc6斷開或R61短路或R62開路或 Vi6懸空)時，Vi6電位極低，Vi6 < Vde，使All被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，由守備狀態(tài)變?yōu)楸？貭顟B(tài)，使Ve6 電位由1/2V+變?yōu)榈碗娢?，LED6發(fā)光顯示故障，同時二極管D55導通，將Ve6的低電位反饋 至輸入端Vi6，由于二極管D55的鉗位作用，使本來很低的Vi6電位變得更低，即Vi6電位更加 小于Vd6電位，所以All將Ve6鎖定為低電位。又由于電阻R67串R62的分壓作用，使Vi6 > Ve6，因此A12的輸出電位始終鎖定在高電位狀態(tài)(保控狀態(tài))，強制繼電器K53斷電釋放， 切斷負載電源，保證安全?？梢夾11對A12有監(jiān)控作用，如果未設?？仉娐稟11，則A12在異 常故障時會失控，仍然會讓負載繼續(xù)長期通電。 保控電路All進入?？貭顟B(tài)后，由于二極管D55的反饋和鉗位作用，使Vi6電位始 終低于底限(Vd6)電位，tV^電位恢復到高電位后，All仍然鎖定在Vie為低電位的保控狀態(tài)。 需斷電排除故障后，再上電時，電路才能返回到守備狀態(tài)?？梢?，保控電路A11對A12的監(jiān) 控作用是可靠穩(wěn)定的。D55在異常故障時的反饋鉗位鎖存作用是?？氐年P鍵。
權(quán)利要求一種反異維常式多限控制電路，包括傳感器(1)、主控電路(2)及繼電器開關控制電路(3)，傳感器(1)的輸出接主控電路(2)的輸入，主控電路(2)的輸出接繼電器開關控制電路(3)的輸入，繼電器開關控制電路(3)的輸出與負載(7)的供電電路相連，其特征在于還包括?？仉娐?4)、二極管反饋隔離電路(5)、發(fā)光二極管指示電路(6)，所述的?？仉娐?4)的輸入接傳感器(1)的輸出，?？仉娐?4)的輸出與發(fā)光二極管指示電路(6)相連，所述的二極管反饋隔離電路(5)連接在主控電路(2)的輸入和?？仉娐?4)的輸出之間；所述的主控電路(2)、?？仉娐?4)均是以模擬集成運算放大器或電壓比較器為主件構(gòu)成的電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反異維常式多限控制電路，其特征在于所述的傳感器(1)為熱敏電阻Ntcl，所述的主控電路(2)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A2，所述的?？仉娐?4)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A1，所述的二極管反饋隔離電路(5)包括二極管D5，所述的繼電器開關控制電路(3)包括三極管T1、二極管D1及繼電器K1 ;熱敏電阻Ntcl —端接地，另一端經(jīng)電阻Rll接電壓V+，熱敏電阻Ntcl和電阻Rll的連接點與Al的反相輸入端相連，Al的同相輸入端一路經(jīng)電阻R1接電壓V+，另一路經(jīng)電阻R15接A1的輸出端，A1的輸出端和其反相輸入端間連接二極管D5和電阻R16的串聯(lián)電路，D5的負極接Al的輸出端，D5的正極與A2的同相輸入端相連，D5的正極經(jīng)電阻R17接A2的輸出端，A2的反相輸入端一路經(jīng)電阻R6接地，另一路經(jīng)電阻R5接A1的同相輸入端，A1的輸出端接發(fā)光二極管LED1的負極，經(jīng)發(fā)光二極管LED1、電阻R14接電壓V+。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反異維常式多限控制電路，其特征在于所述的傳感器(1)為熱敏電阻Ntc2，所述的主控電路(2)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A3，所述的?？仉娐?4)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A4，所述的二極管反饋隔離電路(5)包括二極管D6，所述的繼電器開關控制電路(3)包括三極管T2、二極管D2及繼電器K2 ;熱敏電阻Ntc2 —端接電壓V+，另一端經(jīng)電阻R21接地，熱敏電阻Ntc2和電阻R21的連接點與A4的反相輸入端相連，A4的同相輸入端一路經(jīng)電阻R106、 R105接電壓V+，另一路與電阻R2、電阻R26相連，電阻R2的另一端接地，電阻R26的另一端接A4的輸出端，A4的輸出端和其反相輸入端間連接二極管D6和電阻R27的串聯(lián)電路，D6的正極接A4的輸出端，D6的負極與A3的反相輸入端相連，A3的反相輸入端經(jīng)電阻R27與熱敏電阻Ntc2和電阻R21的并接點相連，A4的輸出端接發(fā)光二極管LED2的正極，經(jīng)發(fā)光二極管LED2、電阻R25接地，同時A4的輸出端經(jīng)電阻R24接電壓V+。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反異維常式多限控制電路，其特征在于所述的傳感器(1)為熱敏電阻Ntc3，所述的主控電路(2)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A6，所述的?？仉娐?4)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A5，所述的二極管反饋隔離電路(5)包括二極管D7，所述的繼電器開關控制電路(3)包括二極管D3及繼電器K3;熱敏電阻Ntc3一端接電壓V+，另一端經(jīng)電阻R31接地，熱敏電阻Ntc3和電阻R31的連接點與A5的反相輸入端相連，A5的同相輸入端一路經(jīng)電阻R102接地，另一路經(jīng)電阻R35接A5的輸出端，A5的輸出端和其反相輸入端間連接二極管D7和電阻R32的串聯(lián)電路，D7的正極接A5的輸出端，D7的負極與A6的同相輸入端相連，D7的負極經(jīng)電阻R36接A6的輸出端，A6的反相輸入端經(jīng)電阻R206接地并且經(jīng)電阻R205接電壓V+，A5的輸出端接發(fā)光二極管LED3的正極，經(jīng)發(fā)光二極管LED3、電阻R33接地，同時A5的輸出端經(jīng)電阻R34接電壓V+。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反異維常式多限控制電路，其特征在于所述的傳感器(1)為熱敏電阻Ntc4，所述的主控電路(2)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A7，所述的?？仉娐?4)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A8，所述的二極管反饋隔離電路(5)包括二極管D8，所述的繼電器開關控制電路(3)包括三極管T4、二極管D4及繼電器K4 ;熱敏電阻Ntc4 —端接地，另一端經(jīng)電阻R41接電壓V+，熱敏電阻Ntc4和電阻R41的連接點與A8的反相輸入端相連，A8的同相輸入端一路經(jīng)電阻R101接電壓V+， 一路經(jīng)電阻R8接地，還有一路經(jīng)電阻R49接A8的輸出端，A8的輸出端和其反相輸入端間連接二極管D8和電阻R48的串聯(lián)電路，D8的負極接A8的輸出端，D8的正極與A7的反相輸入端相連，A7的同相輸入端一路經(jīng)電阻R42接電壓V+， 一路經(jīng)電阻R43接地，另一路經(jīng)電阻R47接A7的輸出端，A8的輸出端接發(fā)光二極管LED4的負極，經(jīng)發(fā)光二極管LED4、電阻R44接電壓V+。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反異維常式多限控制電路，其特征在于所述的傳感器(1)為熱敏電阻Ntc5，所述的主控電路(2)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A9，所述的?？仉娐?4)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A10，所述的二極管反饋隔離電路(5)包括二極管D52，所述的繼電器開關控制電路(3)包括二極管D51及繼電器K51 ;熱敏電阻Ntc5 —端接電壓V+，另一端經(jīng)電阻R50、R51接地，電阻R50和電阻R51的連接點經(jīng)電阻R52與A9的同相輸入端、A10的同相輸入端相連，AIO的輸出端一路經(jīng)電阻ROl接A9的輸出端，另一路接二極管D52的負極，D52的正極一路與A9的反相輸入端相連，另一路與發(fā)光二極管LED5的負極相連，LED5的正極一路經(jīng)電阻R53接電壓V+，另一路經(jīng)電阻R54接地。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反異維常式多限控制電路，其特征在于所述的傳感器(1)為熱敏電阻Ntc6，所述的主控電路(2)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A12，所述的保控電路(4)包括模擬集成運算放大器或電壓比較器A11，所述的二極管反饋隔離電路(5)包括二極管D54、D55，所述的繼電器開關控制電路(3)包括二極管D53及繼電器K53 ;熱敏電阻Ntc6 —端接電壓V+，另一端經(jīng)電阻R60、R61接地，電阻R60和電阻R61的連接點經(jīng)電阻R62與All的同相輸入端、A12的同相輸入端相連，All的輸出端接二極管D54的負極，D54的正極接二極管D55的負極，同時接A12的反相輸入端，D55的正極接All的同相輸入端，D54的正極與發(fā)光二極管LED6的負極相連，LED6的正極一路經(jīng)電阻R63接電壓V+，另一路經(jīng)電阻R64接地。
專利摘要本實用新型涉及一種反異維常式多限控制電路，包括傳感器、主控電路、繼電器開關控制電路及?？仉娐?、二極管反饋隔離電路、發(fā)光二極管指示電路。傳感器的輸出接主控電路的輸入，主控電路的輸出接繼電器開關控制電路的輸入，繼電器開關控制電路的輸出與負載的供電電路相連。保控電路的輸入接傳感器的輸出，保控電路的輸出與發(fā)光二極管指示電路相連，二極管反饋隔離電路連接在主控電路的輸入和?？仉娐返妮敵鲋g。主控電路、?？仉娐肪且阅M集成運算放大器或電壓比較器為主件構(gòu)成的電路。本實用新型的?？仉娐纺鼙O(jiān)測到主控電路上的異常故障，并且發(fā)出控制信號給主控電路阻止其繼續(xù)工作，解決了異常故障而引起的失控問題，提高應用的安全性能。
文檔編號G05B19/048GK201522624SQ20092030526
公開日2010年7月7日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者劉少華 申請人:劉少華