專利名稱：越底反控時基電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制電路/時基電路，尤其涉及一種確保主控(超上下限位控制) 或定時控制電路在故障時不失控的越底反控時基電路，應用在溫度、壓力、水位、定時控制電器中，能提高安全性能，避免使用時發(fā)生嚴重事故(如火災)。因此，本發(fā)明在小家電及簡易測量、定時、控制、安全防護等電子應用領域用途更廣，且使電器產(chǎn)品性/價比更高。
背景技術：
為了核實本發(fā)明的新穎性，設計人查閱了大量相關技術資料(專業(yè)書籍、報刊)， 檢索了相關專利文獻。都只有發(fā)現(xiàn)僅完成主控(超上下限位控制)功能的電路較多(如 555時基電路就是其經(jīng)典代表)，從未發(fā)現(xiàn)涉及對異常故障進行監(jiān)測、對主控電路進行監(jiān)控 (保護控制)、防止異常失控的相關技術資料。目前，在電子應用領域得到廣泛應用的經(jīng)典式555時基電路，作為最基礎的通用性功能器件，備受電子應用專業(yè)設計人員和電子愛好者的青睞，而且現(xiàn)已得到學術界的普通認可，其結構和原理已成為大學電子專業(yè)《數(shù)字電路》教科書中的重要理論。經(jīng)典式555時基電路雖然通用性強，用途廣泛。但只有單一的主控(超上下限位控制)功能，內部結構較復雜，大致由分壓器、比較器、R-S觸發(fā)器、反相驅動器、放電開關等五個部分組成。引出腳位8只，若是CMOS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Q端和驅動器之間)。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)驅動器輸出控制負載，這個控制過程和原理，僅僅只能完成超上下限位控制功能，完全沒有故障保護控制功能，是空白項，另外在性能上存在不佳之處，復位端MR(第4腳)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?？刂贫薞c(第5腳)只能外調上限，下限內置固定，Vc對地電容必不可少。

發(fā)明內容
本發(fā)明主要解決原有主控(超上下限位控制)電路和定時電路經(jīng)常因異常故障而失控，不能及時切斷負載供電，存在使用安全隱患的技術問題；提供一種能監(jiān)測異常故障， 并有越底反控保護功能，防止主控電路失控，及時切斷負載供電，避免發(fā)生嚴重事故(如火災)，確保使用安全的越底反控時基電路。本發(fā)明同時解決原有實現(xiàn)超限位控制功能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；提供一種復位功能兼作保護顯示和消振功能，減小離散性，提高性能的越底反控時基電路。本發(fā)明為解決上述技術問題，采用了下述技術方案新增設了底限比較電路(8)，將其傳感信號輸入端與原有上下限位比較電路(3)、 ⑷的兩個傳感信號輸入端(Vi)并接于同一點，底限比較電路⑶的底限基準電位(Vd)由底限基準或過熱保護電路(7)中分壓點提供，底限比較電路⑶的輸出端連接復位/限位觸發(fā)接口電路(9)的底限控制端；復位/限位觸發(fā)接口電路(9)的上下限位輸入端分別連接上限比較電路⑶和下限比較電路⑷的輸出端，復位/限位觸發(fā)接口電路(9)的兩個輸出端分別對應連接施密特觸發(fā)電路(10)的兩個輸入端，施密特觸發(fā)電路(10)的輸出端 (Vo)連接驅動執(zhí)行電路(11)的輸入端，施密特觸發(fā)電路(10)的控制端(Vs)還連接放電電路(5)的控制輸入端；復位/限位觸發(fā)接口電路(9)的雙向控制端口(BER)連接保護顯示/強制復位/消除臨振電路(6)的雙向控制端口，保護顯示/強制復位/消除臨振電路 (6)的消振輸出端連接上限比較電路(3)和下限比較電路⑷及底限比較電路⑶的共同輸入端(Vi)。電路正常工作時，輸入端Vi電位在上限至下限之間波動變化，底限比較電路處于守備狀態(tài)。當傳感電路發(fā)生故障時，使輸入端Vi電位低于底限基準電位Vd，即輸入電位發(fā)生越底，底限比較電路(8)產(chǎn)生反控保護作用，優(yōu)先觸發(fā)后級施密特電路(10)翻轉，強迫負載斷電，達到防止失控的目的。因此，本發(fā)明超越了 555時基電路，新增加的越底反控保護功能，具有重要的實用價值和更廣的用途。本發(fā)明的技術優(yōu)勢和有益效果如下1、在完全兼容經(jīng)典式555時基電路的所有功能之外，擴展了新的重要功能，即增加了越底反控保護功能和自身過熱保護功能，能可靠地防止故障失控，提高了安全性能，因而具有更重要的實用價值和更廣泛的用途。2、提高了復位電平和性能，使復位端同時兼?zhèn)涔收媳Ｗo顯示功能和消除臨振功能，還能改善NTC低溫時的不良特性。3、可從外部靈活設置調節(jié)上下限基準電位和回差，使傳感信號輸入端(Vi)所接傳感電路簡化，方便應用。4、只有一個傳感信號輸入端，高低電位觸發(fā)都有效，應用簡便。5、由于后級電路不采用RS觸發(fā)器，而是采用施密特觸發(fā)器，不用輸入脈沖觸發(fā)， 而是用輸入電位觸發(fā)，因而抗干擾能力更強，還可省掉抗干擾電容。6、電路結構簡單，成本低，性/價比高。


圖1是本發(fā)明的電路原理框圖。圖2是本發(fā)明實施例1的具體電路原理圖。圖3是本發(fā)明實施例2的具體電路原理圖。實施例1和實施例2的電路原理框圖，如圖1所示，(1)為傳感電路，⑵為上下限基準設置電路，⑶為上限比較電路，⑷為下限比較電路，(5)為放電電路，(6)為保護顯示/強制復位/消除臨振電路，(7)為底限基準或過熱保護電路，(8)為底限比較電路，(9) 為復位/限位觸發(fā)接口電路，(10)為施密特觸發(fā)電路，(11)為驅動執(zhí)行電路。
具體實施例方式下面通過實施例，并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。實施例1和實施例2的電路原理框圖，如圖1所示，(1)為傳感電路，(2)為上下限基準設置電路，⑶為上限比較電路，⑷為下限比較電路，(5)為放電電路，(6)為保護顯示/強制復位/消除臨振電路，(7)為底限基準或過熱保護電路，(8)為底限比較電路，(9) 為復位/限位觸發(fā)接口電路，(10)為施密特觸發(fā)電路，(11)為驅動執(zhí)行電路。新設的底限比較電路⑶的傳感信號輸入端(Vi)與上限比較電路(3)和下限比較電路⑷的兩個輸入端(Vi)并聯(lián)于同一點，再連接傳感電路⑴的輸出端；上限比較電路⑶的基準電位(Vh)、和下限比較電路(4)的基準電位由上限/下限基準設置電路 ⑵提供、底限比較電路⑶的底限基準電位(Vd)由底限基準或過熱保護電路(7)中分壓點提供，底限比較電路⑶的輸出端連接復位/限位觸發(fā)接口電路(9)的底限控制端；復位 /限位觸發(fā)接口電路(9)的上、下限位輸入端，分別連接上限比較電路(3)和下限比較電路 (4)的輸出端，復位/限位觸發(fā)接口電路(9)的雙向控制端口(BER)連接保護顯示/強制復位/消除臨振電路(6)的雙向控制端口(BER)，保護顯示/強制復位/消除臨振電路(6) 的消振輸出端連接上限比較電路(3)、下限比較電路G)、底限比較電路⑶的共同輸入端 (Vi)；復位/限位觸發(fā)接口電路(9)的兩個輸出端分別對應連接施密特觸發(fā)電路(10)的兩個輸入端，施密特觸發(fā)電路(10)的控制端(Vs)還連接放電電路( 的控制輸入端，施密特觸發(fā)電路(10)的輸出端(Vo)連接驅動執(zhí)行電路(11)的輸入端，驅動執(zhí)行電路(11)控制負載。實施例1 本實施例是作控溫電路應用的實例，具體電路原理圖，如圖2所示，所述的傳感電路(1)包括負溫度系數(shù)熱敏電阻Ntc21和電阻R29，所述的上限、下限基準設置電路(2)包括電阻1 211、1 212、1 213，所述的上限比較電路(3)為電壓比較器B22，所述的下限比較電路⑷為電壓比較器B23，所述的放電電路(5)為電壓比較器B24，所述的保護顯示/強制復位/消除臨振電路(6)包括發(fā)光二極管LED21和電阻R26、R27、R28，所述的底限基準或過熱保護電路(7)包括正溫度系數(shù)熱敏電阻Ptc21和電阻R21，所述的底限比較電路(8)為電壓比較器B21，所述的復位/限位觸發(fā)接口電路(9)包括電阻R22、R23、二極管D23及雙向端口 BER連接線，所述的施密特觸發(fā)電路(10)包括運算放大器A21和電阻R24，所述的驅動執(zhí)行電路(11)包括電阻R25、二極管D21、D22、三極管T21、繼電器J21。圖2電路連接方式負溫度系數(shù)熱敏電阻Ntc21 —端接電源V+極，另一端連接電阻R29、R28，電阻R29 另一端接地(GND)，電阻似8另一端接雙向端口 BER(保護顯示和強制復位端)，電阻R211、 R212、R213順序串聯(lián)后，電阻R211的另一端接電源V+極，電阻213另一端接地(GND)，電阻 R211、R212連接點接電壓比較器B22反相㈠輸入端，作為上限基準電位設置端(Vh)，電阻 R212、R213連接點接電壓比較器B23反相㈠輸入端，作為下限基準電位設置端，電阻 R21串接熱敏電阻Ptc21的分壓點(Vd)為底限比較器B21反相(-)輸入端提供底限基準電位，電阻R21另一端接電源正極(V+)，熱敏電阻Ptc21另一端接地(GND)，電壓比較器B21、 B22、B23的三個正相(+)輸入端并接于一點，作為傳感信號輸入端(Vi)，電壓比較器B21的輸出端直接與電壓比較器B24、運算放大器A21的兩正相(+)輸入端并接后，作為雙向端口 BER，再與保顯/復位/消振電路(6)中電阻1 26、1 27、1 28、似4并接，電阻1 24的另一端接運算放大器A21輸出端(Vo)，電阻R27另一端接地，電阻似6另一端接發(fā)光二機管LED21負極，發(fā)光二極管LED21正極接電源正極(V+)；電壓比較器B23輸出端接二極管D23負極，電壓比較器B22輸出端接電阻R22，電阻R22另一端并接電阻R23和二極管D23正極后，與電壓比較器B24、運算放大器A21的兩反相㈠輸入端相連，電阻R23另一端接電源正極(V+)，電壓比較器BM輸出端作為電容放電端(DIS)，運算放大器A21輸出端(Vo)還接有電阻R25， R25另一端接穩(wěn)壓管D22負極，D22正極接三極管T21基極，三極管發(fā)射極接地(GND)，三極管集電極接二極管D21正極和繼電器J21線圈，J21線圈另一端與二極管D21并接于電源正極(V.)。圖2電路工作原理電路上電之初，因負溫度系數(shù)熱敏電阻Ntc21處于低溫高阻狀態(tài)，使其與電阻似9 串接的分壓點(傳感信號輸入端Vi)電位也較低，低于下限基準電位\，但大于底限基準電位Vd，故電壓比較器B21輸出高電平給雙向端口 BER，使運算放大器A21及電壓比較器BM 的正相⑴輸入端都得到高電位，此時雙向端口 BER電位高低決定于電阻R26串R27的分壓比，通常設定為2/3V+左右，發(fā)光二極管LED21因通過電流較小，不發(fā)光或只有微光，表示底限保護處于守備狀態(tài)；電壓比較器B22因正相(+)輸入端電位(Vi)低于反相(_)輸入端電位(Vh)，輸出低電平給電阻R22，電壓比較器B23正相⑴輸入端電位也低于反相㈠端電位而輸出低電位給二極管D23負極，而此時運算放大器A21反相(-)輸入端和電壓比較器BM反相(-)輸入端(二極管D23正極)電位大約IV左右，小于雙向端口 BER電位(約 2/3V+)，故此運算放大器A21輸出端(Vo)和電壓比較器BM的輸出端(DK)都輸出高電平， DIS端的懸空高電平可以讓外電路中定時電容充電，輸出端Vo的高電平(可輸出電流)一方面經(jīng)電阻RM反饋給雙向端口 BER，使運算放大器A21產(chǎn)生施密特觸發(fā)效應，鎖定為高輸出狀態(tài)，另一方面經(jīng)電阻R25，穩(wěn)壓二極管D22驅動三極管T21導通，繼電器J21線圈通電吸合，J21常開觸點接通負載電源，使負載發(fā)熱升溫。電路通電一定時間后，因負溫度系數(shù)熱敏電阻Ntc21隨負載溫度上升，阻值變小， 使傳感信號輸入端Vi電位上升，當Vi電位大于V1電位，但仍然低于Vh電位時，電壓比較器 B23輸出高電平，電壓比較器B22仍然輸出低電平，此時，二極管D23正極并接點電位決定于電阻R23串聯(lián)R22的分壓比，通常設定為1/2V+左右，仍然小于雙向端口 BER電位(約 2/3V+)，故運算放大器A21輸出端和電壓比較器BM輸出端仍然輸出高電平，維持原狀態(tài)， 三極管T21繼續(xù)讓繼電器J21維持給負載通電狀態(tài)，負載溫度繼續(xù)升高，使負溫度系數(shù)熱敏電阻Ntc21阻值繼續(xù)減小，輸入端Vi電位繼續(xù)上升，當Vi電位上升至大于上限基準電位Vh 時，電壓比較器B22輸出高電平，而此時二極管D23正極電位接近電源正極(V+)電壓，使運算放大器A21和電壓比較器BM的兩個反相㈠輸入端電位高于其兩個正相⑴輸入端電位(約2/3V+)，其兩個輸出端都輸出低電平，放電端(DIQ低電平可使外電路定時電容放電，輸出端Vo低電平一方面經(jīng)反饋電阻R24反饋至A21正相輸入端，使雙向端口 BER電位更低，約為1/3V+左右，發(fā)光二極管LED21也只增亮一點，表示電路仍處于正常工作狀態(tài)，另一方面輸出端Vo低電平使三極管失去基流而截止，繼電器J21線圈斷電釋放(其反電勢由二極管D21消除)，其常開觸點斷開，切斷負載供電，負載溫度開始下降。熱敏電阻Nt。21隨溫度下降，阻值逐漸變大，輸入端Vi電位下降，輸出端Vo繼續(xù)維持低電位狀態(tài)，當Vi電位降至小于V1電位時，電壓比較器B23輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)施密特電路翻轉，即運算放大器A21又輸出高電平，驅動三極管導通，繼電器J21線圈又吸合，負載又得電升溫，使電路進入下一控溫循環(huán)過程，在上限至下限之間進行正常循環(huán)控溫過程中，底限比較器B21
7始終輸出高電平，發(fā)二極管LED21只發(fā)微光，表示電路處于守備狀態(tài)。當傳感電路發(fā)生故障(如Ntc21斷線開路或Vi端對地短路)時，使輸入端Vi電位低于底限基準電位Vd，即輸入電位發(fā)生越底，產(chǎn)生以下反控保護作用使底限電壓比較器 B21輸出低電位(<0. 3V)，低于運算放大器A21和電壓比較器BM兩反相㈠輸入端及二極管D23正極電位(約IV左右)，因而運算放大器A21輸出端(Vtl)和電壓比較器BM輸出端(DIQ都輸出低電平，輸出端Vo低電平使三極管T21截止，繼電器J21斷電釋放，強迫負載斷電，達到防止失控的目的。因此，本實施例超越了 555時基電路，新增加的越底反控保護功能，具有重要的實用價值和更廣的用途。實施例2 本實施例也是作控溫電路應用的實例，具體電路原理圖，如圖3所示，所述的傳感電路(1)包括負溫度系數(shù)熱敏電阻Ntc31和電阻R39，所述的上限/下限基準設置電路(2) 包括電阻1 311、1 312、1 313，所述的上限比較電路(3)為電壓比較器B32，所述的下限比較電路⑷為電壓比較器B33，所述的放電電路(5)為電壓比較器B34，所述的保護顯示/強制復位/消除臨振電路(6)包括發(fā)光二極管LED31和電阻R314、R36、R37、R38，所述的底限基準或過熱保護電路(7)包括正溫度系數(shù)熱敏電阻Ptc31和電阻R31，所述的底限比較電路 ⑶為電壓比較器B31，所述的復位/限位觸發(fā)接口電路(9)包括電阻R32、R33、R35、及雙向控制端口 BER連接線，所述的施密特觸發(fā)電路(10)包括電壓比較器B35和電阻R34，所述的驅動執(zhí)行電路(11)包括電阻R315、R310、二極管D31、三極管T31、繼電器J31。圖3電路連接方式負溫度系數(shù)熱敏電阻Ntc31 —端接電源正極(V+)，另一端連接電阻R39、R38，電阻R39另一端接地(GND)，電阻R38另一端接雙向控制端口 BER(保護顯示/強制復位端)； 電阻R311、R312、R313順序串聯(lián)后，電阻R311的另一端接電源正極(V+)，電阻R313另一端接地(GND)，電阻R311、R312連接點接電壓比較器B32正相⑴輸入端，作為上限基準電位設置端(Vh)，電阻R312、R313連接點接電壓比較器B33反相㈠輸入端，作為下限基準電位設置端(V1),電阻R31串接正溫度系數(shù)熱敏電阻Ptc31的分壓點(Vd)為底限比較器B31 反相(_)輸入端提供底限基準電位，電阻R31另一端接電源正極(V+)，正溫度系數(shù)熱敏電阻 Ptc31另一端接地(GND)；電壓比較器B31、B33的兩個正相⑴輸入端和電壓比較器B32反相㈠輸入端并接于一點，作為傳感信號輸入端(Vi)，電壓比較器B31的輸出端直接作為雙向控制端口 BER，再與保顯/復位/消振電路(6)中電阻R38、R314和發(fā)光二極管LED31負極并接，電阻R314的另一端接發(fā)光二極管LED31正極和電阻R36、R37，電阻R36另一端接電源正極(V+)，電阻R37另一端接地，電阻R38另一端接傳感信號輸入端(Vi)；電壓比較器 B31、B32輸出端之間跨接電阻R32，電壓比較器B32輸出端還連接電壓比較器B34正相(+) 輸入端和電壓比較器B35反相(-)輸入端，電壓比較器B33輸出端連接電阻R33，電阻R33 另一端并接電阻R34、R35和電壓比較器似4反相㈠輸入端及電壓比較器B35正相⑴ 輸入端，電阻R35另一端接電源正極(V+)，電阻R34另一端接電壓比較器B35輸出端，電壓比較器B34輸出端作為電容放電端(DIS)，電壓比較器B35輸出端還接有電阻R315、R310， R315另一端接電源正極(V+)，R310另一端接三極管T31基極，三極管T31發(fā)射極電源正極 (V+)，三極管集電極接二極管D31負極和繼電器J31線圈，J31線圈另一端與二極管D31正極都接電路地端(GND)。圖3電路工作原理電路上電之初，因負溫度系數(shù)熱敏電阻Ntc31處于低溫高阻狀態(tài)，使其與電阻R39 串接的分壓點(傳感信號輸入端Vi)電位也較低，低于下限基準電位V1，但大于底限基準電位vd，故電壓比較器B31輸出高電平給雙向控制端口 BER，電壓比較器B32輸出高電平給電壓比較器B35反相㈠輸入端和電壓比較器B;M正相⑴輸入端，電壓比較器B33輸出低電平給電阻R33，電壓比較器B35正相(+)輸入端和電壓比較器B34反相(-)輸入端得到的電位是電阻R33、R34串R35的分壓(約為1/3V+左右)，此時雙向端口 BER電位高低決定于電阻R36串R37的分壓比，通常設定為5/6V+左右，發(fā)光二極管LED31不發(fā)光，表示底限保護處于守備狀態(tài)；電壓比較器B34因正相(+)輸入端電位高于反相(_)輸入端電位而輸出懸空的高電平，可以讓外電路中定時電容充電；電壓比較器B35因正相⑴輸入端電位低于反相(_)輸入端電位而輸出低電平，經(jīng)電阻R34反饋使電壓比較器B35正相(+)輸入端電位更低，于是產(chǎn)生施密特觸發(fā)效應，將電壓比較器B35輸出端(Vo)鎖定為低輸出狀態(tài)，經(jīng)電阻R310驅動三極管T31導通，繼電器J31線圈通電吸合，J31常開觸點接通負載電源，使負載發(fā)熱升溫。電路通電一定時間后，因負溫度系數(shù)熱敏電阻Ntc31隨負載溫度上升，阻值變小， 使傳感信號輸入端Vi電位上升，當Vi電位大于V1電位，但仍然低于Vh電位時，電壓比較器 B33輸出高電平，電壓比較器B32仍然輸出高電平，此時，電壓比較器B35正相(+)輸入端和電壓比較器B34反相(-)輸入端得到的電位約為2/3V+左右，仍然小于雙向控制端口 BER 電位(約為5/6V+左右)，電壓比較器B34仍然輸出懸空的高電平，可以讓外電路中定時電容繼續(xù)充電，電壓比較器B35輸出端仍然維持原有低電平狀態(tài)，三極管T31繼續(xù)導通，讓繼電器J31維持給負載通電狀態(tài)，負載溫度繼續(xù)升高，使負溫度系數(shù)熱敏電阻Ntc31阻值繼續(xù)減小，輸入端Vi電位繼續(xù)上升，當Vi電位上升至大于上限基準電位Vh時，電壓比較器B32 輸出低電平，此時，電壓比較器B34因正相⑴輸入端電位低于反相㈠輸入端電位而輸出低電平，可以讓外電路中定時電容放電；電壓比較器B35因正相⑴輸入端電位高于反相 (-)輸入端電位而輸出高電平，經(jīng)電阻R34反饋使電壓比較器B35正相(+)輸入端電位更高，接近電源正極(V+)電壓，于是產(chǎn)生施密特觸發(fā)效應，將電壓比較器B35輸出端(Vo)鎖定為高輸出狀態(tài)，三極管T31因無基極電流而截止，繼電器J31線圈斷電釋放(其反電勢由二極管D31消除)，J31常開觸點斷開負載電源，使負載降溫。熱敏電阻Ntc31隨溫度下降， 阻值逐漸變大，輸入端Vi電位下降，電壓比較器B32輸出高電平，電壓比較器B35輸出端Vo 仍然維持原有高電平狀態(tài)，使負載繼續(xù)降溫，輸入端Vi電位繼續(xù)下降，當Vi電位降至小于V1 電位時，電壓比較器B33輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)施密特電路翻轉，即電壓比較器 B35輸出端(Vo)鎖定為低輸出狀態(tài)，經(jīng)電阻R310驅動三極管T31導通，繼電器J31線圈又吸合，負載又得電升溫，使電路進入下一控溫循環(huán)過程，在上限至下限之間進行正常循環(huán)控溫過程中，底限比較器B31始終輸出高電平，發(fā)二極管LED31只發(fā)微光，表示電路處于守備狀態(tài)。當傳感電路發(fā)生故障(如Ntc31斷線開路或Vi端對地短路)時，使輸入端Vi電位低于底限基準電位Vd，即輸入電位發(fā)生越底，產(chǎn)生以下反控保護作用使底限電壓比較器 B31輸出低電位(<0. 3V)，經(jīng)電阻R32拉低電壓比較器B35反相㈠輸入端電位，又使電
9壓比較器B35輸出端(Vo)鎖定為高輸出狀態(tài)，強迫三極管T31截止，繼電器J31線圈斷電釋放，切斷負載供電，達到防止失控的目的。 因此，本實施例超越了 555時基電路，新增加的越底反控保護功能，具有重要的實用價值和更廣的用途。
權利要求
1.一種越底反控時基電路，包括傳感電路(1)、上限/下限基準設置電路O)、上限比較電路⑶、下限比較電路⑷、放電電路(5)、驅動執(zhí)行電路(11)，其特征在于還包括保護顯示/強制復位/消除臨振電路(6)、底限基準或過熱保護(7)、底限比較電路(8)、復位/ 限位觸發(fā)接口電路(9)、施密特觸發(fā)電路(10)；新設的底限比較電路(8)的傳感信號輸入端 (Vi)與上限比較電路(3)和下限比較電路⑷兩個輸入端(Vi)并聯(lián)于同一點，底限比較電路⑶的底限基準電位由底限基準或過熱保護電路(7)中分壓點(Vd)提供，底限比較電路 ⑶的輸出端連接復位/限位觸發(fā)接口電路(9)的底限控制端；復位/限位觸發(fā)接口電路 (9)的上、下限位輸入端，分別連接上限比較電路(3)和下限比較電路⑷的輸出端，復位/ 限位觸發(fā)接口電路(9)的兩個輸出端分別對應連接施密特觸發(fā)電路(10)的兩個輸入端，施密特觸發(fā)電路(10)的輸出端(Vo)連接驅動執(zhí)行電路(11)的輸入端，施密特觸發(fā)電路(10) 的控制端(Vs)還連接放電電路( 的控制輸入端；復位/限位觸發(fā)接口電路(9)的雙向控制端口 BER連接保護顯示/強制復位/消除臨振電路(6)的雙向控制端口，保護顯示/強制復位/消除臨振電路(6)的消振輸出端連接上限比較電路(3)、下限比較電路、底限比較電路⑶共同的傳感信號輸入端(Vi)。
2.根據(jù)據(jù)權利要求1所述的越底反控時基電路，其特征在于所述的保護顯示/強制復位/消除臨振電路(6)包括實施例1中電阻R26、R27、R28和發(fā)光二極管LED21，或實施例2中電阻R36、R37、R38、R314和發(fā)光二極管LED31 ；在實施例1 (圖2)中，電阻R26、R27、 R28并接點與電壓比較器B21的輸出端(雙向控制端口 BER)和運算放大器A21的正極(+) 輸入端相連，電阻R27的另一端接地(GND)，電阻R26的另一端接發(fā)光二極管LED21負極， LED21正極接電源電壓正極(V+)，電阻似8另一端接傳感信號輸入端(Vi)；在實施例2(圖 3)中，發(fā)光二極管LED31正極與電阻R36、R37、R314的一端并接，電阻R36的另一端接電源電壓正極(V+)，電阻R37的另一端接地(GND)，電阻R314的另一端與發(fā)光二極管LED31負極和電阻R38的另一端并接后連接至模塊(虛線框)電路的雙向控制端口 BER，電阻R38的另一端接至模塊(虛線框)電路的傳感信號輸入端(Vi)。
3.根據(jù)權利要求1所述的越底反控時基電路，其特征在于所述的底限基準或過熱保護電路(7)包括實施例1中電阻R21和正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC21(或定值電阻)，或包括實施例2中電阻R31和正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC31(或定值電阻)；在實施例1(圖2)中， 電阻R21和正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC21串接的分壓點(Vd)接至電壓比較器B21反相㈠輸入端，電阻R21另一端接電源電壓正極(V+)，正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC21另一端接地(GND)； 在實施例2(圖3)中，電阻R31和正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC31串聯(lián)分壓點(Vd)連接電壓比較器B31反相㈠輸入端，電阻R31另一端接電源電壓正極(V+)，熱敏電阻PTC31另一端接地(GND)。
4.根據(jù)權利要求1所述的越底反控時基電路，其特證在于所述的底限比較電路(8) 包括實施例1中電壓比較器B21，或包括實施例2中電壓比較器B31 ；在實施例1(圖2)中電壓比較器B21的正相(+)輸入端與傳感信號輸入端(Vi)相連接，電壓比較器B21輸出端與電壓比較器BM正相(+)輸入端和運算放大器A21正相(+)輸入端相連后，直接作為模塊(虛線框)電路的雙向控制端口 BER;在實施例2(圖幻中，電壓比較器B31輸出端與電阻R32—端連接后，直接作為模塊(虛線框)電路的雙向控制端口 BER;電壓比較器B31正相(+)輸入端與電壓比較器B32反相(-)輸入端和電壓比較器B33的正相(+)輸入端相連接后，作為模塊(虛線框)電路的傳感信號輸入端(Vi)。
5.根據(jù)權利要求書1所述的越底反控時基電路，其特征在于所述的復位/限位觸發(fā)接口電路(9)包括實施例1中電阻R22、R23、二極管D23、雙向控制端口 BER連接線，或包括實施例2中電阻R32、R33、R35和雙向控制端口 BER連線；在實施例1中，電阻R22、R23、 二極管D23正極并接點與運算放大器A21反相(-)輸入端和電壓比較器BM反相(-)輸入端相連接，電阻R22另一端連接電壓比較器B22輸出端，電阻R23另一端連接電源電壓正極 (V+)，二極管D23負極接電壓比較器B23輸出端，電壓比較器B21輸出端直接與電壓比較器 BM正相⑴輸入端和運算放大器A21正相⑴輸入端連接后，作為模塊(虛線框)電路的雙向控制端口 BER(保顯/復位/消振電路控制端)；在實施例2中，電阻R32兩端跨接于電壓比較器B31、B32的兩個輸出端，電壓比較器B34的反相㈠輸入端和電壓比較器B35 的正相(+)輸入端相連接后，再與電阻R33、R35并接，電阻R33另一端連接電壓比較器B33 的輸出端，電阻R35的另一端連接電源電壓正極(V+)，電壓比較器B32的輸出端還與電壓比較器B34正相(+)輸入端和電壓比較器B35反相(-)輸入端相連，電壓比較器B31輸出端直接與雙向控制端口 BER相連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的越底反控時基電路，其特征在于所述的施密特觸發(fā)電路 (10)包括實施例1中運算放大器A21、電阻R24，或包括實施例2中電壓比較器B35、電阻 R34，也可以由門電路或專用施密特觸發(fā)器或其它功能等效的器件為主組成施密特觸發(fā)電路(10)；在實施例1(圖2)中，運算放大器A21正相⑴輸入端與電壓比較器B21輸出端和雙向控制端口 BER直接相連，運算放大器A21反相(-)輸入端與電壓比較器BM反相(-) 輸入端和二極管D23正極以及電阻R22、R23的并聯(lián)結點相連接，運算放大器A21輸出端直接作為模塊(虛線框)電路的輸出端(Vo)，經(jīng)串接電阻R25、穩(wěn)壓二極管D22推動控制三極管T21的導通與截止，反饋電阻RM跨接于運算放大器A21輸出端(Vo)和正極(+)輸入端； 在實施例2(圖3)中，電壓比較器B35反相㈠輸入端與電壓比較器B32輸出端和電壓比較器B34正相⑴輸入端以及電阻R32相連接，電壓比較器B35正相⑴輸入端連接電阻 R33、R34、R35的并接點和電壓比較器B34反相(-)輸入端，反饋電阻R34另一端連接電壓比較器B35輸出端(Vo)，電壓比較器B35輸出端(Vo)還經(jīng)串聯(lián)電阻R310控制三極管T31 的導通與截止。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種越底反控時基電路，在完全兼容555時基電路的所有功能之外，擴展了新功能；解決了原有主控(超上限和下限限位控制)電路和定時電路經(jīng)常因故障而失控，不能及時切斷負載供電，存在安全隱患的技術問題；所采用的技術方案是新增設了底限基準、比較、觸發(fā)保護電路，當傳感電路發(fā)生異常故障時，優(yōu)先觸發(fā)后級電路翻轉，產(chǎn)生越底反控保護作用，強迫切斷負載供電，可靠地防止故障失控。應用在溫度、壓力、水位、定時控制電路中，能提高安全性能，避免使用時發(fā)生嚴重事故(如火災)。因此，本發(fā)明具有重要的實用價值，在小家電及簡易測量、定時、控制、安全防護等電子應用領域用途更廣，且使產(chǎn)品性/價比更高。
文檔編號H02H3/02GK102157917SQ201010188690
公開日2011年8月17日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權日2010年6月1日
發(fā)明者劉圣平 申請人:劉圣平