輸出通道漏電流檢測電路制造技術

本發明專利技術公開了一種輸出通道漏電流檢測電路，包括：漏電流檢測電阻、正常電流輸出穩壓管、檢測電路閾值調整穩壓管、檢測電路限流電阻、和檢測輸出隔離器件，所述漏電流檢測電阻串聯接入輸出通道回路中；正常電流輸出穩壓管與漏電流檢測電阻并聯連接；檢測電路閾值調整穩壓管、檢測電路限流電阻、和檢測輸出隔離器件串聯連接后與漏電流檢測電阻并聯連接。本發明專利技術電路設計簡單，只采用少數種類的元件，低成本。電路所占體積（面積）小，十分適合應用于多輸出通道的系統中，電路的漏電流檢測閾值易于調整，可調整穩壓管及電阻來調節電路對毫安級電流的靈敏度，本電路對輸出電路的分壓取決于穩壓管的穩壓值和光耦的正向工作電壓，在主干路正常輸出較大電流時，其壓降最大不會超過穩壓管的穩壓值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電子電路設計
，具體是指一種應用于工業控制系統、安全信號系統等系統中的輸出通道漏電流檢測電路。
技術介紹
在工業控制系統和安全信號系統(應用于航空電子、鐵路信號、核電等行業)中，系統對受控設備的控制通常通過輸出通道來完成，控制器通過開關輸出通道來實現對外部受控信號的開啟和關閉。如圖I所示，是常見的一種輸出通道電路設計結構，該電路由控制器I、固體繼電器2、漏電流回檢電路3三部分組成。由于固體繼電器2有潛在的關斷阻抗變小故障模式。 在這種故障模式下，即使關閉輸出通道，輸出通道上也會有一定大小的電流輸出，這種在通道關閉時仍然存在的電流稱為漏電流。在工業控制系統和安全信號系統中，往往需要防范這種漏電流輸出，保證漏電流輸出不超過設定的閾值，否則可能導致錯誤的輸出而造成嚴重后果。因而圖I所示的輸出通道電路設計結構中必須包含其中漏電流回檢電路3的部分，用于及時發現輸出通道的漏電流故障并及時報警和維護。漏電流檢測電路通常需要有較高的靈敏度以檢測毫安(mA)級的小電流；同時漏電流檢測電路需要具有良好的隔離性能以滿足應用的需要。目前，公知的漏電流檢測電路(如電流感應線圈漏電流檢測電路等)往往有電路復雜、所占體積(或面積)大、成本聞等缺點。同時，當主干路正常輸出電流時，部分漏流檢測電路還存在對正常輸出電壓分壓較大的缺點。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種輸出通道漏電流檢測電路，它可以進行毫安級漏電流的可靠檢測，同時滿足電路體積小、結構較簡單和較低成本的要求。為了解決以上技術問題，本專利技術提供了一種輸出通道漏電流檢測電路，包括漏電流檢測電阻、正常電流輸出穩壓管、檢測電路閾值調整穩壓管、檢測電路限流電阻、和檢測輸出隔離器件，所述漏電流檢測電阻串聯接入輸出通道回路中；正常電流輸出穩壓管與漏電流檢測電阻并聯連接；檢測電路閾值調整穩壓管、檢測電路限流電阻、和檢測輸出隔離器件串聯連接后與漏電流檢測電阻并聯連接。本專利技術的有益效果在于電路設計簡單，只采用少數種類的元件，低成本。電路所占體積(面積)小，十分適合應用于多輸出通道的系統中，電路的漏電流檢測閾值易于調整，可調整穩壓管及電阻來調節電路對毫安級電流的靈敏度，本電路對輸出電路的分壓取決于穩壓管的穩壓值和光耦的正向工作電壓，在主干路正常輸出較大電流時，其壓降最大不會超過穩壓管的穩壓值。正常電流輸出穩壓管和檢測電路閾值調整穩壓管可以采用一個或多個與電流方向反向的穩壓管。正常電流輸出穩壓管和檢測電路閾值調整穩壓管可以采用一個或多個的與電流方向正向的二極管。正常電流輸出穩壓管和檢測電路閾值調整穩壓管可以采用一個或多個與電流方向反向的穩壓管和一個或多個的與電流方向正向的二極管的組合。所述檢測輸出隔離器件為固體繼電器或者光耦隔離器件。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細說明。 圖I是一種常見的控制系統輸出通道電路設計結構示意圖；圖2是本專利技術的輸出通道漏電流檢測電路的原理圖。圖3是本專利技術的一個實施例電路的原理圖。附圖標記說明1控制器，2固體繼電器，3漏電流回檢電路，4漏電流檢測電阻，5正常電流輸出穩壓管，6檢測電路閾值調整穩壓管，7檢測電路限流電阻，8檢測輸出隔離器件。具體實施例方式本專利技術提供一種輸出通道漏電流檢測電路，該電路能夠應用于包括但并不局限于安全信號系統、工業控制系統等領域。本專利技術輸出通道漏電流檢測電路的技術方案是如圖2所示，由漏電流檢測電阻4、正常電流輸出穩壓管5、檢測電路閾值調整穩壓管6、檢測電路限流電阻7、和檢測輸出隔離器件8組成。漏電流檢測電阻4串聯接入輸出通道回路中；正常電流輸出穩壓管5與漏電流檢測電阻4并聯連接；檢測電路閾值調整穩壓管6、檢測電路限流電阻7、和檢測輸出隔離器件8串聯連接后與漏電流檢測電阻4并聯連接。根據設計參數的需要，正常電流輸出穩壓管5和檢測電路閾值調整穩壓管6可以采用多種不同的實現方法。采用一個或多個與電流方向反向的穩壓管、或者采用一個或多個的與電流方向正向的二極管、或者采用前二者的組合。輸出隔離器件8為固體繼電器或者光耦隔離器件。如圖2所示的輸出通道漏電流檢測電路，所需檢測的漏電流閾值為IO ;漏電流檢測電阻4的阻值為R4 ;正常電流輸出穩壓管5的導通電壓閾值為U5 ;檢測電路閾值調整穩壓管6的導通電壓閾值為U6 ;檢測電路限流電阻7的阻值為R7 ;輸出隔離器件8的導通電壓閾值為U8，導通電流為18 ;另外，輸出通道開始啟時的正常輸出電流大于IN，各模塊之間的參數滿足以下關系在關閉輸出通道時(參考圖1，關閉固體繼電器2的使能)，檢測電路對輸出通道的漏電流狀態進行檢測。如果輸出通道的漏電流大于等于10，由圖2以及可知，流過輸出隔離器件8的電流大于等于其導通電流18，那么檢測電路的電流檢測信號輸出有效電平；反之，如果輸出通道的漏電小于10，則流過輸出隔離器件8的電流小于其導通電流18，檢測電路的電流檢測信號輸出無效電平。這樣就實現了漏電流檢測的功能。在打開輸出通道時(參考圖1，開啟固體繼電器2的使能)，不需要漏電流檢測(漏電流只對通道關閉的情況有意義)。通道輸出電流大于IN，由圖2以及可知，正常電流輸出穩壓管5導通。因而通道輸出電流大于IN的部分都由正常電流輸出穩壓管5流出去。此分析表明，本專利技術漏電流檢測電路，在輸出通道打開時不影響通道電流的正常輸出。設計中通過器件選型來調整各模塊的參數，就能夠調整電路的漏電流檢測閾值10，以及調整輸出開啟或者關閉時流過檢測電路閾值調整穩壓管6、檢測電路限流電阻7、和檢測輸出隔離器件8的電流最大值。下面結合圖3本專利技術一個實施例電路的原理圖，對本專利技術做進一步說明。 該實施例針對輸出通道采用的PVX6012PBF型固體繼電器在關閉時可能存在的漏電流輸出進行檢測。在該實施例中，采用2.49kQ電阻作為漏電流檢測電阻；采用6. 2V穩壓管作為正常電流輸出穩壓管，兩個6. 2V穩壓管并聯用于電流分流避免單個器件的功率過大；采用5. IV穩壓管作為檢測電路閾值調整穩壓管；采用221 Ω電阻作為檢測電路限流電阻；采用HCPL4701#300型光耦器作為檢測輸出隔離器件。考慮輸出通道關閉的情況，輸出控制信號為低電平，PVX6012PBF型固體繼電器關閉。當輸出通道中的漏電流大于等于閾值(約2. 4mA)時，漏電流回檢信號有效(輸出低電平)；當輸出通道中的漏電流小于閾值(約2. 4mA)時，漏電流回檢信號無效(輸出高電平)。本專利技術并不限于上文討論的實施方式。以上對具體實施方式的描述旨在于為了描述和說明本專利技術涉及的技術方案。基于本專利技術啟示的顯而易見的變換或替代也應當被認為落入本專利技術的保護范圍。以上的具體實施方式用來揭示本專利技術的最佳實施方法，以使得本領域的普通技術人員能夠應用本專利技術的多種實施方式以及多種替代方式來達到本專利技術的目的。權利要求1.一種輸出通道漏電流檢測電路，其特征在于，包括漏電流檢測電阻(4)、正常電流輸出穩壓管(5)、檢測電路閾值調整穩壓管(6)、檢測電路限流電阻(7)、和檢測輸出隔離器件(8)， 所述漏電流檢測電阻(4)串聯接入輸出通道回路中； 正常電流輸出穩壓管(5)與漏電流檢測電阻(4)并聯連接； 檢測電路閾值調整穩壓管(6)、檢測電路限流電阻(7)、和檢測輸出隔本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輸出通道漏電流檢測電路，其特征在于，包括：漏電流檢測電阻（4）、正常電流輸出穩壓管（5）、檢測電路閾值調整穩壓管（6）、檢測電路限流電阻（7）、和檢測輸出隔離器件（8），所述漏電流檢測電阻（4）串聯接入輸出通道回路中；正常電流輸出穩壓管（5）與漏電流檢測電阻（4）并聯連接；檢測電路閾值調整穩壓管（6）、檢測電路限流電阻（7）、和檢測輸出隔離器件（8）串聯連接后與漏電流檢測電阻（4）并聯連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：崔捷浩，王軍偉，諶鋒，俞泓，
申請(專利權)人：上海富欣智能交通控制有限公司，
類型：發明
國別省市：