一种4-20mA电流环通信端口保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种4-20mA电流环通信的端口保护电路，它与配套的电流环电路一起工作。它由2个二极管和一个PTC组成，在工业现场具有强抗干扰特性，具有自动恢复特性，电路结构简单，元件采购便捷，性能可靠，通过该保护电路的增加使得现场通信能力大大提高，具有可广泛使用的价值。该保护电路由二极管D1、二极管D2和自恢复保险丝PTC构成；二极管D1正极和电流源的输出端相接，二极管D1负极和二极管D2负极相接并与负载输入端连接，二极管D2正极和电流源的地端相接；自恢复保险丝PTC一端接负载输出端，另一端与二极管D2正极和电流源的地端相接。
【专利说明】—种4-20mA电流环通信端口保护电路
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型涉及一种4-20mA电流环通信端口保护电路，主要用于4_20mA的电流环通信端口进行端口的保护，可实现对通信端口的可靠保护。
[0003]【背景技术】:
[0004]由于在4_20mA电流环通信系统中，能够有效地侦测开路状态，并且可以依靠信号自身4mA供电电流维持工作。因此工业自动化场合大量的采用4-20mA电路环进行模拟信号量的传输，信号传输过程中会和多种高电压、大电流信号交叉布设，设备的干扰、串扰、电缆破损等会引起电流环路信号突变，产生高电压串入，因此要求该电流环具有强的抗干扰特性以及自动回复特性；传统的4-20mA电路一般采用专用保护芯片、滤波器方式、分段隔离变送等几种方案，存在成本居高，材料离散影响传输精度等不足之处。
[0005]
【发明内容】
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[0006]鉴于现有技术存在不足之处，本实用新型提供了一种新型4_20mA电流环通信的端口保护电路，它与配套的电流环电路一起工作。当电流环在传输过程中遭受到其它大幅度信号的干扰时，该保护电路能够自动吸收，并能自动的断开回路。当故障消失或者解除后，该保护电路能自动投入通信，使通信网络具有极强的自愈性，并使通信网达到最佳传输状态。
[0007]本实用新型的目的是通过以下措施实现的:
[0008]一种4_20mA电流环通信端口保护电路，该保护电路由二极管Dl、二极管D2和自恢复保险丝PTC构成；二极管Dl正极和电流源的输出相接，二极管Dl负极和二极管D2负极相接并与负载输入端连接，二极管D2正极和电流源的地相接；自恢复保险丝PTC —端接电流流入端，另一端与二极管D2正极和电流源的地相接。
[0009]本实用新型的进一步设计在于:所述自恢复保险丝PTC的动作启动电流> 20mA。
[0010]本实用新型的进一步设计还在于:所述二极管Dl和二极管D2采用1000V的IN4007 管。
[0011]本实用新型相比现有技术具有如下优点:
[0012]本实用新型的电路设计中，由2个二极管和一个PTC组成，在工业现场具有强抗干扰特性，具有自动恢复特性，电路结构简单，元件采购便捷，性能可靠，通过该保护电路的增加使得现场通信能力大大提高，具有可广泛使用的价值。
[0013]本实用新型的电路设计中，在电流输出端加装二极管Dl，防止现场接反弓丨起的损坏。在二极管的Dl负端和地之间跨接D2，D2的负端和Dl的负端连接后作为电流源隔离后的输出。在电流环的输入端和电流源的地之间连接自恢复保险丝。
[0014]本电路充分利用二极管的单相导电、反向高耐压的特性，结合自恢复保险丝的特性构建具有结构非常巧妙、元件简单、成本低、可靠性高、抗干扰性强等优点。
[0015]【专利附图】
【附图说明】:
[0016]图1为本实用新型4_20mA电流环通信端口保护电路电原理图。
[0017]图2为高压直流干扰保护示意图之一。[0018]图3为高压直流干扰保护示意图之二。
[0019]图4为高压交流干扰保护示意图。
[0020]【具体实施方式】:
[0021]下面结合附图对本实用新型作进一步的描述:
[0022]实施例一:
[0023]如图1所示，本实用新型的4_20mA电流环通信端口保护电路由二极管Dl、二极管D2和自恢复保险丝PTC构成；二极管Dl正极和4-20mA电流源的电流输出端相接，二极管Dl负极和二极管D2负极相接并与负载输入端(A0+)连接，二极管D2正极和4_20mA电流源的地相接；自恢复保险丝PTC —端接负载输出端(A0-)，另一端与二极管D2正极和4-20mA电流源的地端相接。自恢复保险丝PTC的动作启动电流超过20mA即可。二极管Dl、D2的反向击穿电压可以根据干扰情况自由选取，如采用1000V的IN4007管即可。
[0024]应用实例一:
[0025]如图1所示，正常工作时4_20mA的电流通过Dl流出，经过测量负载后经PTCR回到电流源地端，构成4-20mA的通信回路，当外部有高压干扰波形输入时，以高压直流或高压交流来对电路进行分析:
[0026]I，高压直流干扰，当高压直流(一般为DC220V)，如图2、图3所示:
[0027]高压直流干扰有两种干扰方式:
[0028]高压正极接入电流环的输出，高压负极接入电流环的输入，如图2。
[0029]高压正极接入电流环的输入，高压负极接入电流环的输出，如图3。
[0030]当高压从正极接入此时Dl，D2分别处于高压截止状态，电路处于断路对电流环不产生影响；当高压从负极接入，此时高压电流经PTCR后迫使D2导通，此时导通电流较大PTCR立刻处于断路状态使得高压源和电路进行隔离。
[0031]2，高压交流干扰，当高压直流(一般为AC220V)，如图4所示:
[0032]高压交流干扰有两种状态:高压正半周接入电流环的输出和高压负半周接入电流环的输入。如图4所示，当高压从正半周接入此时D1，D2分别处于高压截止状态，电路处于断路对电流环不产生影响；当高压负半周接入，此时高压电流经PTCR后迫使D2导通，此时导通电流较大PTCR立刻处于断路状态使得高压源和电路进行隔离。
【权利要求】
1.一种4-20mA电流环通信端口保护电路，其特征在于:该保护电路由二极管D1、二极管D2和自恢复保险丝PTC构成；二极管Dl正极和电流源的输出相接，二极管Dl负极和二极管D2负极相接并与负载输入端连接，二极管D2正极和电流源的地相接；自恢复保险丝PTC 一端接电流流入端，另一端与二极管D2正极和电流源的地相接。
2.根据权利要求1所述的4-20mA电流环通信端口保护电路，其特征在于:所述自恢复保险丝PTC的动作启动电流≤20mA。
3.根据权利要求1或2所述的4-20mA电流环通信端口保护电路，其特征在于:所述二极管Dl和二极管D2采用1000V的IN4007管。
【文档编号】H02H3/08GK203589680SQ201320655413
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】王中云 申请人:南京国高电气自动化有限公司