具有过压过流保护的采样电路、装置及其控制系统的制作方法

本技术涉及采样电路，尤其涉及一种具有过压过流保护的采样电路、装置及其控制系统。

背景技术：

1、在dcs或plc等工业控制系统中检测电流信号常选用250ω精密电阻。产品设计过程中为了达到工作环境温度为-40℃～+50℃范围内，其全量程测量精度不低于0.2％的要求，通常选择温漂为10ppm的精密电阻进行电流采样。

2、大功率电阻其工作时发热量大会因温漂而导致电阻值变化大，影响测量精度，因此低温漂的电阻其功率一般都比较小。例如2512封装的贴片电阻温漂10ppm其最大功率只能做到0.75w，50ppm的最大功率可达1w。

3、dcs或plc等工业控制系统中有很多信号，比如开关量输入、开关量输出，其信号幅值都是dc 24v。工程应用过程中，经常发生接错线或测量仪表损坏等故障，本该接入电流信号的端口接入了dc 24v，使得电流采样模块烧毁。因此，用户一般都要求电流信号测量模块或单元有过压过流保护功能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种具有过压过流保护的采样电路及装置，实现了电路在误接dc 24v的情况下不会受到不可逆的损伤采样电路，实现电路的过压过流保护功能。

2、本实用新型提供了一种具有过压过流保护的采样电路，包括：采样电阻和采样电路保护单元，所述采样电路保护单元的一端分别与待采样电路的电压正极输入端、转换电路的电压正极输出端连接，所述采样电路保护单元与所述采样电阻并联连接，且所述采样电路保护单元的另一端分别与待采样电路的电压负极输入端、转换电路的电压负极输出端连接。

3、作为优选地，所述采样电路保护单元包括mosfet管、第一电阻和第二电阻，所述mosfet管的漏极与所述采样电阻的一端连接，且所述采样电阻的另一端与所述第一电阻的一端、所述第二电阻的一端依次连接，且所述mosfet管的栅极与所述第一电阻的一端连接，且所述mosfet管的源极与所述第一电阻的一端连接以限制采样电阻上流过的电流起到保护作用。

4、作为优选地，所述采样电路保护单元包括稳压二极管、第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端与所述第四电阻的一端串联连接，所述第四电阻的另一端与所述稳压二极管的阴极连接，且所述稳压二极管的阳极与所述采样电阻的一端连接，所述采样电阻的另一端与所述稳压二极管的阴极连接，且所述稳压二极管的阳极、所述采样电阻的一端均与待采样电路的电压负极输入端、转换电路的电压负极输出端连接以通过分压，使得采样电阻上的电压减少起到保护作用。

5、作为优选地，所述第一电阻和所述第二电阻均为49.9ω，且额定功率为0.75w。

6、作为优选地，所述采样电阻为49.9ω，且额定功率为0.75w。

7、作为优选地，所述稳压二极管电压为4.7v。

8、作为优选地，所述采样电路用于检测0～20ma或4～20ma电流信号。

9、本实用新型提供了一种具有过压过流保护的采样装置，所述装置包括如本实用新型实施例所述的具有过压过流保护的采样电路。

10、本实用新型提供了一种控制系统，所述控制系统包括如本实用新型实施例所述的具有过压过流保护的采样电路。

11、针对现有技术，本实用新型具有如下的有益效果：

12、本实用新型提供了一种可适用超宽电压范围的自举高边控制开关电路方案，且对元器件没有特殊的宽压要求。由于实际用作器件电源电压大小为交直流耦合后的真值减去负载电源电压值后的差值，突破了在高边控制方案中控制方式复杂和自举电路中器件选型窄电源供电等工作条件局限，适用于解决更宽负载电源的高边开关控制方案，控制方式更简洁。

技术特征：

1.一种具有过压过流保护的采样电路，其特征在于，包括：采样电阻和采样电路保护单元，所述采样电路保护单元的一端分别与待采样电路的电压正极输入端、转换电路的电压正极输出端连接，所述采样电路保护单元与所述采样电阻并联连接，且所述采样电路保护单元的另一端分别与待采样电路的电压负极输入端、转换电路的电压负极输出端连接。

2.如权利要求1所述的一种具有过压过流保护的采样电路，其特征在于，所述采样电路保护单元包括mosfet管、第一电阻和第二电阻，所述mosfet管的漏极与所述采样电阻的一端连接，且所述采样电阻的另一端与所述第一电阻的一端、所述第二电阻的一端依次连接，且所述mosfet管的栅极与所述第一电阻的一端连接，且所述mosfet管的源极与所述第一电阻的一端连接以限制采样电阻上流过的电流起到保护作用。

3.如权利要求1所述的一种具有过压过流保护的采样电路，其特征在于，所述采样电路保护单元包括稳压二极管、第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端与所述第四电阻的一端串联连接，所述第四电阻的另一端与所述稳压二极管的阴极连接，且所述稳压二极管的阳极与所述采样电阻的一端连接，所述采样电阻的另一端与所述稳压二极管的阴极连接，且所述稳压二极管的阳极、所述采样电阻的一端均与待采样电路的电压负极输入端、转换电路的电压负极输出端连接以通过分压，使得采样电阻上的电压减少起到保护作用。

4.如权利要求2所述的一种具有过压过流保护的采样电路，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻均为49.9ω，且额定功率为0.75w。

5.如权利要求3所述的一种具有过压过流保护的采样电路，其特征在于，所述采样电阻为49.9ω，且额定功率为0.75w。

6.如权利要求3所述的一种具有过压过流保护的采样电路，其特征在于，所述稳压二极管电压为4.7v。

7.如权利要求1所述的一种具有过压过流保护的采样电路，其特征在于，所述采样电路用于检测0～20ma或4～20ma电流信号。

8.一种具有过压过流保护的采样装置，其特征在于，所述装置包括如权利要求1至7中任一项所述的具有过压过流保护的采样电路。

9.一种具有过压过流保护的采样电路的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括如权利要求1至7中任一项所述的具有过压过流保护的采样电路。

技术总结
本技术公开了一种具有过压过流保护的采样电路、装置及其控制系统，包括：包括：采样电阻和采样电路保护单元，所述采样电路保护单元的一端分别与待采样电路的电压正极输入端、转换电路的电压正极输出端连接，所述采样电路保护单元与所述采样电阻并联连接，且所述采样电路保护单元的另一端分别与待采样电路的电压负极输入端、转换电路的电压负极输出端连接，实现了电路在误接DC 24V的情况下不会受到不可逆的损伤采样电路，实现电路的过压过流保护功能。

技术研发人员：王自北,江郑浩,王挺,胡一枫,徐腾,王国栋
受保护的技术使用者：浙江中控研究院有限公司
技术研发日：20230908
技术公布日：2024/6/13