一种过电流检测电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种过电流检测电路，可有效解决防止过电流的问题，技术方案是，包括运算放大器U1、比较器U2、比较器U3、光电耦合器U4、光电耦合器U5、逻辑器件或门U6和运算放大器U7，运算放大器U1，运算放大器U1的同相输入端为电流信号的输入端，运算放大器U7的反向输入端与其输出端相连，运算放大器U7的反向输入端与其输出端的共端经串联的电阻R9和发光二极管LED接地，运算放大器U7的反向输入端、输出端和电阻R9的共端作为报警信号的输出端，本实用新型电路结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，体积小、通过运算放大器、比较器以及逻辑器件或门相配合，检测交流电路的过电流输出，从而避免电路因输出过电流而损毁，使用方便，效果好。
【专利说明】
一种过电流检测电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力系统电流测量电路，特别是一种过电流检测电路。
【背景技术】
[0002]在各种电子设备的电路设计中，一些要求比较高的场合需要对通过负载的电流进行精密的检测，从而达到防止电流过大损毁电路或组件等目的，而一般的电路设计通常对通过负载的电路的检测不够完善。现有的过电流检测电路在过负载的情况下，不能阻止电流过大，从而容易损毁电路组件。因此，其改进和创新势在必行。
【发明内容】
[0003]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种过电流检测电路，可有效解决防止过电流的问题。
[0004]本实用新型解决的技术方案是，一种过电流检测电路，包括运算放大器U1、比较器U2、比较器U3、光电耦合器U4、光电耦合器U5、逻辑器件或门U6和运算放大器u7，运算放大器Ui，运算放大器Ui的同相输入端为电流信号的输入端，反相输入端分别与电阻Ri的一端和电阻办的一端相连，电阻R1的另一端接地，运算放大器U1的输出端分别接电阻1?2的另一端、比较器U2的反向输入端、比较器U3的同向输入端，比较器1]2的同相输入端分别接稳压二极管D1的负极和电阻R3的一端，稳压二极管D1的正极接地，电阻R3的另一端为+15V直流供电电源的输入端，比较器U3的反向输入端分别与稳压二极管D2的正极和电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端为-15V直流供电电源的输入端，稳压二极管D2的负极接地，比较器1]2的输出端经电阻R5与光电親合器U4的输入端相连，光电親合器U4的输出端分别与电阻R7的一端、逻辑器件或门U6的一个输入端相连，电阻R7的另一端为+5V直流供电电源的输入端，比较器U3的输出端经电阻R6与光电親合器U5的输入端相连，光电親合器U5的输出端分别与电阻R8的一端、逻辑器件或门U6的另一个输入端相连，电阻R8的另一端为+5V直流供电电源的输入端，逻辑器件或门U6的输出端与运算放大器U7的同相输入端相连，运算放大器U7的反向输入端与其输出端相连，运算放大器U7的反向输入端与其输出端的共端经串联的电阻R9和发光二极管LED接地，运算放大器U7的反向输入端、输出端和电阻R9的共端作为报警信号的输出端。
[0005]本实用新型电路结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，体积小、通过运算放大器、比较器以及逻辑器件或门相配合，检测交流电路的过电流输出，从而避免电路因输出过电流而损毁，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型壳体结构示意图。
[0007]图2为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0008]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0009]由图1-2给出，本实用新型包括运算放大器瓜、比较器U2、比较器U3、光电耦合器U4、光电耦合器U5、逻辑器件或门U6和运算放大器U7，运算放大器U1，运算放大器U1的同相输入端为电流信号的输入端，反相输入端分别与电阻RI的一端和电阻R 2的一端相连，电阻RI的另一端接地，运算放大器U1的输出端分别接电阻1?2的另一端、比较器1]2的反向输入端、比较器U3的同向输入端，比较器1]2的同相输入端分别接稳压二极管D1的负极和电阻R3的一端，稳压二极管D1的正极接地，电阻R3的另一端为+15V直流供电电源的输入端，比较器U3的反向输入端分别与稳压二极管D 2的正极和电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端为-15 V直流供电电源的输入端，稳压二极管D 2的负极接地，比较器U 2的输出端经电阻R 5与光电親合器U 4的输入端相连，光电親合器U4的输出端分别与电阻R7的一端、逻辑器件或门U6的一个输入端相连，电阻R7的另一端为+5V直流供电电源的输入端，比较器U3的输出端经电阻R6与光电親合器U5的输入端相连，光电親合器U5的输出端分别与电阻R8的一端、逻辑器件或门U6的另一个输入端相连，电阻R8的另一端为+5V直流供电电源的输入端，逻辑器件或门U6的输出端与运算放大器U7的同相输入端相连，运算放大器U7的反向输入端与其输出端相连，运算放大器U7的反向输入端与其输出端的共端经串联的电阻R9和发光二极管LED接地，运算放大器U7的反向输入端、输出端和电阻R9的共端作为报警信号的输出端。
[0010]其中，电阻R1为运算放大器山的限制电流电阻，电阻R2为运算放大器山的分压电阻；
[0011]电阻R3为比较器1]2的限制电流电阻，稳压二极管0!可设定正向电流保护设定值；
[0012]电阻R4为比较器U3的限制电流电阻，稳压二极管出可设定负向电流保护设定值；
[0013]电阻R5、R7为光电耦合器U4的限制电流电阻元件；
[0014]电阻R6、R8为光电耦合器1]5的限制电流电阻元件；
[0015]电阻R9为运算放大器U8的限制电流电阻。
[0016]为保证使用效果，所述的过电流检测电路设置在电路板2上，电路板2装在壳体I内，壳体上分别设置有与电流信号的输入端相连的信号输入端口3、与+15V直流供电电源的输入端相连的第一电源输入端口 4、与-15 V直流供电电源的输入端相连的第二电源输入端口 5、与+5 V直流供电电源的输入端相连的第三电源输入端口 6，与报警信号的输出端相连的信号输出端口，构成过流检测装置；
[0017]所述的壳体为方形或圆形。
[0018]本使用新型使用时，运算放大器U1的同相输入端为电流信号的输入端输入一个电流信号Iqi，电阻R1的两端分别于运算放大器U1的反向输入端和地线相连接，电阻他的两端分别与运算放大器瓜反向输入端和输出端相连接，这样就把电流信号11放大了 l+Rs/fo倍。
[0019]运算放大器U1输出端分别与比较器1]2的反向输入端和比较器U3的同向输入端连接，U1的输出电压用E来表示。电阻R2—端连接+15V直流供电电源，一端连接稳压二极管负极，D1的正极接检测回路的地线，稳压二极管0:用来设定过流保护的正向电流报警值，用Ei来表不Di的稳压值。电阻R3—端连接-15V直流供电电源，一端连接稳压二极管D2的正极，D2的负极接检测回路的地线，稳压二极管出用来设定过流保护的负向电流报警值，用E2来表示D2的稳压值。
[0020]比较器U2的输出端经电阻他与光电耦合器U4的内置二极管阳极连接，限流电阻R7一端连接+5V直流电源，一端连接光电親合器U4内置光敏三极管的集电极，光电親合器U4的内置二极管阴极、内置光敏三极管的发射极与检测回路的地线连接。
[0021]比较器U3的输出端经电阻R6与光电耦合器1]5的内置二极管阳极连接，限流电阻R8一端连接+5V直流电源，一端连接光电親合器Us内置光敏三极管的集电极，光电親合器Us的内置二极管阴极、内置光敏三极管的发射极与检测回路的地线连接。
[0022]节点6、7分别连接逻辑器件或门U6的两个输入端。
[0023]逻辑器件或门U6的输出端连接运算放大器U7的同向输入端，U7的反向输入端与其输出端相连接，限流电阻R9与发光二极管LED串联后连接在U7的输出端。
[0024]电流信号的输入端输入的电压信号IQIg过运算放大器山进行放大，用E来表示这个经放大的电压(节点2的电压)，节点I的电压用E1表示，E1电压是正值，节点3的电压用E2表示，E2电压是负值。当Ε>Ε1>0(正向过电流)时，节点4的电压为-15V，U4的内置二极管不导通，节点6电压是5V是一个高电平，相当于逻辑“I” ；当Ei>E>0(正向未过电流)时，节点4的电压为+15V，U4的内置二极管导通，节点6电压是0V，是一个低电平，相当于逻辑“O”；当0>E>E2(反向未过电流)时，节点5的电压为+15V，U5的内置二极管导通，节点7电压是0V，是一个低电平，相当于逻辑“O”；当0>Ε2>Ε(反向过电流)时，节点7的电压为-15V，U5的内置二极管不导通，节点8电压是OV是一个高电平，相当于逻辑“I”。
[0025]节点8与运算放大器U7的同向输入端连接，U7的反向输入端和其输出端相连接，其作用是保持8点电压和输出端电压Vo1相等，且保持足够的带载能力。输出端再串联限流电阻R9和发光二极管LED ^qi作为报警信号输出端，当测量电流超过设定值时，Vo1输出一个高电平(+5V)时，同时发光二极管LED发亮;当测量电流未超过设定值时，￥01输出一个低电平(OV)时，同时发光二极管LED不亮。
[0026]综上所述，本实用新型过电流检测电路:通过对电流传感器的输出电压信号101经过运算放大器U1进行适当的信号放大，再分别与设定的两个电流保护阈值进行比较。然后经过光电耦合器器件、或门、运算放大器最后转换为数字信号。如果输出电流低于设定的保护值，则过电流保护电路输出OV的低电平，LED指示灯不亮;如果输出电流高于设定的保护值，则过电流保护电路输出5V的高电平，同时LED指示灯会亮，从而避免电路因输出过电流而损毁，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。
【主权项】
1.一种过电流检测电路，其特征在于，包括运算放大器U1、比较器U2、比较器U3、光电耦合器U4、光电耦合器U5、逻辑器件或门U6和运算放大器U7，运算放大器U1，运算放大器U1的同相输入端为电流信号的输入端，反相输入端分别与电阻Ri的一端和电阻R2的一端相连，电阻R1的另一端接地，运算放大器U1的输出端分别接电阻R2的另一端、比较器1]2的反向输入端、比较器U3的同向输入端，比较器U2的同相输入端分别接稳压二极管Dl的负极和电阻R3的一端，稳压二极管D1的正极接地，电阻R3的另一端为+15V直流供电电源的输入端，比较器U3的反向输入端分别与稳压二极管D2的正极和电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端为-15V直流供电电源的输入端，稳压二极管D2的负极接地，比较器U2的输出端经电阻R5与光电親合器U4的输入端相连，光电親合器U4的输出端分别与电阻R7的一端、逻辑器件或门U6的一个输入端相连，电阻R?的另一端为+5V直流供电电源的输入端，比较器U3的输出端经电阻R6与光电親合器U5的输入端相连，光电親合器U5的输出端分别与电阻R8的一端、逻辑器件或门U6的另一个输入端相连，电阻R8的另一端为+5V直流供电电源的输入端，逻辑器件或门U6的输出端与运算放大器U7的同相输入端相连，运算放大器U7的反向输入端与其输出端相连，运算放大器U7的反向输入端与其输出端的共端经串联的电阻R9和发光二极管LED接地，运算放大器U7的反向输入端、输出端和电阻R9的共端作为报警信号的输出端。2.根据权利要求1所述的过电流检测电路，其特征在于，所述的过电流检测电路设置在电路板(2)上，电路板(2)装在壳体(I)内，壳体上分别设置有与电流信号的输入端相连的信号输入端口( 3 )、与+15 V直流供电电源的输入端相连的第一电源输入端口( 4 )、与-15 V直流供电电源的输入端相连的第二电源输入端口(5)、与+5V直流供电电源的输入端相连的第三电源输入端口(6)，与报警信号的输出端相连的信号输出端口，构成过电流检测装置。3.根据权利要求2所述的过电流检测电路，其特征在于，所述的壳体为方形或圆形。
【文档编号】G01R19/165GK205562670SQ201620314352
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】贾少华, 韩金华, 栗占伟, 郑豫生, 张晓鹏, 黄卫华, 付瑞清
【申请人】中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司