一种基于小功率线绕电阻的防爆电路的制作方法

本实用新型属于仪表智能控制技术领域,涉及超级电容充放电影响阀门芯片的电路。

背景技术：

随着微处理器，人工智能技术并行的发展，这给仪器仪表行业向智能化发展，也就是说智能化的机器人的仪器仪表，智能水平的提高而较快提高的速度，这将让人们的生活更加轻松。

仪表电子产品直接影响用户和公司的利益，必须要求仪表主控板安全、实用、省电。

当前，国家对仪表行业主控板安全省电有着统一的标准，而不同地区对于安全省电也有不同的标准。各个仪表公司也都有着自己的安全省电标准。当前主流的方案有使用保险丝器件方案，利用超级电容过流时造成保险丝熔断从而达到超级电容断电的原理等，这些方案有诸如成本高、焊接复杂、散热能力弱、功能单一、适用性单一等缺陷。因此，设计了一种防止超级电容输出过大电流影响其他器件的防爆电路，应用于低功耗低成本智能仪表，解决了类似应用中出现的如成本高、焊接复杂，散热能力弱的问题，可以避免维护时不易焊接的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供超级电容非正常充放电时避免影响阀门芯片的电路。

一种基于小功率线绕电阻的防爆电路，包括单片机u2、直流电源p2、阀门芯片u1、低压线性稳压芯片u3、晶振y1、贴片电阻r4、第一贴片电容c1、第二贴片电容c2、第三贴片电容c3、第四贴片电容c4、第五贴片电容c5、超级电容ce1、第一线绕电阻r1、第二线绕电阻r2、第三线绕电阻r3、阀门p1。

直流电源p2正极与第一线绕电阻r1的一端、第二线绕电阻r2的一端、第三线绕电阻r3的一端、阀门芯片u1的vm端和低压线性稳压芯片u3的vin端相连，直流电源p2负极接地，第一线绕电阻r1、第二线绕电阻r2、第三线绕电阻r3的另一端与超级电容ce1的正极相连，超级电容ce1负极和低压线性稳压芯片u3的gnd端接地。低压线性稳压芯片u3的vout端与第一贴片电容c1的一端、第二贴片电容c2的一端、第三贴片电容c3的一端、单片机u2第10引脚和第18引脚相连，第一贴片电容c1、第二贴片电容c2、第三贴片电容c3的另一端接地。单片机u2第11引脚与贴片电阻r4的一端相连，贴片电阻r4的另一端连接晶振y1的一端和第四贴片电容c4的一端，晶振y1另一端与第五贴片电容c5相连，第四贴片电容c4和第五贴片电容c5的另一端接地。单片机u2第17引脚接地，单片机u2第5引脚与阀门芯片u1的vcc引脚和sleep引脚相连，单片机u2的第7引脚与阀门芯片u1的in1引脚相连，单片机u2的第8引脚与阀门芯片u1的in2引脚相连；阀门芯片u1的out1引脚与阀门p1的第2引脚相连，阀门芯片u1的out2引脚与阀门p1的第1引脚相连。

所述的单片机u2采用型号为r7f0c004m2dfb芯片。

本实用新型电路设计简单，有利于设备的可焊性，降低了原材料成本并能及时散热；低功率线绕电阻可以有效的避免了超级电容非正常充放电时影响阀门芯片，极大的提高了超级电容以及电路的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的电路图；

图2为本实用新型中超级电容充电的电平变化图；

图3为本实用新型中超级电容放电的电平变化图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特点、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详细说明。

如图1所示，本实用新型的防爆电路，包括单片机u2、直流电源p2、阀门芯片u1、低压线性稳压芯片u3、晶振y1、贴片电阻r4、第一贴片电容c1、第二贴片电容c2、第三贴片电容c3、第四贴片电容c4、第五贴片电容c5、超级电容ce1、第一线绕电阻r1、第二线绕电阻r2、第三线绕电阻r3、阀门p1。

直流电源p2正极与第一线绕电阻r1的一端、第二线绕电阻r2的一端、第三线绕电阻r3的一端、阀门芯片u1的vm端和低压线性稳压芯片u3的vin端相连，直流电源p2负极接地，第一线绕电阻r1、第二线绕电阻r2、第三线绕电阻r3的另一端与超级电容ce1的正极相连，超级电容ce1负极和低压线性稳压芯片u3的gnd端接地。低压线性稳压芯片u3的vout端与第一贴片电容c1的一端、第二贴片电容c2的一端、第三贴片电容c3的一端、单片机u2第10引脚和第18引脚相连，第一贴片电容c1、第二贴片电容c2、第三贴片电容c3的另一端接地。单片机u2第11引脚与贴片电阻r4的一端相连，贴片电阻r4的另一端连接晶振y1的一端和第四贴片电容c4的一端，晶振y1另一端与第五贴片电容c5相连，第四贴片电容c4和第五贴片电容c5的另一端接地。单片机u2第17引脚接地，单片机u2第5引脚与阀门芯片u1的vcc引脚和sleep引脚相连，单片机u2的第7引脚与阀门芯片u1的in1引脚相连，单片机u2的第8引脚与阀门芯片u1的in2引脚相连；阀门芯片u1的out1引脚与阀门p1的第2引脚相连，阀门芯片u1的out2引脚与阀门p1的第1引脚相连。

所述的单片机u2采用型号为r7f0c004m2dfb芯片。

图2为本实用新型中超级电容充电的电平变化图；

图3为本实用新型中超级电容放电的电平变化图。

工作过程：电源p2提供一个5v的电源，为阀门芯片提供正常的工作电压，5v电压通过线绕电阻后用于超级电容存储电压，5v电压通过低压线性温压芯片u3后为3.3v电压，单片机u2正常的工作电压是3.3v，单片机u2通过控制阀门芯片u1的sleep、in1和in2引脚可以控制阀门的开关。在超级电容正常充放电的情况下线绕电阻在额定功率的情况下可以及时的把热量散出去；在长时间使用超级电容充放电后，可能会造成超级电容漏液、发热内阻增大、容量下降等问题，一旦超级电容释放过大电流，线绕电阻的功率大于自身功率，线绕电阻温度急剧上升且无法及时散去热量，导致达到熔点而断开，保护了阀门芯片和其他器件。

技术特征：

1.一种基于小功率线绕电阻的防爆电路，其特征在于，包括单片机u2、直流电源p2、阀门芯片u1、低压线性稳压芯片u3、晶振y1、贴片电阻r4、第一贴片电容c1、第二贴片电容c2、第三贴片电容c3、第四贴片电容c4、第五贴片电容c5、超级电容ce1、第一线绕电阻r1、第二线绕电阻r2、第三线绕电阻r3、阀门p1；

直流电源p2正极与第一线绕电阻r1的一端、第二线绕电阻r2的一端、第三线绕电阻r3的一端、阀门芯片u1的vm端和低压线性稳压芯片u3的vin端相连，直流电源p2负极接地，第一线绕电阻r1、第二线绕电阻r2、第三线绕电阻r3的另一端与超级电容ce1的正极相连，超级电容ce1负极和低压线性稳压芯片u3的gnd端接地；低压线性稳压芯片u3的vout端与第一贴片电容c1的一端、第二贴片电容c2的一端、第三贴片电容c3的一端、单片机u2第10引脚和第18引脚相连，第一贴片电容c1、第二贴片电容c2、第三贴片电容c3的另一端接地；单片机u2第11引脚与贴片电阻r4的一端相连，贴片电阻r4的另一端连接晶振y1的一端和第四贴片电容c4的一端，晶振y1另一端与第五贴片电容c5相连，第四贴片电容c4和第五贴片电容c5的另一端接地；单片机u2第17引脚接地，单片机u2第5引脚与阀门芯片u1的vcc引脚和sleep引脚相连，单片机u2的第7引脚与阀门芯片u1的in1引脚相连，单片机u2的第8引脚与阀门芯片u1的in2引脚相连；阀门芯片u1的out1引脚与阀门p1的第2引脚相连，阀门芯片u1的out2引脚与阀门p1的第1引脚相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于小功率线绕电阻的防爆电路，其特征在于，所述的单片机u2采用型号为r7f0c004m2dfb芯片。

技术总结
本实用新型提供一种基于小功率线绕电阻的防爆电路。直流电源P2为阀门芯片U1提供正常的工作电压，5V电压通过线绕电阻后用于超级电容存储电压，5V电压通过低压线性温压芯片U3为单片机U2提供正常的工作电压，单片机U2通过控制阀门芯片U1控制阀门的开关。在超级电容正常充放电的情况下线绕电阻在额定功率的情况下可以及时的把热量散出去；一旦超级电容释放过大电流，线绕电阻的功率大于自身功率，线绕电阻温度急剧上升达到熔点断开。本实用新型电路设计简单，有利于设备的可焊性，降低了原材料成本并能及时散热；低功率线绕电阻可以有效的避免了超级电容非正常充放电时影响阀门芯片，极大的提高了超级电容以及电路的安全性。

技术研发人员：毛程权;林杨宣
受保护的技术使用者：浙江威星智能仪表股份有限公司
技术研发日：2020.03.14
技术公布日：2020.10.27