一种限流式防短路模块的制作方法

本技术涉及电路保护，具体涉及一种限流式防短路模块。

背景技术：

1、随着科学的进步以及人们生活水平的提高，电气设备在生产和生活中充当着越来越重要的角色。在电气设备的使用过程中，电气设备发生短路造成设备损毁甚至引发火灾的事故时有发生，对财产和人身安全都造成极大的危害。因此，为了保证电气设备的安全运行，在电气设备中设置防短路保护电路是很有必要的。

2、然而，发明人认识到，现有的防短路保护电路往往不利于技术人员开发。

技术实现思路

1、为此，本技术提供一种限流式防短路模块，以解决现有防短路保护电路不利于技术人员开发的问题。

2、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、一种限流式防短路模块，包括设置在同一电路板上的单片机u2、负载短路检测电路、交流过零检测电路、驱动信号控制电路和电源通断控制电路；所述负载短路检测电路的输出端与所述单片机u2的第八端口电性连接，所述交流过零检测电路输出端与单片机u2的第九端口电性连接；所述驱动信号控制电路的第一输入端与单片机u2的第六端口电性连接，驱动信号控制电路的第二输入端与单片机u2的第十一端口电性连接，驱动信号控制电路的输出端与所述电源通断控制电路的输入端电性连接。

4、可选地，所述限流式防短路模块还包括零线输入接口j1和输入控制接口j2，所述零线输入接口j1的第五端口和第六端口均与零线电性连接，所述输入控制接口j2的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口均与火线输入端电性连接，输入控制接口j2的第十三端口和第十四端口均与火线输出端电性连接。

5、进一步可选地，所述负载短路检测电路包括三极管q6、电阻r6、电阻r22以及电阻r23；所述三极管q6的基极与所述电路板的第一引脚电性连接，三极管q6的基极还通过电阻r6与公共地端电性连接，三极管q6的集电极与所述单片机u2的第八端口电性连接，三极管q6的发射极与公共地端电性连接；所述电路板的第一引脚通过电阻r22与输入控制接口j2的第一端口或第二端口或第三端口或第四端口电性连接，电路板的第一引脚还通过电阻r23与输入控制接口j2的第十三端口或第十四端口电性连接。

6、进一步可选地，所述交流过零检测电路包括二极管d1、二极管d2、电阻r3以及电阻r59；所述二极管d1的正极与所述输入控制接口j2的第十三端口或第十四端口电性连接；所述二极管d2的正极与所述输入控制接口j2的第一端口或第二端口或第三端口或第四端口电性连接；所述二极管d1的负极和二极管d2的负极均通过电阻r59与所述电路板的第二引脚电性连接；所述电路板的第二引脚通过电阻r3与所述单片机u2的第九端口电性连接。

7、进一步可选地，所述驱动信号控制电路包括三极管q1、三极管q3、三极管q4、电阻r8、电阻r9以及电阻r11；所述三极管q1的发射极与所述电路板的第七引脚电性连接，三极管q1的基极通过电阻r11与所述三极管q4的集电极电性连接，三极管q1的集电极与三极管q3的集电极电性连接，三极管q1的集电极和三极管q3的集电极均与所述电路板的第四引脚电性连接；所述三极管q3的基极通过电阻r8与所述单片机u2的第十一端口电性连接；所述三极管q4的基极通过电阻r9与所述单片机u2的第六端口电性连接；所述三极管q3的发射极和三极管q4的发射极均与公共地端电性连接。

8、进一步可选地，所述电源通断控制电路包括金氧半场效晶体管u4、金氧半场效晶体管u5、金氧半场效晶体管u6、金氧半场效晶体管u7、电容c12、电容c16以及电容c17；

9、所述金氧半场效晶体管u4的栅极、金氧半场效晶体管u5的栅极、金氧半场效晶体管u6的栅极和金氧半场效晶体管u7的栅极均与输入控制接口j2的第九端口或第十端口电性连接，所述输入控制接口j2的第九端口与第十端口均通过电阻r58与所述电路板的第四引脚电性连接；

10、所述金氧半场效晶体管u4的漏极和金氧半场效晶体管u6的漏极均与输入控制接口j2的第一端口或第二端口或第三端口或第四端口电性连接，金氧半场效晶体管u4的漏极和金氧半场效晶体管u6的漏极还均通过电容c17与零线输入接口j1的第五端口或第六端口电性连接，金氧半场效晶体管u4的漏极和金氧半场效晶体管u6的漏极还均通过电容c17和电容c12与输入控制接口j2的第五端口或第六端口电性连接；

11、所述金氧半场效晶体管u5的漏极和金氧半场效晶体管u7的漏极均与输入控制接口j2的第十三端口或第十四端口电性连接，金氧半场效晶体管u5的漏极和金氧半场效晶体管u7的漏极还均通过电容c16与零线输入接口j1的第五端口或第六端口电性连接；所述金氧半场效晶体管u4的源极、金氧半场效晶体管u5的源极、金氧半场效晶体管u6的源极和金氧半场效晶体管u7的源极均与公共地端电性连接。

12、进一步可选地，所述限流式防短路模块还包括电源模块，所述电源模块包括交流电降压电路和稳压电路，其中：

13、所述交流电降压电路包括桥式整流器d4、电源降压芯片u8、滤波电容c13、滤波电容c15、电容c14、二极管d5、二极管d7、电感l2、电阻r4、电阻r21以及电阻r25；所述桥式整流器d4的第一交流电输入端口通过电阻r4与输入控制接口j2的第一端口或第二端口或第三端口或第四端口电性连接，桥式整流器d4的第二交流电输入端口通过电阻r21与零线输入接口j1的第五端口或第六端口电性连接，桥式整流器d4的正极输出端口与电源降压芯片u8的第四端口电性连接，桥式整流器d4的正极输出端口还通过滤波电容c13与公共地端电性连接，桥式整流器d4的负极输出端口与公共地端电性连接；所述电源降压芯片u8的第三端口与电容c14的一端电性连接，所述电容c14的另一端与电源降压芯片u8的第二端口和第一端口均电性连接，所述电源降压芯片u8的第五端口与电阻r25的一端电性连接，所述电阻r25的另一端与电源降压芯片u8的第二端口和第一端口均电性连接，电阻r25的另一端还均与二极管d7的负极和电感l2的一端电性连接；所述二极管d7的正极与公共地端电性连接；电感l2的另一端通过滤波电容c15与公共地端电性连接，电感l2的另一端还与二极管d5的正极电性连接，所述二极管d5的负极与电源降压芯片u8的第三端口电性连接；所述桥式整流器d4用于将交流电转换为310v的直流电，所述电源降压芯片u8用于将310v的直流电转换为+24v的直流电；

14、所述稳压电路包括稳压二极管d6、二极管d3、三极管q2、三极管q7、变压器t1、光耦u3、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r16、电阻r17以及电容c2；所述稳压二极管d6的负极与变压器t1的初级绕组的第三端口电性连接，所述稳压二极管d6的负极和变压器t1的初级绕组的第三端口还均与所述交流电降压电路的二极管d5的正极电性连接；所述三极管q7的集电极与变压器t1的初级绕组的第四端口电性连接，三极管q7的发射极通过电阻r16与公共地端电性连接，三极管q7的基极通过电容c2和电阻r12与变压器t1的反馈绕组的第二端口电性连接，三极管q7的基极还与三极管q2的集电极电性连接；所述变压器t1的反馈绕组的第一端口与公共地端电性连接；所述变压器t1的次级绕组的第五端口与二极管d3的正极电性连接，二极管d3的负极与三端稳压器u9的电压输入端口电性连接；所述变压器t1的次级绕组的第六端口与公共地端电性连接；所述三极管q2的发射极与公共地端电性连接，三极管q2的集电极还通过电阻r13与变压器t1的初级绕组的第三端口电性连接，三极管q2的基极通过电阻r14与光耦u3的输出端发射极电性连接；所述光耦u3的输出端集电极与所述交流电降压电路的二极管d5的正极电性连接，光耦u3的输入端正极通过电阻r17与三端稳压器u9的电压输入端口电性连接，光耦u3的输入端负极与所述电路板的第十一引脚电性连接；所述三端稳压器u9的电压输出端口用于输出+5v电压。

15、进一步优选地，所述稳压电路还包括可控精密稳压源q8、电阻r18以及电阻r41，所述可控精密稳压源q8的阴极与所述电路板的第十一引脚电性连接，可控精密稳压源q8的阳极与公共地端电性连接，可控精密稳压源q8的参考极通过电阻r18与所述二极管d3的负极电性连接，可控精密稳压源q8的参考极还通过电阻r41与公共地端电性连接。

16、进一步优选地，所述限流式防短路模块还包括温度保护电路，所述温度保护电路包括热敏电阻ntc1和电阻r28，所述热敏电阻ntc1的一端与所述电路板的第九引脚电性连接，热敏电阻ntc1的另一端与公共地端电性连接；所述电阻r28的一端与所述电路板的第九引脚电性连接，电阻r28的另一端与所述三端稳压器u9的电压输出端口电性连接；所述电路板的第九引脚与所述单片机u2的第十三端口电性连接。

17、优选地，所述单片机u2的型号为stc12c5608ad。

18、相比现有技术，本技术至少具有以下有益效果：

19、1、本技术实施例所提供的限流式防短路模块，是将防短路保护电路中的核心部分模块化；该防短路模块能够封装成一个整体的元器件，封装后的效果如图7所示。封装后形成的独立元器件，便于没有防短路核心技术的技术人员开发；用户在该模块外围搭建常用的元器件就可以实现对负载电路防短路以及限流的功能，没有太多技术的一般的电路爱好者都可以做到。

20、2、由于该限流式防短路模块还包含有温度保护电路，通过本技术实施例所提供的限流式防短路模块，不仅能够在电路发生短路时自动断开电源输出，还能在温度过高时实现自动断开电源输出；并且由于该限流式防短路模块采用了独立的电源模块，通过该电源模块供电，能够提供较大功率的电压，使得该限流式防短路模块能够配合散热风扇一起使用，从而该限流式防短路模块在使用过程中能更好的保护电路，避免电路温度过高导致电路损坏。

21、3、该限流式防短路模块的单片机还有多个端口未被使用，可扩展更多的功能，比如声音报警、按键控制等，只需要修改单片机的io端口及配置相关硬件即可，因此该限流式防短路模块适于开发。