專利名稱：一種先導控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電氣控制、監控設備等領域內的先導控制技術，尤其涉及 一種先導控制電路。
背景技術：
H前在電氣控制、監控設備內等領域內的先導控制電路存在很多不足之
處，主要表現在l)接線很不方便，有極性之分， 一旦接反有燒毀電路的可能； 2)電源適應能力很差，當外部電源波動很大的情況下，會造成設備誤處理；3) 不能很明確的區分外部電路的短線，斷線，正常等狀態，存在著安全上的隱患； 4)響應速度慢， 一般響應時間在大于200ms。由于現有的先導控制電路存在以 上等缺點，經常會導致后部設備產生誤動作，嚴重時會使設備損壞，造成人員 傷亡，給國家和人民帶來許多財產和人身的損失。
實用新型內容
本實用新型為克服上述的不足之處，目的在于提供一種先導控制電路，這種 電路性能可靠穩定、電路簡單、安裝方便、響應速度快，適應能力強，解決了 現有技術中存在的問題。
本實用新型是通過以卜技術方案達到上述目的 一種先導控制電路，包括 變壓器、限流電阻、濾波電容、全波整流濾波電路、分壓兼放電電路、雙限比 較電路、基線跟隨參比電Ui電路、電源電路、繼電器電路；其中變壓器，限 流電路，濾波電容、全波整流濾波電路、分壓兼放電電路、雙限比較電路電順 序電連接；基線跟隨參比電壓電路與雙限比較電路電連接；電源電路分別與基 線跟隨參比電壓電路、雙限比較電路電連接，雙限比較電路與繼電器電路連接；
所述的變壓器、限流電阻、濾波電容由變壓器T1，限流電阻R1，濾波電容C1構成；其中變壓器T1提供交流信號，當外部先導控制電路正常工作時， 交流信號被外部先導控制電路半波整流后，成為直流信號，此時限流電阻R1起 限流作用，濾波電容C1起濾波作用，信號被濾波和限流后輸出給全波整流濾波 電路；當外部先導控制電路出現短路故障時，交流信號直接輸入給限流電阻R1 和濾波電容C1，此時限流電阻R1和濾波電容C1不單單起限流和濾波作用，還
起到對交流信號進行分壓，從而變成一個小幅值的交流信號輸入全波整流濾波 電路中；當外部先導電路斷開時，沒有信號輸入限流電阻R1和濾波電容C1中， 故而也沒有信號輸出給全波整流濾波電路；
所述的全波整流濾波電路，由一個全波整流濾波橋D2、濾波電容C3構成； 當外部先導正常工作時，由限流電阻Rl和濾波電容Cl處理后的直流信號直接 通過全波整流橋D2，再被濾波電容C3將信號進行二次濾波后，輸出一個電壓 幅值較大的直流信號；當外部先導控制線出現短路故障時，由限流電阻R1和濾 波電容C1處理后為小幅值的交流信號輸入給全波整流濾波電路處理，輸出信號 為幅值較小的直流信號；當外部先導控制電路斷開時，沒有信號通過全波整流 橋D2;全波整流濾波電路處理完的信號輸出給分壓兼放電電路；
所述的分壓兼放電電路，由電阻R2、 R5和電容C5組成；將全波整流濾波 電路輸出信號進行分壓后將信號輸出給雙限比較電路，同時還起到給濾波電容 C3進行放電的作用；
所述的雙限比較電路，由兩個比較器U1A、 U1B和電阻R3、 R4構成；其 中電阻R3、 R4為比較器輸出的信號的上拉電阻；該電路是將外部先導接線的正 常、短路和斷路三種狀態的信號轉化成數字量，通過全波整流濾波電路和分壓 兼放電電路處理后的狀態信號與基線跟隨參比電壓電路的參考信號進行比較， 從而得出外部先導接線的正常、短路和斷路的數字信號；其中信號1還供給繼電器電路控制繼電器用；
所述的基線跟隨參比電壓電路，由三個電阻R6、 R7、 R8構成；將沒有穩
壓后的直流電源進行分壓后作為雙限比較電路中比較器的參考電壓用，從而起
到隨外部電源的波動，參考電壓也隨著改變的基線跟隨參比電壓；
所述電源電路，由變壓器T2和整流橋D3及濾波電容C7、 C8組成；該部 分電路給比較器、繼電器、基線跟隨參比電壓電路提供電源。
本實用新型的有益效果使用方便，外部接線無極性之分；性能安全可靠、 壽命長，內部不存在有極性大容量的電解電容；采用參比電壓基線跟隨技術， 當外部電源在50%左右波動還能正常工作，適應能力強；響應速度快， 一般都 在50ms以內；電路簡單，成本低廉；本實用新型能正確區分外部接線短路、斷 線、正常等狀態，保證了先導電路控制的后部設備不會產生誤動作，消除了安 全上的隱患。
圖1是先導控制電路的工作原理圖； 圖2是先導控制電路的電路圖中各標號變壓器-1、限流電阻-2、濾波電容-3、全波整流濾波電路-4、 分壓兼放電電路-5、雙限比較電路-6、基線跟隨參比電壓電路-7、電源電路-8、 繼電器電路-9、外部先導電路-10、 11。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型進行進一步描述，但本實用新型的保護 范圍并不僅限于此
實施例h如圖1、 2所示， 一種先導控制電路，包括變壓器1、限流電阻2、 濾波電容3、全波整流濾波電路4、分壓兼放電電路5、雙限比較電路6、基線跟隨參比電壓電路7、電源電路8、繼電器電路9;其中變壓器l、限流電路2、
濾波電容3、全波整流濾波電路4、分壓兼放電電路5、雙限比較電路6順序電 連接；基線跟隨參比電壓電路7與雙限比較電路6電連接；電源電路8分別與 基線跟隨參比電壓電路7、雙限比較電路6電連接，雙限比較電路6與繼電器電 路9連接；
所述的變壓器l、限流電阻2、濾波電容3，由變壓器T1，限流電阻R1，
濾波電容C1構成；其中變壓器T1提供交流信號；限流電阻R1，其主要功能在
于對先導控制信號線進行限流和在先導控制信號線出現短線時，限流電阻與濾
波電路的電容構成對信號的分壓。該限流電阻的阻值在1K 10KQ左右；濾波電 容C1，其主要功能在本實用新型對先導控制在正常工作模式下，起濾波作用； 在短路模式的時候和限流電阻起分壓的作用；該濾波電容的容值^5uF，且是無 極性的電容；由于是無極性小容量電容，所以對先導控制線的反接也不會給本 實用新型電路造成損壞，對充電時間能降到10ms以下，故而提高響應速度；當 外部先導控制電路正常工作時，交流信號被外部先導控制電路半波整流后，成 為直流信號，此時限流電阻R1起限流作用，濾波電容C1起濾波作用，信號被 濾波和限流后輸出給全波整流濾波電路；當外部先導控制電路出現短路故障時， 交流信號直接輸入給限流電阻R1和濾波電容C1，此時限流電阻R1和濾波電容 Cl不單單起限流和濾波作用，還起到對交流信號進行分壓，從而變成一個小幅 值的交流信號輸入全波整流濾波電路中；當外部先導電路斷開時，沒有信號輸
入限流電阻R1和濾波電容C1中，故而也沒有信號輸出給全波整流濾波電路；
所述的全波整流濾波電路4，由一個全波整流濾波橋D2、濾波電容C3構成； 當外部先導正常工作時，由限流電阻R1和濾波電容Cl處理后的直流信號直接 通過全波整流橋D2，再被濾波電容C3將信號進行二次濾波后，輸出一個電壓幅值較大的直流信號；當外部先導控制線出現短路故障時，由限流電阻R1和濾 波電容C1處理后為小幅值的交流信號輸入給全波整流濾波電路處理，輸出信號 為幅值較小的直流信號；當外部先導控制電路斷開時，沒有信號通過全波整流 橋D2;全波整流濾波電路處理完的信號輸出給分壓兼放電電路；由于主要功能 在本實用新型中起對信號全波整流濾波作用，故在先導信號線在反正接時，都 能維持電路正常工作；故本實用新型能做到外部接線無極性之分；該全波整流 濾波電路中的整流橋選型只要在100mA以上，電容值10uF 50uF左右，有無極 性都可以，充電時間能在10ms以下，故而提高響應速度；放電電阻有兩個電阻 構成串聯的模式；兩個電阻值之和在1K 10KQ，放電電時間能在30ms以下；
所述的分壓兼放電電路5，由電阻R2、 R5和電容C5組成，將全波整流濾 波電路輸出信號進行分壓后將信號輸出給雙限比較電路，同時還起到給濾波電 容C3進行放電的作用；
所述的雙限比較電路6，由兩個比較器U1A、 U1B和電阻R3、 R4構成； 其中電阻R3、 R4為比較器輸出的信號的上拉電阻；該電路是將外部先導接線的 正常、短路和斷路三種狀態的信號轉化成數字量，通過全波整流濾波電路和分 壓兼放電電路處理后的狀態信號與基線跟隨參比電壓電路的參考信號進行比 較，從而得出外部先導接線的正常、短路和斷路的數字信號，其中信號1還供 給繼電器電路控制繼電器用；主要功能是通過該電路，區分出外部先導接線的 正常、短路和斷路三種狀態，并轉換成數字量；先導控制正常啟動工作時，兩 個比較器的輸出都為l;先導控制短路時，兩個比較器的輸出分別為0和1;先 導控制斷線時，兩個比較器的輸出均為0;
所述的基線跟隨參比電壓電路7，由三個電阻R6、 R7、 R8構成；將沒有穩
壓后的直流電源進行分壓后作為雙限比較電路中比較器的參考電壓用，從而起到隨外部電源的波動，參考電壓也隨著改變的基線跟隨參比電壓；信號引入采 用電源電路中全波整流后的信號；該信號沒有通過穩壓器，故該點的信號能隨 外部電壓的波動而變化；即當外部電壓變化時，先導信號的大小將發生變化， 故比較電路的信號輸入端的信號也將隨之變化，因而參比電壓也要做到隨之變 化才能讓電路正常工作；從而做到了本實用新型電路適應環境能力強的特點； 兩電阻值之和在20K 100K左右，分壓后的參考電壓應在3V電壓左右；兩電阻 值如果太小，對整個電路的能耗就大；
所述電源電路8，由變壓器T2和整流橋D3及濾波電容C7、 C8組成；該部 分電路給比較器、繼電器、基線跟隨參比電壓電路提供電源；
所述的繼電器電路9，由三極管Q1和繼電器K1組成，將雙限比較電路輸 出的數字信號一來控制先導轉化電路形成自鎖；目的是通過繼電器K1的一組觸 頭去和雙向先導控制按鈕開關S2 —旦合上，則先導轉換電路形成自鎖。
本實用新型工作流程如下如外部先電路IO、 ll正常情況(非斷路、非短 路)下，濾波電容C1與外部先導電路10、 ll共同構成半波整流電路，整流先 導信號為直流量，并通過全波整流濾波電路和分壓電路，給比較電路的正輸入 端一個幅值較高的信號；該信號與來自基線跟隨參比電壓電路的參比電壓相比 較得到正常的先導控制狀態量，兩個比較器的輸出都為1。
在外部先導電路IO、 ll短路的情況下，限流電路R1和濾波電路C1構成分 壓電路，在C1上只得到一個小幅值的交流信號；后經過全波整流濾波電路和分 壓電路，在比較電路的正輸入端得到一個幅值很小的信號，該信號與來自基線 跟隨參比電壓電路的參比電壓相比較得到短路時的先導控制狀態量，兩個比較 器的輸出分別為0和1。在外部先導電路斷路的情況下，比較電路的正輸入的信號等于o伏，與來自
基線跟隨參比電壓電路的參比電壓相比較得到斷線時的先導控制狀態量。兩個 比較器的輸出均為0。
以上的所述乃是本實用新型的具體實施例及所運用的技術原理，若依本實 用新型的構想所作的改變，其所產生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋 的精神時，仍應屬本實用新型的保護范圍。
權利要求1、一種先導控制電路，其特征在于包括變壓器、限流電阻、濾波電容、全波整流濾波電路、分壓兼放電電路、雙限比較電路、基線跟隨參比電壓電路、電源電路、繼電器電路；其中變壓器，限流電路，濾波電容、全波整流濾波電路、分壓兼放電電路、雙限比較電路順序電連接；基線跟隨參比電壓電路與雙限比較電路電連接；電源電路分別與基線跟隨參比電壓電路、雙限比較電路電連接，雙限比較電路與繼電器電路連接。
2、 根據權利要求l所述的一種先導控制電路，其特征在于所述的變壓器、限流 電阻、濾波電容，由變壓器T1，限流電阻R1，濾波電容C1構成，其中變壓器 Tl提供交流信號，外部先導控制電路正常工作時，交流信號被外部先導控制電 路半波整流后，成為直流信號，信號被濾波和限流后輸出給全波整流濾波電路； 外部先導控制電路出現短路故障時，交流信號直接輸入給限流電阻R1和濾波電 容C1，限流電阻R1和濾波電容C1不單限流和濾波，還對交流信號進行分壓， 交流信號變成一個小幅值的交流信號輸入全波整流濾波電路中；外部先導電路 斷開時，沒有信號輸入限流電阻R1和濾波電容C1中，沒有信號輸出給全波整 流濾波電路。
3、 根據權利要求l所述的一種先導控制電路，其特征在于所述的全波整流濾 波電路，由一個全波整流濾波橋D2、濾波電容C3構成；外部先導正常工作時， 由限流電阻Rl和濾波電容Cl處理后的直流信號直接通過全波整流橋D2，再經 濾波電容C3將信號進行二次濾波后，輸出一個電壓幅值較大的直流信號；外部 先導控制線出現短路故障時，由限流電阻R1和濾波電容C1處理后為小幅值的 交流信號輸入給全波整流濾波電路處理，輸出信號為幅值較小的直流信號；外部先導控制電路斷開時，沒有信號通過全波整流橋D2;全波整流濾波電路處理完的信號輸出給分壓兼放電電路。
4、 根據權利要求l所述的一種先導控制電路，其特征在于所述的分壓兼放電電路，由電阻R2、 R5和電容C5組成；分壓兼放電電路將全波整流濾波電路輸出 信號進行分壓后將信號輸出給雙限比較電路，同時還用于給濾波電容C3進行放 電。
5、 根據權利要求1所述的一種先導控制電路，其特征在于所述的雙限比較電 路，由兩個比較器U1A、 U1B和電阻R3、 R4構成；其中電阻R3、 R4為比較器輸 出的信號的上拉電阻；雙限比較電路用于將外部先導接線的正常、短路和斷路 三種狀態的信號轉化成數字量，通過全波整流濾波電路和分壓兼放電電路處理 后的狀態信號與基線跟隨參比電壓電路的參考信號進行比較，從而得出外部先 導接線的正常、短路和斷路的數字信號。
6、 根據權利要求1所述的一種先導控制電路，其特征在于所述的基線跟隨參 比電壓電路，由三個電阻R6、 R7、 R8構成；用于將沒有穩壓后的直流電源進行 分壓后作為雙限比較電路中比較器的參考電壓用。
7、 根據權利要求l所述的一種先導控制電路，其特征在于所述電源電路，由變 壓器T2和整流橋D3及濾波電容C7、 C8組成；用于給比較器、繼電器、基線 跟隨參比電壓電路提供電源。
專利摘要本實用新型涉及一種先導控制電路，包括變壓器、限流電阻、濾波電容、全波整流濾波電路、分壓兼放電電路、雙限比較電路、基線跟隨參比電壓電路、電源電路、繼電器電路；其中變壓器，限流電路，濾波電容、全波整流濾波電路、分壓兼放電電路、雙限比較電路電順序電連接；基線跟隨參比電壓電路與雙限比較電路電連接；電源電路分別與基線跟隨參比電壓電路、雙限比較電路電連接，雙限比較電路與繼電器電路連接；本實用新型的有益效果使用方便，外部接線無極性之分；性能安全可靠、壽命長；采用參比電壓基線跟隨技術，適應能力強；響應速度快；電路簡單，成本低廉；本實用新型能正確區分外部接線短路、斷線、正常等狀態，消除了安全上的隱患。
文檔編號H02H3/26GK201352705SQ200920113269
公開日2009年11月25日 申請日期2009年2月5日 優先權日2009年2月5日
發明者費江海, 趙紅源 申請人:費江海