專利名稱：電流采集卡通道過流保護電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種過流保護電路，尤其涉及一種電流采集卡通道過流保護電路。
背景技術：
工業上廣泛采用4 20mA電流信號來傳輸模擬量，并由模擬量采樣電路將模擬信 號轉換為數字信號。當現場工程施工時接線錯誤或現場設備故障時，有可能導致流過采樣 電路的電流過大，使采樣電路上的元件損壞，采樣電路工作異常，甚至在現場故障排除后也 不能恢復到正常工作狀態。目前多采用在采樣電路前端串接保險絲的方法來進行保護，以減少現場故障造成 的損失。圖1是現有的電流采集卡通道過流保護電路示意圖，請參見圖1，電路上流過的模 擬電流信號經保險絲4和采樣電阻5后線性轉換成電壓信號，供后級采樣電路使用，由于保 險絲4的保護原理限制，容易發生保險絲失效或誤動作的情況，而且現場故障發生時仍可 能有瞬間大電流通過采樣電路。為減少現場故障給用戶帶來的麻煩，同時降低故障風險，有必要設計一種能夠在現 場故障時進行快速保護，并能在現場故障排除后自動恢復到正常工作狀態的過流保護應用。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電流采集卡通道過流保護電路，能夠 在現場故障時進行快速保護，并能在現場故障排除后自動恢復到正常工作狀態。本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種電流采集卡通道 過流保護電路，包括電流信號采樣電阻，將電路上流過的電流信號線性轉換成電壓信號，供 后級采樣電路使用；防反接二極管，防止電流信號反方向流動；其中，所述過流保護電路還 包括限流功能塊，防止有過大的電流流過采樣電阻及防反接二極管，所述限流功能塊和所 述電流信號采樣電阻、防反接二極管串聯相連。上述電流采集卡通道過流保護電路，其中，所述限流功能塊為串聯的可調節穩壓器 和保護電流設置電阻，所述保護電流設置電阻的輸出端和可調節穩壓器的電壓校正端相連。上述電流采集卡通道過流保護電路，其中，所述電流信號為4 20mA模擬電流信號。本實用新型對比現有技術有如下的有益效果本實用新型提供的電流采集卡通道 過流保護電路，通過采用限流功能塊構成電流采集卡通道過流保護電路，不但能夠在現場 故障時進行快速保護，并能在現場故障排除后自動恢復到正常工作狀態。
圖1是現有的電流采集卡通道過流保護電路示意圖；圖2是本實用新型的模擬量電流通道過流保護示意圖；圖3是本實用新型的電流采集卡通道過流保護電路圖。[0013]圖中1防反接二極管 2可調節穩壓器3保護電流設置電阻4限流功能塊 5電流信號采樣電阻
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。圖2是本實用新型的模擬量電流通道過流保護示意圖。請參見圖2，本實用新型的電流采集卡通道過流保護電路包括電流信號采樣電阻 5，將電路上流過的電流信號線性轉換成電壓信號，供后級采樣電路使用；防反接二極管1， 防止電流信號反方向流動；其中，所述過流保護電路還包括限流功能塊4，防止有過大的電 流流過采樣電阻及防反接二極管，所述限流功能塊4和所述電流信號采樣電阻5、防反接二 極管1串聯相連。后級采樣電路僅采樣電流信號采樣電阻上的電壓，而不處理防反接二極 管或限流功能塊上的信號。本實用新型的過流保護應用的三個部分沒有順序要求。例如， 可以將電流信號采樣電阻放在防反接二極管的前面。圖3是本實用新型的電流采集卡通道過流保護電路圖。請繼續參見圖3，本實用新型的電流采集卡通道過流保護電路的限流功能塊4可 以包括可調節穩壓器2和用于設置過流保護電流大小的保護電流設置電阻3。可調節穩壓 器2包括輸入端Vin，輸出端Vout和電壓校正端Adj，可調節穩壓器的具體參數和型號可以 根據實際需要進行選擇，如選用LM317，可調節穩壓器2和保護電流設置電阻3串聯相連，保 護電流設置電阻3的輸出端和可調節穩壓器2的電壓校正端相連。改變保護電流設置電阻 3的阻值，可以改變限流的電流值的大小。本實用新型的過流保護電路的具體工作原理如下正常工作狀態下，模擬量電流信號按圖3所示方向進入過流保護電路。此時，防反 接二極管1上電壓較小，允許電流正常流過；保護電流設置電阻3上流過的電流在設定的 允許范圍內，產生的電壓不足以觸動可調節穩壓器2的限流動作，可調節穩壓器2和保護電 流設置電阻3上的電壓較小，所以整個限流功能塊4上的電壓較小，模擬量電流信號正常流 過；電流信號采樣電阻5上流過正常范圍的電流信號，線性轉換成的電壓信號也在正常范 圍內，供后級采樣電路采樣。當模擬量電流(4 20mA)信號按圖示方向的相反方向進入時，防反接二極管1截 止電流，此時提供模擬量電流(4 20mA)信號的設備所能驅動的最大電壓都加在防反接二 極管上。只要防反接二極管1所能承受的反接電壓超過提供模擬量電流(4 20mA)信號 的設備所能驅動的最大電壓，流過電路的電流就幾乎為零，限流功能塊4和電流信號采樣 電阻5上電壓也幾乎為零，從而保證電路中的元件及后級采樣電路不被損壞。當模擬量電流(4 20mA)信號按圖示方向進入，但電流值過大，超過設定值時，保 護電流設置電阻3上流過的電流超過允許范圍，產生的電壓觸動可調節穩壓器2的限流動 作，使可調節穩壓器2上的電壓增大，從而增大整個模擬量電流回路的負載。由于提供模擬 量電流(4 20mA)信號的設備一般都有負載能力限制，當可調節穩壓器2上的電壓足夠大 時，提供模擬量電流(4 20mA)信號的設備就沒有能力提供大的電流，流過電路的電流就 被限制在設定的較小范圍內，防反接二極管1及電流信號采樣電阻5上的電流也就被限制在較小范圍內，電路上的元件及后級采樣電路都不被損壞。由于可調節穩壓器2是否進入限流狀態直接與保護電流設置電阻3上的電壓相 關，只要模擬量電流(4 20mA)信號在設定的允許范圍內，限流功能塊就不會處于限流狀 態。綜上所述，本實用新型的提供的模擬量電流(4 20mA)信號采樣電路的過流保護 電路通過限流功能塊4，實現了模擬量電流信號超過正常范圍的條件下進行快速保護，并能 在模擬量電流信號恢復正常后自動恢復到正常工作狀態。雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何 本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本 實用新型的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求一種電流采集卡通道過流保護電路，包括電流信號采樣電阻(5)，將電路上流過的電流信號線性轉換成電壓信號，供后級采樣電路使用；防反接二極管(1)，防止電流信號反方向流動；其特征在于，所述過流保護電路還包括限流功能塊(4)，防止有過大的電流流過采樣電阻及防反接二極管，所述限流功能塊(4)和所述電流信號采樣電阻(5)、防反接二極管(1)串聯相連。
2.如權利要求1所述的電流采集卡通道過流保護電路，其特征在于，所述限流功能塊 ⑷為串聯的可調節穩壓器⑵和保護電流設置電阻(3)，所述保護電流設置電阻(3)的輸 出端和可調節穩壓器(2)的電壓校正端相連。
3.如權利要求1或2所述的電流采集卡通道過流保護電路，其特征在于，所述電流信號 為4 20mA模擬電流信號。
專利摘要本實用新型公開了一種電流采集卡通道過流保護電路，包括電流信號采樣電阻，將電路上流過的電流信號線性轉換成電壓信號，供后級采樣電路使用；防反接二極管，防止電流信號反方向流動；其中，所述過流保護電路還包括限流功能塊，防止有過大的電流流過采樣電阻及防反接二極管，所述限流功能塊和所述電流信號采樣電阻、防反接二極管串聯相連。本實用新型提供的電流采集卡通道過流保護電路，不但能夠在現場故障時進行快速保護，并能在現場故障排除后自動恢復到正常工作狀態。
文檔編號H02H9/02GK201717622SQ20102025995
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月15日 優先權日2010年7月15日
發明者方華仿 申請人:悉雅特萬科思自動化(杭州)有限公司