CN211046453U - 一种负载过流保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种负载过流保护电路，包括：互感器取样电路、信号放大电路、过流电压比较器电路、微处理器电路和继电器控制电路；所述互感器取样电路与信号放大电路连接，信号放大电路分别连接过流电压比较器电路和微处理器电路且过流电压比较器电路和微处理器电路相互连接；所述微处理器电路还与继电器控制电路连接；本实用新型通过将电流信号分为两路传输，可以使微处理器电路可以根据不同指标判断是否出现过流现象，使过流保护电路可以更精准的对过流现象进行监测，并及时进行处理，有效保护了负载的工作安全。

Description

一种负载过流保护电路

技术领域

本发明涉及负载电流控制领域，尤其是一种负载过流保护电路。

背景技术

随着物流系统的逐渐普及以及物流货量的逐渐增多，很多距离较远的货物都需要通过航运进行输送，因此需要很多航运用的集装箱，而多数集装箱需要具备冷藏功能，以便需要保鲜的货物可以方便运送。而在运送途中，供电为统一电源供电，而不同厂家的设备均有不同的功率和控制方式，在运输途中容易造成不同设备同时使用，导致电流过大的问题，造成供电系统设备损坏；因此需要对过流现象进行有效的监控和处理。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种负载过流保护电路；本实用新型解决了负载出现过流现象导致供电系统损坏的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种负载过流保护电路，包括：互感器取样电路、信号放大电路、过流电压比较器电路、微处理器电路和继电器控制电路；所述互感器取样电路与信号放大电路连接，信号放大电路分别连接过流电压比较器电路和微处理器电路且过流电压比较器电路和微处理器电路相互连接；所述微处理器电路还与继电器控制电路连接。

进一步的，所述互感器取样电路用于采集负载的工作电流；过流电压比较器电路用于判断负载电流是否过流；信号放大电路用于将微弱电流进行放大和滤波；微处理器电路用于输出控制指令信息；继电器控制电路用于控制负载工作。

进一步的，所述信号放大电路由运算放大器、外围电阻、二极管和电容构成。

进一步的，所述信号放大电路包括两路结构相同的电路，分别放大输出两路电流信号。

进一步的，所述过流电压比较器电路由运算放大器、二极管、电阻和电容构成。

进一步的，所述运算放大器为4路运算方法电路。

进一步的，所述互感器取样电路包括2个互感器接口，用于采集两路电流信号。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本实用新型通过将电流信号分为两路传输，可以使微处理器电路可以根据不同指标判断是否出现过流现象，使过流保护电路可以更精准的对过流现象进行监测，并及时进行处理，有效保护了负载的工作安全。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是负载过流保护电路结构图。

图2是负载过流保护电路原理图。

图3是过流保护动作时间曲线图。

其中，1-互感器取样电路；2-信号放大电路；3-过流电压比较器电路；4-微处理器电路；5-继电器控制电路。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

一种负载过流保护电路，如图1和图2所示，包括：互感器取样电路1、信号放大电路2、过流电压比较器电路3、微处理器电路4和继电器控制电路5；所述互感器取样电路1与信号放大电路2连接，信号放大电路2分别连接过流电压比较器电路3和微处理器电路4且过流电压比较器电路3和微处理器电路4相互连接；所述微处理器电路4还与继电器控制电路5连接。

所述互感器取样电路1用于采集负载的工作电流；所述互感器取样电路1包括2个互感器接口，可以同时采集2路电流信号并传输电流信号至信号放大电路2中。

信号放大电路用于将微弱电流进行放大和滤波；所述信号放大电路2由运算放大器、外围电阻、二极管和电容构成，在完成将微弱电流取样信号的放大整流和滤波外还可以将交流电流信号转换成稳定的直流电压；本实施例中，信号放大电路2包括2路相同的电路结构，其和2个互感器接口对应连接，用于采集并输出两路电流信号。

过流电压比较器电路3用于判断负载电流是否过流；所述过流电压比较器电路3由运算放大器、二极管、电阻和电容构成，进入过流电压比较器的电流信号通过分压后会进入运算放大器中，再通过运算放大器是否输出低电平来判断是否出现过流现象，若出现过流现象则会将输出的低电平传输至微处理器电路中，由微处理电路进行对负载的控制。

微处理器电路4用于输出指令信息；微处理器电路4可以接收来自信号放大电路2和过流电压比较器电路3的电流信息，在接收到两个电路模块发送的电流信息后，会将接收到的信息进行模数转换，将输入的模拟信号转换为数字信号，再根据数字信号进行逻辑运算，并根据运算结果输出命令信息，将命令信息发送至继电器控制电路5中，以控制负载工作。

继电器控制电路5用于控制负载工作，继电器控制电路5可以接收微处理器电路4中发出的指令信息，根据指令信息控制负载是否停止工作，当微处理器电路4监测到电路过流时会发送出停止工作的指令信息，继电器控制电路5会控制负载停止工作。

本实施例中，所述运算放大器为4路运算放大器LM224。

本实施例中，信号放大电路2在完成对微弱电流取样信号的放大整流和滤波并将交流电流信号转换成稳定的直流电压后，将输入的电流信号分成2路，一路输入至微处理器电路4，微处理器电路4内部的10位模数转换器可以将模拟输入信号转换为表示该信号的一个10位二进制数字，再对采集到的电流数字信号在微处理器电路4中进行逻辑运算，并按照过流保护动作时间曲线输出指令信息，控制继电器控制电路5关闭对负载的供电，起到过流保护功能。

所述过流保护动作时间曲线主要表示保护电路动作时间与预期电流的函数关系。如图3所示，该曲线是由不同预期工作电流与对应过流保护时电路动作时间区间构成，2条线之间区域就是预期电流下保护电路动作时间的区间，黑色圆点就是过流保护电路在过载电流下的动作时间，不同的过载电流与保护动作时间在图标上绘制成该曲线。该曲线可以直观的表示在不同过载电流下，保护电路的动作时间；微处理器电路4通过将采集到的负载工作电流信号经过模数转换，转换成与负载电流相对应的数字信号，微处理器电路4把该数字信息与过流保护动作时间曲线信息相匹配，不同预期负载电流对应不同的保护动作时间；数字信息在与曲线信息匹配后，微处理器电路4经过逻辑运算后会自动在相应的时间内输出控制指令，驱动保护控制电路关闭负载的工作电源，起到对负载的过流保护。

另一路电流信号送至过流电压比较器电路3。其中运算放大器LM224的12脚为基准电压输入端，由R35、R41、R42、C11组成。电流信号经过D1、D7、R8、R47组成的分压电路后送至LM224的13脚，当13脚电压高于12脚时，14脚输出低电平(该脚输出低电平表示有大于10倍额定工作电流出现)。该输出低电平信号会输入到微处理器电路4中，由微处理器电路4经过逻辑运算后关闭电源输出，使负载断电而停止工作，起到过流流保护功能。

在实际使用时，当检测到负载工作电流过流时，微处理器电路4会输出相应的控制信号并按照过流保护动作时间曲线关闭该路负载供电。关闭该路输出后30秒后，微处理器电路4将自动启动该路的输出对负载供电，当监测到还是有过流情况时，微处理器电路4会再次关闭输出停止对负载供电。如果连续3次以上检测到负载过流时将关闭该路输出，并输出报警信息。由专业维护人员排除故障后，再恢复到正常的工作状态。

本实用新型通过将电流信号分为两路传输，可以使微处理器电路4可以根据不同指标判断是否出现过流现象，使过流保护电路可以更精准的对过流现象进行监测，并及时进行处理，有效保护了负载的工作安全。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种负载过流保护电路，其特征在于，包括：互感器取样电路(1)、信号放大电路(2)、过流电压比较器电路(3)、微处理器电路(4)和继电器控制电路(5)；所述互感器取样电路(1)与信号放大电路(2)连接，信号放大电路(2)分别连接过流电压比较器电路(3)和微处理器电路(4)且过流电压比较器电路(3)和微处理器电路(4)相互连接；所述微处理器电路(4)还与继电器控制电路(5)连接。

2.如权利要求1所述的负载过流保护电路，其特征在于，所述互感器取样电路(1)用于采集负载的工作电流；过流电压比较器电路(3)用于判断负载电流是否过流；信号放大电路用于将微弱电流进行放大和滤波；微处理器电路(4)用于输出控制指令信息；继电器控制电路(5)用于控制负载工作。

3.如权利要求1所述的负载过流保护电路，其特征在于，所述信号放大电路(2)由运算放大器、外围电阻、二极管和电容构成。

4.如权利要求3所述的负载过流保护电路，其特征在于，所述信号放大电路(2)包括两路结构相同的电路，分别放大输出两路电流信号。

5.如权利要求1所述的负载过流保护电路，其特征在于，所述过流电压比较器电路(3)由运算放大器、二极管、电阻和电容构成。

6.如权利要求3或5任意权利要求所述的负载过流保护电路，其特征在于，所述运算放大器为4路运算放大器。

7.如权利要求1所述的负载过流保护电路，其特征在于，所述互感器取样电路(1)包括2个互感器接口，用于采集两路电流信号。

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