专利名称：反异维常式多限控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制电路，尤其涉及一种防止主控电路失控、确保使用安全
性的反异维常式多限控制电路，适用于小家电控制电路。
背景技术：
为了核实本实用新型的新颖性，设计人查阅了大量相关技术资料，检索了相关专利文献。都只发现完成超限位控制功能的主控电路，其经典代表为555时基电路，还未发现对异常故障进行监测、对主控电路进行监控或保护控制、防止主控电路异常失控的相关电路。 555时基电路虽然通用性强，用途广泛，但一般都只有单一的超限位主控功能，而且内部结构较复杂，大致由分压器、比较器、R-S触发器、反相驱动器、放电开关等五个部分组成，引出脚有8只。若是CM0S型555电路，还要多两个反相器，一个用于复位，另一个设在R-S触发器的Q端和驱动器之间。其原理是分压器设置上限和下限，比较器将输入电位与上限和下限作比较，若输入电位超出上限或下限电位，两比较器分别触发R-S触发器的R端或S端，Q端输出相应电平经驱动器输出控制负载，这个控制过程和原理，仅仅只能完成超限位主控功能，完全没有故障保护控制功能，存在使用安全隐患，另外在性能上存在不佳之处，复位端的复位电位设置不当，且离散性太大，又不能与输入电位作比较。控制端只能外调上限，下限内置固定，控制端对地电容必不可少。
发明内容本实用新型主要解决原有实现超限位控制功能的主控电路完全没有故障保护控制功能，不能监测到异常故障而及时切断负载供电，存在使用安全隐患的技术问题；提供一种具有故障保护控制功能，能监测到异常故障而及时切断负载供电，大大提高使用安全性能的反异维常式多限控制电路。 本实用新型同时解决原有实现超限位控制功能的主控电路的复位端的复位电位设置不当，且离散性太大，性能不佳的技术问题；提供一种保护功能兼作复位功能，无需另外专设复位功能引脚，节省引脚资源，减小离散性，提高性能的反异维常式多限控制电路。[0006] 本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本实用新型包括传感器、主控电路及继电器开关控制电路，传感器的输出接主控电路的输入，主控电路的输出接继电器开关控制电路的输入，继电器开关控制电路的输出与负载的供电电路相连，还包括保控电路、二极管反馈隔离电路、发光二极管指示电路，所述的保控电路的输入接传感器的输出，保控电路的输出与发光二极管指示电路相连，所述的二极管反馈隔离电路连接在主控电路的输入和保控电路的输出之间；所述的主控电路、保控电路均是以模拟集成运算放大器或电压比较器为主件构成的电路。传感器可以是温度传感器、压力传感器或水位传感器等。主控电路正常工作时，当传感器信号在设定范围内时，主控电路输出信号给继电器开关控制电路，使继电器线圈得电吸合，负载通电工作；当传感器信号超出设定范围时，主控电路输出信号给继电器开关控制电路，使继电器线圈断电释放，关断负载电源，使 负载停止工作。在上、下限位主控循环过程中，保控电路始终处于守备(监测)状态。当传 感器信号输入电路发生异常故障(如传感器开路、与传感器相连的输入电阻短路或主控电 路的信号输入端悬空)时，保控电路被触发，由守备(监测)状态翻转为保护控制状态，保 控电路输出信号使发光二极管指示电路发光，提醒用户发生故障，同时保控电路的输出信 号经二极管反馈隔离电路输送到主控电路的输入端，主控电路被强制触发为保护状态，输 出控制信号使继电器断电释放，切断负载电源，阻止负载继续工作，保证安全。有效避免了 异常故障发生时主控电路仍发出信号使负载长期通电的现象发生，确保主控电路不失控， 大大提高使用安全性能。 作为优选，所述的传感器为热敏电阻Ntcl，所述的主控电路包括模拟集成运算放 大器或电压比较器A2，所述的保控电路包括模拟集成运算放大器或电压比较器Al ，所述的 二极管反馈隔离电路包括二极管D5，所述的继电器开关控制电路包括三极管Tl、二极管Dl 及继电器K1 ;热敏电阻Ntcl —端接地，另一端经电阻Rll接电压V+，热敏电阻Ntcl和电 阻Rll的连接点与A1的反相输入端相连，Al的同相输入端一路经电阻R1接电压V+，另一 路经电阻R15接A1的输出端，A1的输出端和其反相输入端间连接二极管D5和电阻R16的 串联电路，D5的负极接Al的输出端，D5的正极与A2的同相输入端相连，D5的正极经电阻 R17接A2的输出端，A2的反相输入端一路经电阻R6接地，另一路经电阻R5接Al的同相输 入端，A1的输出端接发光二极管LED1的负极，经发光二极管LED1、电阻R14接电压V+。 作为优选，所述的传感器为热敏电阻Ntc2，所述的主控电路包括模拟集成运算放 大器或电压比较器A3，所述的保控电路包括模拟集成运算放大器或电压比较器A4，所述的 二极管反馈隔离电路包括二极管D6，所述的继电器开关控制电路包括三极管T2、二极管D2 及继电器K2 ;热敏电阻Ntc2 —端接电压V+，另一端经电阻R21接地，热敏电阻Ntc2和电阻 R21的连接点与A4的反相输入端相连，A4的同相输入端一路经电阻R106、R105接电压V+， 另一路与电阻R2、电阻R26相连，电阻R2的另一端接地，电阻R26的另一端接A4的输出端， A4的输出端和其反相输入端间连接二极管D6和电阻R27的串联电路，D6的正极接A4的输 出端，D6的负极与A3的反相输入端相连，A3的反相输入端经电阻R27与热敏电阻Ntc2和 电阻R21的并接点相连，A4的输出端接发光二极管LED2的正极，经发光二极管LED2、电阻 R25接地，同时A4的输出端经电阻R24接电压V+。 作为优选，所述的传感器为热敏电阻Ntc3，所述的主控电路包括模拟集成运算放 大器或电压比较器A6，所述的保控电路包括模拟集成运算放大器或电压比较器A5，所述的 二极管反馈隔离电路包括二极管D7，所述的继电器开关控制电路包括二极管D3及继电器 K3 ;热敏电阻Ntc3 —端接电压V+，另一端经电阻R31接地，热敏电阻Ntc3和电阻R31的连 接点与A5的反相输入端相连，A5的同相输入端一路经电阻R102接地，另一路经电阻R35接 A5的输出端，A5的输出端和其反相输入端间连接二极管D7和电阻R32的串联电路，D7的 正极接A5的输出端，D7的负极与A6的同相输入端相连，D7的负极经电阻R36接A6的输 出端，A6的反相输入端经电阻R206接地并且经电阻R205接电压V+，A5的输出端接发光二 极管LED3的正极，经发光二极管LED3、电阻R33接地，同时A5的输出端经电阻R34接电压 V+。 作为优选，所述的传感器为热敏电阻Ntc4，所述的主控电路包括模拟集成运算放大器或电压比较器A7，所述的保控电路包括模拟集成运算放大器或电压比较器A8，所述的 二极管反馈隔离电路包括二极管D8，所述的继电器开关控制电路包括三极管T4、二极管D4 及继电器K4 ;热敏电阻Ntc4 —端接地，另一端经电阻R41接电压V+，热敏电阻Ntc4和电阻 R41的连接点与A8的反相输入端相连，A8的同相输入端一路经电阻R101接电压V+，一路 经电阻R8接地，另一路经电阻R49接A8的输出端，A8的输出端和其反相输入端间连接二 极管D8和电阻R48的串联电路，D8的负极接A8的输出端，D8的正极与A7的反相输入端相 连，A7的同相输入端一路经电阻R42接电压V+， 一路经电阻R43接地，另一路经电阻R47接 A7的输出端，A8的输出端接发光二极管LED4的负极，经发光二极管LED4、电阻R44接电压 V+。 作为优选，所述的传感器为热敏电阻Ntc5，所述的主控电路包括模拟集成运算放 大器或电压比较器A9，所述的保控电路包括模拟集成运算放大器或电压比较器A10，所述 的二极管反馈隔离电路包括二极管D52，所述的继电器开关控制电路包括二极管D51及继 电器K51 ;热敏电阻Ntc5 —端接电压V+，另一端经电阻R50、R51接地，电阻R50和电阻R51 的连接点经电阻R52与A9的同相输入端、A10的同相输入端相连，A10的输出端一路经电 阻R01接A9的输出端，另一路接二极管D52的负极，D52的正极一路与A9的反相输入端相 连，另一路与发光二极管LED5的负极相连，LED5的正极一路经电阻R53接电压V+，另一路 经电阻R54接地。 作为优选，所述的传感器为热敏电阻Ntc6，所述的主控电路包括模拟集成运算放 大器或电压比较器A12，所述的保控电路包括模拟集成运算放大器或电压比较器Al 1 ，所述 的二极管反馈隔离电路包括二极管D54、D55，所述的继电器开关控制电路包括二极管D53 及继电器K53 ;热敏电阻Ntc6 —端接电压V+，另一端经电阻R60、 R61接地，电阻R60和电 阻R61的连接点经电阻R62与All的同相输入端、A12的同相输入端相连，All的输出端接 二极管D54的负极，D54的正极接二极管D55的负极，同时接A12的反相输入端，D55的正极 接All的同相输入端，D54的正极与发光二极管LED6的负极相连，LED6的正极一路经电阻 R63接电压V+，另一路经电阻R64接地。 本实用新型的有益效果是通过在主控电路上增设保控电路，使之能监测到主控 电路上的异常故障，并且发出控制信号给主控电路阻止其继续工作，解决了异常故障而引 起的失控问题，提高应用的安全性能，具有重要的实用价值。本实用新型通用性强，性能优 越，保控电路在触发动作时，无临界振荡现象，另一方面，监控功能可直接用作复位功能，无 需另外专设复位引脚，节省引脚资源，给应用设计带来极大简便，成本也更低。
图1是本实用新型的一种电路原理框图。 图2是实施例1的电路原理图。 图3是实施例2的电路原理图。 图4是实施例3的电路原理图。 图5是实施例4的电路原理图。 图6是实施例5的电路原理图。 图7是实施例6的电路原理图。[0021] 图中1.传感器，2.主控电路，3.继电器开关控制电路，4.保控电路，5. 二极管反 馈隔离电路，6.发光二极管指示电路。
具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。 实施例1 :本实施例的反异维常式多限控制电路，如图1所示，包括传感器1、主控 电路2、继电器开关控制电路3、保控电路4、二极管反馈隔离电路5、发光二极管指示电路6。 传感器1的输出接主控电路2的输入，主控电路2的输出接继电器开关控制电路3的输入， 继电器开关控制电路3的输出与负载7的供电电路相连。保控电路4的输入接传感器1的 输出，保控电路4的输出与发光二极管指示电路6相连，二极管反馈隔离电路5连接在主控 电路2的输入和保控电路4的输出之间。主控电路2、保控电路4均是以模拟集成运算放大 器或电压比较器为主件构成的电路。 如图2所示，本实施例中，传感器1为热敏电阻Ntcl，主控电路2包括模拟集成运 算放大器或电压比较器A2，保控电路4包括模拟集成运算放大器或电压比较器Al ， 二极管 反馈隔离电路5包括二极管D5，继电器开关控制电路3包括电阻R12、R13、三极管Tl、二极 管Dl及继电器Kl。热敏电阻Ntcl —端接地，另一端经电阻Rll接电压V+，热敏电阻Ntcl 和电阻Rll的连接点与A1的反相输入端相连，A1的同相输入端一路经电阻Rl接电压V+，另 一路经电阻R15接A1的输出端，Al的输出端和其反相输入端间连接二极管D5和电阻R16 的串联电路，D5的负极接A1的输出端，D5的正极与A2的同相输入端相连，D5的正极经电 阻R17接A2的输出端，A2的反相输入端一路经电阻R6接地，另一路经电阻R5接Al的同相 输入端，A1的输出端接发光二极管LED1的负极，经发光二极管LED1、电阻R14接电压V+。 工作过程由电阻Rll与负温度系数的热敏电阻Ntcl串联组成温度传感电路，其 分压点为主控电路输入端提供温度变化信号电位。电阻R16与R17的阻值之比设定A2的 上限、下限电位。电路上电时，因A1的同相输入端电位U及高(接近V+)，A1的反相输入端 电位Vu也因NtCl在低温时阻值较大而高于设定的下限电位，但仍然小于Vpl，即Vpl > Vn， Al输出高电平，发光二极管LED1不发光，说明保控电路A1处于守备(监测)状态。 因Vn电位高于A2的下限电位Vml，Vn > Vml，A2输出高电平，经电阻R13给三极 管Tl提供基极电流(如A2为电压比较器时，则由电阻R12和R13串联为三极管Tl提供 电流)，使T1导通，继电器K1线圈得电吸合，负载通电升温，Ntcl随温度上升阻值减少，使 Vu电位下降，当Vn电位低于A2的上限电位，VZ1 < Vml， A2被触发翻转，使其输出变为低电 位("0. 3V)，使三极管Tl截止，继电器Kl线圈断电释放(反电势由二极管Dl消除)，关 断负载电源，开始降温，Ntcl随温度降低阻值变大，Vn电位上升，当Vn电位超出A2下限电 位，Vn > Vml，A2又被触发翻转，A2又输出高电位，驱动Tl导通，进入下一工作循环。在这 种上、下限位主控循环过程中，保控电路始终处于守备(监测)状态。 当温度传感电路发生异常故障(如Ntcl开路或Rll短路或Vn悬空)时，Vn电位 极高，高于V电位，A1被触发，由守备(监测)状态翻转为保护控制状态，Al输出低电位， 使发光二极管LED1发光，同时由二极管D5反馈到A2同相输入端电位VZ1，故障信号在R16 上被反相为低电平，Vn〈V^A2被强制(触发)为保护状态，输出低电位，Tl截止，继电器 Kl断电释放，切断负载电源，保证安全。可见，如果无保护控制，A2在异常故障时失控，仍然会让负载长期通电发热。 保控电路的回差，由电阻Rl和R15的分压设定。这个回差很小，但可抵消R16和 D5负反馈电路给Al带来的副作用，避免Al在触发动作时产生临界振荡现象。还可以在故 障消除后，连续通电情况下，A1由保护状态自动返回到守备状态。 实施例2 :本实施例的反异维常式多限控制电路，如图3所示，传感器1为热敏电 阻Ntc2，主控电路2包括模拟集成运算放大器或电压比较器A3，保控电路4包括模拟集成 运算放大器或电压比较器A4，二极管反馈隔离电路5包括二极管D6，继电器开关控制电路 3包括电阻R22、R23、三极管T2、二极管D2及继电器K2。热敏电阻Ntc2 —端接电压V+，另 一端经电阻R21接地，热敏电阻Ntc2和电阻R21的连接点与A4的反相输入端相连，A4的 同相输入端一路经电阻R106、 R105接电压V+，另一路与电阻R2、电阻R26相连，电阻R2的 另一端接地，电阻R26的另一端接A4的输出端，A4的输出端和其反相输入端间连接二极管 D6和电阻R27的串联电路，D6的正极接A4的输出端，D6的负极与A3的反相输入端相连， A3的反相输入端经电阻R27与热敏电阻Ntc2和电阻R21的并接点相连，A4的输出端接发 光二极管LED2的正极，经发光二极管LED2、电阻R25接地，同时A4的输出端经电阻R24接 电压V+。 工作过程由电阻R21和负温度系数的热敏电阻Ntc2组成温度传感电路，其分压 点为温度变化产生的信号电位。电阻R28与R29的阻值之比设定A3的上限和下限电位。电 路上电时，因A4的同相输入端电位Vd2极低(接近V-) ， Vi2电位也因Ntc2在低温时阻值较 大而低于A3设定的下限电位，但仍然大于V&，即L〉V^A4输出低电位，发光二极管LED2 不发光，说明保控电路A4处于守备(监测)状态。 因Vi2电位低于A3下限电位，Vi2经串联电阻R27产生的压降很小(< 30mv) ， Vf2 < ^2，故A3输出高电位并经电阻R23为三极管T2基极提供电流(如A2为电压比较器时， 则由电阻R22和R23串联为三极管Tl提供电流)，驱动T2导通，继电器K2得电吸合，让负 载通电升温，随温度上升Ntc2阻值减小，使Vi2电位上升，当Vi2电位高于A3的上限电位时， Vf2〉V^A3被触发翻转，输出低电位(<0. 3V)，使T2截止，继电器K2线圈断电释放(反 电势由D2消除)，关断负载电源，开始降温。Ntc2随温度降低阻值变大，Vi2电位下降，当Vi2 电位低于下限电位，Vf2 < Vz2， A3又被触发翻转，输出高电位，驱动T2导通，继电器K2又得 电吸合，负载又通电升温，进入下一工作循环，循环过程中，保控电路A4始终处于监测守备 状态。 当温度传感电路发生异常故障(如Ntc2开路或R21短路或Vi2悬空)时，Vi2电位 极低，低于V^电位，A4被触发，A4由守备状态翻转为保护控制状态，输出高电位，使发光二 极管LED2发光，同时由二极管D6将高电位反馈到A3的反相输入端，故障信号在R27上被 反相为高电平，Vf2 > VZ2， A3被强制(触发)为保护状态，输出低电位，T2截止，继电器K2 线圈断电释放，关断负载电源，保证安全。可见如果无保护控制，A3在异常故障时失控，仍 然会让负载长期通电发热。 保控电路回差由R2和R26的阻值之比设定，这个回差很小，可抵消R27和D6负反 馈电路给A4带来的副作用，避免A4在触发动作时产生临界振荡现象，还可以在故障消除 后，不断电情况下，A4由保护状态自动返回到守备(监测)状态。 实施例3 :本实施例的反异维常式多限控制电路，如图4所示，传感器1为热敏电阻Ntc3，主控电路2包括模拟集成运算放大器或电压比较器A6，保控电路4包括模拟集成 运算放大器或电压比较器A5， 二极管反馈隔离电路5包括二极管D7，继电器开关控制电路3 包括二极管D3及继电器K3。热敏电阻Ntc3 —端接电压V+，另一端经电阻R31接地，热敏 电阻Ntc3和电阻R31的连接点与A5的反相输入端相连，A5的同相输入端一路经电阻R102 接地，另一路经电阻R35接A5的输出端，A5的输出端和其反相输入端间连接二极管D7和 电阻R32的串联电路，D7的正极接A5的输出端，D7的负极与A6的同相输入端相连，D7的 负极经电阻R36接A6的输出端，A6的反相输入端经电阻R206接地并且经电阻R205接电 压V+， A5的输出端接发光二极管LED3的正极，经发光二极管LED3、电阻R33接地，同时A5 的输出端经电阻R34接电压V+。 工作过程由电阻R31和负温度系数的热敏电阻Ntc3串联组成温度传感电路，其 分压点电位变化就是温度变化信号，由电阻R36与电阻R32的阻值之比设定A6的上限、下 限电位。电路上电时，因A5的同相输入端电位Vd3极低(接近V-)，A5的反相输入端电位Vb3 电位也因Ntc3在低温时阻值较大，低于A6设定的下限电位，但仍然大于Vd3，即Vb3 > Vd3， A5输出低电位，LED3不发光，说明A5处于监测守备状态。 因A5的反相输入端电位Vb3低于下限电位，使Vi3 < Vm3，所以A6输出低电位，直接 驱动小功率负载，继电器K3吸合，让负载通电升温，随温度上升，Ntc3阻值变小，使Vb3电位 上升，高于A6的上限电位时，Vi3 > Vm3， A6被触发翻转，输出高电位，继电器K3线圈断电释 放(反电势由D3消除)，关断负载电源，开始降温，Ntc3随温度降低阻值变大，Vb3电位下 降，低于下限时，Vi3 < Vm3， A6又被触发翻转，输出低电位，又直接驱动继电器K3吸合，负载 又通电发热，进入下一个工作循环，循环过程中，保控电路A5始终处于监测守备状态。 当温度传感电路发生异常故障(如Ntc3开路或R31短路或Vb3悬空)时，Vb3电位 极低，Vb3〈Vd3，A5被触发，由守备状态翻转为保控状态，输出高电平，使发光二极管LED3发 光，同时由D7将高电位反馈到A6的同相输入端，A6被强制触发为保控状态，输出高电位， 继电器K3断电释放，关断负载电源，保证安全。可见，如果无保护控制，A6在异常故障时会 失控，仍然会让负载长期通电发热。 保控电路的回差由R102和R35的阻值之比设定，这个回差虽小，但可抵消R32和 D7给A5带来的副作用，避免A5在触发动作时产生临界振荡现象，还可以在故障消除后、不 断电情况下，A5由保护状态自动返回到守备状态。 实施例4 :本实施例的反异维常式多限控制电路，如图5所示，传感器1为热敏电 阻Ntc4，主控电路2包括模拟集成运算放大器或电压比较器A7，保控电路4包括模拟集成 运算放大器或电压比较器A8， 二极管反馈隔离电路5包括二极管D8，继电器开关控制电路3 包括电阻R45、R46、三极管T4、二极管D4及继电器K4。热敏电阻Ntc4 —端接地，另一端经 电阻R41接电压V+，热敏电阻Ntc4和电阻R41的连接点与A8的反相输入端相连，A8的同 相输入端一路经电阻R101接电压V+， 一路经电阻R8接地，另一路经电阻R49接A8的输出 端，A8的输出端和其反相输入端间连接二极管D8和电阻R48的串联电路，D8的负极接A8 的输出端，D8的正极与A7的反相输入端相连，A7的同相输入端一路经电阻R42接电压V+， 一路经电阻R43接地，另一路经电阻R47接A7的输出端，A8的输出端接发光二极管LED4的 负极，经发光二极管LED4、电阻R44接电压V+。 工作过程由电阻R41和负温度系数的热敏电阻Ntc4串联组成温度传感电路，其分压点为A8的反相输入端电位Vi4，电阻R47与R42、R43阻值之比设定A7的上限和下限电 位。电路上电时，因A8的同相输入端电位Vp4极高(接近V+) ， A8的反相输入端电位Vi4也 因Ntc4在低温时阻值较大而高于设定的下限电位，但仍然小于Vp4，即Vp4 > Vi4，故使A8同 相输入端电位高于反相输入端电位，输出高电平，发光二极管LED4不发光，说明保控电路 A8处于监测守备状态。 因Vi4电位超出A7的下限电位，Vi4经串联电阻R48产生的压降很小(< 30mv)， A7的反相输入端电位大于A7的同相输入端电位，Vf4 > Vm，故A7输出低电位，由R45为T4 提供基极电流，T4导通，继电器K4线圈得电吸合，让负载通电升温。随温度上升Ntc4阻值 减小，使Vi4电位下降，当Vi4电位低于A7的上限电位，Vf4 < Vz4， A7被触发翻转，输出高 电位，三极管T4截止(电阻R46接电压V+更有利T4截止)，继电器K4断电释放(反电势 由D4消除)，关断负载电源，温度开始下降，Ntc4随温度下降阻值变大，Vi4电位又上升，当 Vi4电位超出下限电位，Vf4 > VZ4， A7又被触发翻转，输出低电位，由R45推动T4导通，继电 器K4又得电吸合，让负载又通电升温，进入下一工作循环，循环过程中保控电路A8始终处 于守备状态。 当温度传感电路发生异常故障(如Ntc4开路或R41短路或Vi4悬空)时，Vi4电位 高于Vp4电位，A8被触发，由守备状态转为保护控制状态，输出低电位，使LED4发光，同时由 D8将低电位反馈到Vf4， Vf4〈Vz4，A7被强制(触发)为保护状态，输出高电平，T4截止，继 电器K4断电释放，关断负载电源，保证安全。可见，如果无保护控制，A7在异常故障时失控， 仍然会让负载长期通电发热。 保控电路的回差由R8、R49的分压比设定，这个回差虽小，但可以抵消R48和D8负 反馈电路给A8带来的副作用，避免A8在触发动作时产生临界振荡现象，还可以在故障消除 后，在不断电情况下，A8由保护状态自动返回到守备状态。 实施例5 :本实施例的反异维常式多限控制电路，如图6所示，传感器1为热敏电 阻Ntc5，主控电路2包括模拟集成运算放大器或电压比较器A9，保控电路4包括模拟集成 运算放大器或电压比较器A10，二极管反馈隔离电路5包括二极管D52，继电器开关控制电 路3包括二极管D51及继电器K51。热敏电阻Ntc5 —端接电压V+，另一端经电阻R50、R51 接地，电阻R50和电阻R51的连接点经电阻R52与A9的同相输入端、A10的同相输入端相 连，A10的输出端一路经电阻R01接A9的输出端，另一路接二极管D52的负极，D52的正极 一路与A9的反相输入端相连，另一路与发光二极管LED5的负极相连，LED5的正极一路经 电阻R53接电压V+，另一路经电阻R54接地。 工作过程热敏电阻Ntc5串联电阻R50、 R51组成温度传感电路，R50串R51的分 压点电位tVil随温度高低而变化，tVil电位变化信号经电阻R52成为电位Vi5输到A9、 A10的同相输入端，R52和R56的阻值之比设定A9的上限和下限电位。电路上电时，Ntc5 在低温时阻值较大，tVil和Vh电位都很低，但高于A10底限(Vd5)电位(由电阻R58和电 阻R59串联分压而得)，即Vi5 > Vds，A10输出高电压，经D52隔离，则Ve5电位由ER1经R55 输入(因A9输入阻抗极大，R55上的压降极小)，Ve5电位约为1/2V+,此时LED5不发光，说 明保控电路AIO处于守备状态。 由于tV^电位较低，超出(低于)A9的下限电位，使Vi5〈Ve5，A9输出低电位，继 电器K51线圈通电吸合，接通负载电源升温，Ntc5随温度上升，阻值逐渐变小，使tVii电位升高，当tV^电位高于(超出)A9的上限时，Vi5 > Ve5，因R56的正反馈作用，A9被触发翻 转，输出高电位，继电器K51线圈断电释放(反电势由D51消除)，关断负载电源，开始降温， 随温度降低，Ntc5阻值变大，tVil电位降低，当tVil电位低于(超出)下限电位时，使Vis < Ve5， A9又被触发翻转，输出低电位，继电器K51又得电吸合，接通负载电源升温，电路进 入下一工作循环。使温度控制在一定的范围内。 当温度检测电路发生故障(如Ntc5断开或R51短路或Vi5悬空)时，tVil电位极 低，使Vw电位低于底限(Vd5)电位，A10被触发翻转，Ves电位由原来守备状态时的1/2V+降 为低电位(约等于IV) ， LED5发光显示故障，同时，Ve5的低电位输入给A9的反相输入端， 因电阻R57串R52的分压作用，使Vw > VeJ约等于IV) ，A9被强制触发翻转，输出高电位， 继电器K51断电释放，关断负载电源，保证安全。 A10进入保控状态后，A9输出的高电位，一路经过R56的正反馈作用，抬升了 Vi5 电位，同时另一路经电阻ROl负反馈至AIO的反相输入端，使底限Vd5电位升高得更多，因反 馈之差使Vw电位仍然小于Vds电位，所以A10继续维持(锁定)在保控状态，使Ves仍然为 低电位(约等于IV)状态。 简而言之，本实施例的保控原理是AIO进入保控状态后，利用A9给A10的馈差 (正负反馈之差)继续维持(锁定)A10的保控状态。若故障排除(消失)后，tVil电位回 升，使Vi5电位高于Vd5电位，A10被触发翻转，由保控状态返回到守备状态。 实施例6 :本实施例的反异维常式多限控制电路，如图7所示，传感器1为热敏电 阻Ntc6，主控电路2包括模拟集成运算放大器或电压比较器A12，保控电路4包括模拟集成 运算放大器或电压比较器Al 1 ， 二极管反馈隔离电路5包括二极管D54、 D55，继电器开关控 制电路3包括二极管D53及继电器K53。热敏电阻Ntc6 —端接电压V+，另一端经电阻R60、 R61接地，电阻R60和电阻R61的连接点经电阻R62与All的同相输入端、A12的同相输入 端相连，All的输出端接二极管D54的负极，D54的正极接二极管D55的负极，同时接A12的 反相输入端，D55的正极接All的同相输入端，D54的正极与发光二极管LED6的负极相连， LED6的正极一路经电阻R63接电压V+，另一路经电阻R64接地。 工作过程由电阻R60、 R61、 R62和负温度系数的热敏电阻Ntc6组成温度传感电 路，温度变化引起tVi2点电位变化经串联电阻R62成为电位Vi6输到A11、A12的同相输入 端。电阻R66和R62串联后的阻值之比设定A12的上限和下限电位。电路上电之初，Ntc6 在低温时阻值较大，虽然tVi2和Vi6的电位很低，超出A12的下限，但仍然高于All的底限 (Vd6)电位，所以A11输出高电平，经二极管D54隔离后，Vee端只能得到经电阻R65输入的 ER2提供的约为1/2V+电位(由电阻R63串联电阻R64分压而得)，Ve6的1/2V+电位为A12 反相输入端设置限位基准，由A12对负载作超限位控制。此时，All置于稳定的守备状态。 电路上电后，tV^电位低于(超出)A12的下限，使Vie〈Vee，A12被触发，输出低电 位，继电器K53线圈通电吸合，接通负载电源升温，Ntc6阻值随温升变小，tVi2和Vi6电位上 升，当tV^上升超过上限，Vie > Ve6(l/2V+)时，A12触发翻转，输出高电位，继电器K53断电 (反电势由D53消除)，关断负载电源，开始降温，Ntc6随温度下降阻值变大，tL和、6电 位又下降，当tVi2低于下限电位，使Vi6 < Ve6， A12又被触发翻转，输出低电位，继电器K53 又通电吸合，又使负载通电，电路进入下一工作循环，循环过程中，保控电路A11始终处于 守备状态。[0053] 当温度检测(传感)电路发生异常故障(如Ntc6断开或R61短路或R62开路或 Vi6悬空)时，Vi6电位极低，Vi6 < Vde，使All被触发翻转，由守备状态变为保控状态，使Ve6 电位由1/2V+变为低电位，LED6发光显示故障，同时二极管D55导通，将Ve6的低电位反馈 至输入端Vi6，由于二极管D55的钳位作用，使本来很低的Vi6电位变得更低，即Vi6电位更加 小于Vd6电位，所以All将Ve6锁定为低电位。又由于电阻R67串R62的分压作用，使Vi6 > Ve6，因此A12的输出电位始终锁定在高电位状态(保控状态)，强制继电器K53断电释放， 切断负载电源，保证安全。可见A11对A12有监控作用，如果未设保控电路A11，则A12在异 常故障时会失控，仍然会让负载继续长期通电。 保控电路All进入保控状态后，由于二极管D55的反馈和钳位作用，使Vi6电位始 终低于底限(Vd6)电位，tV^电位恢复到高电位后，All仍然锁定在Vie为低电位的保控状态。 需断电排除故障后，再上电时，电路才能返回到守备状态。可见，保控电路A11对A12的监 控作用是可靠稳定的。D55在异常故障时的反馈钳位锁存作用是保控的关键。
权利要求一种反异维常式多限控制电路，包括传感器(1)、主控电路(2)及继电器开关控制电路(3)，传感器(1)的输出接主控电路(2)的输入，主控电路(2)的输出接继电器开关控制电路(3)的输入，继电器开关控制电路(3)的输出与负载(7)的供电电路相连，其特征在于还包括保控电路(4)、二极管反馈隔离电路(5)、发光二极管指示电路(6)，所述的保控电路(4)的输入接传感器(1)的输出，保控电路(4)的输出与发光二极管指示电路(6)相连，所述的二极管反馈隔离电路(5)连接在主控电路(2)的输入和保控电路(4)的输出之间；所述的主控电路(2)、保控电路(4)均是以模拟集成运算放大器或电压比较器为主件构成的电路。
2. 根据权利要求l所述的反异维常式多限控制电路，其特征在于所述的传感器(1)为热敏电阻Ntcl，所述的主控电路(2)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A2，所述的保控电路(4)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A1，所述的二极管反馈隔离电路(5)包括二极管D5，所述的继电器开关控制电路(3)包括三极管T1、二极管D1及继电器K1 ;热敏电阻Ntcl —端接地，另一端经电阻Rll接电压V+，热敏电阻Ntcl和电阻Rll的连接点与Al的反相输入端相连，Al的同相输入端一路经电阻R1接电压V+，另一路经电阻R15接A1的输出端，A1的输出端和其反相输入端间连接二极管D5和电阻R16的串联电路，D5的负极接Al的输出端，D5的正极与A2的同相输入端相连，D5的正极经电阻R17接A2的输出端，A2的反相输入端一路经电阻R6接地，另一路经电阻R5接A1的同相输入端，A1的输出端接发光二极管LED1的负极，经发光二极管LED1、电阻R14接电压V+。
3. 根据权利要求l所述的反异维常式多限控制电路，其特征在于所述的传感器(1)为热敏电阻Ntc2，所述的主控电路(2)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A3，所述的保控电路(4)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A4，所述的二极管反馈隔离电路(5)包括二极管D6，所述的继电器开关控制电路(3)包括三极管T2、二极管D2及继电器K2 ;热敏电阻Ntc2 —端接电压V+，另一端经电阻R21接地，热敏电阻Ntc2和电阻R21的连接点与A4的反相输入端相连，A4的同相输入端一路经电阻R106、 R105接电压V+，另一路与电阻R2、电阻R26相连，电阻R2的另一端接地，电阻R26的另一端接A4的输出端，A4的输出端和其反相输入端间连接二极管D6和电阻R27的串联电路，D6的正极接A4的输出端，D6的负极与A3的反相输入端相连，A3的反相输入端经电阻R27与热敏电阻Ntc2和电阻R21的并接点相连，A4的输出端接发光二极管LED2的正极，经发光二极管LED2、电阻R25接地，同时A4的输出端经电阻R24接电压V+。
4. 根据权利要求l所述的反异维常式多限控制电路，其特征在于所述的传感器(1)为热敏电阻Ntc3，所述的主控电路(2)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A6，所述的保控电路(4)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A5，所述的二极管反馈隔离电路(5)包括二极管D7，所述的继电器开关控制电路(3)包括二极管D3及继电器K3;热敏电阻Ntc3一端接电压V+，另一端经电阻R31接地，热敏电阻Ntc3和电阻R31的连接点与A5的反相输入端相连，A5的同相输入端一路经电阻R102接地，另一路经电阻R35接A5的输出端，A5的输出端和其反相输入端间连接二极管D7和电阻R32的串联电路，D7的正极接A5的输出端，D7的负极与A6的同相输入端相连，D7的负极经电阻R36接A6的输出端，A6的反相输入端经电阻R206接地并且经电阻R205接电压V+，A5的输出端接发光二极管LED3的正极，经发光二极管LED3、电阻R33接地，同时A5的输出端经电阻R34接电压V+。
5. 根据权利要求l所述的反异维常式多限控制电路，其特征在于所述的传感器(1)为热敏电阻Ntc4，所述的主控电路(2)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A7，所述的保控电路(4)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A8，所述的二极管反馈隔离电路(5)包括二极管D8，所述的继电器开关控制电路(3)包括三极管T4、二极管D4及继电器K4 ;热敏电阻Ntc4 —端接地，另一端经电阻R41接电压V+，热敏电阻Ntc4和电阻R41的连接点与A8的反相输入端相连，A8的同相输入端一路经电阻R101接电压V+， 一路经电阻R8接地，还有一路经电阻R49接A8的输出端，A8的输出端和其反相输入端间连接二极管D8和电阻R48的串联电路，D8的负极接A8的输出端，D8的正极与A7的反相输入端相连，A7的同相输入端一路经电阻R42接电压V+， 一路经电阻R43接地，另一路经电阻R47接A7的输出端，A8的输出端接发光二极管LED4的负极，经发光二极管LED4、电阻R44接电压V+。
6. 根据权利要求l所述的反异维常式多限控制电路，其特征在于所述的传感器(1)为热敏电阻Ntc5，所述的主控电路(2)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A9，所述的保控电路(4)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A10，所述的二极管反馈隔离电路(5)包括二极管D52，所述的继电器开关控制电路(3)包括二极管D51及继电器K51 ;热敏电阻Ntc5 —端接电压V+，另一端经电阻R50、R51接地，电阻R50和电阻R51的连接点经电阻R52与A9的同相输入端、A10的同相输入端相连，AIO的输出端一路经电阻ROl接A9的输出端，另一路接二极管D52的负极，D52的正极一路与A9的反相输入端相连，另一路与发光二极管LED5的负极相连，LED5的正极一路经电阻R53接电压V+，另一路经电阻R54接地。
7. 根据权利要求l所述的反异维常式多限控制电路，其特征在于所述的传感器(1)为热敏电阻Ntc6，所述的主控电路(2)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A12，所述的保控电路(4)包括模拟集成运算放大器或电压比较器A11，所述的二极管反馈隔离电路(5)包括二极管D54、D55，所述的继电器开关控制电路(3)包括二极管D53及继电器K53 ;热敏电阻Ntc6 —端接电压V+，另一端经电阻R60、R61接地，电阻R60和电阻R61的连接点经电阻R62与All的同相输入端、A12的同相输入端相连，All的输出端接二极管D54的负极，D54的正极接二极管D55的负极，同时接A12的反相输入端，D55的正极接All的同相输入端，D54的正极与发光二极管LED6的负极相连，LED6的正极一路经电阻R63接电压V+，另一路经电阻R64接地。
专利摘要本实用新型涉及一种反异维常式多限控制电路，包括传感器、主控电路、继电器开关控制电路及保控电路、二极管反馈隔离电路、发光二极管指示电路。传感器的输出接主控电路的输入，主控电路的输出接继电器开关控制电路的输入，继电器开关控制电路的输出与负载的供电电路相连。保控电路的输入接传感器的输出，保控电路的输出与发光二极管指示电路相连，二极管反馈隔离电路连接在主控电路的输入和保控电路的输出之间。主控电路、保控电路均是以模拟集成运算放大器或电压比较器为主件构成的电路。本实用新型的保控电路能监测到主控电路上的异常故障，并且发出控制信号给主控电路阻止其继续工作，解决了异常故障而引起的失控问题，提高应用的安全性能。
文档编号G05B19/048GK201522624SQ20092030526
公开日2010年7月7日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者刘少华 申请人:刘少华