专利名称：或断出保护式超限位控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种利用8个模拟集成(电路)电压比较器Bi B8作为核心器件，用或 断出保护控制新原理，以巧妙的连接方式简单构成四个独立单元的或断出保护式超限位控制 电路。每个独立单元电路的独特重要功能是保护控制电路对负载有优先控制权。当输入传 感电路发生异常故障(如Ntc断线)时，能及时进行保护控制和故障显示(保显)，以免超限 位控制电路失控。应用在温度、压力、水位等控制电路中，能提高安全性能，避免严重事故 (如火灾)发生。本实用新型又由于成本很低(8引脚封装可容纳两个独立单元电路，且外 电路简单)。因此，在小家电、简易控制电路等电子应用领域用途更广，且使产品性/价比更咼o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(专业书籍、报刊)，检 索了相关专利文献。都只发现完成主控(超限位控制)功能的电路(555时基电路就是其经 典代表)较多，从未发现涉及对异常故障进行监测，对主控电路进行监控(保控)，防止异常 失控的相关技术资料。目前，在电子应用领域得到广泛应用的经典式555时基电路，作为最基础的通用性功能 器件，由美国某公司设计研制并投放市场，早己在全世界流行，至今，不仅仍然备受电子应 用专业设计人员和电子爱好者的青睐，而且现已得到学术界的普通认可，很多大学电子专业 《数字电路》教科书，已将555时基电路列入某个章节，对其内部结构和原理作深入细致理 论分析。经典式555时基电路虽然通用性强，用途广泛。但只有单一的主控(超限位控制)功能， 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、放电丌关等五个部分 组成。引出脚位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 限位控制功能，完全没有故障保护控制功能，是空白项，另外在性能上存在不佳之处，复位 端MR (第4脚)复位电位设青不当，且离散性太大，又不能与输入电位作比较。控制端VC (第5脚)只能外调上限，下限内置固定，VC对地电容必不可少。发明内容
本实用新型的目的就是要设计一种在异常故障时，对负载电路有优先监控(保控)功能
的电路模块。解决现有简易超限控制电路经常因异常故障而失控的技术问题，提高其在温度、
压力、水位等控制场所的安全系数。为小家电及简易控制电器等电子应用领域的设计人员
设计出性/价比更高的电子新产品提供方便。
为达到上述目的，本实用新型采用了如下技术方案由8个模拟集成电路电压比较器
Bl、 B2、 B3、 B4、 B5、 B6、 B7和B8作为核心器件构成四个独立单元的或断出保护式超限位
控制电路，每个独立单元均由一个保控电路和一个超限位主控电路组合而成,保控电路由B2、
或B3、或B6、或B8为主件构成，其输出端Ve4、或Ve3、或Ve2、或Vel为故障显示和保护控
制，主控电路由Bl、或B4、或B5、或B7为主件构成，其输出端V。4、或V。3、或V。2、或V。1控
制负载电路，主控和保控电路的两个输入端并联于同一电位点，作为本单元电路的输入端Vi4、
或Vi3、或Vi2、或Vil;由电阻R8串R9、串RlO的分压点Vd电位，为保控电路B6和B8设置保
护底限电位；由电阻R45和R34的分压点Vb电位，为保控电路B2和B3设置保护底限电位；底
限电位用于比较识别输入端Vi的异常故障信号电平;B8和B7的输出端直接并接于同一点V。i，
Vol或Vel又与电阻Rl3、 Rl4、 Rl5并联，组成"负线或门"逻辑关系，使B8对三极管VTl有直
接优先控制权；B6输出端Ve2和B5输出端V。2分别经过二极管D7、 D8组成"负或门"逻辑关
系，使B6对VT2有优先控制权；B4输出端V。3和B3输出端Ve3对三极管VT3基极回路组成
"同或门"逻辑关系，使B3对VT3有优先控制权；B2输出端Ve4和Bl输出端V。4对三极管
VT4基极回路组成"同或门"逻辑关系，使B2对VT4有优先控制权，上述"同或门"逻辑关
系有两种形式第一种形式是"同或中同H截流"保护式，其输出连接方式为V。3或Vo4
端串接电阻至三极管VT3或VT4基极，Ve3或Ve4端直接三极管VT3或VT4发射极；第二种
形式是"同或中同L断源"保护式，其输出连接方式为V。3或V。4端直接三极管VT3或VT4
发射极，Ve3或Ve4端串接电阻至三极管VT3或VT4基极；Bl输出端Vo4和B3输出Ve3对三
极管VT4基极回路也可组成"同或中同H截流保护式"逻辑关系，使B3对VT4有优先控制
权，在异常故障时，能强制关断负载电源；串接于V。l和Vil之间的正反馈电阻Rl5为保控电
路B8设置保控触发电位回差；串接于Ve2与Vi2之间的正反馈电阻R25为保控电路B6设置保
控触发电位回差；串接于Ve3与Vi3之间的正反馈电阻R35为保控电路B3设置保控触发电位
回差；串接于Ve4与Vi4之间的正反馈电路，即串联电阻R43、 R42、 R2、 Rl、 VT4发射结，
为B2设置保控触发电位回差；上述所有保控触发电位回差都很小，使保控电路B8、 B6、 B3、B2在进入保控状态后，若异常故障消失，可自动返回原先正常守备状态、让各自的限控电路 进行正常的超限位控制。
另外，四个独立单元的或断出保护式超限位控制电路，其特征在于
第一单元电路中限控电路B7输出端VOI与限位设置端VZ1之间串有正反馈电阻Rh、 VZ1 对电源正极V+串有电阻Rl2， V01对三极管VTl基极串有电阻Rl3，改变串联电阻Rl2、 Rl3、 Rl4阻值之比可改VZ1端上限和下限电位；第二单元电路中限位控制电路B5输出端与B5正相 +输入端丫22之间串有隔离二极管08和电阻116， VZ2与电源正极V+之间串有电阻R5， V02在 高电平时的VZ2电位为上限，V02在低电平时VZ2电位为下限，电阻R5串R6的分压比设定 VZ2限位回差；改变R22串R23分压比，可改变Vz2上限电位；第三单元电路中限控电路B4 输出端V03和B4正相+输入端VZ3之间串有电阻R4, VZ3与R8串R9的分压点Vm与之间串有 电阻R3，本单元电路输入端Vi3与Vm之间串有电阻R7，在Vi3悬空时，R7将Vm电位引入 Vi3，在Vi3外接电路时，Vi3电位由外电路输入，电阻R3与R4的阻值之比，设定VZ3的上限 和下限电位；若用V03控制三极管VT3基极电流源，则负载电路在"同或中同L时"，被限 控关断电源；若用V03控制三极管VT3发射极，则负载电路在"同或中同H时"，被限控关
断电源；第四单元电路中限控电路Bi输出端V04与Bi正相+输入端VZ4之间串有电阻R2， Vz4与本单元输入端Vi4之间中有电阻Ri， Ri串R2的阻值之比设置Vz4端限位之差，Bi的反
相一输入端基准电位由Vm提供，Vm"W+; R42串R43的阻值之比改变V04在高电平时的电 位，继而改变VZ4端电位；若用V04控制VT4基极电流源，则在"同或中同L"时，限控电 路关断负载电源；若用Vo4控制VT4发射极，则在"同或中同H"时，限控电路关断负载电源。
有益效果
综上所述，本实用新型与现有相近技术(单纯的超限位控制电路，其经典代表是555时
基电路)相比，有下列区别和进步优势及有益效果-
1. 本实用新型的电路原理新颖，结构简单。与555电路的原理、结构完全不同。本实用
新型占有明显技术优势，产生有益效果也多，扩展了功能，填补了空白，提高了性能，方便 了应用，节省了资源，降低了成本。
2. 本实用新型对负载电路的优先控制功能是独特的，填补了现有相近技术(555电路)
空白，解决了现有相近技术因故障而失控的技术问题，提高了应用的安全性能，具有重要的 实用价值。3. 本实用新型的主控功能能完全兼容现有相近技术(555电路)的所有功能，通用性强。
4. 本实用新型的优先控制功能，可直接用来作复位功能，无需另外专设复位引脚，节省 了引脚资源。而555电路就是专设复位功能引脚，且其复位功能不是用于作保护控制之用(因 离散性太大)，若强行巧借作保控之用，其性能极差，不能用于产品，本人早已尝试。
5. 本实用新型的性能优越，保控电在触发动作时，无临界振荡现象。
6. 应用本实用新型设计的电子产品性/价比极高。由于电路的触发输入，故障监测，脉 冲复位，可只用1个输入端完成，限位虽然内置，但可在输出端改变三极管基极串联电阻分 压比，来外调限位，整个单元电路最简可实现一个输入，两个输出，共3个引脚。这个特征 的有益效果是节省引脚资源，在8引脚封装上，可容纳2个独立单元电路，这是555电路不 能做到的，所以，本实用新型给应用设计带来简便。客户成本进一歩降低，产品性/价比更高。
图1或断出保护式超限位控制电路的温度控制应用电路 图2或断出保护式超限位控制电路工作过程Vii V(a， Vi2 Vk2特性曲线图
图3或断出保护式超限位控制电路工程过程Vi3 Vk3, Vi4 Vk4特性曲线图
具体实施方式
下面对照附图、结合应用实施方式，对本实用新型的实质性内容作深入详细说明-
图1电路是本实用新型作为温度控制的应用电路。图中虛线框内电路作为模块内电路， 是本实用新型的实质性部分。虚线框外电路作为模块外围应用电路。虚线框内外电路在边界 处的连接端口作为模块电路功能引脚(端口)。如V+和V-分别是模块电路的电源正极和负极 (即电路接地端GND)输入(端口)引脚，VB为模块内B2、 B3共用的底限设置端，Vd为模块 内Be、 Bs共用的底限设置端。其余功能引脚(端口)为各单元电路的输入、输出端引脚。将 在单元电路结构、原理中详细介绍。
图1电路模块内有四个独立单元电路。Bi Bs代表8个模拟集成电压比较器，其中Bi B6可用6个模拟集成运算放大器等效代替。故，Bi Be即代表运算放大器，又代表电压比较
器o
(一)第一单元电路 1.电路结构
模块内电路，由B7、 B8组成。B7作为限控电路，B8作为保控电路。模块外电路，由电阻Rio Ri5和Ntci负温度系数热敏电阻及二极管Di、三极管VTi、继电器Ki组成。
模块内外电路的系统连接方式，见图1中B7+B8内外电路图，便一目了然，恕不作文字赘述。
限控电路B7的上限和下限电位由Ri2串Rl4再串Rl3的分压点Vzl设置，Voi电位为低电平 (<0.2V)时的Vzi电位为下限。Voi电位为高电平时的Vzi电位为上限，改变Voi高电平时电 位的高低(改变Rl3或Rl4的阻值)，就可改变Vzl的上限电位高低。上限和下限之差就是施密 特电路的回差。回差大小主要由Rl4阻值设定。
2.电路原理
电路上电之初，Ntci在低温时阻抗较大，Vii电位虽然较低，即ViKVzi，但仍然高于Bs 的底限电位Vd,即Vii〉Vd， B8输出高电位处于稳定的守备状态，B7因输入小于(超出)Vzi 下限电位，也输出高电位，又因B7和B8的输出组成正逻辑线与关系(相当负线或关系)所以 单元电路输出端Voi为高电位。Ri3可以为三极管VTi提供基极电流，VTi导通，继电器Ki线 圈得到电压而吸合，接通发热器(图中未画出)电源升温。随温度上升，Ntci阻抗变小，Vu 电位上升，当Vii〉Vzi上限电位时，B7触发翻转。使Voi变为低电位(<0.2V)，因Ri4的反 馈作用。Vzi电位也随之降低，变为下限电位，Vzi<Vii。使Voi继续锁定在低电位。VTi截止， 继电器Ki线圈断电(反电势由Di消除)，关断发热器电源(图中未画出)，开始降温，Ntci 随温度下降，阻抗变大，Vii电位下降，当ViKVzi下限电位时，B7又触发翻转。Voi变为高 电位，将Vzi电位抬升为上限电位。同时又通过Rl3使VTi导通，继电器Ki线圈又得电吸合。 接通发热器电源升温进入下一工作循环。循环过程中，保控电路B8的输出端始终为高电位悬 空状态(守备状态)，让B7进行正常的超限位控制。
当温度检测(传感)电路发生故障(如Ntci开路、或Rii短路、或Vii悬空)时，Vii电位 极低，ViKVd (仅为6 300mv)， Bs被触发翻转，输出低电位，因B 和Bs输出组成负线或关 系，只要有一个是低电位都可将V(n电位也拉低，强制VL截止，继电器Ki线圈断电释放。 发热器断电停止加热，保证安全。说明，在故障时，B8对B7及负载，有优先控制权(有监控 作用)。故本单元电路的保控原理，被简称"或断出保护式"。可见，假如没有B8，则B7在故
障时会失控，仍然让VTi导通，发热器继续长期通电，后果可想而知。
上述工作过程中和原理，由图2所示，Vil/Vkl特性曲线描述，便一目了然，图中Vii是 输入电位，Vid是继电器Ki线圈所得电压。上限、下限之差是限控电路B7 (施密特电路)的回差，保控电路Bs的回差很小，(由V01和Vil之间的反馈电阻Rl5设定)。但作用不小，可以 抵消B8在触发动作时可能产生的临界振荡现象，可在故障消除后，不断电情况下，B8由保护 状态自动返回到守备状态。R15还可以改善Ntcl在低温时阻抗太大的不利特性。
(二)第二单元电路
1. 电路结构
模块内电路由B5、 B6和电阻R5、 R6、 R9、 RlO、 R25及二极管D8组成。B5作为限控电路， B6作为保控电路。
模块外电路由Ntc2 (负温度系数热敏电阻)和电阻R21、 R22、 R23、 R24、 二极管D2、 D6、 D7、发光管LED2、三极管VT2及继电器K2组成。
模块内外电路的系数连接方式。见图1中Bs+B6内外电路图，便一目了然。恕不作文字赘述。
限控电路的上限和下限，由反馈电阻R6串R5分压点Vz2设置，本单元输出端V02为高电 平时的Vz2电位为上限，V02为低电位(<0.2V)时的Vz2电位为下限，R22串R23的分压比， 可以改变V02高电平的电位高低，继而可以改变Vz2的上限高低。因此，本单元电路的上限虽 然内设，但可外调高低。
电阻R25是B6的正反馈电阻。可设定B6的触发限位回差，消除临界振荡现象。还可改善 Ntc2在极低温时阻抗太大的不利特性。R9串RlO的分压点Vd设定B6的底限电位。
2. 电路原理
电路上电之初，Ntcl在低温时阻抗较大，Vi2电位虽然较低，即Vi2〈Vzl，但仍然高于B6 的底限电位Vd。即Vi2〉Vd。故B6输出端Ve2输出高电位，LED2不能发光，因D7隔离，Ve2高 电位不能驱动VT2导通。使本单元电路处于守备状态。
因输入端Vi2电位小于(超出)Vz2的下限电位，B5输出高电位，由于D8、 D7组成正与门 关系(相当于负逻辑或门关系)，所以，V02也输出高电位，于是电阻R22、 R23、 二极管D6为
VT2提供基极电流，驱动VT2导通，继电器K2线圈得电吸合。接通发热器电源升温，随温度
上升Ntc2阻抗变小，Vi2电位上升。Vi2〉Vz2上限电位，B5触发翻转，使V02变为低电位，Vz2
的电位也随降为下限电位。Vz2〈Vi2，使V02继续锁定在低电位。R23失去基极电流，VT2截止，
继电器K2线圈继电(反电势由D2消除)释放，关继发热器电源，开始降温，Ntc2随温度下降，
阻值变大，Vi2电位下降，当Vi2电位小于W2的下降电位时，B5又被触发翻转，V02又变为高电位，将Vz2电位也升为上限电位，同时，又通过Rz3、 D6驱功VT2导通，继电器K2线圈又得 吸合。又使发热电器通电升温，进入下一个工作循环。循环过程中，保控电路B6的输出端Ve2 始终为高电位(守备状态)，让B5进行正常的超限位控制。
当温度检测(传感)电路发生故障(如Ntc2断线、或R21短路、或Vi2悬空)时，Vi2<Vd， B6被触发翻转，输出低电位，因二极管D7、 D8的负或作用，不管B5输出电位高低，都将V02
电位强制拉低，迫使VT2截止。继电器K2断电释放。发热器断电停止加热，保证安全。说明， 在异常故障时，B6对B5有优先控制权。可见，假如没有保控B6，则B5在故障时会失控，仍 然让VT2导通，发热器长期通电，后果可想而知。
上述工作过程和原理，由图2所示Vi2/Vk2特性曲线描述，使一目了然。图中Vi2是输入 电位，Vk2是继电器K2所得电压。上限、下限之差是限控电路B5的回差。保控电路B6的回差 很小，但作用不小，可以消除B6在触发动作时可能产生的临界振荡现象。还可以让B6由保护
状态自动返回守备状态。 (三)第三单元回路
1. 电路结构
模块内电路由B3、 B4和电阻R3、 R4、 R7、 R8、 R9、 R35组成。B3作为保控电路，B4作为限 控电路，限位由R3串R4的分压点Vz3设置。R3的电源端接Vra点。Vm由R8串R9分压而得。模 块外电路由Ntc3 (负温度系数热敏电阻)和电阻R3！、 R32、 R33、 二极管D3、发光管LED3、三 极管VT3及继电器K3组成。模块内外电路的系统连接方式，见图l所示B3+B4电路图，便一
目了然。请允许不作文字赘述。
本单元电路输出端V03为高电平时的Vz3电位是下限，V03为低电平时的Vz3电位是上限， 由于V03只直接与VT3的发射极连接，因此，限位不能外调。V03和Ve3两端之间串接电阻R33 和极管VT3发射结。组成"同或非门"逻辑关系。B3的底限电位由VB端连接电阻R45串R34 的分压点取得。
2. 电路原理
电路上电之初，Ntc3在低温阻值较大，Vi3电位虽然很高，但仍然低于B3的底限VB，即 Vi3<VB，故B3输出端Ve3输出高电位，保显电路中LED不发光。使本单元电路处于守备状态， 可让B4正常工作。
上电之初Vi3电位高于Vz3，使B4输出端V03为低电位，(Vz3电位随之降低)并接通VT3基极电流。VT3导通，继电器K3得电吸合，使发热器通电升温，随温度升高，Ntc3阻值变小， Vi3电位下降，当Vi3〈Vz3，(超出上限)，B4触发翻转，V03变为高电位，Vz3电位也随之升高。 同时，因同或逻辑，V03与Ve3同时为高电位(H)时，阻断(关断)三极管VT3的基极电流。 VT3截止，继电器K3断电(反电势由D3消除)释放，关断发热器电源，开始降温，随温度下 降，Ntc3阻值变大。Vi3电位上升，当Vi3〉Vz3， B4又使V03变为低电位，VT3导通，继电器K3 又得电吸合。又接通发热器电源升温，进入下一工作循环，循环过程中，B3输出端Ve3始终 为高电位，处于守备状态，为B4正常工作提供电源条件。
当温度检测(传感)电路发生故障(如Ntc3开路、或R31断路、或Vi3悬空)时，Vi3电位 极高，使LED3发光显示故障，同时，因同或逻辑。Ve3与V03同时为低电位L时，使三极管 VT3失去基极电流源而截止。继电器K3断电释放，关断发热器电源，保证安全。说明在异
常故障时，B3对负载有优先控制权。故此，本单元电路的保控原理，被简称为"同或中同L 断源保护式"。可见，假如没有B3的保控作用，B4会失控。仍然让VT3导通，发热器长期通
电，后果可想而知。
上述工作过程和原理，由图3所示的Vi3/Vk3特性曲线描述，便一目了然，图中Vi3是输 入电压，Vk3是继电器K3线圈所得电压，上限和下限之差，是限控电路B4的回差，保控电路 B3的回差很小，但作用不小，可以消除B3在触发动作时可能产生的临界振荡现象。还可以让 B3由保护状态自动返回守备状态。
另外，第三单元电路(B3+B4)可由"同或中同L断源保护式"改为"同或中同H截流保 护式"。只需改变外围应用电路即成。改变后外电路连接方式如下(电路图可省略)
a. 将输入端(Vi3)上Ntc3串接R3i的两个外端改接为Ntc3接电源正极(V+), R3i接电源 负极(V-)。
b. 将底限设置端(Vb)上两只串联电阻R45、 R34的两外端改接为R34接电源正极(VO， R45接电源负极(V-)。
C.将负载电路改为三极管VT3基极上串联电源R33的另一端连接B4输出端V03, V03上 再加串l只拉电阻至电源正极(V+);三极管VT3发射极连接B3输出端(Ve3);原发光
二极管LED3负极改为接地(GND:电源负极V-)，再在LED3正极(与电阻R33连接点)
与Ve3之间，加串l只隔离二极管，隔离二极管正极连接LED3正极，Ve3连接隔离二
极管负极。(四)第四单元电路 1.电路结构
模块内电路由Bi、 B2和电阻R1、 R2、 R8、 R9组成，B2作为保控电路。Bi作为限控电路，
其反馈电阻R2和Rl串联的分压点Vz4为限控电路设置上限和下限，R8串R9的分压点Vm为Bl 提供基准电位，R34和R45的分压点VB为B2提供底限电位。
模块外电路由Ntc4 (热敏电阻)和电阻R41 R45、 R43、 二极管D4、 Ds、三极管VT4、发光
管LED4及继电器K4组成。
模块内外电路的系统连接方式，见图l中Bi+B2电路图，便一目了然，恕不作文字赘述。
本单元电路输出端V04为高电平时的Vz4电位为下限，V04为低电平时的Vz4电位为上限， 由于R42串R43的分压点可改变V04高电平时的电位，继而可改变Vz4的下限，故本单元电路 的下限虽然内设，但可以外调。
2.电路原理
电路上电之初，Ntc4在低温阻值较大，Vi4电位虽然很高，但仍然低于B2的底限电位，VB (接近V+)，故B2输出端Ve4为低电位，LED4不发光，同时为VT4基极电流提供通路条件，使 本单元电路处于守备状态。
由于Vi4电位超出下限，Vi4〉Vm， Bl输出端V04输出高电位，R42、 R43可以为三极管VT4 提供基极电流，VT4导通，继电器K4得电吸合，接通发热器电源，开始升温，Ntc4随温度上 升阻值变小，Vi4电位下降，当Vi4超出上限，Vi4<Vnl，使Bl触发翻转V04输出低电位，因同 或逻辑，V04与Ve4同时为L低电位，使VT4失去基极电流而截止，继电器K4断电(反电势由 D4消除)释放，关断发热器电源，开始降温，Ntc4阻值随之变大，Vi4电位上升，当Vi4上升 超出下限，VZ4>Vm，又触发Bl翻转，V04输出高电位，又驱动VT4导通，继电器K4又得电吸 合，又接通发热电源，电路进入下一工作循环。循环过程中，B2始终输出低电位，处于守备 状态，为三极管VT4的基极电流提供通路条件。
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电位极高，
Vi4>VB，使B2被触发翻转，Ve4输出高电位，LED4发光显示故障，同时因同或逻辑，Vel与V04
同时为高电位，截断了VT4基极电流，VT4截止，继电器K4断电释放，关断发热器电流，保
证安全。所以，本单元电路的保控原理，被简称为"同或中同H截流保护式"。说明，在故障
时，B2对负载VT4有优先控制权。可见，假如没有B2保控作用，Bi会失控，仍然让VT4导通，发热器长期通电，后果可想而知。
上述工作过程和原理，由图3所示的Vi4/Vk4特性曲线描述，便一目了然，图中Vi4是本 单元电路的输入电位，Vk4是继电器K4线圈所得电压，上限和下限之差是限控电路Bl的回差， 虽然回差很小，但作用不小，可以消除B2在触发动作时可能产生的临界振荡现象，还可以让 B2由保护状态返回守备状态。
另外，第四单元电路(Bi+B2)可由"同或一同H截流保护式"改为"同或一同L断源保
护式"只需改变外围应用电路即成。改变后外电路连接方式如下(电路图可省略)
a. 将输入端(Vi4)上Ntc串接R4i的两个外端改接为Ntc接电源正极(V+)， R4l接电源负 极V-(电路地端GND)。
b. 将负载电路改成三极管VT4发射极只连接Bl输出端(V04);电阻R43与R42的连接点 改接到B2输出端(Ve4)上，LED4负极也改接到Ve4上。
C.原有电阻R42和二极管D5取消。
d.将底限设置端VB上丙只串联电阻R34和R45的两外端改接为R34外端接电源正极(V+)，
R45外端接电源负极V-(电路接地端GND)。
(5)、图1电路模块内模拟集成电压比较器Bi+B3。也可组成另一新例(同或一同截流保 护式)超限位控制电路单元。与图1电路中Bi+B2组成的第四单元"同或一同H截流保护式" 超限位控制电路相比，大同小异，两者区别在于
a. 负载电路中三极管VT4发射极与二极管D5负极连接点所接之处不同。该连接点在Bi+B2
电路中，接于B2输出端Ve4上；在Bl+B3电路中，接于B3输出Ve3上。
b. Bi+B3电路的保控底限电位设置端VB所需输入端基准电位，即不是很高的电位，也不
是很低的电位，而是略高于是1/2V+电位。所以与VB连接的两只串联电阻R34和R45，阻值相
差不大(约相差30KQ 50KQ)接地电阻阻值略大于接电源V+端电阻阻值。
权利要求1、一种由8个模拟集成电路电压比较器(B1)、(B2)、(B3)、(B4)、(B5)、(B6)、(B7)和(B8)作为核心器件构成四个独立单元的或断出保护式超限位控制电路，其特征在于(1)、每个独立单元均由一个保控电路和一个超限位主控电路组合而成，保控电路由电压比较器(B2)、或电压比较器(B3)、或电压比较器(B6)、或电压比较器(B8)为主件构成，其输出端(Ve4)、或输出端(Ve3)、或输出端(Ve2)、或输出端(Ve1)为故障显示和保护控制，主控电路由电压比较器(B1)、或电压比较器(B4)、或电压比较器(B5)、或电压比较器(B7)为主件构成，其输出端(V04)、或输出端(V03)、或输出端(V02)、或输出端(V01)控制负载电路，主控和保控电路的两个输入端并联于同一电位点，作为本单元电路的输入端(Vi4)、或输入端(Vi3)、或输入端(Vi2)、或输入端(Vi1)；(2)、由电阻(R8)串电阻(R9)、串电阻(R10)的分压点(Vd)电位，为保控电路电压比较器(B6)和电压比较器(B8)设置保护底限电位；由电阻(R45)和(R34)的分压点(Vb)电位，为保控电路电压比较器(B2)和电压比较器(B3)设置保护底限电位；底限电位用于比较识别输入端(Vi)的异常故障信号电平；(3)、电压比较器(B8)和电压比较器(B7)的输出端直接并接于同一点输出端(V01)，输出端(V01)或输出端(Ve1)又与电阻(R13)、电阻(R14)、电阻(R15)并联，组成“负线或门”逻辑关系，使电压比较器(B8)对三极管(VT1)有直接优先控制权；电压比较器(B6)输出端(Ve2)和电压比较器(B5)输出端(V02)分别经过二极管(D7)、二极管(D8)组成“负或门”逻辑关系，使电压比较器(B6)对三极管(VT2)有优先控制权；(4)、电压比较器(B4)输出端(V03)和电压比较器(B3)输出端(Ve3)对三极管(VT3)基极回路组成“同或门”逻辑关系，使电压比较器(B3)对三极管(VT3)有优先控制权；电压比较器(B2)输出端(Ve4)和电压比较器(B1)输出端(V04)对三极管(VT4)基极回路组成“同或门”逻辑关系，使电压比较器(B2)对三极管(VT4)有优先控制权，上述“同或门”逻辑关系有两种形式第一种形式是“同或中同H截流”保护式，其输出连接方式为输出端(V04)串接电阻至三极管(VT4)基极，输出端(Ve4)直接三极管(VT4)发射极；第二种形式是“同或中同L断源”保护式，其输出连接方式为输出端(V03)直接三极管(VT3)发射极，输出端(Ve3)串接电阻至三极管(VT3)基极；(5)、电压比较器(B1)输出端(V04)和电压比较器(B3)输出端(Ve3)对三极管(VT4)基极回路也可组成“同或中同H截流保护式”逻辑关系，使电压比较器(B3)对三极管(VT4)有优先控制权，在异常故障时，能强制关断负载电源；(6)、串接于输出端(V01)和输入端(Vi1)之间的正反馈电阻(R15)为保控电路电压比较器(B8)设置保控触发电位回差；串接于输出端(Ve2)与输入端(Vi2)之间的正反馈电阻(R25)为保控电路电压比较器(B6)设置保控触发电位回差；串接于输出端(Ve3)与输入端(Vi3)之间的正反馈电阻(R35)为保控电路电压比较器(B3)设置保控触发电位回差；串接于输出端(Ve4)与输入端(Vi4)之间的正反馈电路，即电阻(R43)串电阻(R42)、电阻(R2)串电阻(R1)、串三极管(VT4)发射结，为电压比较器(B2)设置保控触发电位回差；上述所有保控触发电位回差都很小，使保控电路电压比较器(B8)、(B6)、(B3)、(B2)在进入保控状态后，若异常故障消失可自动返回原先正常守备状态，让各自的限控电路进行正常的超限位控制。
2、根据权利要求l所述的四个独立单元的或断出保护式超限位控制电路，其特征在于(1) 、第一单元电路中限控电路电压比较器(B7)输出端(Vol)与限位设置端(VzO之 间串有IH反馈电阻(Ri4)，限位设置端(Vzi)对电源IH极(V+)串有电阻(Ri2)，输出端(Voi)对三极管(VT1)基极串有电阻(Rl3)，改变串联电阻(Rl2)、电阻(Rl3)、电阻(Rl4)阻值 之比可改限位设置端(VZ1)的上限和下限电位；(2) 、第二单元电路中限位控制电路电压比较器(B5)输出端与其正相(+)限位设置端(VZ2)之间串有隔离二极管(D8)和电阻(R6)，限位设置端(VZ2)与电源正极(V+)之 间串有电阻(R5)，限位设置端(V02)在高电平时的限位设置端(VZ2)电位为上限，限位设 青端(V02)在低电平时限位设置端(VZ2)电位为下限，电阻(R5)电阻(R6)的分压比设 定限位设置端(VZ2)限位回差；改变电阻(R22)串电阻(R23)分压比，可改变限位设置端(VZ2)上限电位；(3)、第三单元电路限控电路中电压比较器(B4)输出端(V03)和其IH相+输入端(VZ3) 之间串有电阻(R4)，输入端(VZ3)与电阻(R8)串电阻(R9)的分压点(Vm)之间串有电阻(R3)，本单元电路输入端(Vd)与分压点(Vm)之间串有电阻(R7)，在输入端(Vi3)悬空时，电阻(R7)将分压点(Vm)电位引入输入端(Vi3)，在输入端(Vi3)外接电路时， 输入端(Vi3)电位由外电路输入，电阻(R3)与电阻(R4)的阻值之比，设定输入端(Vzs) 的上限和下限电位；若用输出端(V03)控制三极管(VT3)基极电流源，则负载电路在"同 或中同L时"，被限控关断电源；若用输出端(V03)控制三极管(VT3)发射极，则负载电 路在"同或中同H时"，被限控关断电源；(4)、第四单元电路限控电路中电压比较器(Bl)输出端(V04)与其正相(+ )输入端 (VZ4)之间串有电阻(R2),输入端(VZ4)与本单元输入端(Vi4)之间中有电阻(Rl)，电 阻(Rl)串电阻(R2)的阻值之比设置输入端(VZ4)限位差，电压比较器(Bl)的反相输入 端(一)基准电位由分压点(Vm)提供，Vm"W+;电阻(R42)串电阻(R43)的阻值之比 改变输出端(V04)在高电平时的电位，继而改变输入端(VZ4)端电位；若用输出端(Vo4) 控制三极管(VT4)基极电流源，则在"同或中同L"时，限控电路关断负载电源；若用输出端(Vo4)控制三极管(VT4)发射极，则在"同或中同H"时，限控电路关断负载电源。
专利摘要本实用新型属于一种利用8个模拟集成(电路)电压比较器B<sub>1</sub>～B<sub>8</sub>作核心器件，用或断出保护控制新原理，以巧妙的连接方式简单构成四个独立单元的“或断出”保护式超限位控制电路。每个独立单元电路的独特重要功能是保护控制电路对负载有优先控制权。当输入传感电路发生异常故障(如Ntc断线)时，能及时进行保护控制和故障显示(保显)，以免超限位控制电路失控。应用在温度、压力、水位等控制电路中，能提高安全性能，避免严重事故(如火灾)发生。本实用新型又由于成本很低(8引脚封装可容纳两个独立单元电路，且外电路简单)。因此，在小家电、简易控制电路等电子应用领域用途更广，且使产品性/价比更高。
文档编号H02H5/00GK201369550SQ20082009577
公开日2009年12月23日 申请日期2008年7月28日 优先权日2008年7月28日
发明者(请求不公开姓名) 申请人:刘少华