专利名称：一种具有软、硬件控制功能的温度保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量、传感电器领域，尤其涉及一种温度传感保护控制电路。
背景技术：
传统的温度保护电路通常在温度满足条件时，仅通过硬件直接触发保护电路工 作，或只利用单片机上的软件来触发保护电路来保护一些重要的电路。对于突然发生电器 元件损害或软件错误的情况，这种单一的保护方式就不能控制温度保护电路动作，所以说 这样单一一种的触发温度保护电路工作的方式不保险，工作可靠性低。
发明内容本实用新型实施例提供了一种具有软、硬件控制功能的温度保护电路，利用了现 成的DSP资源与硬件保护电路相结合，实现了硬件和软件共同触发温度保护电路，增加了 温度保护电路的可靠性。本实用新型实施例提供了一种具有软、硬件控制功能的温度保护电路，包括由电 阻Rl、R3串联组成的基准电压电路、比较器U1、由R7、C2并联组成的反馈电路、热敏电阻 RTl、与门U2A、三级管Ql、继电器Kl、DSP处理器；所述由电阻R1、R3串联组成的基准电压电路和RTl共同接工作电压，比较器Ul的 正输入端连接串联电阻R1、R3中间的节点上，比较器Ul的负输入端连接RTl —端；所述反 馈电路的一端连接比较器Ul的负输入端，另一端连接比较器Ul的输出端；所述比较器Ul 的输出端连接DSP处理器的输入端，还连接与门U2A的正输入端，DSP处理器的输出端连接 与门U2A的负输入端；所述与门U2A的输出端连接三级管Ql的基极，所述三级管Ql的发射 极通过继电器Kl连接后续电路；所述温度保护电路通过热敏电阻RTl检测温度到达预设的 温度点后，使比较器Ul输出翻转电平信号，所述翻转电平信号在硬件上触发继电器Kl使后 续电路与负载断开连接，同时使DSP处理器发出指令触发继电器Kl让后续电路与负载断开 连接，进行双重控制。所述热敏电阻RTl采用负温度系数热敏电阻，所述热敏电阻RTl还与分压电阻串 联，在检测到达预设的温度点后通过比较器Ul进行输出电平翻转，所述DSP处理器检测到 比较器Ul输出的翻转电平信号后发出指令给所述与门U2A和继电器Kl使后续电路与负载 断开连接，同时比较器Ul输出的翻转电平信号也可通过所述与门U2A和继电器Kl在硬件 上触发使后续电路与负载断开连接。进一步，所述负温度系数热敏电阻RTl还与分压电阻串联，在到达预设的温度点 后通过比较器Ul进行输出电平翻转，所述DSP处理器检测到比较器Ul输出的翻转电平信 号后发出指令给所述与门U2A和继电器Kl使后续电路与负载断开连接，同时比较器Ul输 出的翻转电平信号也可通过所述与门U2A和继电器Kl在硬件上触发使后续电路与负载断 开连接。进一步，所述比较器Ul采用型号为NCS2001比较器，所述NCS2001比较器为5脚S0T-25A封装，最大工作电压7V，其内部包含一个独立的运算放大器。所述与门U2A采用型号为74F08芯片，所述74F08芯片为14脚S0IC14封装，最大工作电压5. 5V，内部包含四个与门。所述负温度系数热敏电阻RTl采用日本芝浦的PSB-Sl系列的PT-51F热敏电阻； 所述DSP处理器采用TMS320LF2407A型号芯片，S-PQFP-G144封装，具有3. 3V的工作电压。本专利温度保护电路利用热敏电阻与分压电阻串联，使之在到达预设的温度点后 通过比较器进行输出电平翻转，DSP处理器检测到电平的翻转后发出指令使后续电路与负 载断开连接，另一方面通过输出电平的转换也可以马上在硬件上触发(不需要经过DSP处 理器处理)，使后续电路与负载断开连接，此设计由于通过DSP软件和硬件对电路进行双重 同时控制，避免了由于DSP软件或硬件一方出现故障使保护失效的问题，从而增加了温度 保护电路的可靠性和稳定性。
图1是本实用新型实施例提供的具有软、硬件控制功能的温度保护电路结构示意 图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型作进一步地详细描述。如图1所示，本实用新型实施例提供了一种具有软、硬件控制功能的温度保护电 路，其包括由电阻R1、R3串联组成的基准电压电路、比较器U1、由R7、C2并联组成的反馈电 路、负温度系数热敏电阻RT1、与门U2A、三级管Q1、继电器Kl、DSP处理器；所述由电阻Rl、R3串联组成的基准电压电路和RTl并联接工作电压VCC，电阻R3 一端接地，RTl与由电阻R5、R8、R9、RlO构成分压电阻电路串联接地，比较器Ul的正输入 端IN+连接串联电阻R1、R3中间的节点上，比较器Ul的负输入端IN-通过电阻R6连接RTl 一端；所述反馈电路的一端连接比较器Ul的负输入端IN-，另一端连接比较器Ul的输出端 OUT ；所述比较器Ul的输出端连接DSP处理器的输入端J8-15，还连接与门U2A的正输入端 1接口，DSP处理器的输出端J8-16连接与门U2A的负输入端2接口 ；所述与门U2A的输出 端3接口连接三级管Ql的基极，所述三级管Ql的集电极接工作电压VCC2，发射极通过继电 器Kl连接后续电路；所述温度保护电路通过负温度系数热敏电阻RTl检测温度到达预设的 温度点后，使比较器Ul输出翻转电平信号，所述翻转电平信号在硬件上触发继电器Kl使后 续电路与负载断开连接，同时所述翻转电平信号使DSP处理器发出指令触发继电器Kl让后 续电路与负载断开连接，进行双重控制。其电路主要元件的参数如下所述比较器Ul采用型号为NCS2001比较器，所述NCS2001比较器为5脚S0T-25A 封装，最大工作电压7V(本实施例电路选5V)，其内部包含一个独立的运算放大器。所述与 门U2A采用型号为74F08芯片，所述74F08芯片为14脚S0IC14封装，最大工作电压5. 5V (本 实施例电路选5V)，内部包含四个与门。所述负温度系数热敏电阻RTl采用日本芝浦的PSB-Sl系列的PT-51F热敏电阻；所述DSP处理器采用TMS320LF2407A型号芯片，S-PQFP-G144封装，具有3. 3V的工作电压。本电路经过实际实验和调试达到了与预期相同的效果，下表为实际调试过程中所 测得的热敏电阻参数表如下温度点25 °C 35 °C 45 °C 55 °C 65 °C 75 °C 85 °C 95 °CRTl 阻值 49.2ΚΩ 32ΚΩ 21.4ΚΩ 14.5ΚΩ 10. OKΩ 7.2ΚΩ 5.2ΚΩ 3. 8ΚΩ下面以设定80°C为温度保护点来说明本实用新型电路的工作原理。首先我们需要设置基准电压，由于Ul的供电电压为5V，我们的基准电压也应设定 在2. 5V。在查找热敏电阻在此处的阻值，由RT曲线可得热敏电阻的阻值大约为5. 2ΚΩ。当热敏电阻的工作环境低于80°C时，Ul的输出一直为高电平输出，DSP检测到Ul 的高电平输出可判断工作环境是安全的，DSP输出也为高电平，Ul和DSP的输出信号经过 与门也得到一个高电平的驱动信号给Ql使得Ql能给继电器Kl供电，后续电路得以正常工 作。当热敏电阻的检测点温度升高到80°C或以上时，由于RTl的阻值变小使得R5上的 电压上升至大于等于2. 5V，U1的输出马上会出现电平翻转，Ul就变为低电平输出。U2的第 一脚一出现低电平输出即刻也会发生电平翻转，于是加载Ql的基极电压变为0. 3V以下，继 电器的供电同时被切断，后续电路停止工作。在Ul输出由高电平变为低电平的时候DSP同 样也会检测到这个变化，DSP的输出也会由高电平变为低电平。对于U2来说只要它的2个输入脚任意一个为低电平输入，它的输出都会置为低电 平，从而达到保护后续电路的目的。所以硬件直接触发和通过DSP软件控制触发都会在一 方失效后给整个电路提供一种保障，从而增加了电路的可靠性。以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之 权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前 提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种具有软、硬件控制功能的温度保护电路，其特征在于，包括由电阻R1、R3串联组成的基准电压电路、比较器U1、由R7、C2并联组成的反馈电路、热敏电阻RT1、与门U2A、三级管Q1、继电器K1、DSP处理器；所述由电阻R1、R3串联组成的基准电压电路和热敏电阻RT1共同接工作电压，比较器U1的正输入端连接串联电阻R1、R3中间的节点上，比较器U1的负输入端连接RT1一端；所述反馈电路的一端连接比较器U1的负输入端，另一端连接比较器U1的输出端；所述比较器U1的输出端连接DSP处理器的输入端，还连接与门U2A的正输入端，DSP处理器的输出端连接与门U2A的负输入端；所述与门U2A的输出端连接三级管Q1的基极，所述三级管Q1的发射极通过继电器K1连接后续电路；所述温度保护电路通过热敏电阻RT1检测温度到达预设的温度点后，使比较器U1输出翻转电平信号，所述翻转电平信号在硬件上触发继电器K1工作，使后续电路与负载断开连接，同时所述翻转电平信号使DSP处理器发出指令触发继电器K1让后续电路与负载断开连接，这样进行双重控制。
2.根据权利要求1所述的具有软、硬件控制功能的温度保护电路，其特征在于，所述热 敏电阻RTl采用负温度系数热敏电阻，所述热敏电阻RTl还与分压电阻串联，在检测到达预 设的温度点后通过比较器Ul进行输出电平翻转，所述DSP处理器检测到比较器Ul输出的 翻转电平信号后发出指令给所述与门U2A和继电器Kl使后续电路与负载断开连接，同时比 较器Ul输出的翻转电平信号也可通过所述与门U2A和继电器Kl在硬件上触发使后续电路 与负载断开连接。
3.根据权利要求1或2所述具有软、硬件控制功能的温度保护电路，其特征在于，所述 比较器Ul采用型号为NCS2001比较器，所述NCS2001比较器为5脚S0T-25A封装，最大工 作电压7V，其内部包含一个独立的运算放大器。
4.根据权利要求1或2所述具有软、硬件控制功能的温度保护电路，其特征在于，所述 与门U2A采用型号为74F08芯片，所述74F08芯片为14脚S0IC14封装，最大工作电压5. 5V, 内部包含四个与门。
5.根据权利要求1或2所述具有软、硬件控制功能的温度保护电路，其特征在于，所述 负温度系数热敏电阻RTl采用日本芝浦的PSB-Sl系列的PT-51F热敏电阻；所述DSP处理 器采用TMS320LF2407A型号芯片，S-PQFP-G144封装，具有3. 3V的工作电压。
专利摘要本实用新型公开了一种具有软、硬件控制功能的温度保护电路，包括由电阻R1、R3串联组成的基准电压电路、比较器U1、由R7、C2并联组成的反馈电路、负温度系数热敏电阻RT1、与门U2A、三级管Q1、继电器K1、DSP处理器。本实用新型的电路利用了现成的DSP资源与硬件保护电路相结合，实现了硬件和软件共同触发温度保护电路，增加了温度保护电路的可靠性。
文档编号H02H5/04GK201562953SQ20092023739
公开日2010年8月25日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者郑剑雄 申请人:广州市圣大电子有限公司