一种负载过载检测电路及系统的制作方法

本实用新型实施方式涉及电路保护技术领域，特别是涉及一种负载过载检测电路及系统。

背景技术：

过载是指电路运行负荷过大，超过了电路本身的额定负载能力，表现为电流过大、发热量大等。长期过载会降低线路的绝缘水平，甚至烧毁负载，于是，需要对电路进行负载过载检测。

目前，用于检测电路是否负载过载的检测电路通常直接连入负载回路中，并利用流过负载的电流大小进行检测。

但发明人在实现本实用新型的过程中发现：负载回路为了维持负载的运行，电压较大，直接将检测电路连入负载回路中，使得检测电路处于强电状态下，存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型实施方式主要解决的技术问题是提供一种负载过载检测电路及系统，能够提高用户操作的安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种负载过载检测电路，包括：

检测电阻，所述检测电阻用于与负载串联；以及，

检测回路，所述检测回路包括第一电源、热敏电阻、分压电路以及检测装置，

所述热敏电阻的一端与所述第一电源连接，所述热敏电阻的另一端、所述分压电路的一端以及所述检测装置均连接至第一节点，所述分压电路的另一端接地，所述检测装置用于检测所述第一节点输出的电压；

所述检测回路与所述检测电阻隔离，并且所述热敏电阻靠近所述检测电阻，所述热敏电阻接收所述检测电阻散发的热量以改变所述第一节点输出的电压，所述检测装置根据所述第一节点输出的电压，确定所述负载是否过载。

可选地，所述热敏电阻和所述检测电阻通过导热硅脂连接。

可选地，所述导热硅脂完全覆盖所述热敏电阻，所述导热硅脂全部或者部分覆盖所述检测电阻。

可选地，所述热敏电阻位于所述检测电阻一侧。

可选地，所述检测电阻为功率型电阻。

可选地，所述检测电阻为线绕电阻或者水泥电阻。

可选地，所述检测电阻正常工作时的温度不超过电路板的环境温度。

可选地，所述分压电路包括：分压电阻；

所述分压电阻的一端与所述第一节点连接，所述分压电阻的另一端接地。

可选地，所述分压电路还包括：滤波电容；

所述滤波电容与所述分压电阻并联。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种负载过载检测系统，包括：

负载回路，所述负载回路包括负载；以及，

以上所述的负载过载检测电路；

所述负载过载检测电路通过所述检测电阻与所述负载串联，所述检测回路则与所述负载回路隔离，并且所述热敏电阻靠近所述检测电阻。

本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施方式提供一种负载过载检测电路及系统，所述负载过载检测电路通过设置检测电阻与负载串联，使得检测电阻能够跟随负载的工作状态变化散发热量，然后通过设置包含有热敏电阻的检测回路来接收检测电阻散发的热量以改变第一节点输出的电压，然后通过检测回路中设置的检测装置对第一节点的输出电压的检测确定负载是否过载，其中，检测回路与检测电阻隔离，使得检测回路能够在不接入负载的情况下完成对负载过载的检测，实现检测回路与负载的强弱隔离，提高用户操作的安全性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施方式提供的一种负载过载检测电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式提供的一种检测装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施方式提供的一种检测电阻与热敏电阻的连接方式；

图4是本实用新型另一实施方式提供的一种检测电阻与热敏电阻的连接方式；

图5是本实用新型另一实施方式提供的一种负载过载检测电路的结构示意图；

图6是本实用新型实施方式提供的一种负载过载检测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

本实用新型实施方式所述的负载过载检测电路用于检测负载回路中负载是否过载，以实现过载保护。使用时，所述负载过载检测电路和所述负载回路能够集成于电路板上，并且当负载过载检测电路和负载回路集成于电路板上时，要求负载回路散发的热量不能超过电路板的最高承受热量(电路板的环境温度)。

具体地，请参阅图1，是本实用新型实施方式提供的一种负载过载检测电路的结构示意图，该负载过载检测电路10包括：检测电阻R2和检测回路11，检测回路11与检测电阻R2隔离，即检测电阻R2不接入检测回路11中。

该检测电阻R2用于与负载串联，当负载工作时，流过负载的电流同时流过检测电阻R2，使得检测电阻R2能够因负载工作而发热，散发热量，通过检测检测电阻R2散发的热量即可间接检测出负载散发的热量，进而实现对负载是否过载的检测。

由于负载回路中，流过负载的电流较大，为了使得检测电阻R2与负载串联时能够正常工作，该检测电阻R2为功率型电阻，能够承受负载回路中的较大电流，具体地，该检测电阻R2可以为线绕电阻或者水泥电阻。

进一步地，检测电阻R2与负载串联时，若检测电阻R2的阻值过大，会增加负载回路的功耗，且影响流过负载的电流，故在本实用新型实施方式中，该检测电阻R2为小阻值电阻，并且该检测电阻R2的阻值能够使得检测电阻R2正常工作时散发的热量不超过电路板的最高承受热量，即检测电阻R2正常工作时的温度不超过电路板的环境温度。

进一步地，检测回路11与检测电阻R2隔离且检测电阻R2与负载串联，即检测回路11不接入负载回路中，实现检测回路11与负载回路的强弱隔离，此时，检测回路11用于检测检测电阻R2散发的热量，并根据所检测到的热量确定负载是否过载。

具体地，该检测回路11包括：第一电源111、热敏电阻R3、分压电路112以及检测装置113，热敏电阻R3的一端与第一电源111连接，热敏电阻R3的另一端、分压电路112的一端以及检测装置113均连接至第一节点A，分压电路112的另一端接地。

其中，第一电源111用于为检测回路11供电，以使检测回路11能够检测负载是否过载。优选地，该第一电源111为直流电源，通过直流电源为检测回路11供电，使得检测回路11能够工作于弱电状态，提高用户操作的安全性。

该第一电源111可以为化学电源，比如：干电池、铅酸蓄电池、锂离子电池等；也可以为开关型直流稳压电源，比如：DC/DC电源、AC/DC电源、模块电源等。

热敏电阻R3对温度敏感，其阻值能够随着温度变化而变化，故热敏电阻R3靠近检测电阻R2设置，用于接收检测电阻R2散发的热量，并根据所接收的热量产生阻值变化，以改变第一节点A输出的电压。

该热敏电阻R3可以为正温度系数热敏电阻(PTC)，即热敏电阻的阻值随着温度升高而增大；也可以为负温度系数热敏电阻(NTC)，即热敏电阻的阻值随着温度升高而减小。

优选地，在本实用新型实施方式中，所述热敏电阻R3为负温度系数热敏电阻。

分压电路112则用于对检测回路11进行分压，以使第一节点A输出的电压能够反映热敏电阻R3的阻值变化。

该分压电路112包括分压电阻R1，该分压电阻R1的一端与第一节点A连接，另一端接地。

检测装置113则用于检测第一节点A输出的电压，并根据第一节点A输出的电压确定负载是否过载。

具体地，在检测装置113中预设负载过载温度阈值，该预设负载过载温度阈值根据负载的额定功率进行设定；检测装置113检测第一节点A输出的电压，并根据第一节点A输出的电压确定负载的工作温度；检测装置113将所确定的负载的工作温度与预设负载过载温度阈值进行比较，若所确定的负载的工作温度超过预设负载过载温度阈值，则根据第一节点A输出的电压的斜率(也即电压的变化率)判断负载是否过载，若所述第一节点A输出的电压的斜率满足预设负载过载斜率，则确定负载过载，否则，则确定负载未过载。其中，预设负载过载斜率根据负载的特性实验获得。

该检测装置113可以为控制器，所述控制器可以为控制单元(Control Unit，CU)、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)或者单片机等能够完成协调和指挥系统工作的电子元器件。

该检测装置113包括至少一个处理器1131，以及与所述至少一个处理器1131通信连接的存储器1132。其中，图2中以一个处理器1131为例。

处理器1131和存储器1132可以通过总线或者其他方式连接，图2中以通过总线连接为例。

存储器1132作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序以及非易失性计算机可执行程序，如上述实施方式中所述的检测第一节点A输出的电压，并根据第一节点A输出的电压确定负载是否过载的方法对应的程序指令。处理器1131通过运行存储在存储器1132中的非易失性软件程序以及指令，从而执行检测第一节点A输出的电压，并根据第一节点A输出的电压确定负载是否过载的方法的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施方式中的检测第一节点A输出的电压，并根据第一节点A输出的电压确定负载是否过载的方法。

存储器1132可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据检测第一节点A输出的电压，并根据第一节点A输出的电压确定负载是否过载的方法的使用所创建的数据等。

所述存储数据区还存储有预设的数据，包括预设负载过载温度阈值、预设负载过载斜率。

此外，存储器1132可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施方式中，存储器1132可选包括相对于处理器1131远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器1131。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述程序指令以及一个或多个模块存储在所述存储器1132中，当被所述一个或者多个处理器1131执行时，执行上述任意实施方式中的检测第一节点A输出的电压，并根据第一节点A输出的电压确定负载是否过载的方法的各个步骤。

上述产品可执行本实用新型上述实施方式所提供的检测第一节点A输出的电压，并根据第一节点A输出的电压确定负载是否过载的方法，具备执行检测第一节点A输出的电压，并根据第一节点A输出的电压确定负载是否过载的方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本实用新型上述实施方式。

进一步地，当检测回路11与检测电阻R2隔离时，为了使热敏电阻R3能够准确接收检测电阻R2散发的热量，热敏电阻R3在满足产品的安全规范要求的前提下，尽量靠近检测电阻R2，并且在热敏电阻R3和检测电阻R2之间通过导热硅脂30连接。

请参阅图3，该导热硅脂30连接热敏电阻R3和检测电阻R2时，导热硅脂30完全覆盖热敏电阻R3，并且，导热硅脂30部分覆盖检测电阻R2。

当然，在一些可替代实施方式中，请参阅图4，导热硅脂30连接热敏电阻R3和检测电阻R2时，导热硅脂30完全覆盖热敏电阻R3，并且，导热硅脂30完全覆盖检测电阻R2。

进一步地，热敏电阻R3靠近检测电阻R2时，位于检测电阻R2一侧，与所述检测电阻R2平行，以尽量靠近检测电阻R2。

请参阅图5，在一些实施方式中，分压电路112还包括滤波电容C1，该滤波电容C1与分压电阻R1并联，即滤波电容C1的一端与第一节点A连接，滤波电容C1的另一端接地。

该滤波电容C1用于对第一节点A输出的电压进行滤波处理，以使第一节点A输出的电压输入检测装置113后更加准确。

可以理解的是，在本实用新型实施方式中，当负载工作时，电流流过检测电阻R2，使得检测电阻R2散发热量，此时，热敏电阻R3因靠近检测电阻R2而接收检测电阻R2散发的热量，并根据所接收的热量产生阻值变化，进而引起第一节点A输出的电压变化，此时，检测装置113检测第一节点A输出的电压，并根据第一节点A输出的电压确定负载的工作温度，并将所确定的负载的工作温度与预设负载过载温度阈值进行比较，若所确定的负载的工作温度未超过预设负载过载温度阈值，则继续接收检测电阻R2散发的热量，否则，根据第一节点A输出的电压的斜率(也即电压的变化率)判断负载是否过载，若所述第一节点A输出的电压的斜率满足预设负载过载斜率，则确定负载过载，否则，则确定负载未过载。在负载工作过程中，检测装置113实时记录负载的工作温度。

可以理解的是，能够利用负载过载检测电路10的检测结果进一步控制负载的工作状态，包括：当负载过载时，控制负载停止工作；或者，当负载过载时，降低负载工作电流等等。

本实用新型实施方式提供一种负载过载检测电路，通过设置检测电阻与负载串联，使得检测电阻能够跟随负载的工作状态变化散发热量，然后通过设置包含有热敏电阻的检测回路来接收检测电阻散发的热量以改变第一节点输出的电压，然后通过检测回路中设置的检测装置对第一节点输出的电压的检测确定负载是否过载，其中，检测回路与检测电阻隔离，使得检测回路能够在不接入负载的情况下完成对负载过载的检测，实现检测回路与负载的强弱隔离，提高用户操作的安全性。

实施例二

请参阅图6，是本实用新型实施方式提供的一种负载过载检测系统的结构示意图，该负载过载检测系统1包括：负载过载检测电路10以及负载回路20。

负载过载检测电路10为上述实施例所述的负载过载检测电路，详细内容可参见上述实施例，在此不再一一赘述。

负载回路20则包括负载21和第二电源22，第二电源22与负载21串联连接，用于为负载21供电，以使负载21工作。优选地，该第二电源22为交流电源。当然，在一些可替代实施方式中，该第二电源22也可以为直流电源。

负载过载检测电路10通过检测电阻R2与负载回路20连接，并且检测回路11与检测电阻R2隔离，即检测回路11与负载回路20隔离。

具体地，检测电阻R2与负载21串联，一端与负载21连接，另一端与第二电源22连接，该检测电阻R2能够在负载21工作时散发热量；检测回路11则通过热敏电阻R3靠近检测电阻R2，以使热敏电阻R3接收检测电阻R2散发的热量，产生阻值变化，进而改变第一节点A输出的电压，然后检测回路11通过检测装置113根据第一节点A输出的电压确定负载是否过载，实现对负载回路20的负载过载检测。

本实用新型实施方式提供一种负载过载检测系统，通过在负载回路中设置负载过载检测电路来完成对负载过载的检测，同时，通过设置检测电阻与负载串联，使得检测电阻能够跟随负载的工作状态变化散发热量，然后通过设置包含有热敏电阻的检测回路来接收检测电阻散发的热量以改变第一节点输出的电压，然后通过检测回路中设置的检测装置对第一节点输出的电压的检测确定负载是否过载，其中，检测回路与检测电阻隔离，使得检测回路能够在不接入负载的情况下完成对负载过载的检测，实现检测回路与负载的强弱隔离，提高用户操作的安全性。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。