一种集成电磁铁内二极管好坏检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及电磁铁检测技术领域，尤其涉及一种集成电磁铁内二极管好坏检测电路。


背景技术：

2.为了提高电磁铁的性能，常将二极管与电磁铁集成封装在一起而变成集成电磁铁，集成电磁铁对外只留出两根连接线提供给使用者。
3.如图1所示，集成电磁铁内除了电磁铁r，还串联了二极管d1用于整流，还并联了d2为了防干扰。
4.电磁铁r和二极管d1和d2被封装成集成电磁铁后，对外面只露出两个接线端a和b。虽然二极管d1，d2在封装之前可以预先测量其好坏，但是在与电磁铁注塑封装在一起时，由于有高温及操作不当等影响，可能会导致二极管d1 和d2损坏，d1和d2损坏后可能导致客户的主电路板严重烧毁，造成不小的经济损失，因此在出厂之前再检测一遍集成电磁铁内d1和d2两个二极管的好坏非常有必要。
5.d1和d2两个二极管的好坏检查包括检查d1是否开路和是否短路，d2是否开路和是否短路。
6.现有技术中，一般通过在ab两端加正负电流然后再通反向电流，两次通电时使用万用表检查ab两端的电流或电压来进行判断，但是该检测方法只能判断串联的d1二极管是否损坏，当d2开路时无法判断出并联的二极管d2是否损坏。
7.因此，现有技术还有待改进。


技术实现要素：

8.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种集成电磁铁内二极管好坏检测电路，旨在既能检测集成电磁铁内串联二极管的好坏，又能检测集成电磁铁内并联二极管的好坏，保证了集成电磁铁产品好坏检测的准确性。
9.为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
10.一种集成电磁铁内二极管好坏检测电路，应用于集成电磁铁内二极管的检测，该集成电磁铁具有与电磁铁r串联的二极管d1，与电磁铁r并联的二极管 d2，与d1阳极连接的a接线端，与d2阳极连接的b接线端；
11.其中，该检测电路包括：
12.正反向切换电路，用于连接集成电磁铁的a、b接线端，并可切换a、b接线端的电流方向；
13.单向导通电路，连接在集成电磁铁的a、b接线端之间，与d2导通方向相同，用于在电流从a接线端流入从b接线端流出的断电瞬间且d2开路时，将电流从b接线端经过单向导通电路流回a接线端；
14.采集控制电路，与集成电磁铁的a、b接线端连通，采集a、b接线端在通正反向电流
及通正向电流断电瞬间的电压或电流。
15.其中，所述单向导通电路为一光电隔离开关u1，u1内的发光二极管d11 的阳极和阴极分别连接b、a接线端，u1内的光敏三极管q11设置有第一反馈引脚pa0与采集控制电路连接。
16.其中，还包括电源电路，电源电路设置有正负级连接正反向切换电路。
17.其中，所述采集控制电路包括并联设置的光电隔离开关u2和u3，以及限压电阻r4和r5；
18.r5一端与正反向切换电路连接，以接收来集成电磁铁的a接线端或b接线端流入的电流，r5的另一端连接u3内发光二极管d31的阴极及r4，r4的另一端连接u2内发光二极管d21的阴极及电源电路的负极；
19.所述限压电阻r4的阻值小于r5的阻值，使得：
20.当d1、d2正常时，且当电流从a接线端流入从b接线端流出时，u2截止 u3导通；
21.当d1正常，d2短路时，且当电流从a接线端流入从b接线端流出时，u2、 u3均导通；
22.当d1开路时，且当电流从b接线端流入从a接线端流出时，u2、u3均截止；
23.当d1、d2正常时，且当电流从b接线端流入从a接线端流出时，u2、u3 均截止；
24.当d1短路，d2正常时，且当电流从b接线端流入从a接线端流出时，u2 截止u3导通。
25.其中，u2内的光敏三极管q21设置有第二反馈引脚pa1，u3内的光敏三极管q31设置有第三反馈引脚pa2，pa1、pa2引脚与采集控制电路连接用于反馈 u2、u3导通截止状态的电压。
26.其中，所述采集控制电路还包括一单片机，该单片机设置有多个检测引脚与pa0、pa1、pa2反馈引脚连接。
27.其中，所述正反向切换电路包括第一单刀双掷继电器开关和第二单刀双掷继电器开关；
28.第一单刀双掷继电器开关将b接线端连接至电源电路的正极或者电阻r5；
29.第二单刀双掷继电器开关将a接线端连接至电源电路的正极或者电阻r5。
30.其中，所述正反向切换电路还包括驱动三极管q1和q2，驱动三极管q1 和q2与采集控制电路连接受采集控制电路控制通断；
31.第一单刀双掷继电器开关设置有第一继电器线圈k1，第二单刀双掷继电器开关设置有第二继电器线圈k2；
32.q1与k1连接以控制k1的通断，q2与k2连接以控制k2的通断。
33.其中，所述光电隔离开关u1、u2和u3内的发光二极管的阳极均连接有限流电阻。
34.其中，还包括与采集控制电路连接的显示屏驱动电路及与显示屏驱动电路连接的显示屏。
35.本实用新型的集成电磁铁内二极管好坏检测电路，通过设置正反向切换电路切换集成电磁铁的a、b接线端的电流方向，并在集成电磁铁的a、b接线端之间设置与d2导通方向相同单向导通电路，以检测d2的开路情况，还设置有采集控制电路，用于采集a、b接线端在通正反向电流及通正向电流断电瞬间的电压或电流而对d1、d2的损坏情况进行反馈。本实用新型的检测电路能区分检测d1、d2的开路或短路，从而能准确反应d1、d2的好坏，保证了集成电磁铁产品好坏情况检测的准确性。
附图说明
36.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
37.图1为集成电磁铁内部电路组成示意图；
38.图2为本实用新型集成电磁铁内二极管好坏检测电路第一实施例的原理示意图；
39.图3为本实用新型检测电路检测原理示意图；
40.图4为本实用新型正反向切换电路、单向导通电路、集成电磁铁连接示意图；
41.图5为本实用新型电源电路、正反向切换电路、u2和u3连接示意图；
42.图6为本实用新型采集控制电路中单片机电路示意图；
43.图7为本实用新型显示屏驱动电路示意图。
44.附图标记说明：
45.100
‑
检测电路，10
‑
正反向切换电路，11
‑
第二单刀双掷继电器开关，12
‑ꢀ
第一单刀双掷继电器开关，20
‑
单向导通电路，30
‑
采集控制电路，31
‑
光电隔离开关u2，32
‑
光电隔离开关u3，33
‑
单片机，40
‑
电源电路,50
‑
显示屏驱动电路，200
‑
集成电磁铁。
具体实施方式
46.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
47.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
48.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
49.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
50.本实用新型提出一种集成电磁铁内二极管好坏检测电路100，应用于集成电磁铁200内二极管的检测，如图1所示，该集成电磁铁200具有与电磁铁r 串联的二极管d1，与电磁铁r并联的二极管d2，与d1阳极连接的a接线端，与d2阳极连接的b接线端。
51.如图2所示，本实用新型的检测电路100包括：
52.正反向切换电路10，用于连接集成电磁铁200的a、b接线端，并可切换 a、b接线端的电流方向。即通过正反向切换电路10切换，电流可以从a接线端流入从b接线端流出，也可
以从b接线端流入从a接线端流出。从而使得集成电磁铁200内的电流方向反向。正反向切换电路10的切换可以自动控制或手动切换。
53.单向导通电路20，连接在集成电磁铁200的a、b接线端之间，与d2导通方向相同，用于在电流从a接线端流入从b接线端流出的断电瞬间且d2开路时，将电流从b接线端经过单向导通电路20流回a接线端。现有技术中，在集成电磁铁200内d2开路时无法测出。
54.如图1所示，在现有技术中，对于d1、d2两个二极管，只要分别检测它们的两种状态，第一是否开路，第二是否短路。
55.对于二极管d1来说，现有技术中先通一个a正，b负的电压(本文中成为正向电压)。再检测a，b之间的电流，如果有电流就能够判断出二极管d1没有开路。同样，再通a负，b正的电压(本文中成为反向电压)，再检测a，b 之间的电流，如果此时有电流则可以判断二极管d1短路。即d1的短路及开路在现有技术中都可以测量。
56.对于二极管d2，现有技术中通a正，b负的电流，如果d2有短路的现象，则d2会短接电磁铁r，电流不经过电磁铁r直接流向d1，造成电流很大，这样现有技术中只要检测此时电流是不是过大就能够判断出d2是否有短路了。
57.但是对于d2开路时，如图1中所示，不管给a和b通正向还是反向电压，其测量结果跟没有接二极管d2没有任何区别，故无法检测d2。
58.故本实用新型单向导通电路20的设置，正是为测量d2开路(断开)的情况而设置。单向导通电路20的测量原理如图3所示，设单向导通电路20为一并联在ab两接线端的发光二极管d3，当d2正常时，在正向电压状态不管通电还是断电瞬间，d3中都无电流流过，故不会发光。而当d2开路时，当通正向电压即电流方向为从a接线端流入从b接线端流出时，然后断电，在断电瞬间，由于d3连接在r和d1之间，且方向与原d2方向相同，由于d2断开，则r上的电流会充d3流向d而形成回路，d3会被点亮发光，据此可以判断出d2开路。
59.本实用新型的检测电路100还包括采集控制电路30，与集成电磁铁200 的a、b接线端连通，采集a、b接线端在通正反向电流及通正向电流断电瞬间的电压或电流。检测电路100可以采集出a、b接线端在不同通电状态(正反向)，两个二极管d1、d2不同损坏状态(开路或短路)下a、b两端反馈回的电压或电流。然后根据该采集的电压或电流进行人工判断或者通过程序自动判断。
60.具体地，如图4所示，本实用新型中单向导通电路20为一光电隔离开关 u1，u1内的发光二极管d11的阳极和阴极分别连接b、a接线端，u1内的光敏三极管q11设置有第一反馈引脚pa0与采集控制电路30连接。优选地，本实用新型实施例中，u1型号为tlp521
‑
1。
61.光电隔离开关的发光二极管d11具有单向导通作用。发光二极管d11导通发光时，光敏三极管q11在光照作用下导通，导通后pa0引脚为低电压。故当集成电磁铁200通a正b负的电压时，断电后的瞬间，采集控制电路30采集pa0的电压，如果为低电压，则集成电磁铁200内的d2开路。
62.优选地，光电隔离开关u1内的发光二极管的阳极连接有限流电阻r1，用于保护u1内的发光二极管d11。
63.如图2所示，本实用新型的检测电路100还包括电源电路40，电源电路 40设置有正负级连接正反向切换电路10。如图5所示，本实施例的电源电路 40将18v交流经过整流后输出18v直流至正反向切换电路10。
64.如图2和图5所示，本实用新型的采集控制电路30包括并联设置的光电隔离开关u2和u3，以及限压电阻r4和r5。u2和u3型号为tlp521
‑
1。
65.r5一端与正反向切换电路10连接，以接收来集成电磁铁200的a接线端或b接线端流入的电流，r5的另一端连接u3内发光二极管d31的阴极及r4， r4的另一端连接u2内发光二极管d21的阴极及电源电路40的负极。
66.所述限压电阻r4的阻值小于r5的阻值，使得：
67.当d1、d2正常时，且当电流从a接线端流入从b接线端流出时，u2截止 u3导通。
68.当d1正常，d2短路时，且当电流从a接线端流入从b接线端流出时，u2、 u3均导通。
69.当d1开路时，且当电流从b接线端流入从a接线端流出时，u2、u3均截止。
70.当d1、d2正常时，且当电流从b接线端流入从a接线端流出时，u2、u3 均截止。
71.当d1短路，d2正常时，且当电流从b接线端流入从a接线端流出时，u2 截止u3导通。
72.进一步地，u2内的光敏三极管q21设置有第二反馈引脚pa1，u3内的光敏三极管q31设置有第三反馈引脚pa2，pa1、pa2引脚与采集控制电路30连接用于反馈u2、u3导通截止状态的电压。
73.优选地，本实用新型实施例中，所述r4阻值为1欧姆，r5阻值为17欧姆。
74.优选地，本实用新型实施例中，u2和u3内的发光二极管的阳极分别连接有限流电阻r3和r6，r3和r6取值远大于r4和r5。限流电阻r3和r6分别保护u2内的发光二极管d21和u3内的发光二极管d31。
75.作为一种实施方式，本实用新型检测电路对d1、d2具体测量原理如下：
76.电磁铁电阻大约18欧姆，加上r4和r5的18欧姆,由于外加电源为18v, 所以当通a正b负的电压时有三种情况：
77.1.第一种情况,当d1正常导通d2也正常截止时,就会有0.5a的电流流过 r4和r5。此时r4上的压降为0.5v,由于u1、u2、u3上的发光二极管的导通电压为0.7v左右，故经过r3后u2上面必须有0.7v才能导通，而此时只有0.5v，所以u2的发光二极管d21截止，u2的光敏三极管q21也截止，pa1为高电平，而此时r5上的电压为8.5v左右，经过r6后u3的发光二极管d31导通，u3 的光敏三极管q31也导通，q31导通后pa2电压被拉低，pa2为低电平。说明此时集成电磁铁200内的d1、d2正常。
78.2.第二种情况，d1断路时,就没有电流流过u2和u3，则u2和u3截止，pa1 和pa2都是高电平，说明d1开路。
79.3.第三种情况，d2短路的时，d1正常,此时电流不经过电磁铁r，直接从d2流过，总电阻为18欧姆，则r4上的电流为1a,u2发光二极管d21上的电压为1v，所以u2导通，此时pa1就为低电平，u3上的电压更高为，故u3也导通，此时pa2为低电平，即此时时pa1、pa2均为低电平，说明d2短路。
80.当通a负b正的电压时有两种情况：
81.1、如果d1正常时,没有电流流过r4和r5，则u2和u3截止，pa1和pa2 都是高电平。
82.2、当d1短路，d2此时正常工作,就有电流流过r4，r5,r4上的压降为 0.5v,u2也截止，pa1为高电平；r5上的电压为8.5v左右，经过r6后u3导通，pa2为低电平，说明d1短路。
83.如图4和图5所示，本实用新型的正反向切换电路10包括第一单刀双掷继电器开关12和第二单刀双掷继电器开关11。
84.第一单刀双掷继电器开关12将b接线端连接至电源电路40的正极或者电阻r5；
85.第二单刀双掷继电器开关11将a接线端连接至电源电路40的正极或者电阻r5。
86.进一步地，所述正反向切换电路10还包括驱动三极管q1和q2，驱动三极管q1和q2与采集控制电路30连接受采集控制电路30控制通断。第一单刀双掷继电器开关12设置有第一继电器线圈k1，第二单刀双掷继电器开关11设置有第二继电器线圈k2，q1与k1连接以控制k1的通断，q2与k2连接以控制 k2的通断。
87.如图5中，q1的基极设置pa3引脚与采集控制电路30连接，q2的基极设置pa4引脚与采集控制电路30连接，采集控制电路30控制pa3、pa4引脚的电压即可控制第一继电器线圈k1，第二继电器线圈k2的得电与失电，从而控制第一单刀双掷继电器开关12和第二单刀双掷继电器开关11动作和切换电流方向。
88.如图6所示，本实用新型采集控制电路30还包括一单片机33，该单片机 33设置有多个检测引脚与pa0、pa1、pa2反馈引脚连接。单片机33的型号为 stm32
‑
f103rc。单片机33负责pa0、pa1、pa2反馈引脚电压的检测。同时，本实用新型的单片机33还负责正反向切换电路10的自动切换控制。
89.如图7所示，本实用新型还包括与采集控制电路连接的显示屏驱动电路50 及与显示屏驱动电路50连接的显示屏。这样可以直观地显示检测的电压或者直接显示是够合格。
90.作为一种实施方式，本实用新型的单片机33的检测过程如下：
91.1单片机通过pa3,pa4引脚控制正反向切换电路内的继电器开关给集成电磁铁的a通正电,b通负电,然后检测pa1的电平如果是低电平,表示d2短路(测试退出,不再进行下一步测试),如果pa1为高电平,再检测pa2是否是高电平, 如果是高电平,说明d1开路(没有电流,同样会退出)。
92.2、单片机通过pa3,pa4引脚控制正反向切换电路内的继电器开关给集成电磁铁的a通负电,b通正电,然后检测pa2是否是低电平,如果是低电平,说明 d1短路(同样异常退出)。
93.3、最后单片机集成电磁铁的a通正电,b通负电,然后立即断电,接着检测,pa0是否有低电平脉冲,如果有低电平脉冲,则说明d2开路,(测试异常退出),如果没有低电平脉冲.则说明d2没有开路。以上检测全部通过,在触摸屏上显示”pass”,同时亮绿灯。
94.4、任何的异常退出,都将亮红灯,并且在相应的检测步后面用红色字显示异常原因。
95.本实用新型的集成电磁铁内二极管好坏检测电路100，通过设置正反向切换电路10切换集成电磁铁的a、b接线端的电流方向，并在集成电磁铁200的 a、b接线端之间设置与d2导通方向相同的单向导通电路20，以检测d2的开路情况，还设置有采集控制电路30，用于采集a、b接线端在通正反向电流及通正向电流断电瞬间的电压或电流而对d1、d2的损坏情况进行反馈。本实用新型的检测电路100能区分检测d1、d2的开路或短路，从而能准确反应d1、 d2的好坏，保证了集成电磁铁产品好坏情况检测的准确性。
96.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。