封顶垫底安控电路及其安全控温控时电器的制造方法_2

文档序号:8595165阅读:来源:国知局
fci)也仍然保持输出高电位,控制外围驱动电路或执行电路继续保持通电工作状态。封顶垫底安控电路HLT666的放大复位端(DAR)输出低电位,表示电路仍然处于正常工作时的守备状态。
[0014]3.当输入端(V1)信号电位上升,高于其内部上限电位(Vh)和下限电位(')及底限电位(Vd)时,越限变换级差触控电路⑴的上差触控端(Vk)输出高电位给互补式双稳态或施密特触发电路¢)的正触输入端(Vz),或者越限变换级差触控电路(I)的下差触控端(Ve)输出低电位给互补式双稳态或施密特触发电路(6)的反触输入端(Vm);同时,因封顶保护电路⑵内部封顶电位(Vp)远高于上限电位(Vh)和下限电位('),使封顶保护电路(2)下限和上限保控端(VpJPVph)都输出低电位给或门电路(5)的输入端①和②;又因信号输入端(V1)电位高于底限电位(Vd),使探底安控或放大器电路(3)的输出端(Vd。)和放大复位端(DAR)也都输出低电位给或门电路(5)的输入端③和④,故此或门电路(5)的输出端(Vq)也输出低电位给互补式双稳态或施密特触发电路(6)的正触输入端(Vz)。所以,最后使互补式双稳态或施密特触发电路(6)的同相输出端(Vto)输出高电位、反相输出端(Vro)输出低电位,控制外围驱动电路或执行电路断电,停止工作。封顶垫底安控电路HLT666的放大复位端(DAR)输出低电位,表示电路处于正常工作时的守备状态。
[0015]4.当输入端(V1)信号电位下降,低于其内部上限电位(Vh),但仍然高于下限电位(Vl)和底限电位(Vd)时,越限变换级差触控电路⑴的上差触控端(Vk)输出电位下降到低于1/2V+给互补式双稳态或施密特触发电路(6)的正触输入端(Vz),或者越限变换级差触控电路(I)的下差触控端(Ve)输出电位上升到1/2V+给互补式双稳态或施密特触发电路(6)的反触输入端(Vm);同时,因封顶保护电路(2)内部封顶电位(Vp)远高于上限电位(Vh)和下限电位('),使封顶保护电路(2)下限和上限保控端(VpJPVph)都输出低电位给或门电路(5)的输入端①和②;又因信号输入端(V1)电位高于底限电位(Vd),使探底安控或放大器电路⑶的输出端(VJ和放大复位端(DAR)也都输出低电位给或门电路(5)的输入端③和④,故此或门电路(5)的输出端(Vq)也输出低电位给互补式双稳态或施密特触发电路(6)的正触输入端(Vz)。所以,最后使互补式双稳态或施密特触发电路¢)的同相输出端(Vto)仍然保持输出高电位,反相输出端(Vfci)也仍然保持输出低电位,控制外围驱动电路或执行电路继续保持断电,停止工作状态。封顶垫底安控电路HLT666的放大复位端(DAR)输出低电位,表示电路仍然处于正常工作时的守备状态。
[0016]5.当输入端(V1)信号电位继续下降,低于其内部上限电位(Vh)和下限电位('),但高于其内部底限电位(Vd)时,越限变换级差触控电路(I)的上差触控端(Vk)输出低电位给互补式双稳态或施密特触发电路¢)的正触输入端(Vz),或者越限变换级差触控电路(I)的下差触控端(Ve)输出高电位给互补式双稳态或施密特触发电路¢)的反触输入端(Vm);同时,因封顶保护电路(2)内部封顶电位(Vp)远高于上限电位(Vh)和下限电位('),使封顶保护电路⑵下限和上限保控端(Va和Vph)都输出低电位给或门电路(5)的输入端
①和②;又因信号输入端(V1)电位高于底限电位(Vd),使探底安控或放大器电路(3)的输出端(Vd。)和放大复位端(DAR)也都输出低电位给或门电路(5)的输入端③和④,故此或门电路(5)的输出端(Vq)也输出低电位给互补式双稳态或施密特触发电路(6)的正触输入端(Vz)0所以,最后又使互补式双稳态或施密特触发电路(6)返回到原来的工作状态,令其同相输出端(Vtci)输出低电位、反相输出端(Vfci)输出高电位,控制外围驱动电路或执行电路又开始通电工作。封顶垫底安控电路HLT666的放大复位端(DAR)输出低电位,表不电路处于正常工作时的守备状态。
[0017]6.当输入端(V1)信号电位下降极低(或对地短路),低于其内部底限电位(Vd)时,越限变换级差触控电路(I)的上差触控端(Vk)输出低电位给互补式双稳态或施密特触发电路(6)的正触输入端(Vz),或者越限变换级差触控电路(I)的下差触控端(Ve)输出高电位给互补式双稳态或施密特触发电路¢)的反触输入端(Vm);可能会使互补式双稳态或施密特触发电路(6)处于失控状态!同时,封顶保护电路(2)因内部封顶电位(Vp)远高于上限电位(Vh)和下限电位('),使封顶保护电路⑵下限和上限保控端(VPjPVPH)都输出低电位给或门电路(5)的输入端①和②,但正因为信号输入端(V1)电位低于底限电位(Vd),使探底安控或放大器电路⑶的输出端(VJ和放大复位端(DAR)也都输出高电位给或门电路(5)的输入端③和④,故此或门电路(5)的输出端(Vq)会输出高电位给互补式双稳态或施密特触发电路¢)的正触输入端(Vz)。所以,最后强迫互补式双稳态或施密特触发电路(6)的同相输出端(Vtci)输出高电位,反相输出端(Vro)输出低电位,控制外围驱动电路或执行电路立即断电,停止工作,防止了失控的发生。此时,封顶垫底安控电路HLT666的放大复位端(DAR)输出高电位,表示电路已进入防失控状态。若在封顶垫底控电路HLT666的放大复位端(DAR)端对地接发光二极管,可显示防失控状态。
[0018]7.若上限设置端(Vh)和或下限设置端(')对电源正极发生短路故障或受到外部高电位冲顶,可能会使互补式双稳态或施密特触发电路(6)处于失控状态!但正因为封顶保护电路⑵内部封顶电位(Vp)低于上限电位(Vh)和下限电位('),使封顶保护电路(2)的下限和上限保控端(VpJPVph)都输出高电位给或门电路(5)的输入端①和②,故此或门电路(5)的输出端(Vq)会输出高电位给互补式双稳态或施密特触发电路¢)的正触输入端(Vz)。所以,最后强迫互补式双稳态或施密特触发电路¢)的同相输出端(Vtci)输出高电位,反相输出端(Vfci)输出低电位,控制外围驱动电路或执行电路立即断电,停止工作,防止了失控的发生,确保控制安全。
[0019]8.当电路模块的输入和输出端及电源两极发生开路悬空、或相互短路故障时,也会进入防失控状态,强迫控制外围驱动电路或执行电路立即断电,停止工作,确保控制安全。
[0020]根据上述工作原理可见:本实用新型具有全面防失控能力,安全性能极高。
[0021]本实用新型的有益效果:
[0022]1.在完全兼容经典式555时基电路和三限位时基电路以及越低反控时基电路的所有功能之外,扩展了多项新的重要的防失控功能,使电路具备全面防失控能力,安全性能极高,能确保电器控制安全,可大大提升电器产品的实用价值。
[0023]2.由于封顶垫底安控电路HLT666的放大复位端DAR属于双向控制端,既可作为探底安控或信号放大的输出端,又可作为强制复位的输入端,因此,既有安控、复位的数字电路功能,又有放大弱信号的模拟电路功能;可见,明显超越了经典式555时基电路和三限位时基电路复位端的功能和性能很多;方便应用设计,可使电子整机产品成本低,性/价比尚O
[0024]3.由于上限设置端(Vh)和下限设置端(')都对外开放,因此,既可作为信号输入端口,又可从外部灵活设置或改变其内部固定的上下限电位和回差。又因为内部封顶电位(Vp)对上限电位(Vh)和下限电位有冲顶保护作用,所以,又使上限设置端(Vh)和下限设置端都可以兼作强制复位功能之用。可见,也明显超越了经典式555时基电路和三限位时基电路的功能和性能。
[0025]4.只用一个端口输入传感信号(V1),高低电位触发都有效,因而,可灵活适应不同特性的传感器,并使所接传感电路简化,应用简便。555时基电路设高、低电平输入两个端
□ O
[0026]5.由于电路输出级不采用RS触发器,而是采用互补式施密特触发器,不用输入脉冲触发,而是用输入电位触发,因而抗脉冲干扰能力更强,外围电路还可省掉抗干扰电容。
[0027]6.能灵活适应多种电器、电子产品的主要功能和安全控制所需,通用性强,用途广泛。
【附图说明】
[0028]图1是本实用新型中封顶垫底安控电路HLT666的结构框架图;
[0029]图2是本实用新型中封顶垫底安控电路HLT666的具体实施例1电路原理图;
[0030]图3是本实用新型中封顶垫底安控电路HLT666的具体实施例2电路原理图;
[0031]图4是本实用新型中封顶垫底安控电路HLT666的具体实施例3电路原理图;
[0032]图5是用图1电路作为核心模块设计的安全控温电器的应用实例电路原理图;
[0033]图6是用图1电路作为核心模块设计的安全控时电器的应用实例电路原理图。
[0034]图1中:(I)为越限变换级差触控电路、(2)为封顶保护电路、(3)为探底安控或放大器电路、⑷为垫底电路、(5)为或门电路、(6)为互补式双稳态或施密特触发电路。
【具体实施方式】
[0035]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的具体说明。
[0036]一、本实用新型中具体实施例1、2、3的结构框架图,如图1所示,所述的封顶垫底安控电路HLT666是由越限变换级差触控电路(I)、封顶保护电路(2)、探底安控或放大器电路(3)、垫底电路(4)、或门电路(5)、互补式双稳态或施密特触发电路(6)构成,或者由功能等效的单片机程序控制电路构成;所述的越限变换级差触控电路(I)的上限设置端(Vh)和下限设置端可连接外围串联电阻的上下分压点设置上限电位和下限电位,也可以不连接外围电路、由本身内部电路确定上下限位,越限变换级差触控电路(I)的信号输入端(V1)用于连接外围电路输入信号、或传感器信号、或电容的充放电定时信号,越限变换级差触控电路(I)的底限设置端(Vd)电位和探底安控或放大器电路(3)的底限设置端(Vd)电位都由垫底电路(4)连接设置,越限变换级差触控电路(I)的级差触控输出端包括的上差触控端和或下差触控端连接互补式双稳态或施密特触发电路¢)的正触输入端(Vz)和或反触输入端(Vm);所述的封顶保护电路(2)的上限输入端(Vh)和下限输入端还分别与越限变换级差触控电路⑴的上限设置端(Vh)和下限设置端(')并联;所述的探底安控或放大器电路(3)的信号输入端(V1)还与越限变换级差触控电路(I)的信号输入端(V1)并联;所述的封顶保护电路⑵的下限保控端(Va)和上限保控端(Vph)分别连接或门电路
(5)的输入端①和②,探底安控或放大器电路(3)的输出端(Vd。)连接或门电路(5)的输入端③,封顶垫底安控电路HLT666的放大复位端(DAR)连接或门电路(5)的输入端④,或门电路(5)的输出端(Vq)连接互补式双稳态或施密特触发电路(6)的正触输入端(Vz);所述的封顶垫底安控电路HLT666的放大复位端(DAR)属于双向控制端,既可作为探底安控或放大信号的输出端,又可作为强制复位的输入端;所述的互补式双稳态或施密特触发电路
(6)的同相输出端(Vtci)和反相输出端(Vfci)作为两个互补式输出分别连接控制外围驱动电路或执行开关电路。
[0037]二、对实施例1的具体说明:
[0038]实施例1的具体电路原理图,如图2所示,所述的越限变换级差触控电路(I)包括运算放大器A4、A5和分压设限电阻Rl、R2、R3与变换级差电阻R9、R13、R15,所述的封顶保护电路(2)包括运算放大器A6、A7和稳压二极管WDl及电阻R10、R11、R12,所述的探底安控或放大器电路(3)包括运算放大器A3和电阻R4、R5,所述的垫底电路(4)包括稳压二极管WD2,所述的或门电路(5)包括二极管D1、D2、D3、D4,所述的互补式双稳态或施密特触发电路(6)包括运算放大器Al、A2和稳压二极管WD3与电阻R6、R7、R8及抗干扰电容Cl ;所述的电阻R2串联在电阻R1、R3之间,电阻R3另一端连接稳压二极管WD2负极,稳压二极管WD2正极接电路地端(GND),电阻Rl另一端接电源输入端正极(V+),电阻Rl、R2的连接点作为上限输入端(Vh)接运算放大器A5的反相(-)输入端和运算放大器A6的正相(+)输入端,电阻R2、R3的连接点作为下限输入端(VJ接运算放大器A4的反相(-)输入端和运算放大器A7的正相(+)输入端,电阻R3与稳压二极管WD2负极的连接点作为底限设置端(Vd)接电阻R4,电阻R4另一端接运算放大器A3的正相(+)输入端,运算放大器A3的反相(-)输入端和运算放大器A4、A5的两正相⑴输入端并联,作为信号输入端(V1);所述的运算放大器A6和A7的两个反相(_)输入端和稳压二极管WDl正极与电阻RlO的并联接点作为封顶设置端(Vp),电阻RlO另一端接电路地端(GND),稳压二极管WDl负极接电源输入端正极(V+),运算放大器A6输出的上限保控端(Vph)端连接二极管D2正极和电阻R12,运算放大器A7输出的下限保控端(Va)连接二极管Dl正极和电阻R11,电阻Rll和电阻R12另一端接电源输入端正极(V+);所述的运算放大器A3的输出端(Vd。)连接二极管D3正极和电阻R5,电阻R5另一端接二极管D4正极和放大复位端(DAR);所述的二极管D1、D2、D3、D4的负极并联接点作为或门电路(5)的输出端(Vq)连接互补式双稳态或施密特触发电路(6)的正触输入端(Vz),该正触输入端(Vz)就是运算放大器Al的正相(+)输入端和运算放大器A2的反相(-)输入端的连接点,该正触输入端(Vz)还连接电阻R9、R13、R15的并联结点,该并联结点作为越限变换级差触控电路(I)输出的上差触控端(Vk),电阻R9另一端接电源输入端正极(V+),电阻R13另一端接运算放大器A4的输出端(VJ,电阻R15另一端接运算放大器A5的输出端(VH。);所述的运算放大器Al的反相(-)输入端和运算放大器A2的正相(+)输入端的连接点,作为互补式双稳态或施密特触发电路出)的反触输入端(Vm),还连接电阻R6、R7、R8和稳压二极管WD3负极与电容Cl,电阻R6另一端接运算放大器A2的输出端(Vfo),电阻R7和电容Cl另一端与稳压二极管WD3负极接电源输入端负极(V_),即外接电路地端(GND),电阻R8另一端接电源输入端正极(V+),运算放大器A2的输出端(VF。)作为互补式双稳态或施密特触发电路(6)的反相输出端(VF。),运算放大器Al的输出端(Vtq)作为互补式双稳态或施密特触发电路¢)的同相输出端(Vtci)。
[0039]实施例1电路工作原理和功能:
[0040]1.电路上电之初,当输入端(V1)信号电位低于其内部上限电位(Vh)和下限电位
(I),但高于其内部底限电位(Vd)时,运算放大器A4的输出端(VJ和运算放大器A5的输出端(VH。)都输出低电位,使越限变换级差触控电路⑴的上差触控端(Vk)输出低电位给互补式双稳态或施密特触发电路(6)的正触输入端(Vz),同时,因内部封顶电位(Vp)远高于上限电位(Vh)和下限电位(VJ,使运算放大器A6输出的上限保控端(Vph)端和运算放大器A7输出的下限保控端(Va)都输出低电位给或门电路(5)的输入端①和②;又因信号输入端(V1)电位高于底限电位(Vd),使运算放大器A3的输出端(Vd。)和放大复位端(DAR)也都输出低电位给或门电路(5)的输入端③和④,故此或门电路(5)的输出端(Vq)无高电位输出给互补式双稳态或施密特触发电路¢)的正触输入端(Vz)。又由于运算放大器Al的反相㈠输入端和运算放大器A2的正相⑴输入端的连接点,作为互补式双稳态或施密特触发电路(6)的反触输入端(Vm),其电位被电阻R6、R7、R8置位于2/3V+左右,高于运算放大器Al的正相⑴输入端和运算放大器A2的反相㈠输入端的连接点一一正触输入端(Vz)的低电位,所以,最后使互补式双稳态或施密特触发电路(6)的同相输出端(Vtci)输出低电位、反相输出端(Vfci)输出高电位,控制外围驱动电路或执行电路通电工作。封顶垫底安控电路HLT666的放大复位端(DAR)输出低电位,表不电路处于正常工作时的守备状态。
[0041]2.当输入端(V1)信号电位上升,高于下限电位(yL)和底限电位(vd),但仍然低于其内部上限电位(Vh)时,运算放大器A4输出端(VJ输出高电位,运算放大器A5的输出端(Vho)输出低电位,使越限变换级差触控电路(I)的上差触控端(Vk)输出电位上升到1/2V+左右,送给互补式双稳态或施密特触发电路(6)的正触输入端(Vz);同时,因内部封顶电位(Vp)远高于上限电位(Vh)和下限电位('),使运算放大器A6输出的上限保控端(Vph)端和运算放大器A7输出的下限保控端(Va)都输出低电位给或门电路(5)的输入端①和②;又因信号输入端(V1)电位高于底限电位(Vd),使运算放大器A3的输出端(Vd。)和放大复位端(DAR)也都输出低电位给或门电路(5)的输入端③和④,故此或门电路(5)的输出端(Vq)无高电位给互补式双稳态或施密特触发电路(6)的正触输入端(Vz)。又由于运算放大器Al的反相(_)输入端和运算放大器A2的正相(+)输入端的连接点,作为互补式双稳态或施密特触发电路(6)的反触输入端(Vm),其电位被电阻R6、R7、R8置位于2/3V+左右,仍然高于运算放大器Al的正相⑴输入端和运算放大器A2的反相㈠输入端的连接点一一正触输入端(VZ)的电位(1/2V+左右),所以,最后使互补式双稳态或施密特触发电路(6)的同相输出端(Vtci)仍然保持输出低电位、反相输出端(Vfci)也仍然保持输出高电位,控制外围驱动电路或执行电路继续保持通电工作状态。封顶垫底安控电路HLT666的放大复位端(DAR)输出低电位,表示电路仍然处于正常工作
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