特触发电路(6)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(2)的下限保控端(VpJ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(VJ连接或门电路(5)的输入端③，封顶垫底安控电路的放大复位端(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￠)的正触输入端(Vz);所述的封顶垫底安控电路的放大复位端(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。
2.根据权利要求1所述的一种封顶垫底安控电路，其特征在于: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R1、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01、02、03、04，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R1、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(+)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㈠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㈠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)，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(VF。)，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(Vtci)作为互补式双稳态或施密特触发电路(6)的同相输出端(Vtci)。
3.根据权利要求1所述的一种封顶垫底安控电路，其特征在于:所述的越限变换级差触控电路(I)包括运算放大器2A4、电压比较器2B3和分压设限电阻2R1、2R2、2R3与变换级差电阻2R13、2R15，所述的封顶保护电路⑵包括电压比较器2B1、2B2和稳压二极管2WD1及电阻2R10、2R11、2R12，所述的探底安控或放大器电路(3)包括运算放大器2A3和电阻2R4、2R5，所述的垫底电路(4)包括稳压二极管2WD2，所述的或门电路(5)包括二极管2D1、2D2、2D3、2D4，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2A1、2A2和稳压二极管2WD3与电阻2R6、2R7、2R8及抗干扰电容2C1 ;所述的电阻2R2串联在电阻2R1、2R3之间，电阻2R3另一端连接稳压二极管2WD2负极，稳压二极管2WD2正极接电路地端(GND)，电阻2R1另一端接电源输入端正极(V+)，电阻2R1、2R2的连接点作为上限输入端(Vh)接电压比较器2B1、2B2的两个正相⑴输入端，电阻2R2、2R3的连接点作为下限输入端(\)接运算放大器2A4的反相㈠输入端和电压比较器2B1的正相⑴输入端，电阻2R3与稳压二极管2WD2负极的连接点作为底限设置端(Vd)接电阻2R4，电阻2R4另一端接运算放大器2A3的正相(+)输入端，运算放大器2A3和电压比较器2B3的两个反相(-)输入端与运算放大器2A4的正相(+)输入端并联，作为信号输入端(V1);所述的电压比较器2B1、2B2的两个反相(_)输入端和稳压二极管2WD1正极与电阻2R10的并联接点作为封顶设置端(Vp)，电阻2R10另一端接电路地端(GND)，稳压二极管2WD1负极接电源输入端正极(V+)，电压比较器2B2输出的上限保控端(Vph)端连接二极管2D2正极和电阻2R12，电压比较器2B1输出的下限保控端(VpJ连接二极管2D1正极和电阻2R11，电阻2R11和电阻2R12另一端接电源输入端正极(V+)，所述的运算放大器2A3的输出端(VJ连接二极管2D3正极和电阻2R5，电阻2R5另一端接二极管2D4正极和放大复位端(DAR);所述的二极管2D1、2D2、2D3、2D4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2A1的正相(+)输入端和运算放大器2A2的反相㈠输入端的连接点，该正触输入端(Vz)还连接电阻2R13、2R15的并联结点，该并联结点作为越限变换级差触控电路⑴输出的上差触控端(2VK)，电阻2R13另一端接运算放大器2A4的输出端(VJ，电阻2R15另一端接电源输入端正极(V+);所述的电压比较器2B3的输出端(VH。)可以不串接任何元件直接作为下差触控端(2Ve)连接互补式双稳态或施密特触发电路￠)的反触输入端(Vm)，该反触输入端(Vm)就是运算放大器2A1的反相(-)输入端和运算放大器2A2的正相(+)输入端的并联结点，该并联结点还连接电阻2R6、2R7、2R8和稳压二极管2WD3负极与电容2C1，电阻2R6另一端接运算放大器2A2的输出端(Vfo)，电阻2R7和电容2C1另一端与稳压二极管2WD3负极接电源输入端负极(V_)，电阻2R8另一端接电源输入端正极(V+)，运算放大器2A2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2A1的输出端(Vtci)作为互补式双稳态或施密特触发电路(6)的同相输出端(Vto)。
4.根据权利要求1所述的一种封顶垫底安控电路，其特征在于:所述的越限变换级差触控电路(I)包括电压比较器3B3、3B4和分压设限电阻3R1、3R2、3R3与变换级差电阻3R9、3R13、3R15以及二极管3D15，所述的封顶保护电路⑵包括电压比较器3B1、3B2和稳压二极管3胃01及电阻31?10、31?11、1?12，所述的探底安控或放大器电路(3)包括运算放大器3A3和电阻3R4、3R5，所述的垫底电路(4)包括稳压二极管3WD2，所述的或门电路(5)包括二极管3D1、3D2、3D3、3D4，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3AU3A2和稳压二极管3WD3与电阻3R6、3R7、3R8及抗干扰电容3C1 ;所述的电阻3R2串联在电阻3R1、3R3之间，电阻3R3另一端连接稳压二极管3WD2负极，稳压二极管3WD2正极接电路地端(GND)，电阻3R1另一端接电源输入端正极(V+)，电阻3R1、3R2的连接点作为作为上限输入端(Vh)接电压比较器3B2、3B3的两个正相⑴输入端，电阻3R2、3R3的连接点作为下限输入端(Vl)接电压比较器3B1、3B4的两个正相⑴输入端，电阻3R3与稳压二极管3WD2负极的连接点作为底限设置端(Vd)接电阻3R4，电阻3R4另一端接运算放大器3A3的正相(+)输入端，运算放大器3A3的反相(-)输入端和电压比较器3B3、3B4的两个反相(-)输入端并联，作为信号输入端(V1);所述的电压比较器3B1、3B2的两个反相(-)输入端和稳压二极管3WD1正极与电阻3R10的并联接点作为封顶设置端(Vp)，电阻3R10另一端接电路地端(GND)，稳压二极管3WD1负极接电源输入端正极(V+)，电压比较器3B2输出的上限保控端(Vph)端连接二极管3D2正极和电阻3R12，电压比较器3B1输出的下限保控端(VpJ端连接二极管3D1正极和电阻3R11，电阻3R11和电阻3R12另一端接电源输入端正极(V+);所述的运算放大器3A3的输出端(VJ连接二极管3D3正极和电阻3R5，电阻3R5另一端接二极管3D4正极和放大复位端(DAR);所述的二极管3D1、3D2、3D3、3D4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￠)的正触输入端(Vz)，该正触输入端(Vz)就是运算放大器3A1的正相(+)输入端和运算放大器3A2的反相(-)输入端的连接点，该正触输入端(Vz)还连接电阻3R6、3R7、3R8，电阻3R6另一端接运算放大器3A1的输出端(Vto)，电阻3R7另一端接电源输入端负极(VJ，电阻3R8另一端接电源输入端正极(V+);所述的电阻3R9、3R13、3R15和二极管3D5正极的并联结点，作为越限变换级差触控电路(I)输出的下差触控端(3Ve)连接互补式双稳态或施密特触发电路￠)的反触输入端(Vm)，该反触输入端(Vm)就是运算放大器3A1的反相(-)输入端和运算放大器3A2的正相(+)输入端的并联结点，该反触输入端(Vm)还连接稳压二极管3WD3负极和电容3C1，稳压二极管3WD3正极与电容3C1另一端接电源输入端负极(VJ，电阻3R9另一端接电源输入端正极(V+)，电阻3R13另一端接电压比较器3B4的输出端(Vj，二极管3D5负极接电压比较器3B3的输出端(VH。)；所述的运算放大器3A1的输出端作为互补式双稳态或施密特触发电路出)的同相输出端(Vtci),运算放大器3A2的输出端作为互补式双稳态或施密特触发电路(6)的反相输出端(Vfo) ο
5.一种安全控温电器，是采用权利要求1所述的一种封顶垫底安控电路作为核心电路模块或器件而设计的安全控温应用实例，其特征在于:包括测温输入电路、控温设置电路、核心电路模块或器件、故障显示电路、积分驱动电路和执行电路；所述的测温输入电路包括热敏电阻1NTC、微调电阻1R1、可变电阻1R2、电阻1R3、稳压二极管WD3，所述的控温设置电路包括电阻1R4、1R5、1R6，所述的核心电路模块或器件就是封顶垫底安控电路，所述的故障显示电路就是发光二级管1LED，所述的积分驱动电路包括电阻1R7和1R8、二极管1D7和1D8、稳压二极管IWDl和1WD2、电容ICl和1C2、三极管ITVl和1TV2，所述的执行电路包括继电器IJ和二极管1D3 ;所述的热敏电阻INTC—端接直流电源电压12端、另一端接微调电阻1R1，微调电阻IRl另一端与电阻1R3的连接点(Vix)接可变电阻1R2，可变电阻1R2另一端接稳压二极管WD3的负极，稳压二极管WD3的正极接电路地端(GND)，电阻1R3另一端接核心电路模块的输入端(V1);所述的电阻1R5串联在电阻1R4和电阻1R6之间，电阻1R4另一端接直流电源电压V+1端，电阻1R6另一端接电路地端(GND)，电阻1R4和电阻1R5的连接点接核心电路模块的上限设置端(Vh)，电阻1R5和电阻1R6的连接点接核心电路模块的下限设置端;所述的核心电路模块的双向控制端(DAR)接发光二级管ILED正极，发光二级管ILED负极接电路地端(GND);所述的核心电路模块的电源正极输入端(V+)接直流电源电压￥+1端，核心电路模块的电源负极输入端(V_)接电路地端(GND)，核心电路模块的同相输出端(V?)连接电阻1R7和二极管1D7正极，核心电路模块的反相输出端(Vro)连接电阻1R8和二极管1D8负极；所述的电阻1R7另一端连接二极管1D7负极和电容ICl负极与稳压二极管IWDl正极，电阻1R8另一端连接二极管1D8正极和电容1C2正极与稳压二极管1WD2负极，稳压二极管IWDl负极接三极管ITVl基极，三极管ITVl发射极和电容ICl正极并接于直流电源电压13端，三极管ITVl集电极接二极管1D3负极和继电器IJ线圈一端，继电器IJ线圈另一端并接二极管1D3正极和三极管1TV2集电极，三极管1TV2基极接稳压二极管1WD2正极，三极管1TV2发射极和电容1C2负极并接于电路地端(GND);直流电路所需直流电源电压V+3> V+2> V+1;继电器IJ的常开触点开关IJ串接在交流电源火线L与电热器IWR之间，电热器IWR另一端接交流电源的零线N ;作为温度传感器的热敏电阻INTC外壳应与电热器IWR的外体既要保证紧贴导热，又要保证电气绝缘；所述的控温设置电阻1R4、1R5、1R6也可以取消不用，由核心电路模块内部电位确定上下限位。
6.一种安全控时电器，是采用权利要求1所述的一种封顶垫底安控电路作为核心电路模块或器件而设计的安全控时应用实例，其特征在于:包括积分输入电路、限位外设电路、核心电路模块或器件、故障显示电路、积分驱动电路和执行电路；所述的积分输入电路包括电位器1RB、电阻1R1、电阻1R3、充电电容1C3，所述的限位外设电路包括电阻1R4、1R5、1R6，所述的核心电路模块或器件就是封顶垫底安控电路，所述的故障显示电路就是发光二级管1LED，所述的积分驱动电路包括电阻1R7和1R8、二极管1D7和1D8、稳压二极管IWDl和1WD2、电容ICl和1C2、三极管ITVl和1TV2，所述的执行电路包括继电器IJ和二极管1D3 ；所述的电位器IRB —端接直流电源电压￥+2端、另一端接电阻1R1，电阻IRl另一端与电阻1R3的连接点(Vix)接充电电容1C3正极，充电电容1C3负极接电路地端(GND)，电阻1R3另一端接在核心电路模块的输入端(V1);所述的电阻1R5串联在电阻1R4和电阻1R6之间，电阻1R4另一端接直流电源电压V+1端，电阻1R6另一端接电路地端(GND)，电阻1R4和电阻1R5的连接点接核心电路模块的上限设置端(Vh)，电阻1R5和电阻1R6的连接点接核心电路模块的下限设置端(VJ ;所述的核心电路模块的双向控制端(DAR)接发光二级管ILED正极，发光二级管ILED负极接电路地端(GND);所述的核心电路模块的电源正极输入端(V+)接直流电源电压￥+1端，核心电路模块的电源负极输入端(V_)接电路地端(GND)，核心电路模块的输出端(Vto)连接电阻1R7和二极管1D7正极，核心电路模块的输出端(Vkj)连接电阻1R8和二极管1D8负极；所述的电阻1R7另一端连接二极管1D7负极和电容ICl负极与稳压二极管IWDl正极，电阻1R8另一端连接二极管1D8正极和电容1C2正极与稳压二极管1WD2负极，稳压二极管IWDl负极接三极管ITVl基极，三极管ITVl发射极和电容ICl正极并接于直流电源电压V+3端，三极管ITVl集电极接二极管1D3负极和继电器IJ线圈一端，继电器IJ线圈另一端并接二极管1D3正极和三极管1TV2集电极，三极管1TV2基极接稳压二极管1WD2正极，三极管1TV2发射极和电容1C2负极并接于电路地端(GND);直流电路所需直流电源电压V+3> V+2> V+1;继电器IJ的常开触点开关IJ串接在交流电源火线L与控时电器DQ之间，控时电器DQ另一端接交流电源的零线N ;所述的限位外设电阻1R4、1R5、1R6也可以取消不用，由核心电路模块内部电位确定上下限位。
【专利摘要】本实用新型涉及封顶垫底安控电路及其安全控温控时电器，所用技术方案：将越限变换级差电路与封顶保护电路的两VH端并联、两VL端并联，越限变换级差电路和探底安控或放大器电路的两输入端VI并联，由垫底电路设置越限变换级差电路和探底安控或放大器电路的底限Vd，越限变换级差电路的级差触控端接施密特触发电路的VZ端和或VM端，或门电路的输入端分别连接封顶保护电路的两输出和探底安控或放大器电路的输出Vdo及DAR端，或门电路的输出端VQ接施密特触发电路的VZ端，施密特触发电路的输出端VTO和VFO外接执行电路。本实用新型应用在温度、压力、水位、定时、测控电路中，能提高安全性能，避免失控事故，用途广泛。
【IPC分类】G05D23-20, G05B19-04
【公开号】CN204302679
【申请号】CN201420621876
【发明人】刘圣平
【申请人】刘圣平
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月16日