专利名称：用于控制器的保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及保护电路，更具体地涉及用于控制器的保护电路。
背景技术：
在工程车辆控制器中，模拟量电压输入，4-20mA电流信号输 入，开关量输入以及高速计数输入是输入端口分离的，模拟量电压 输入以及4-20mA电流信号不带电压保护。通常采用光电隔离的技 术来实现开关量输入以及高速技术输入，成本较好。因此，为了解 决输入点资源利用率低的技术问题，为了降低硬件成本，实现输入 点稳定可靠的技术效果。存在着对用于控制器的保护电路的需求。
实用新型内容
为了解决上述技术问题至少之一，本实用新型提供了一种用于 控制器的保护电路，用于对控制器进行过电保护，包括限流分压 器，用于对输入信号进行限流分压，输出第一信号；滤波限压器， 用于对所述第一信号进行滤波限流处理，输出第二信号；滤波整形 器，用于对所述第二信号进行滤波整形处理，输出第三信号；开关 装置，响应于所述第三信号进行开关动作。
在一个实施例中，所述限流分压器包括第一电阻Rl、第二电 阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和第二电容C2，其中，所述第一电阻R1的第一端为所述控制器电路的输入端，所述第一电阻R1 的第二端连^矣至所述第一电容Cl的第一端以及所述第二电阻R2 的第一端，第二电容C2的第一端连4矣至所述第二电阻R2的第二端， 所述第三电阻R3的第一端连4妻至所述第二电阻的第二端，所述第 一电容Cl的第二端、所述第二电容C2的第二端和所述第三电阻 R3的第二端均4妄地。
在另一个实施例中，所述第一电阻Rl的阻4直、所述第二电阻 R2的阻值和所述第三电阻R3的阻值均大于等于10kQ且小于等于 40kQ，所述第一电容C1的电容值和所述第二电容C2的电容值均 大于等于IOOOPF，工作电压均大于等于50V。所述滤波限压器为跟 随器U1。
所述滤波整形器包括比较器和第四电阻R4，所述第三信号为 标准方波信号，所述第四电阻R4连接在所述比较器的输出端和参 考电压之间。所述第四电阻R4的阻j直大于等于5kQ且小于等于 雨kQ 。 .
所述开关装置包括晶体管Ql、第六电阻R6和第七电阻R7, 其中，所述滤波整形器通过所述第六电阻R6连接至所述晶体管Ql 的栅极，所述晶体管Ql的漏才及通过所述第七电阻R7连^妄至所述控 制器电路的输入端，所述晶体管Ql的源极接地。所述第六电阻R6 的阻^直大于等于1D且小于等于100Q,所述第七电阻R7的阻值大 于等于230Q且小于等于所述晶体管Ql为MOS管，其内 阻小于IOQ。所述3艮随器Ul为通用运算方t大器，其内阻小于10 。。在所述第三信号大于阈值时，所述开关电路断开，实现对控制 器的保护。
从而，解决了输入点资源利用率低的技术问题，降低了硬件成 本，实现了#命入点稳、定可靠的4支术效果。
通过
以下结合附图的具体描述可以更清楚;也理解本实用新型 的上述和其4也方面、特4正以及其他优点。
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的保护电路的框以及
图2示出了图1示出的^f呆护电路的电路图。
具体实施方式
下面将参考附图具体描述本实用新型的示例性实施例。
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的保护电路的框图。
用于控制器的保护电路100用于对控制器进行过电保护，包括 限流分压器102，用于对输入信号进行限流分压，输出第一信号； 滤波限压器104，用于对所述第一信号进行滤波限流处理，输出第 二信号；滤波整形器106,用于对所述第二信号进行滤波整形处理， 输出第三信号；开关装置108，响应于所述第三信号进行开关动作。
具体电i 各图如图2所示。所述限流分压器102包4舌第一电阻 Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和第二电容C2，其 中，所述第一电阻Rl的第一端为所述控制器电路的输入端，所述 第一电阻R1的第二端连接至所述第一电容C1的第一端以及所述第 二电阻R2的第一端，第二电容C2的第一端连接至所述第二电阻 R2的第二端，所述第三电阻R3的第一端连接至所述第二电阻的第 二端，所述第一电容C1的第二端、所述第二电容C2的第二端和所 述第三电阻R3的第二端均4妄i也。所述第一电阻R1的阻值、所述第二电阻R2的阻〗直和所述第三 电阻R3的阻值均大于等于10kQ且小于等于40kQ，所述第一电容 Cl的电容值和所述第二电容C2的电容4直均大于等于1000PF，工 作电压均大于等于50V。所述滤波限压器为^艮随器U1。
所述滤波整形器包括比较器和第四电阻R4，所述第三信号为 标准方波信号，所述第四电阻R4连接在所述比较器的输出端和参 考电压之间。所述第四电阻R4的阻值大于等于5kQ且小于等于
iookn。
所述开关装置包4舌晶体管Ql、第六电阻R6和第七电阻R7， 其中，所述滤波整形器通过所述第六电阻R6连接至所述晶体管Ql 的栅^L，所述晶体管Ql的漏4及通过所述第七电阻R7连4妄至所述控 制器电路的输入端，所述晶体管Ql的源极接地。所述第六电阻R6 的阻^直大于等于1Q且小于等于IOOQ，所述第七电阻R7的阻值大 于等于230Q且小于等于250Q，所述晶体管Ql为MOS管，其内 阻小于IOD。所述跟随器Ul为通用运算放大器，其内阻小于10 Q。在所述第三信号大于阈值时，所述开关电路断开，实现对控制 器的^f呆护。
控制器采用的CPU是英飞凌的TC1796,内核电压为+1.5V, 外围电压为+3.3V,才莫拟量参考电压为+3.3V。工禾呈车辆正常工作电 压为+24V系统。INPUT开关量输入以及高速计数输入有高电平有 效电压为大于+5V，低电平有效电压小于+5V。；溪拟量输入电压范 围0—IOV， 4一20mA电流信号对应才莫拟量电压为1—5V。模拟量 电压输入，4-20mA电流信号输入，开关量输入以及高速计数输入 共用一个l命入端口。
开关量高速计数模拟量输入经过Rl-33kQ, R2=33kQ， R3=33k Q, C1=1000PF, C2=1000PF进4亍I1型滤波限流分压，进入U2(LM2902)跟随器进行隔离滤波限压，使输入电压不超过TC1796的 外围4妄口最高电压+3.78V。
经过U2(LM2902)运》丈器组成的i 艮随器后，一3各AN1进入 TC1796的AD输入模块进行模拟量采集。 一路进入U2(LM2901) 比较器进行滤波整形处理，使高速计数以及开关量变成标准的方波 信号。 一路信号进入TC1796的GTPA时间阵列模块，进行开关量， 高数计数采集。
一路信号通过R6进入Ql(MOS管BS170)的棚"f及，对电流信号 采集电阻R6进行接地控制。利用U2(LM2901)比较器的作用，对 4-20mA电流信号采集进行石更件保护处理。在通用控制器上电瞬间， 利用U2(LM2901)比较器的输出是开漏输出，通过上拉电阻R4使 U2(LM2901)的输出管退1脚在通用控制器上电瞬间为高电平，通过 R6打开Ql(MOS管BS170), 4吏R7( 2010封装)的250欧姆电阻招: 地。这样就完成了 4-20mA电流信号釆集，如果输入不是4-20mA 电流信号，只要电压大于5V，通过U2(LM2901)比4交器就会关闭 Ql(MOS管BS170), 乂人而"f吏釆集电流电阻R7与;也断开，达到了併 护分离的作用。
器件适用参数范围
10k<=Rl<=40k , 10k<=R2<=40k , 10k<=R3<=40k ， 5k<=R4<=100k
1欧姆<=116<=画欧姆；
R7: 230欧姆<=117<=250欧姆
Ql为MOS管，内阻小于10欧姆Ul为通用运》文
U2为通用比4交器
CI: C1>=1000PF,工作电压〉-50V
C2: C2>=1000PF，工作电压〉-50V
该i殳计电路适用于ft入电压范围为0—80V范围。
通过才艮据本实用新型的电路，能实现才莫拟量电压输入，4-20mA 电流信号输入，开关量输入以及高速计数输入共用 一个输入端口 。 输入信号稳定可靠，成本低，并且可以进行错误电压输入自我保护。
尽管已经描述了本实用新型的不同实施例，但是对于本领域技 术人员来说，在本实用新型的范围内可能存在更多的实施例和实现 方式。
权利要求1.一种用于控制器的保护电路，用于对控制器进行过电保护，其特征在于，包括限流分压器，用于对输入信号进行限流分压，输出第一信号；滤波限压器，用于对所述第一信号进行滤波限流处理，输出第二信号；滤波整形器，用于对所述第二信号进行滤波整形处理，输出第三信号；开关装置，响应于所述第三信号进行开关动作。
2. 根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述限流分压器包4舌第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和第二电容C2，其中，所述第一电阻R1的第一端为所述控制器电路的输入端，所述第一电阻R1的第二端连接至所述第一电容C1的第一端以及所述第二电阻R2的第一端，第二电容C2的第一端连接至所述第二电阻R2的第二端，所述第三电阻R3的第一端连4妄至所述第二电阻的第二端，所述第一电容C1的第二端、所述第二电容C2的第二端和所述第三电阻R3的第二端均接地。
3. 根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述第一电阻Rl的阻值、所述第二电阻R2的阻值和所述第三电阻R3的阻值均大于等于10kQ且小于等于40kQ,所述第一电容C1的电容值和所述第二电容C2的电容值均大于等于1000PF,工作电压均大于等于50V。
4. 根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述滤波限压器为跟随器U1。
5. 根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述滤波整形器包括比较器和第四电阻R4，所述第三信号为标准方波信号，所述第四电阻R4连接在所述比较器的输出端和参考电压之间。
6. 才艮据权利要求5所述的保护电路，其特征在于，所述第四电阻R4的阻值大于等于5kQ且小于等于100kD。
7. 根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述开关装置包4舌晶体管Q1、第六电阻R6和第七电阻R7，其中，所述滤波整形器通过所述第六电阻R6连4妾至所述晶体管Ql的栅极，所述晶体管Ql的漏才及通过所述第七电阻R7连4妻至所述控制器电路的输入端，所述晶体管Ql的源籾j妻;也。
8. 根据权利要求7所述的保护电路，其特征在于，所述第六电阻R6的阻值大于等于1Q且小于等于IOOQ,所述第七电阻R7的阻值大于等于230Q且小于等于250Q，所述晶体管Ql为MOS管，其内阻小于10Q。
9. 根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述跟随器Ul为通用运算》丈大器，其内阻小于10Q。
10. 根据权利要求1至9任一项所述的保护电路，其特征在于，在所述第三信号大于阈值时，所述开关电路断开，实现对控制器的保护。
专利摘要本实用新型提供了一种用于控制器的保护电路，用于对控制器进行过电保护，包括限流分压器，用于对输入信号进行限流分压，输出第一信号；滤波限压器，用于对所述第一信号进行滤波限流处理，输出第二信号；滤波整形器，用于对所述第二信号进行滤波整形处理，输出第三信号；开关装置，响应于所述第三信号进行开关动作。通过根据本实用新型的电路，能实现模拟量电压输入，4-20mA电流信号输入，开关量输入以及高速计数输入共用一个输入端口。输入信号稳定可靠，成本低，并且可以进行错误电压输入自我保护。
文档编号H02H3/20GK201408979SQ20092010663
公开日2010年2月17日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者朱关德, 亮 李, 王治国, 俊 甘, 高孝宛 申请人:北京易斯路电子有限公司