一种具有直流分量的功放保护电路的制作方法

本发明涉及高压直流电源技术领域，且更具体地涉及一种具有直流分量的功放保护电路。

背景技术：

目前，高压直流广泛存在于各种精密电子系统中，诸如：静电除尘、激光发生器、臭氧发生器、高压检测等各个领域的设备中，由于高压直流输入的方式不同，常规在高压直流输出时会出现带有直流的情况，负载带有直流是非常危险的事情，严重时会将负载烧掉，对于用户来说存在很大的安全隐患。

技术实现要素：

针对上述所提及的技术问题，本发明的目的在于提供一种具有直流分量的功放保护电路，能够检测电流中的直流功放，当电路中带有直流功放时，负载会自动断电，从而起到了负载保护的目的。

本发明采用以下技术方案：一种具有直流分量的功放保护电路，包括直流采样检测电路、锁存电路和继电器控制电路，其中所述直流采样检测电路包括基于光耦电路保护的第一检测电路和第二检测电路，且所述直流采样检测电路的输入端为输入信号，所述直流采样检测电路的输出端与所述锁存电路的输入端连接，所述锁存电路的输出端与所述继电器控制电路的输入端连接。

作为本发明进一步的技术方案，所述第一检测电路和第二检测电路为包括基于线性光耦tlp320系列的检测电路，其中所述第一检测电路包括第一光耦电路u1，所述第一光耦电路u1的第一引脚输入端连接有第一电阻r1和第二电阻r2，所述第一光耦电路u1的第二引脚连接有第三电阻r3，且所述第三电阻r3的输入端连接直流电压15v的g端零端，所述第一光耦电路u1的第二引脚输入端且处于所述第三电阻r3的输出端与第一电阻r1的输出端且处于第二电阻r2的输入端之间连接有串联电解电容第一电容c1和第二电容c2，所述第一光耦电路u1的第三引脚连接+15v直流电压，所述第一光耦电路u1的第四引脚输出为第一隔离信息输出端；所述第二检测电路包括第二光耦电路u2，所述第二光耦电路u2的第一引脚连接有串联连接的第四电阻r4和第一二极管d1、串联连接的第五电阻r5和第二极管d2，其中串联连接的第四电阻r4和第一二极管d1与串联连接的第五电阻r5和第二极管d2并联连接，所述第二光耦电路u2的第二引脚连接直流电压15v的g端零端，所述第二光耦电路u2的第三引脚连接+15v直流电压，所述第二光耦电路u2的第四引脚为第二隔离信息输出端。

作为本发明进一步的技术方案，所述第一隔离信息输出端连接有第三二极管d3，所述第二隔离信息输出端连接有第四二极管d4，所述第三二极管d3和第四二极管d4的输出端为所述锁存电路的输入端。

作为本发明进一步的技术方案，所述锁存电路为基于s-r锁存器的锁存电路。

作为本发明进一步的技术方案，所述锁存电路的输出端通过第三光耦电路u5与所述继电器控制电路连接。

作为本发明进一步的技术方案，所述继电器控制电路为基于并联连接的第一继电器开关k1和第二继电器开关k2的控制电路。

作为本发明进一步的技术方案，所述第三光耦电路u5的第一引脚连接+15v电压，所述第三光耦电路u5的第二引脚连接所述锁存电路的输出端，所述第三光耦电路u5的第三引脚连接电阻r9，所述电阻r9与所述第一继电器开关k1和第二继电器开关k2并联连接，所述第一继电器开关k1和第二继电器开关k2还并联连接有第六二极管d6，所述第六二极管d6的正极与晶体管q1的集电极连接，所述晶体管q1的发射极连接直流电压24v的g端零端，所述晶体管q1的基极与所述第三光耦电路u5的第四引脚连接，所述晶体管q1的集电极与所述电阻r9的输出端之间还串联连接有电阻r10和发光二极管d7。

积极有益效果：

本发明通过第一检测电路中混合的直流量，然后通过第一光耦电路u1进行隔离保护，通过第二检测电路中的高压负载，当电压过高时，第二光耦电路被驱动，锁存电路将二者输送的信息进行锁存，继电器控制电路根据电路中的信息进行控制，当电路输出有直流时，继电器开关（第一继电器开关k1和第二继电器开关k2）控制负载断开，从而起到保护的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1为本发明一种具有直流分量的功放保护电路的方框原理示意图；

图2为本发明一种具有直流分量的功放保护电路的电路原理示意图；

图3为本发明一种具有直流分量的功放保护电路中光耦的引脚示意图；

在图3中，其中1-阳极，2-阴极，3-发射极，4-集电极。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种具有直流分量的功放保护电路，包括直流采样检测电路、锁存电路和继电器控制电路，其中所述直流采样检测电路包括基于光耦电路保护的第一检测电路和第二检测电路，且所述直流采样检测电路的输入端为输入信号，所述直流采样检测电路的输出端与所述锁存电路的输入端连接，所述锁存电路的输出端与所述继电器控制电路的输入端连接。在本发明中，直流采样检测电路主要检测电路中的直流含量和高压情况，在本发明中，所述第一检测电路和第二检测电路为包括基于线性光耦tlp320系列的检测电路，其中所述第一检测电路包括第一光耦电路u1，所述第一光耦电路u1的第一引脚输入端连接有第一电阻r1和第二电阻r2，所述第一光耦电路u1的第二引脚连接有第三电阻r3，且所述第三电阻r3的输入端连接直流电压15v的g端零端，所述第一光耦电路u1的第二引脚输入端且处于所述第三电阻r3的输出端与第一电阻r1的输出端且处于第二电阻r2的输入端之间连接有串联电解电容第一电容c1和第二电容c2，所述第一光耦电路u1的第三引脚连接+15v直流电压，所述第一光耦电路u1的第四引脚输出为第一隔离信息输出端；所述第二检测电路包括第二光耦电路u2，所述第二光耦电路u2的第一引脚连接有串联连接的第四电阻r4和第一二极管d1、串联连接的第五电阻r5和第二极管d2，其中串联连接的第四电阻r4和第一二极管d1与串联连接的第五电阻r5和第二极管d2并联连接，所述第二光耦电路u2的第二引脚连接直流电压15v的g端零端，所述第二光耦电路u2的第三引脚连接+15v直流电压，所述第二光耦电路u2的第四引脚为第二隔离信息输出端。

在电路中第一检测电路输出端，当交流中混有直流1.0v时，第一光耦电路u1的输出为1.75v；当交流中混有直流1.5v时，第一光耦电路u1的输出为4.5v；当交流中混有直流2.0v时，第一光耦电路u1的输出为7.85v；当交流中混有直流2.1v时，第一光耦电路u1的输出为8.6v，因此根据第一检测电路输出端（第一光耦电路u1的电压值可判定电路中混有的直流量。第二光耦电路u2中如果电压过高，则u2被驱动。然后第一光耦电路u1和第二光耦电路u2的输出信息被输出到锁存电路进行锁存。

在上述实施例中，电路中的光耦起到电气隔离的要求，信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。本发明采用tlp320系列光耦，其优点为单向传输信号，输入端与输出端完全实现了电气隔离，抗干扰能力强，使用寿命长，传输效率高。它广泛用于电平转换、信号隔离、级间隔离、开关电路、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(ssr)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。

光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏(三极)管封装在一起。发光二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏管转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，这样既耦合传输了信号，又有隔离作用。

在本发明中，所述第一隔离信息输出端连接有第三二极管d3，所述第二隔离信息输出端连接有第四二极管d4，所述第三二极管d3和第四二极管d4的输出端为所述锁存电路的输入端。

在本发明中，所述锁存电路为基于s-r锁存器的锁存电路。锁存器就是把当前的状态锁存起来,使信号输入端送出的数据在接口电路的输出端保持一段时间锁存后状态不再发生变化。同一个sr出现不同的q值可能有两种情况：1、该锁存器有异步清零端。当异步清零端有效时不论sr是什么电平，输出q都是‘0’。2、锁存器工作中出现s和r，其有两个能保持稳定的状态，分别用来表示逻辑0和逻辑1，在适当输入信号作用下，可从一种状态翻转到另一种状态，在输入信号取消后，能将获得的新状态保存下来。

在本发明中，所述锁存电路的输出端通过第三光耦电路u5与所述继电器控制电路连接。所述继电器控制电路为基于并联连接的第一继电器开关k1和第二继电器开关k2的控制电路。在本发明中，所述第三光耦电路u5的第一引脚连接+15v电压，所述第三光耦电路u5的第二引脚连接所述锁存电路的输出端，所述第三光耦电路u5的第三引脚连接电阻r9，所述电阻r9与所述第一继电器开关k1和第二继电器开关k2并联连接，所述第一继电器开关k1和第二继电器开关k2还并联连接有第六二极管d6，所述第六二极管d6的正极与晶体管q1的集电极连接，所述晶体管q1的发射极连接直流电压24v的g端零端，所述晶体管q1的基极与所述第三光耦电路u5的第四引脚连接，所述晶体管q1的集电极与所述电阻r9的输出端之间还串联连接有电阻r10和发光二极管d7。在具体实施时，继电器控制电路根据电路中的信息进行控制，当电路输出有直流时，继电器开关（第一继电器开关k1和第二继电器开关k2）控制负载断开，从而起到保护的作用。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。