一种线缆接头放电、发热保护电路的制作方法

本实用新型涉及一种线缆监测保护技术，尤其是一种线缆接头放电、发热保护电路。

背景技术：

线缆监测保护是通过电子元器件的方式在线缆连接处设置监测设备，从而对线缆的输出电压、温度以及输出功率进行监测保护，确保工作时的安全性。

而线缆连接处会随着时间发生以下情况：1.在线缆与线缆连接时会随着使用时间的长短出现连接头松的现象，进而造成接触面积减少，贴合减弱的现象造成局部发生放电现象，从而产生安全隐患；2.在线缆连接头处是通过将传递的电压迁移到用电设备上，从而增大分支电压值，而产生的分支电路通过长时间的运转会增大功率的需求，当超出线缆输出功率值时会产生线缆表面持续升温，从而造成火灾隐患以及大面积的线缆故障，进而增大了维修成本。

技术实现要素：

实用新型目的：提供一种线缆接头放电、发热保护电路，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种线缆接头放电、发热保护电路，包括：电源模块、过载保护模块、温度监测模块、压力转换模块、比较运算模块、滤波模块，所述电源模块中温控开关st根据输出功率的变化控制供电电压的导通，而电容c1给下一级提供启动储存电压；所述过载保护模块中电流控制器u1用于防止主电路线路因过载导致保护器件过热损坏，而电容c3是消耗过电压能量，抑制电路的振荡，并联的电阻r3吸收电容的电能，防止电流的过放；所述温度监测模块将温度传感器与线缆接头表面固定测量电流输出量温度的变化，而电容c9作为温度补偿器件，改善电路的稳定；所述压力转换模块在线缆接头采用压力传感器，防止松脱出现放电现象；所述比较运算模块将检测信号转换电压输出信号，与设定的基准电压进行比较，生成相应的导通电压；所述滤波模块中电容c11、电容c2与运算放大器u7引脚并联对电压传输进行滤波，从而对线缆接头连接和输出功率进行保护检测，防止线缆接头松动出现放电现象以及超负荷供电出现发热。

在进一步的实施例中，所述电源模块包括熔断器fu1、熔断器fu2、温控开关st、电阻r1、电容c1、电阻r2、电容c7、二极管d1、电容c2，其中所述熔断器fu1一端与交流电ac火线端连接；所述熔断器fu1另一端与温控开关st一端连接；所述温控开关st另一端与电阻r1一端连接；所述电阻r1另一端分别与电容c1一端、电阻r2一端连接；所述电容c1另一端分别与熔断器fu2一端、地线gnd连接；所述熔断器fu2另一端与交流电ac零线连接；所述电阻r2另一端与电容c2一端；连接；所述电容c2另一端与地线gnd连接；所述电容c7负极端与二极管d1负极端连接；所述电容c7正极端与二极管d1正极端连接。

在进一步的实施例中，所述过载保护模块包括电阻r5、电阻r6、电容c4、电容c5、电阻r4、电阻r3、电容c3、电流控制器u1、电阻r7、电阻r8、电容c6、电阻r9、电阻r10、电感l1、晶体管q1，其中所述电阻r5一端分别与电流控制器u1引脚8、电感l1一端、电阻r2另一端、电容c2一端；所述电阻r5另一端分别与电阻r6一端、电容c3一端、电阻r3一端连接；所述电阻r6另一端分别与电容c4正极端、电容c5正极端、电流控制器u1引脚2、地线gnd连接；所述电容c4负极端分别与电容c5负极端、电阻r4一端连接；所述电阻r4另一端与电流控制器u1引脚5连接；所述电容c3另一端分别与电阻r3另一端、电流控制器u1引脚4连接；所述电阻r7一端与电流控制器u1引脚3连接；所述电阻r7另一端分别与电阻r9一端、晶体管q1引脚1连接；所述电阻r9另一端分别与电阻r10一端、电容c6负极端、电流控制器u1引脚1、电感l1另一端、地线gnd连接；所述电容c6正极端分别与电阻r8一端、电流控制器u1引脚7连接；所述电阻r8另一端分别与电阻r10另一端、晶体管q1引脚3连接；所述晶体管q1引脚2分别与电容c7正极端、二极管d1正极端连接。

在进一步的实施例中，所述温度监测模块包括电容c8、温度传感器u2、电容c9、电阻r11、电容c10、电阻r14、电阻r13、电阻r12、运算放大器u3，其中所述电容c8正极端分别与温度传感器u2引脚1、c7负极端、二极管d1负极端连接；所述电容c8负极端分别与温度传感器u2引脚2、电容c9一端、电容c10一端连接；所述电容c10另一端分别与电阻r11一端、电阻r12一端连接；所述电阻r11另一端分别与电容c9另一端、温度传感器u2引脚3连接；所述电阻r12另一端与运算放大器u3引脚3连接；所述运算放大器u3引脚2分别与电阻r13一端、电阻r14一端连接；所述电阻r13另一端与地线gnd连接；所述运算放大器u3引脚6与电阻r14另一端连接。

在进一步的实施例中，所述压力转换模块包括二极管d2、电阻r15、运算放大器u4、电阻r22、可变电阻rv1、电阻r16、二极管d3、电阻r17、电阻r18、微调电阻r21，其中所述二极管d2正极端分别与运算放大器u3引脚6、电阻r14另一端连接；所述二极管d2负极端与电阻r15一端连接；所述电阻r15另一端分别与电阻r22一端、运算放大器u4引脚2连接；所述电阻r22另一端与地线gnd连接；所述运算放大器u4引脚3分别与可变电阻rv1引脚3、电阻r17一端、电阻r18一端、压力传感器信号t1端连接；所述运算放大器u4引脚6分别与电阻r17另一端、电阻r16一端、可变电阻rv1引脚1和引脚2、微调电阻r21一端连接；所述微调电阻r21另一端与电阻r18另一端连接。

在进一步的实施例中，所述比较运算模块包括电阻r20、电阻r23、运算放大器u5、运算放大器u6、二极管d4、二极管d5、电阻r19、三极管q2、二极管d6，其中所述电阻r20一端分别与运算放大器u5引脚4、二极管d6正极端、电源+5v连接；所述电阻r20另一端分别与运算放大器u5引脚2、地线gnd连接；所述运算放大器u5引脚6与二极管d4正极端连接；所述二极管d4负极端分别与电阻r19一端、二极管d5负极端连接；所述二极管d5正极端与运算放大器u6引脚6连接；所述运算放大器u6引脚2分别与运算放大器u5引脚3、电阻r23一端、二极管d3负极端连接；所述运算放大器u6引脚7与地线gnd连接；所述运算放大器u6引脚3与电阻r25一端连接；所述电阻r25另一端与电源+5v连接；所述电阻r19另一端与三极管q2基极端连接；所述三极管q2集电极端与二极管d6负极端连接；所述三极管q2发射极端与输出端out连接。

在进一步的实施例中，所述滤波模块包括电容c12、运算放大器u7、电容c11、电阻r24，其中所述电阻r24一端与运算放大器u7引脚6、电容c12一端、电阻r23另一端、三极管q2发射极端、输出端out连接；所述电阻r24另一端分别与电容c11一端、运算放大器u7引脚3连接；所述电容c11另一端分别与运算放大器u7引脚4、地线gnd连接；所述电容c12另一端与运算放大器u7引脚2连接。

在进一步的实施例中，所述二极管d1、所述二极管d2、所述二极管d6型号均为稳压二极管；所述三极管q1、所述三极管q5型号均为pnp；所述三极管q2型号均为npn；所述电容c4、所述电容c5、所述电容c6、所述电容c7、所述电容c8型号均为电解电容；所述电流控制器u1型号为uc3842；所述温度传感器u2型号为lm35。

有益效果：本实用新型通过设计温度监测模块和压力转换模块，而温度监测模块利用温度传感器u2安装在线缆线接头处，从而输出功率时检测线缆表面产生的温度变换，再通过温度变换参数控制温控开关st的通断进行实现发热保护，再通过电容c9作为温度补偿器件，改善电路的稳定；而压力转换模块通过在线缆连接头处设置压力传感器，从而时刻检测线缆连接处的工作状态，防止连接头松动出现放电现象，而可变电阻rv1和微调电阻r21可以根据检测信号改变输出值，进而实现不同参数值的调节；为了防止在线缆连接头连接多个分支电路出现输出功率过载时，通过在电源模块和过载保护模块设置过载保护电路，而在电源模块中熔断器fu1和熔断器fu2分别串接在电路上，保证在熔断器fu1工作安全电压下才能实现电压的导通，而在过载保护模块中采用电流控制器u1根据电阻r7和电阻r8获取的反馈信号调节输出电流大小，从而控制输出功率，保护线缆出现的放电和发热的情况。

附图说明

图1是本实用新型模块电路分布图。

图2是本实用新型电源模块和过载保护模块电路图。

图3是本实用新型温度监测模块电路图。

图4是本实用新型压力转换模块电路图。

图5是本实用新型比较运算模块电路图。

图6是本实用新型滤波模块电路图。

具体实施方式

参见图1至图6所示，一种线缆接头放电、发热保护电路，包括：所述电源模块包括熔断器fu1、熔断器fu2、温控开关st、电阻r1、电容c1、电阻r2、电容c7、二极管d1、电容c2。

所述过载保护模块包括电阻r5、电阻r6、电容c4、电容c5、电阻r4、电阻r3、电容c3、电流控制器u1、电阻r7、电阻r8、电容c6、电阻r9、电阻r10、电感l1、晶体管q1。

所述温度监测模块包括电容c8、温度传感器u2、电容c9、电阻r11、电容c10、电阻r14、电阻r13、电阻r12、运算放大器u3。

所述压力转换模块包括二极管d2、电阻r15、运算放大器u4、电阻r22、可变电阻rv1、电阻r16、二极管d3、电阻r17、电阻r18、微调电阻r21。

所述比较运算模块包括电阻r20、电阻r23、运算放大器u5、运算放大器u6、二极管d4、二极管d5、电阻r19、三极管q2、二极管d6。

所述滤波模块包括电容c12、运算放大器u7、电容c11、电阻r24。

所述电源模块中所述熔断器fu1一端与交流电ac火线端连接；所述熔断器fu1另一端与温控开关st一端连接；所述温控开关st另一端与电阻r1一端连接；所述电阻r1另一端分别与电容c1一端、电阻r2一端连接；所述电容c1另一端分别与熔断器fu2一端、地线gnd连接；所述熔断器fu2另一端与交流电ac零线连接；所述电阻r2另一端与电容c2一端；连接；所述电容c2另一端与地线gnd连接；所述电容c7负极端与二极管d1负极端连接；所述电容c7正极端与二极管d1正极端连接。

所述过载保护模块中所述电阻r5一端分别与电流控制器u1引脚8、电感l1一端、电阻r2另一端、电容c2一端；所述电阻r5另一端分别与电阻r6一端、电容c3一端、电阻r3一端连接；所述电阻r6另一端分别与电容c4正极端、电容c5正极端、电流控制器u1引脚2、地线gnd连接；所述电容c4负极端分别与电容c5负极端、电阻r4一端连接；所述电阻r4另一端与电流控制器u1引脚5连接；所述电容c3另一端分别与电阻r3另一端、电流控制器u1引脚4连接；所述电阻r7一端与电流控制器u1引脚3连接；所述电阻r7另一端分别与电阻r9一端、晶体管q1引脚1连接；所述电阻r9另一端分别与电阻r10一端、电容c6负极端、电流控制器u1引脚1、电感l1另一端、地线gnd连接；所述电容c6正极端分别与电阻r8一端、电流控制器u1引脚7连接；所述电阻r8另一端分别与电阻r10另一端、晶体管q1引脚3连接；所述晶体管q1引脚2分别与电容c7正极端、二极管d1正极端连接。

所述温度监测模块中所述电容c8正极端分别与温度传感器u2引脚1、c7负极端、二极管d1负极端连接；所述电容c8负极端分别与温度传感器u2引脚2、电容c9一端、电容c10一端连接；所述电容c10另一端分别与电阻r11一端、电阻r12一端连接；所述电阻r11另一端分别与电容c9另一端、温度传感器u2引脚3连接；所述电阻r12另一端与运算放大器u3引脚3连接；所述运算放大器u3引脚2分别与电阻r13一端、电阻r14一端连接；所述电阻r13另一端与地线gnd连接；所述运算放大器u3引脚6与电阻r14另一端连接。

所述压力转换模块中所述二极管d2正极端分别与运算放大器u3引脚6、电阻r14另一端连接；所述二极管d2负极端与电阻r15一端连接；所述电阻r15另一端分别与电阻r22一端、运算放大器u4引脚2连接；所述电阻r22另一端与地线gnd连接；所述运算放大器u4引脚3分别与可变电阻rv1引脚3、电阻r17一端、电阻r18一端、压力传感器信号t1端连接；所述运算放大器u4引脚6分别与电阻r17另一端、电阻r16一端、可变电阻rv1引脚1和引脚2、微调电阻r21一端连接；所述微调电阻r21另一端与电阻r18另一端连接。

所述比较运算模块中所述电阻r20一端分别与运算放大器u5引脚4、二极管d6正极端、电源+5v连接；所述电阻r20另一端分别与运算放大器u5引脚2、地线gnd连接；所述运算放大器u5引脚6与二极管d4正极端连接；所述二极管d4负极端分别与电阻r19一端、二极管d5负极端连接；所述二极管d5正极端与运算放大器u6引脚6连接；所述运算放大器u6引脚2分别与运算放大器u5引脚3、电阻r23一端、二极管d3负极端连接；所述运算放大器u6引脚7与地线gnd连接；所述运算放大器u6引脚3与电阻r25一端连接；所述电阻r25另一端与电源+5v连接；所述电阻r19另一端与三极管q2基极端连接；所述三极管q2集电极端与二极管d6负极端连接；所述三极管q2发射极端与输出端out连接。

所述滤波模块中所述电阻r24一端与运算放大器u7引脚6、电容c12一端、电阻r23另一端、三极管q2发射极端、输出端out连接；所述电阻r24另一端分别与电容c11一端、运算放大器u7引脚3连接；所述电容c11另一端分别与运算放大器u7引脚4、地线gnd连接；所述电容c12另一端与运算放大器u7引脚2连接。

工作原理：熔断器fu1获取交流电电压，而熔断器fu1用于保护用电线路上元器件的安全，温控开关st根据输出功率的变化控制供电电压的导通，而电容c1给下一级提供启动储存电压，而电阻r2根据下一模块需求电压的不同，从而进行降压处理；电流控制器u1接收电源模块导入的安全电压，而电流控制器u1用于防止主电路线路因过载导致保护器件过热损坏，而电容c3是消耗过电压能量，抑制电路的振荡，并联的电阻r3吸收电容的电能，防止电流的过放，而电容c4和电容c5并联特性用于补偿电力电路感性负荷的无功功率，进而提高功率因数，改善电压质量；电容c9作为温度补偿器件，改善电路的稳定，再通过电阻r13一端接地阻值干扰源对运算放大器u3的影响；将压力传感器检测信号进行转换，通过可变电阻rv1和微调电阻r21可以根据检测信号改变输出参数，二极管d3限制电流单向传输；运算放大器u5和运算放大器u6将检测信号转换成电压输出信号，与设定的基准电压进行比较，生成相应的导通电压，而二极管d6稳定输出电压，从而给三极管q2提供导通控制电压；电容c11、电容c2与运算放大器u7引脚并联对电压传输进行滤波，从而对线缆接头连接和输出功率进行保护检测，防止线缆接头松动出现放电现象以及超负荷供电出现发热。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。