一种保护电路的制作方法

本技术涉及高压电源保护领域，特别是涉及一种保护电路。

背景技术：

1、静电消除棒是一种固定式消除静电设备，具有金属外壳、坚固美观、风力强劲、除静电除灰尘迅速快捷特点，适用于自动除静电除灰尘装置。

2、然而，在为静电消除棒配置交流高压电源时，高压电源经常处在开环状态，并没有采取任何高压电源保护措施，因此高压电源发生过载、短路、高压线打火或针尖打火在易燃易爆或多粉尘的工作环境下会发生爆炸或火灾，造成财产损失和人员伤亡等生产安全事故。

3、目前针对高压电源的打火问题，中国专利cn106655084a公开了一种高压发生器打火保护装置，但是其只能实现打火保护，而不能实现高压电源的过载与短路保护。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，提出一种保护电路，可防止高压电源在过载、短路和打火的工作状态下发生爆炸或火灾。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种保护电路，包括采样电路、前级滤波电路、全波整流和比例放大电路和控制电路；

3、所述采样电路采集电信号；

4、所述前级滤波电路对所述电信号进行瞬态抑制和rc滤波后将所述电信号传递至所述全波整流和比例放大电路；

5、所述全波整流和比例放大电路对所述电流信号全波整流后再进行放大，将放大后的直流信号传输至所述控制电路；

6、所述控制电路包括mcu电路和电源控制电路，所述mcu电路根据放大后的直流信号，控制所述电源控制电路的通断。

7、进一步的，所述采样电路包括高压电阻；所述高压电阻为高压玻璃釉电阻；所述采样电路采集所述高压电阻的电信号。

8、进一步的，所述采样电路还包括第一电阻，所述高压电阻和所述第一电阻串联后接地。

9、进一步的，所述前级滤波电路包括一双向触发二极管、第一运放输入跟随器、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；

10、所述双向触发二极管的两端与所述第一电容的两端并联，所述第一电容和所述第二电容相并连，所述第一电容和所述第二电容一端接地，另一端之间连接所述第二电阻；所述第二电阻连接所述第一运放输入跟随器的正输入端，所述第一运放输入跟随器的负输入端与所述第一运放输入跟随器的输出端相连，所述第一运放输入跟随器的输出端连接所述全波整流和比例放大电路输入端；所述第一运放输入跟随器的电源端接电源电压并分别通过所述第四电容和第五电容接地。

11、进一步的，所述全波整流和比例放大电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第五电容、滑动变阻器、第一二极管和第二二极管；

12、所述第一运放输入跟随器的输出端与所述第三电阻相连；所述第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻依次串联，所述第七电阻与所述第四电阻、第五电阻和第六电阻并联后与相互串联的所述第九电阻和滑动变阻器串联；

13、所述第一二极管和第二二极管串联后与所述第五电阻并联；所述第一运算放大器的负输入端与所述第一二极管的负极相连，并连接在所述第四电阻和第五电阻之间；所述第一运算放大器的正输入端通过所述第八电阻接地；所述第一运算放大器的输出端连接在所述第二二极管的负极和第一二极管正极之间；

14、所述第五电容一端连接在所述第七电阻和第九电阻之间，另一端与所述滑动变阻器的滑动端相连；

15、所述第二运算放大器的负输入端接所述第九电阻的一端，正输入端通过所述第十电阻接地，输出端与所述滑动变阻器的滑动端连接，所述第二运算放大器的输出端所述控制电路相连，输出放大后的直流信号。

16、进一步的，还包括后级滤波电路；所述后级滤波电路输入端与所述第二运算放大器的输出端连接；

17、所述后级滤波电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第六电容和第二运放跟随器；

18、所述第二运算放大器的输出端连接所述第十一电阻，所述十一电阻与第十二电阻串联后与所述第二运放跟随器的正输入端连接；所述第六电容一端连接在所述十一电阻与第十二电阻之间，另一端接地；所述第二运放跟随器的负输入端与输出端相连；所述第十三电阻与所述第二运放跟随器的输出端相连后输出放大后的直流信号。

19、进一步的，所述后级滤波电路还包括第七电容、第三二极管和第四二极管；所述第三二极管与所述第四二极管串联，所述第四二极管的正极接地，所述第三二极管的负极接一电源电压；所述第十三电阻连接所述第三二极管与所述第四二极管之间后输出放大后的直流信号，所述第三二极管与所述第四二极管之间通过所述第七电容接地。

20、进一步的，所述电源控制电路包括第十四电阻、第十五电阻、三极管、继电器及第五二极管；所述mcu电路输出端连接所述第十四电阻，所述第十四电阻和所述第十五电阻的一端与所述三极管的基极端相连；所述第十五电阻另一端与所述三极管的发射极相连并接地；所述三极管的集电极与所述继电器的第一端连接，所述继电器的第二端接一电源电压；所述第五二极管的负极与所述电源电压连接，正极与所述继电器的第一端连接；所述继电器控制所述电源控制电路的通断。

21、进一步的，所述mcu电路包括一单片机，所述单片机具有adc输入端及relay输出端，所述adc输入端连接所述放大后的直流信号，所述relay输出端连接所述电源控制电路的输入端。

22、本实用新型相比于现有技术至少具有以下有益效果：

23、通过采样电路采集电信号，并对所述电信号进行瞬态抑制和rc滤波后将所述电信号传递至全波整流和比例放大电路，对电流信号全波整流后再进行放大，将放大后的直流信号传输至控制电路；所述控制电路中的mcu电路根据放大后的直流信号，控制电源控制电路的通断，通过采集输出电压值和负载电流值并上限阈值、下限阈值和过载阈值进行比较，实现同时进行打火、短路和过载保护，无需再另设其他电路，减少了电路制造的成本。

24、进一步的，通过单片机外设adc输入端导出离散数值与不同的阈值进行比较，只需设置不同的阈值，即可完成在不同保护状态下的高压电源的开断，从而实现对高压电源的保护，实现同时进行三种保护的目的。

技术特征：

1.一种保护电路，其特征在于，包括采样电路、前级滤波电路、全波整流和比例放大电路和控制电路；

2.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述采样电路包括一高压电阻采样电路；所述高压电阻为高压玻璃釉电阻；所述采样电路采集所述高压电阻的电信号。

3.如权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述采样电路还包括第一电阻，所述高压电阻和所述第一电阻串联后接地。

4.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述前级滤波电路包括一双向触发二极管、第一运放输入跟随器、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；

5.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述全波整流和比例放大电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第五电容、滑动变阻器、第一二极管和第二二极管；

6.如权利要求5所述的保护电路，其特征在于，还包括后级滤波电路；所述后级滤波电路输入端与所述第二运算放大器的输出端连接；

7.如权利要求6所述的保护电路，其特征在于，所述后级滤波电路还包括第七电容、第三二极管和第四二极管；所述第三二极管与所述第四二极管串联，所述第四二极管的正极接地，所述第三二极管的负极一电源电压；所述第十三电阻连接所述第三二极管与所述第四二极管之间后输出放大后的直流信号，所述第三二极管与所述第四二极管之间通过所述第七电容接地。

8.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述电源控制电路包括第十四电阻、第十五电阻、三极管、继电器及第五二极管；所述mcu电路输出端连接所述第十四电阻，所述第十四电阻和所述第十五电阻的一端与所述三极管的基极端相连；所述第十五电阻另一端与所述三极管的发射极相连并接地；所述三极管的集电极与所述继电器的第一端连接，所述继电器的第二端接一电源电压；所述第五二极管的负极与所述电源电压连接，正极与所述继电器的第一端连接；所述继电器控制所述电源控制电路的通断。

9.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述mcu电路包括一单片机，所述单片机具有adc输入端及relay输出端，所述adc输入端连接所述放大后的直流信号，所述relay输出端连接所述电源控制电路的输入端。

技术总结
本技术揭示了一种保护电路，包括采样电路、前级滤波电路、全波整流和比例放大电路和控制电路；所述采样电路采集电信号；所述前级滤波电路对所述电信号进行瞬态抑制和RC滤波后将所述电信号传递至所述全波整流和比例放大电路；所述全波整流和比例放大电路对所述电流信号全波整流后再进行放大，将放大后的直流信号传输至所述控制电路；所述控制电路包括MCU电路和电源控制电路，所述MCU电路根据放大后的直流信号，控制所述电源控制电路的通断。通过采集输出电压值和负载电流值并上限阈值、下限阈值和过载阈值进行比较，实现同时进行打火、短路和过载保护，无需再另设其他电路，减少了电路制造的成本。

技术研发人员：昝鹏,仲同平,郝少平
受保护的技术使用者：上海鹏普静电科技有限公司
技术研发日：20221220
技术公布日：2024/1/12