專利名稱：航行信號燈斷絲檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及信號燈檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種航行信號燈斷絲檢測及短路保護電路。
背景技術(shù)：
船舶在夜晚航行時，通過駕駛臺的航行燈控制器，控制船體外部的航行信號燈信號，可對外顯示該船的基本航行狀態(tài)。因此，航行信號燈控制器必須實時、準(zhǔn)確的監(jiān)控所有外部信號燈的工作狀態(tài)，避免由于信號錯誤導(dǎo)致撞船等危險情況的發(fā)生。船舶航行信號燈控制器的核心是斷絲檢測，但在使用過程中，由于外部負(fù)載燈裸露導(dǎo)致進水引起的短路，會使控制器由于短路電流過大而燒壞控制板，給船舶航行帶來安全隱患。但目前國內(nèi)的很多航行信號燈控制器在短路保護方面都不能滿足要求，或者僅針對交流220V航行燈有保護功能，但對于直流220V并不具備短路保護功能。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能對工作在交流或直流情況下的航行燈進行短路保護的航行信號燈斷絲檢測電路。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種航行信號燈斷絲檢測電路，包括:雙CAN通訊模塊，MCU處理模塊，驅(qū)動模塊和斷絲檢測模塊；所述MCU處理模塊控制所述驅(qū)動模塊實現(xiàn)外部負(fù)載燈的打開和關(guān)閉；所述斷絲檢測模塊實現(xiàn)外部負(fù)載燈在220V交直流或24V交直流工作環(huán)境下的斷絲檢測；所述斷絲檢測模塊采集的信號經(jīng)所述MCU處理模塊處理后通過雙CAN通訊模塊傳給上位控制設(shè)備。進一步地，所述驅(qū)動模塊包括:第一驅(qū)動光耦和繼電器；所述驅(qū)動光耦分別和所述MCU處理模塊及所述繼電器連接；所述繼電器與外部負(fù)載燈的電源連接。進一步地，所述斷絲檢測模塊包括雙向整流模塊和第二驅(qū)動光耦；所述雙向整流模塊與外部負(fù)載燈的負(fù)載回路串聯(lián)；所述雙向整流模塊與所述第二驅(qū)動光耦連接。進一步地，所述斷絲檢測模塊包括:采樣電阻、運算放大器及第三驅(qū)動光耦；所述采樣電阻與外部負(fù)載燈的負(fù)載回路串聯(lián)；所述采樣電阻與所述運算放大器連接；所述運算放大器與所述第三驅(qū)動光耦連接。本實用新型提供的航行信號燈斷絲檢測電路，能對工作在交流或直流情況下的航行燈進行短路保護。

圖1為本實用新型實施提供的航行信號燈斷絲檢測電路的原理框圖；圖2為本實用新型實施例提供的220V斷絲檢測模塊的電路原理圖。[0014]圖3為本實用新型提供的24V斷絲檢測模塊的電路原理圖。圖4為本實用新型提供的MCU處理模塊接口示意圖。其中，1-雙CAN通訊模塊，2-M⑶處理模塊，3_驅(qū)動模塊，4_斷絲檢測模塊，5_采集裝置，6-外部負(fù)載燈。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型實施例提供的一種航行信號燈斷絲檢測電路包括雙CAN通訊模塊I，MCU處理模塊2 (其接口如圖4所示)，驅(qū)動模塊3和斷絲檢測模塊4。MCU處理模塊2控制驅(qū)動模塊3實現(xiàn)外部負(fù)載燈的打開和關(guān)閉。斷絲檢測模塊4采集的信號經(jīng)MCU處理模塊2處理后通過雙CAN通訊模塊I傳給上位控制設(shè)備。斷絲檢測模塊4可實現(xiàn)在220V交直流或24V交直流工作環(huán)境下的斷絲檢測。實施例一參見圖2所示，上述驅(qū)動模塊包括:第一驅(qū)動光耦U402和繼電器RL101。第一驅(qū)動光耦U402分別和MCU處理模塊及繼電器RLlOl連接。繼電器RLlOl與外部負(fù)載燈的電源連接。斷絲檢測模塊包括雙向整流模塊(VD101，VD102)和第二驅(qū)動光耦U101。雙向整流模塊與外部負(fù)載燈的負(fù)載回路串聯(lián)。雙向整流模塊(VD101，VD102)與第二驅(qū)動光耦UlOl連接。驅(qū)動模塊3和斷絲檢測模塊4為在220V交直流電路工作環(huán)境下的電路為，其工作原理為:1、系統(tǒng)上電，MCU處理模塊2和IO端口初始化，定義變量寄存器。2、驅(qū)動模塊3工作描述:MCU處理模塊2接收雙CAN通訊模塊數(shù)據(jù)，根據(jù)接收信息，通過控制X點端口，第一驅(qū)動光耦U402，使繼電器RLlOl吸合(繼電器配反向保護二極管DlOl )，接通開外部負(fù)載燈電源(P+和P-端)，使外部負(fù)載燈上電工作。3、斷絲檢測模塊4工作描述:外部負(fù)載燈電壓等級為220V且負(fù)載正常時，由于在負(fù)載回路中串聯(lián)了雙向整流模塊(VD101，VD102)，使得雙向整流模塊兩端的電壓為1.4
1.8V，達(dá)到第二驅(qū)動光耦UlOl的驅(qū)動電壓，Y點輸出高電平。外部負(fù)載燈電壓等級為220V且負(fù)載故障(燒壞)時，因線路斷路，導(dǎo)致線路沒有電流通過，整流模塊(VD101，VD102)兩端的電壓為0V，不能驅(qū)動第二驅(qū)動光耦U101，Y點輸出低電平。4、若外部負(fù)載燈短路，整流模塊(VD101，VD102)的瞬時峰值電流為150A，8.6ms。選用合適的熔斷器(2A以下)，可保護控制電路不會燒壞。實施例二參見圖3所示，驅(qū)動模塊3與圖2中的驅(qū)動模塊3結(jié)構(gòu)一致。斷絲檢測模塊4包括:采樣電阻R215、運算放大器U103D及第三驅(qū)動光耦UlOl。采樣電阻R215與外部負(fù)載燈的負(fù)載回路串聯(lián)。采樣電阻R215與運算放大器U103D連接。運算放大器U103D與第三驅(qū)動光耦UlOl連接。斷絲檢測模塊4為在24V交直流電路工作環(huán)境下的電路為，其工作原理為:1、系統(tǒng)上電，MCU處理模塊和IO端口初始化，定義變量寄存器。2、驅(qū)動模塊3工作描述:MCU處理模塊接收雙CAN通訊模塊數(shù)據(jù)，根據(jù)接收信息，通過控制X點端口，第一驅(qū)動光耦U402，使繼電器RLlOl吸合(繼電器配反向保護二極管DlOl )，接通開外部負(fù)載燈電源(P+和P-端)，使外部負(fù)載燈上電工作。3、斷絲檢測模塊4工作描述:外部負(fù)載燈電壓等級為24V且負(fù)載正常時，24V電壓下，負(fù)載回路中的串聯(lián)了采樣電阻R215(低阻值大功率采樣電阻)，在額度電壓下，采樣電阻R215兩端的電壓是25 mV (20W燈泡)~75mV (60W燈泡)，經(jīng)運算放大器U103D (放大260倍左右)后，輸出電壓是6.5V-12V，第三驅(qū)動光耦UlOl導(dǎo)通，Y點輸出高電平。3、外部負(fù)載燈電壓等級為24V且負(fù)載故障(燒壞)時，因外部負(fù)載燈燒壞導(dǎo)致線路短路，采樣電阻R215兩端的電壓是0V，經(jīng)運算放大器U103D (放大260倍左右)后，輸出電壓是0V，第三驅(qū)動光耦UlOl不能導(dǎo)通，Y點輸出低電平。4、若外部燈短路，采樣電阻R215是大功率電阻，長時間工作電流可達(dá)6A。選用合適的熔斷器(3A以下)，可保護控制電路不會燒壞。本實用新型是分220V斷絲檢測和24V斷絲檢測兩種線路，具有以下特點:(I)外部熔斷器是設(shè)備功率的8倍，本線路經(jīng)過多次破壞性短路試驗，設(shè)備完好；(2)本線路采用的電子元件經(jīng)過高低溫，環(huán)境試驗和電磁兼容試驗，設(shè)備完好；(3)本線路使用與交直流回路，通用性強；(4)選用標(biāo)準(zhǔn)電子元件，替代自繞的開口磁環(huán)及線圈，節(jié)省了人力成本。(5) 220V和24V斷絲檢測接口一樣，外部供電可根據(jù)需要修改；(6)響應(yīng)快，采用ARM控制芯片，信息處理能力強?？傊?，本檢測線路較傳統(tǒng)線路，在設(shè)備保護上有了很大的進步，在功能上也得到了擴展，增加了雙CAN通訊總線，可直接通過上位機設(shè)備進行遠(yuǎn)程控制。
權(quán)利要求1.一種航行信號燈斷絲檢測電路，其特征在于，包括: 雙CAN通訊模塊，MCU處理模塊，驅(qū)動模塊和斷絲檢測模塊； 所述MCU處理模塊控制所述驅(qū)動模塊實現(xiàn)外部負(fù)載燈的打開和關(guān)閉； 所述斷絲檢測模塊實現(xiàn)外部負(fù)載燈在220V交直流或24V交直流工作環(huán)境下的斷絲檢測； 所述斷絲檢測模塊采集的信號經(jīng)所述MCU處理模塊處理后通過雙CAN通訊模塊傳給上位控制設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航行信號燈斷絲檢測電路，其特征在于，所述驅(qū)動模塊包括:第一驅(qū)動光耦和繼電器； 所述第一驅(qū)動光耦分別和所述MCU處理模塊及所述繼電器連接；所述繼電器與外部負(fù)載燈的電源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航行信號燈斷絲檢測電路，其特征在于，所述斷絲檢測模塊包括雙向整流模塊和第二驅(qū)動光耦； 所述雙向整流模塊與外部負(fù)載燈的負(fù)載回路串聯(lián)； 所述雙向整流模塊與所述第二驅(qū)動光耦連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航行信號燈斷絲檢測電路，其特征在于，所述斷絲檢測模塊包括: 采樣電阻、運算放大器及第三驅(qū)動光耦； 所述采樣電阻與外部負(fù)載燈的負(fù)載回路串聯(lián)； 所述采樣電阻與所述運算放大器連接； 所述運算放大器與所述第三驅(qū)動光耦連接。
專利摘要本實用新型提供一種航行信號燈斷絲檢測電路，包括雙CAN通訊模塊，MCU處理模塊，驅(qū)動模塊和斷絲檢測模塊；所述MCU處理模塊控制所述驅(qū)動模塊實現(xiàn)外部負(fù)載燈的打開和關(guān)閉；所述斷絲檢測模塊實現(xiàn)外部負(fù)載燈在220V交直流或24V交直流工作環(huán)境下的斷絲檢測；所述斷絲檢測模塊采集的信號經(jīng)所述MCU處理模塊處理后通過雙CAN通訊模塊傳給上位控制設(shè)備。本實用新型提供的航行信號燈斷絲檢測電路，能對工作在交流或直流情況下的航行燈進行短路保護。
文檔編號G01R31/02GK203069719SQ20122073930
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者徐應(yīng)年, 鄒智勇, 李朝暉, 苗鳳林, 鐵井華, 姜洪軍 申請人:武漢南華工業(yè)設(shè)備工程股份有限公司