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一種高安全性的繼電模組的制作方法

文檔序號(hào):12549666閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種高安全性的繼電模組,其特征在于:包括串行隔離總線模塊、微控制器、輸入電壓線性光耦隔離檢測(cè)模塊、門(mén)極驅(qū)動(dòng)模塊、低通濾波模塊、比較器、放大器、功率MOSFET和四線制高邊電流檢測(cè)電阻;

輸入電壓線性光耦隔離檢測(cè)模塊:供電電路供電后,生成負(fù)載的電壓形式模擬電壓信號(hào),并將電壓形式模擬電壓信號(hào)發(fā)送至微控制器;

微控制器:接收輸入電壓線性光耦隔離檢測(cè)模塊傳來(lái)的電壓形式模擬電壓信號(hào);將電壓形式模擬電壓信號(hào)發(fā)送至串行隔離總線模塊;接收串行隔離總線模塊傳來(lái)的TTL電平的關(guān)閉功率MOSFET的指令,并將TTL電平的關(guān)閉功率MOSFET的指令發(fā)送至門(mén)極驅(qū)動(dòng)模塊;接收串行隔離總線模塊傳來(lái)的TTL電平的打開(kāi)功率MOSFET的指令,并將TTL電平的打開(kāi)功率MOSFET的指令發(fā)送至門(mén)極驅(qū)動(dòng)模塊;接收低通濾波模塊傳來(lái)的濾波后的電流形式模擬電壓信號(hào);并將濾波后的電流形式模擬電壓信號(hào)發(fā)送至串行隔離總線模塊;接收比較器傳來(lái)的中斷信號(hào),將中斷信號(hào)發(fā)送至門(mén)極驅(qū)動(dòng)模塊;

串行隔離總線模塊:接收微控制器傳來(lái)的電壓形式模擬電壓信號(hào),將電壓形式模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為外部總線電平的電壓形式模擬電壓信號(hào),并將外部總線電平的電壓形式模擬電壓信號(hào)發(fā)送至外部控制裝置;接收外部控制裝置傳來(lái)的外部總線電平的關(guān)閉功率MOSFET的指令;并將外部總線電平的關(guān)閉功率MOSFET的指令轉(zhuǎn)換為T(mén)TL電平的關(guān)閉功率MOSFET的指令,并將TTL電平的關(guān)閉功率MOSFET的指令發(fā)送至微控制器;接收外部控制裝置傳來(lái)的外部總線電平的打開(kāi)功率MOSFET的指令;并將外部總線電平的打開(kāi)功率MOSFET的指令轉(zhuǎn)換為T(mén)TL電平的打開(kāi)功率MOSFET的指令,并將TTL電平的打開(kāi)功率MOSFET的指令發(fā)送至微控制器;接收微控制器傳來(lái)的濾波后的電流形式模擬電壓信號(hào),將濾波后的電流形式模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為外部總線電平的電流形式模擬電壓信號(hào),并將外部總線電平的電流形式模擬電壓信號(hào)發(fā)送至外部控制裝置;

外部控制裝置:接收串行隔離總線模塊傳來(lái)的外部總線電平的電壓形式模擬電壓信號(hào),對(duì)外部總線電平的電壓形式模擬電壓信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)判斷,當(dāng)電壓形式模擬電壓信號(hào)超出預(yù)先設(shè)定電壓范圍時(shí),發(fā)出外部總線電平的關(guān)閉功率MOSFET的指令至串行隔離總線模塊;當(dāng)電壓形式模擬電壓信號(hào)在預(yù)先設(shè)定電壓范圍內(nèi)時(shí),發(fā)出外部總線電平的打開(kāi)功率MOSFET的指令至串行隔離總線模塊;接收串行隔離總線模塊傳來(lái)的外部總線電平的電流形式模擬電壓信號(hào);

門(mén)極驅(qū)動(dòng)模塊:接收微控制器傳來(lái)的TTL電平的關(guān)閉功率MOSFET的指令,將TTL電平的關(guān)閉功率MOSFET的指令變換為12V的門(mén)極關(guān)閉控制信號(hào),發(fā)送至功率MOSFET;接收微控制器傳來(lái)的TTL電平的打開(kāi)功率MOSFET的指令,將TTL電平的打開(kāi)功率MOSFET的指令變換為12V的門(mén)極打開(kāi)控制信號(hào),發(fā)送至功率MOSFET;接收微控制器傳來(lái)的傳來(lái)額的中斷信號(hào),將中斷信號(hào)轉(zhuǎn)化為12V的中斷信號(hào),將12V的中斷信號(hào)發(fā)送至功率MOSFET;

功率MOSFET:接收門(mén)極驅(qū)動(dòng)模塊傳來(lái)的12V的門(mén)極關(guān)閉控制信號(hào),功率MOSFET關(guān)閉;接收門(mén)極驅(qū)動(dòng)模塊傳來(lái)的12V的門(mén)極打開(kāi)控制信號(hào),功率MOSFET打開(kāi);接收門(mén)極驅(qū)動(dòng)模塊傳來(lái)的12V的中斷信號(hào),功率MOSFET關(guān)閉;

四線制高邊電流檢測(cè)電阻:功率MOSFET打開(kāi)后,供電電路的電流通過(guò)四線制高邊電流檢測(cè)電阻,產(chǎn)生電阻電壓,并將電阻電壓發(fā)送至放大器;

放大器:接收四線制高邊電流檢測(cè)電阻傳來(lái)的電阻電壓,對(duì)電阻電壓進(jìn)行放大處理,生成發(fā)大后的電阻電壓,并將發(fā)大后的電阻電壓輸出至低通濾波模塊;

低通濾波模塊:接收放大器傳來(lái)的發(fā)大后的電阻電壓,對(duì)發(fā)大后的電阻電壓進(jìn)行濾波處理,生成濾波后的電流形式模擬電壓信號(hào),并將濾波后的電流形式模擬電壓信號(hào)輸出至微控制器;同時(shí)將濾波后的電流形式模擬電壓信號(hào)輸出至比較器;

比較器:預(yù)設(shè)過(guò)流電壓值;接收低通濾波模塊傳來(lái)的濾波后的電流形式模擬電壓信號(hào);對(duì)濾波后的電流形式模擬電壓信號(hào)和預(yù)設(shè)過(guò)流電壓值進(jìn)行比較,當(dāng)濾波后的電流形式模擬電壓信號(hào)超過(guò)預(yù)設(shè)過(guò)流電壓值時(shí),發(fā)出中斷信號(hào)至微控制器;當(dāng)濾波后的電流形式模擬電壓信號(hào)不超過(guò)預(yù)設(shè)過(guò)流電壓值時(shí),不做處理;

微控制器:接收電壓的模擬電壓信號(hào)和電流的模擬電壓信號(hào);進(jìn)行存儲(chǔ);當(dāng)接收到外部控制裝置發(fā)來(lái)的信號(hào)采集指令時(shí),輸出電壓的模擬電壓信號(hào)和電流的模擬電壓信號(hào)至外部控制裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全性的繼電模組,其特征在于:所述繼電模組還包括第一隔離電源和第二隔離電源;

第一隔離電源:輸出+5V電源為輸入電壓線性光耦隔離檢測(cè)模塊供電;

第二隔離電源:輸出+12V電源為門(mén)極驅(qū)動(dòng)模塊供電;輸出+3.3V電源為串行隔離總線模塊、微控制器、低通濾波模塊、比較器和放大器供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全性的繼電模組,其特征在于:所述四線制高邊電流檢測(cè)電阻包括檢測(cè)電阻、第一電阻、第一線路、第二電阻、第二線路、第一測(cè)量電流線路和第二測(cè)量電流線路;其中,檢測(cè)電阻的一端分別與第一線路和第一測(cè)量電流線路連接;第一線路上串聯(lián)有第一電阻;第一測(cè)量電流線路的輸出端與放大器正端連接;檢測(cè)電阻的另一端分別與第二線路和第二測(cè)量電流線路連接;第二線路上串聯(lián)第二電阻;第二測(cè)量電流線路的輸出端與放大器負(fù)端連接。

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