本實(shí)用新型涉及電磁鐵電路領(lǐng)域，尤其一種多通道直流電磁鐵的保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
：直流電磁鐵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用一個(gè)開(kāi)關(guān)元件即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)式控制，因此在家電及工業(yè)設(shè)備中得到廣泛使用。由于電磁鐵通電工作時(shí)發(fā)熱明顯，一旦開(kāi)關(guān)元件損壞導(dǎo)致無(wú)法關(guān)斷供電就可能造成電磁鐵過(guò)熱燒毀的后果，嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致火災(zāi)。單通道電磁鐵故障檢測(cè)電路簡(jiǎn)單的累加無(wú)法有效地集中管理多個(gè)電磁鐵?，F(xiàn)有的技術(shù)并沒(méi)有針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題提出有效的解決方案。在電磁鐵較多的場(chǎng)合，仍然依賴(lài)獨(dú)立的產(chǎn)品對(duì)其中的每個(gè)電磁鐵分別進(jìn)行管理，或簡(jiǎn)單地控制多個(gè)電磁鐵的通斷，缺乏足夠的故障診斷與保護(hù)措施。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的目的是提供一種多通道直流電磁鐵的保護(hù)電路，同時(shí)保護(hù)多路電磁鐵，避免出現(xiàn)財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡的事故。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種多通道直流電磁鐵的保護(hù)電路，包括：微控制器，連接總斷電保護(hù)電路和至少1路電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路，控制所述總斷電保護(hù)電路的導(dǎo)通和斷開(kāi)，向所述電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，接收所述電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送的電壓信號(hào)；總斷電保護(hù)電路，連接所有的電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路，給所有的電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路提供工作電壓；以及電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路，接收來(lái)自微控制器的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向微控制器發(fā)送電壓信號(hào)；其中，所述電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路包括：PWM驅(qū)動(dòng)電路，連接微控制器和總斷電保護(hù)電路，接收來(lái)自微控制器的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及信號(hào)調(diào)理電路，連接所述微控制器和PWM驅(qū)動(dòng)電路,采集PWM驅(qū)動(dòng)電路中的電壓信號(hào)，通過(guò)調(diào)理后，發(fā)送到微控制器中；其中，所述PWM驅(qū)動(dòng)電路包括：電磁鐵EM1，連接總斷電保護(hù)電路和開(kāi)關(guān)管Q1的漏極；續(xù)流二極管D1，與所述電磁鐵EM1并聯(lián)，陽(yáng)極連接總斷電保護(hù)電路，陰極連接信號(hào)調(diào)理電路；開(kāi)關(guān)管Q1，源極接地，漏極連接電磁鐵EM1的輸出端，柵極連接電阻R1的輸出端；電阻R1，連接所述微控制器和開(kāi)關(guān)管Q1的柵極；以及電阻R2，連接開(kāi)關(guān)管Q1的柵極和源極。進(jìn)一步地，所述微控制器包括：核心模塊，分別連接定時(shí)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和通用IO引腳，通過(guò)通用IO引腳向總斷電保護(hù)電路發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；定時(shí)器，同時(shí)連接微控制器的至少一個(gè)PWM引腳；以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，連接微控制器的至少一個(gè)ADC引腳；所述微控制器中，所述PWM引腳與ADC引腳的數(shù)量相同。進(jìn)一步地，定時(shí)器包括比較輸出邏輯單元和同步控制邏輯單元，所述比較輸出邏輯單元連接微控制器的至少一個(gè)PWM引腳，每個(gè)PWM引腳連接一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路；模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括同步受控邏輯單元和采集電路，所述同步控制邏輯單元控制同步受控邏輯單元，所述采集電路連接微控制器的至少一個(gè)ADC引腳，每個(gè)ADC引腳連接一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路。進(jìn)一步地，信號(hào)調(diào)理電路包括：穩(wěn)壓二極管DZ1，連接限流電阻R7的輸出端和地；限流電阻R7，輸入端連接開(kāi)關(guān)管Q1的漏極與電磁鐵EM之間的公共端，該公共端為電壓采樣點(diǎn)；電阻R8，連接限流電阻R7的輸出端和微控制器的ADC引腳；電阻R9連接電阻R7的輸入端和地。進(jìn)一步地，總斷電保護(hù)電路包括：開(kāi)關(guān)管Q2，漏極連接電磁鐵EM1的輸入端，源極連接24V電源，柵極連接電阻R4的輸出端；電阻R3，連接開(kāi)關(guān)管Q2的源極和柵極；電阻R4，輸入端連接開(kāi)關(guān)管Q3的漏極；開(kāi)關(guān)管Q3，源極接地，柵極連接電阻R5的輸出端；電阻R5，輸入端連接微控制器；電阻R6，連接開(kāi)關(guān)管Q3的源極和柵極。進(jìn)一步地，開(kāi)關(guān)管Q1為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管；開(kāi)關(guān)管Q2為P溝道場(chǎng)效應(yīng)管；開(kāi)關(guān)管Q3為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管。有益效果：本實(shí)用新型同時(shí)保護(hù)多路電磁鐵，避免出現(xiàn)財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡的事故。附圖說(shuō)明圖1是多通道直流電磁鐵的保護(hù)電路圖。圖2是微控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖中標(biāo)記：1-微控制器；2-總斷電保護(hù)電路；3-電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路；4-信號(hào)調(diào)理電路；5-PWM驅(qū)動(dòng)電路；6-核心模塊；7-定時(shí)器；8-模數(shù)轉(zhuǎn)換器。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的較優(yōu)的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：結(jié)合圖1，一種多通道直流電磁鐵的保護(hù)電路，包括：微控制器1，連接總斷電保護(hù)電路2和1電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3，控制所述總斷電保護(hù)電路2的導(dǎo)通和斷開(kāi)，向所述電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3發(fā)送PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，接收所述電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3發(fā)送的電壓信號(hào)；總斷電保護(hù)電路2，連接所有的電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3，給所有的電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3提供工作電壓；以及電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3，接收來(lái)自微控制器1的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向微控制器1發(fā)送電壓信號(hào)；其中，所述電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3包括：PWM驅(qū)動(dòng)電路5，連接微控制器1和總斷電保護(hù)電路2，接收來(lái)自微控制器1的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及信號(hào)調(diào)理電路4，連接所述微控制器1和PWM驅(qū)動(dòng)電路5,采集PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的電壓信號(hào)，通過(guò)調(diào)理后，發(fā)送到微控制器中；其中，所述PWM驅(qū)動(dòng)電路5包括：電磁鐵EM1，連接總斷電保護(hù)電路2和開(kāi)關(guān)管Q1的漏極；續(xù)流二極管D1，與所述電磁鐵EM1并聯(lián)，陽(yáng)極連接總斷電保護(hù)電路2，陰極連接信號(hào)調(diào)理電路4；開(kāi)關(guān)管Q1，源極接地，漏極連接電磁鐵EM1的輸出端，柵極連接電阻R1的輸出端；電阻R1，連接所述微控制器1和開(kāi)關(guān)管Q1的柵極；以及電阻R2，連接開(kāi)關(guān)管Q1的柵極和源極。所述信號(hào)調(diào)理電路4包括：穩(wěn)壓二極管DZ1，連接限流電阻R7的輸出端和地；限流電阻R7，輸入端連接開(kāi)關(guān)管Q1的漏極與電磁鐵EM之間的公共端，該公共端為電壓采樣點(diǎn)；電阻R8，連接限流電阻R7的輸出端和微控制器1的ADC引腳；電阻R9連接電阻R7的輸入端和地。所述總斷電保護(hù)電路2包括：開(kāi)關(guān)管Q2，漏極連接電磁鐵EM1的輸入端，源極連接24V電源，柵極連接電阻R4的輸出端；電阻R3，連接開(kāi)關(guān)管Q2的源極和柵極；電阻R4，輸入端連接開(kāi)關(guān)管Q3的漏極；開(kāi)關(guān)管Q3，源極接地，柵極連接電阻R5的輸出端；電阻R5，輸入端連接微控制器1；電阻R6，連接開(kāi)關(guān)管Q3的源極和柵極。優(yōu)選地，開(kāi)關(guān)管Q1為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管；開(kāi)關(guān)管Q2為P溝道場(chǎng)效應(yīng)管；開(kāi)關(guān)管Q3為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管。所述微控制器1中有一個(gè)通用IO引腳，1個(gè)ADC引腳和1個(gè)PWM引腳。通用IO引腳連接總斷電保護(hù)電路2。ADC引腳連接信號(hào)調(diào)理電路4中的電阻R8，PWM引腳PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的R1。優(yōu)選地，所述微控制器1同時(shí)連接3個(gè)電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3，所述微控制器1通過(guò)3個(gè)ADC引腳分別連接3個(gè)信號(hào)調(diào)理電路4中的電阻R8，通過(guò)3個(gè)PWM引腳分別連接3個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的R1。優(yōu)選地，所述微控制器1同時(shí)連接4個(gè)電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3，所述微控制器1通過(guò)4個(gè)ADC引腳分別連接4個(gè)信號(hào)調(diào)理電路4中的電阻R8，通過(guò)4個(gè)PWM引腳分別連接4個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的R1。優(yōu)選地，所述微控制器1同時(shí)連接5個(gè)電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3，所述微控制器1通過(guò)5個(gè)ADC引腳分別連接5個(gè)信號(hào)調(diào)理電路4中的電阻R8，通過(guò)5個(gè)PWM引腳分別連接5個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的R1。優(yōu)選地，所述微控制器1同時(shí)連接6個(gè)電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3，所述微控制器1通過(guò)6個(gè)ADC引腳分別連接6個(gè)信號(hào)調(diào)理電路4中的電阻R8，通過(guò)6個(gè)PWM引腳分別連接6個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的R1。結(jié)合圖1和圖2，所述微控制器1包括：核心模塊6，分別連接定時(shí)器7、模數(shù)轉(zhuǎn)換器8和通用IO引腳，通過(guò)通用IO引腳向總斷電保護(hù)電路2發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；定時(shí)器7，連接微控制器1的1個(gè)PWM引腳；以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器8，連接微控制器1的1個(gè)ADC引腳。優(yōu)選地，定時(shí)器7通過(guò)比較輸出邏輯單元連接2個(gè)PWM引腳，模數(shù)轉(zhuǎn)換器8通過(guò)集成電路連接2個(gè)ADC引腳。優(yōu)選地，定時(shí)器7通過(guò)比較輸出邏輯單元連接3個(gè)PWM引腳，模數(shù)轉(zhuǎn)換器8通過(guò)集成電路連接3個(gè)ADC引腳。優(yōu)選地，定時(shí)器7通過(guò)比較輸出邏輯單元連接4個(gè)PWM引腳，模數(shù)轉(zhuǎn)換器8通過(guò)集成電路連接4個(gè)ADC引腳。優(yōu)選地，定時(shí)器7通過(guò)比較輸出邏輯單元連接5個(gè)PWM引腳，模數(shù)轉(zhuǎn)換器8通過(guò)集成電路連接5個(gè)ADC引腳。優(yōu)選地，定時(shí)器7通過(guò)比較輸出邏輯單元連接6個(gè)PWM引腳，模數(shù)轉(zhuǎn)換器8通過(guò)集成電路連接6個(gè)ADC引腳。結(jié)合圖2，所述定時(shí)器7包括比較輸出邏輯單元和同步控制邏輯單元，所述比較輸出邏輯單元連接微控制器1的一個(gè)PWM引腳，該P(yáng)WM引腳連接一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5；模數(shù)轉(zhuǎn)換器8包括同步受控邏輯單元和采集電路，所述同步控制邏輯單元控制同步受控邏輯單元，所述采集電路連接微控制器1的一個(gè)ADC引腳，該ADC引腳連接一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路4。優(yōu)選地，比較輸出邏輯單元連接微控制器1的2個(gè)PWM引腳，每個(gè)PWM引腳連接一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5；采集電路連接微控制器1的2個(gè)ADC引腳，每個(gè)ADC引腳連接一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路4。優(yōu)選地，比較輸出邏輯單元連接微控制器1的3個(gè)PWM引腳，每個(gè)PWM引腳連接一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5；采集電路連接微控制器1的3個(gè)ADC引腳，每個(gè)ADC引腳連接一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路4。優(yōu)選地，比較輸出邏輯單元連接微控制器1的4個(gè)PWM引腳，每個(gè)PWM引腳連接一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5；采集電路連接微控制器1的4個(gè)ADC引腳，每個(gè)ADC引腳連接一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路4。優(yōu)選地，比較輸出邏輯單元連接微控制器1的5個(gè)PWM引腳，每個(gè)PWM引腳連接一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5；采集電路連接微控制器1的5個(gè)ADC引腳，每個(gè)ADC引腳連接一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路4。優(yōu)選地，比較輸出邏輯單元連接微控制器1的6個(gè)PWM引腳，每個(gè)PWM引腳連接一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5；采集電路連接微控制器1的6個(gè)ADC引腳，每個(gè)ADC引腳連接一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路4。微控制器1將PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)每一個(gè)PWM引腳發(fā)送到對(duì)應(yīng)的PWM驅(qū)動(dòng)電路5的開(kāi)關(guān)管Q1中，每一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5正常工作，電磁鐵EM1的供電電壓為24V，每一個(gè)調(diào)理電路從開(kāi)關(guān)管Q1的漏極與電磁鐵EM1之間的公共端采集電壓，當(dāng)電壓高于3.1V時(shí)，微控制器1中接收到的電壓信號(hào)為3.1V，當(dāng)采樣點(diǎn)的電壓低于3.1V時(shí)，微控制器1中接收到的電壓信號(hào)為實(shí)際電壓。采集電路連續(xù)檢測(cè)10次采樣電壓，每次都按順序檢測(cè)每一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5中采樣點(diǎn)的電壓，每檢測(cè)一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的采樣電壓，間隔50毫秒，再檢測(cè)下一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的采樣電壓，連續(xù)10次檢測(cè)結(jié)束后，將每個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的檢測(cè)結(jié)果分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出故障的次數(shù)，任何一路PWM驅(qū)動(dòng)電路5出現(xiàn)故障的次數(shù)超過(guò)7次，就認(rèn)為該P(yáng)WM驅(qū)動(dòng)電路5確實(shí)出現(xiàn)了故障。連續(xù)10次檢測(cè)為一個(gè)周期。微控制器1的PWM引腳輸出低電平時(shí)，其中一個(gè)ADC引腳采集到的電壓在一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)超過(guò)7次小于0.3V，那么對(duì)應(yīng)的PWM驅(qū)動(dòng)電路5出現(xiàn)了故障，對(duì)應(yīng)的電磁鐵EM1開(kāi)路，總斷電保護(hù)電路2中開(kāi)關(guān)管Q3與開(kāi)關(guān)管Q2均關(guān)斷，所有PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的電磁鐵EM1都失去能量，所有PWM驅(qū)動(dòng)電路5進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。每次檢測(cè)的結(jié)果見(jiàn)表1。采集次數(shù)電壓（V）第1次0.12第2次0.14第3次0.16第4次0.18第5次0.2第6次0.22第7次0.24第8次0.26第9次0.28第10次0.3表1：在一個(gè)周期內(nèi)，一個(gè)ADC引腳采集到的電壓值。微控制器1的PWM引腳輸出低電平時(shí)，其中一個(gè)ADC引腳采集到的電壓在在一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)超過(guò)7次介于0.7V～1.5V之間，那么對(duì)應(yīng)的PWM驅(qū)動(dòng)電路5出現(xiàn)了故障，對(duì)應(yīng)的場(chǎng)效應(yīng)管Q1短路，總斷電保護(hù)電路2中開(kāi)關(guān)管Q3與開(kāi)關(guān)管Q2均關(guān)斷，所有PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的電磁鐵EM1失去能量，所有PWM驅(qū)動(dòng)電路5進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。每次檢測(cè)的結(jié)果見(jiàn)表2。采集次數(shù)電壓（V）第1次0.7第2次0.8第3次0.9第4次1第5次1.1第6次1.2第7次1.3第8次1.4第9次1.5第10次1.6表2：在一個(gè)周期內(nèi)，一個(gè)ADC引腳采集到的電壓值。微控制器1的PWM引腳輸出高電平時(shí)，其中一個(gè)ADC引腳在一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)超過(guò)7次在電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路3導(dǎo)通的7秒內(nèi)采集到的電壓信號(hào)大于2.9V，那么對(duì)應(yīng)的PWM驅(qū)動(dòng)電路5出現(xiàn)了故障，此時(shí)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)管Q1開(kāi)路，總斷電保護(hù)電路2中開(kāi)關(guān)管Q3與開(kāi)關(guān)管Q2均關(guān)斷，所有PWM驅(qū)動(dòng)電路5中的電磁鐵EM1失去能量，所有PWM驅(qū)動(dòng)電路5進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。每次檢測(cè)的結(jié)果見(jiàn)表3。采集次數(shù)電壓（V）第1次3第2次3.1第3次3.2第4次3.3第5次3.2第6次3.5第7次3.6第8次3.3第9次3.8第10次3.9表3：在一個(gè)周期內(nèi)，一個(gè)ADC引腳采集到的電壓值。在一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)，任何一路PWM驅(qū)動(dòng)電路5出現(xiàn)故障的次數(shù)都不超過(guò)7次，就認(rèn)為所有的PWM驅(qū)動(dòng)電路5都沒(méi)有故障，微控制器1中的核心模塊6通過(guò)通用IO引腳向總斷電保護(hù)電路2發(fā)送閉合的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)后，開(kāi)關(guān)管Q2和Q3均持續(xù)導(dǎo)通，電磁鐵EM1一直到工作狀態(tài)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案同時(shí)保護(hù)多路電磁鐵，避免出現(xiàn)財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡的事故。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3