電流傳感器的接口保護(hù)電路、控制電路和電器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電流傳感器的接口保護(hù)電路、控制電路和電器。其中，電流傳感器的接口保護(hù)電路包括：采樣電路，采樣端與電流傳感器相連接，輸出端與控制器相連接；限流電路，連接在電流傳感器與采樣電路的采樣端之間；以及鉗位電路，與采樣電路相連接，用于控制采樣電路在預(yù)設(shè)電壓值以下。通過本實(shí)用新型，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電流傳感器容易引起故障的問題，進(jìn)而達(dá)到了提高電流傳感器工作穩(wěn)定性，對(duì)連接電流傳感器的控制器接口電路進(jìn)行保護(hù)的效果。
【專利說明】電流傳感器的接口保護(hù)電路、控制電路和電器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電流傳感器的接口保護(hù)電路、控制電路和電器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的家用電器和商用電器中，使用的傳感器數(shù)量比較多，以商用空調(diào)電路舉例來說，有室溫傳感器，冷凝/加熱前液體溫度傳感器，冷凝/加熱后液體溫度傳感器，冷凝/加熱前液壓傳感器，冷凝/加熱后液壓傳感器，空氣壓力傳感器等。這些傳感器中，常用的一類傳感器為4-20mA電流輸出傳感器。由于傳感器數(shù)量多，控制器主板空間有限，傳感器電路相對(duì)比較簡(jiǎn)單。有的使用簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓二極管保護(hù)，有的甚至沒有保護(hù)電路。當(dāng)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，正常輸出4-20mA的傳感器可能會(huì)輸出IOOmA以上，甚至?xí)斐蓚鞲衅鲀啥硕搪?。沒有保護(hù)電路時(shí)，傳感器輸出電流增大會(huì)燒壞采樣電阻；采用穩(wěn)壓二極管保護(hù)時(shí)，傳感器短路會(huì)造成電源負(fù)載加大而損壞電源。 [0003]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中電流傳感器容易引起故障的問題，目如尚未提出有效的解決方案。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種電流傳感器的接口保護(hù)電路、控制電路和電器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電流傳感器容易引起故障的問題。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種電流傳感器的接口保護(hù)電路。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的電流傳感器的接口保護(hù)電路包括:采樣電路，采樣端與電流傳感器相連接，輸出端與控制器相連接；限流電路，連接在電流傳感器與采樣電路的采樣端之間；以及鉗位電路，與采樣電路相連接，用于控制采樣電路在預(yù)設(shè)電壓值以下。
[0007]進(jìn)一步地，接口保護(hù)電路還包括:濾波電路，與采樣電路相連接。
[0008]進(jìn)一步地，采樣電路包括:連接器，與電流傳感器相連接；采樣電阻，連接在連接器的第一輸出端與第一節(jié)點(diǎn)之間，其中，第一節(jié)點(diǎn)為連接器的第二輸出端與信號(hào)地之間的節(jié)點(diǎn)；以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，連接在第二節(jié)點(diǎn)與控制器之間，其中，第二節(jié)點(diǎn)為采樣電阻與連接器的第一輸出端之間的節(jié)點(diǎn)。



IX X'
[0009]進(jìn)一步地，采樣電阻的電阻值滿足R' <r，其中，VCC為預(yù)設(shè)電壓值，Ifflax為電流




max
傳感器的最大輸出電流值。
[0010]進(jìn)一步地，鉗位電路包括:直流電源，直流電源的輸出電壓大小為預(yù)設(shè)電壓值；第一二極管，陽(yáng)極與連接器的第一輸出端相連接，陰極與直流電源相連接；以及第二二極管，陽(yáng)極與連接器的第一輸出端相連接，陰極與采樣電阻相連接。
[0011]進(jìn)一步地，限流電路包括第一限流電阻，連接在連接器的第一輸出端與第二二極管的陽(yáng)極之間。[0012]進(jìn)一步地，第一限流電阻的電阻值滿足R' ^- R:-，其中，Vs為電流傳




max
感器的電源電壓，Vmax為電流傳感器的最大工作壓降，Vd2為第二二極管的正向工作電壓。
[0013]進(jìn)一步地，采樣電路還包括:第二限流電阻，連接在第二節(jié)點(diǎn)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種控制電路。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的控制電路包括:電流傳感器；控制器；以及接口保護(hù)電路，連接在電流傳感器與控制器之間，其中，接口保護(hù)電路為本實(shí)用新型上述內(nèi)容所提供的任一種接口保護(hù)電路。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種電器。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的電器包括本實(shí)用新型上述內(nèi)容所提供的控制電路。
[0018]本實(shí)用新型采用具有以下結(jié)構(gòu)的電流傳感器的接口保護(hù)電路:采樣電路，采樣端與電流傳感器相連接，輸出端與控制器相連接；限流電路，連接在電流傳感器與采樣電路的采樣端之間；以及鉗位電路，與采樣電路相連接，用于控制采樣電路在預(yù)設(shè)電壓值以下。通過設(shè)置限流電路對(duì)采樣線路中的電流值進(jìn)行限定，實(shí)現(xiàn)了在電流傳感器輸出異常的情況下，避免輸出電流過大而燒壞采樣電路。通過設(shè)置鉗位電路對(duì)采樣電路的電壓值進(jìn)行限定，實(shí)現(xiàn)了在電流傳感器短路的情況下，避免采樣電壓超過后續(xù)電路的工作電壓。以此，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電流傳感器 容易引起故障的問題，進(jìn)而達(dá)到了提高電流傳感器工作穩(wěn)定性，對(duì)連接電流傳感器的控制器接口電路進(jìn)行保護(hù)的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電流傳感器的接口保護(hù)電路的示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電流傳感器的接口保護(hù)電路的原理圖；以及
[0022]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電流傳感器的接口保護(hù)電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0024]本實(shí)用新型提供了一種電流傳感器的接口保護(hù)電路，以下對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的電流傳感器的接口保護(hù)電路做具體介紹:
[0025]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電流傳感器的接口保護(hù)電路的示意圖，如圖1所示，該接口保護(hù)電路主要包括采樣電路10、限流電路20、鉗位電路30，其中:
[0026]采樣電路10的采樣端與電流傳感器S相連接，輸出端與控制器(即，CPU)相連接，主要是將電流傳感器S傳送來的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后給控制器，進(jìn)而換算成傳感器對(duì)應(yīng)的測(cè)量信號(hào)的值。
[0027]限流電路20連接在電流傳感器S與采樣電路10的采樣端之間，用于保護(hù)采樣電路10，避免因電流傳感器S的輸出電流過大而燒壞采樣電路10。[0028]鉗位電路30與采樣電路10相連接，用于控制采樣電路10在預(yù)設(shè)電壓值以下，避免采樣電路10的兩端電壓超過后續(xù)控制器的工作電壓，造成采樣錯(cuò)誤。
[0029]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的電流傳感器的接口保護(hù)電路，通過設(shè)置限流電路對(duì)采樣線路中的電流值進(jìn)行限定，實(shí)現(xiàn)了在電流傳感器輸出異常的情況下，避免輸出電流過大而燒壞采樣電路。通過設(shè)置鉗位電路對(duì)采樣電路的電壓值進(jìn)行限定，實(shí)現(xiàn)了在電流傳感器短路的情況下，避免采樣電壓超過后續(xù)電路的工作電壓。以此，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電流傳感器容易引起故障的問題，進(jìn)而達(dá)到了提高電流傳感器工作穩(wěn)定性，對(duì)連接電流傳感器的控制器接口電路進(jìn)行保護(hù)的效果。
[0030]優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例的接口保護(hù)電路還包括濾波電路40，該濾波電路40與采樣電路10相連接，主要是對(duì)傳輸線路中的交流信號(hào)進(jìn)行濾波，該交流信號(hào)主要是傳輸線路中產(chǎn)生的低頻或高頻交流雜波。
[0031]通過在電流傳感器的接口保護(hù)電路中設(shè)置濾波電路，來進(jìn)行濾波，實(shí)現(xiàn)了保證傳感器檢測(cè)到的信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
[0032]具體地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，濾波電路40可以采用幾個(gè)電容并聯(lián)的形式實(shí)現(xiàn)，其具體電路在以下內(nèi)容中再做具體說明。
[0033]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電流傳感器的接口保護(hù)電路的原理圖，圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電流傳感器的接口電路電流的電路圖，如圖2和圖3所示，采樣電路10主要包括連接器CNl、采樣電阻R3和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(即，A/D轉(zhuǎn)換器)11，其中: [0034]連接器CNl與電流傳感器S相連接，即，連接器CNl用于將電流傳感器S連接到接口保護(hù)電路中。
[0035]采樣電阻R3連接在連接器CNl的第一輸出端與第一節(jié)點(diǎn)之間，其中，第一節(jié)點(diǎn)為連接器CNl的第二輸出端與信號(hào)地之間的節(jié)點(diǎn)，在電流傳感器S正常工作情況下，電流傳感器S輸出為4-20mA的恒流輸出，采樣電阻R3即對(duì)電流傳感器S輸出的4_20mA的電流信號(hào)進(jìn)行采樣，并將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。
[0036]模數(shù)轉(zhuǎn)換器11連接在第二節(jié)點(diǎn)與控制器之間，其中，第二節(jié)點(diǎn)為采樣電阻R3與連接器CNl的第一輸出端之間的節(jié)點(diǎn)，用于對(duì)采樣電阻R3傳輸過來的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，傳輸至控制器。





y( X'
[0037]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，采樣電阻R3的電阻值大小滿足仏，其中，VCC為





max
預(yù)設(shè)電壓值，Ifflax為電流傳感器S的最大輸出電流值，將采樣電阻R3的電阻值大小設(shè)置為滿
VCC
足乂，即是將采樣電阻R3的最大工作電壓，設(shè)置為控制器的信號(hào)接收端允許的最大
max
輸入電壓，達(dá)到盡量提高采樣精度的目的。
[0038]鉗位電路30主要包括直流電源VCC、第一二極管Dl和第二二極管D2，其中:
[0039]直流電源VCC的輸出電壓大小為預(yù)設(shè)電壓值VCC。
[0040]第一二極管Dl的陽(yáng)極與連接器CNl的第一輸出端相連接，第一二極管Dl的陰極與直流電源VCC相連接。
[0041]第二二極管D2的陽(yáng)極與連接器CNl的第一輸出端相連接，第二二極管D2的陰極與采樣電阻R3相連接。
[0042]在電流傳感器S工作異常時(shí)，比如電流傳感器S短路，則采樣電阻R3的兩端的電壓可能會(huì)超過了后續(xù)A/D電路的工作電壓。造成A/D采樣錯(cuò)誤，有時(shí)會(huì)影響其它路的采樣，甚至?xí)龤/D器件。采用Dl，D2組成的雙二極管嵌位電路，將采樣電路輸出電壓嵌位在VCC以下。
[0043]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一二極管Dl和第二二極管D2為規(guī)格相同的二極管，每個(gè)二極管的額定電流大于電流傳感器S的最大工作電流1_。
[0044]傳感器正常工作時(shí)，采樣電阻R3兩端的電壓小于VCC，D1截止，D2導(dǎo)通，流過采樣電阻R3的電流為電流傳感器S的輸出電流；A點(diǎn)的電壓等于采樣電阻R3的電壓與D2的正向?qū)妷褐?。?dāng)電流傳感器S出現(xiàn)故障時(shí)，A點(diǎn)的電壓偏高，Dl導(dǎo)通，將A點(diǎn)的電壓嵌位在VCC與Dl的正向?qū)妷褐蜕?。因此，只要Dl與D2的型號(hào)相同，就可以保證采樣電阻R3兩端的輸出電壓不超過VCC，A/D電路能夠正常工作。
[0045]限流電路20包括第一限流電阻R1，連接在連接器CNl的第一輸出端與第二二極


管D2的陽(yáng)極之間。第一限流電阻Rl的電阻值滿足r≤VS-Vmax-vd2/imax-r3，其中，Vs為電流

傳感器的電源電壓，Vmax為電流傳感器的最大工作壓降，Vd2為第二二極管D2的正向工作電壓。
[0046]電流傳感器在工作時(shí)，可能會(huì)由于器件損壞或其它原因，使電流傳感器輸出異常，導(dǎo)致流過采樣電阻R3的電流過大而燒毀R3。為此，在電流傳感器的輸出端串接一個(gè)限流電阻R1，用來保護(hù)采樣電阻R3。
[0047]進(jìn)一步地，采樣電路10還包括第二限流電阻，該第二限流電阻R4連接在第二節(jié)點(diǎn)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器11之間，用于對(duì)傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換器11的電壓信號(hào)進(jìn)行降壓，避免采樣電壓超過后續(xù)電路的工作電壓，進(jìn)一步提高電流傳感器的工作穩(wěn)定性。
[0048]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種控制電路，控制電路包括電流傳感器和控制器，以及連接在電流傳感器和控制器之間的接口保護(hù)電路，該接口保護(hù)電路為本實(shí)用新型上述內(nèi)容所提供的任一種電流傳感器的接口保護(hù)電路。
[0049]通過在控制電路中設(shè)置接口保護(hù)電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于傳感器數(shù)量較多，工作環(huán)境復(fù)雜的控制電路進(jìn)行保護(hù)，此種控制電路具有工作穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。
[0050]此外，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種電器，該電器包括本實(shí)用新型上述內(nèi)容所提供的控制電路。
[0051]從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了提高電流傳感器的工作穩(wěn)定性，對(duì)連接電流傳感器的控制器接口電路進(jìn)行保護(hù)。
[0052]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電流傳感器的接口保護(hù)電路，其特征在于，包括: 采樣電路(10)，采樣端與所述電流傳感器相連接，輸出端與控制器相連接； 限流電路(20)，連接在所述電流傳感器與所述采樣電路(10)的采樣端之間；以及鉗位電路(30 )，與所述采樣電路(10 )相連接，用于控制所述采樣電路(10 )在預(yù)設(shè)電壓值以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口保護(hù)電路，其特征在于，所述接口保護(hù)電路還包括: 濾波電路(40 )，與所述采樣電路(10 )相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口保護(hù)電路，其特征在于，所述采樣電路(10)包括: 連接器(CNl)，與所述電流傳感器相連接； 采樣電阻(R3)，連接在所述連接器(CNl)的第一輸出端與第一節(jié)點(diǎn)之間，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)為所述連接器(CNl)的第二輸出端與信號(hào)地之間的節(jié)點(diǎn)；以及 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(11)，連接在第二節(jié)點(diǎn)與所述控制器之間，其中，所述第二節(jié)點(diǎn)為所述采樣電阻(R3)與所述連接器(CNl)的第一輸出端之間的節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接口保護(hù)電路，其特征在于，所述采樣電阻(R3)的電阻值滿 FCV足A其中，VCC為 所述預(yù)設(shè)電壓值，Ifflax為所述電流傳感器的最大輸出電流值。
max
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接口保護(hù)電路，其特征在于，所述鉗位電路(30)包括: 直流電源(VCC)，所述直流電源(VCC)的輸出電壓大小為所述預(yù)設(shè)電壓值； 第一二極管(D1)，陽(yáng)極與所述連接器(CNl)的第一輸出端相連接，陰極與所述直流電源(VCC)相連接；以及 第二二極管(D2)，陽(yáng)極與所述連接器(CNl)的第一輸出端相連接，陰極與所述采樣電阻(R3)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接口保護(hù)電路，其特征在于，所述限流電路(20)包括第一限流電阻(R1)，連接在所述連接器(CNl)的第一輸出端與所述第二二極管(D2)的陽(yáng)極之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接口保護(hù)電路，其特征在于，所述第一限流電阻(Rl)的電阻
j r j Tj r值滿足翠^ 廠_ υ- _盡，其中，Vs為所述電流傳感器的電源電壓，Vfflax為所述電流傳感

max器的最大工作壓降，Vd2為所述第二二極管(D2)的正向工作電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接口保護(hù)電路，其特征在于，所述采樣電路(10)還包括: 第二限流電阻(R4)，連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(11)之間。
9.一種控制電路，其特征在于，包括: 電流傳感器； 控制器；以及 接口保護(hù)電路，連接在所述電流傳感器與所述控制器之間，其中，所述接口保護(hù)電路為權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的接口保護(hù)電路。
10.一種電器，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的控制電路。
【文檔編號(hào)】H02H9/02GK203707767SQ201420062550
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年2月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月11日
【發(fā)明者】范明喜, 唐政清, 龐維容, 郭雙林 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司