[發(fā)明專利]一種用于壓力變送器的供電電源保護方法及保護電路在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610075434.7 | 申請日： | 2016-02-03 |
| 公開（公告）號： | CN105716776A | 公開（公告）日： | 2016-06-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊迅;于楊 | 申請（專利權(quán)）人： | 河南柴油機重工有限責任公司 |
| 主分類號： | G01L9/00 | 分類號： | G01L9/00;G01L19/00 |
| 代理公司： | 洛陽明律專利代理事務(wù)所 41118 | 代理人： | 智宏亮 |
| 地址： | 471039 *** | 國省代碼： | 河南;41 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 壓力變送器 供電 電源 保護 方法 電路 | ||
1.一種用于壓力變送器的供電電源保護電路，其特征是：一種用于壓力變送器的供電電源保護電路，是具有為壓力變送器測量電路提供電源及供電控制和總電流過流保護功能的壓力變送器的供電電源電路Part_A，所述的壓力變送器的供電電源電路Part_A一端通過接線端P+與系統(tǒng)外部壓力變送器電源端連接，另一端連接直流電源24V；所述的壓力變送器的供電電源電路Part_A由二極管D1通過三極管Q1與場效應(yīng)管Q2相連，三極管Q1與場效應(yīng)管Q2相連B端點通過三極管Q3連接處理器MCU；三極管Q1與場效應(yīng)管Q2相連B端點與比較器U1相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于壓力變送器的供電電源保護電路，其特征是：所述的場效應(yīng)管Q2型號為FQD17P06。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于壓力變送器的供電電源保護電路，其特征是：所述的比較器U1型號為LM2901。
4.一種用于壓力變送器的供電電源保護方法，其特征是：具有電源控制和過流保護功能，即對測量電路有對應(yīng)的過流保護；其步驟如下：
1）、將4-20mA測量電路采集的電信號傳輸至處理器MCU輸入端，其中壓力變送器以串連方式接入電路；
2）、4-20mA測量電路的壓力變送器的供電電源電路Part_A，具有供電控制和總電流過流保護功能；
是通過控制信號MCU-PW-CRT實現(xiàn)對4-20mA測量電路的供電通斷控制，供電控制信號MCU-PW-CRT與供電狀態(tài)的關(guān)系：
當控制信號MCU-PW-CRT為邏輯1時，電壓UE接近5V,三極管Q3飽和導(dǎo)通，在電阻R2、電阻R3的分壓作用下電壓UB約為12V，場效應(yīng)管Q2為P溝道MOS管，其柵源極閥值電壓VGS（th）＝4V，實際Q2的柵源極電壓VGS≈24V-UB＝12V＞VGS（th）故Q2導(dǎo)通，24V供電電源被接入測量電路；
當控制信號MCU-PW-CRT為邏輯0時，對應(yīng)輸入電壓UE接近0V，三極管Q3截止，電壓UB約為24V，三極管Q2的柵源極電壓VGS≈24V-UB＝0V＜VGS（th）故三極管Q2關(guān)斷，24V供電電源被斷開；
局部電路Part_A的總電流過流保護功能是指當4-20mA測量電路總工作電流超過設(shè)定的額定電流值時，電路會自動將24V供電電源斷開，達到電路保護的目的；
以12路壓力傳感器提供電源為例說明保護原理，壓力傳感器的工作電流每路最大為25mA，12路壓力傳感器接入電路后的最大電流值約為300mA，故將4-20mA測量電路額定電流值設(shè)為350mA，保證電路正常工作的同時，防止過大電流的誤流入對測量電路造成的損壞；
2）、自動斷電保護的具體實現(xiàn)過程，當正常供電過程中出現(xiàn)過流情況時，MCU通過讀取Output-MCU-PW的值來判斷電路的供電狀態(tài)，一旦Output-MCU-PW為0，則MCU認為測量電路需要斷開電源，置MCU-PW-CRT為0；狀態(tài)對應(yīng)關(guān)系為：
當MCU-PW-CRT為邏輯1，24V供電電源接入測量電路后，如果正常供電，UB約為12V，有UB＜UC，比較器U1輸出端為高阻關(guān)斷狀態(tài)，Output-MCU-PW被上拉至5V左右，MCU將其讀作邏輯1，此時MCU認為電路正常供電，MCU-PW-CRT不變?nèi)詾?；
當MCU-PW-CRT為邏輯0，正常切斷供電時，UB約為24V，有UB＞UC，比較器U1輸出端為低阻導(dǎo)通狀態(tài)，Output-MCU-PW接近0V，MCU將其讀作邏輯0，此時MCU認為電路供電被切斷，MCU-PW-CRT不變?nèi)詾?；
當MCU-PW-CRT為邏輯1正常供電時,如果電路出現(xiàn)過流，IR1為350mA，則UR1為0.7V，故三極管Q1飽和導(dǎo)通，UB電壓約24V，UB＞UC,比較器U1輸出端為低阻導(dǎo)通狀態(tài)，Output-MCU-PW接近0V，MCU將其讀作邏輯0，此時MCU認為電路總工作電流異常需要對測量電路進行保護，強制置MCU-PW-CRT為邏輯0,24V供電電源被斷開。
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