[發(fā)明專利]一種電流信號輸出及診斷電路、故障診斷方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711007376.5
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107576903A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐士斌;董良健
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中控技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種電流信號輸出及診斷電路，其特征在于，包括：微控制器、電流信號輸出電路、電流信號診斷電路、輸出開關(guān)以及旁路開關(guān)，其中：

所述電流信號輸出電路的電源輸入端作為所述電流信號輸出及診斷電路的輸入端與配電電源相連；

所述輸出開關(guān)的第二端作為所述電流信號輸出及診斷電路的輸出端與負(fù)載設(shè)備相連，所述負(fù)載設(shè)備的另一端接地；

所述電流信號輸出電路的輸出端與所述電流信號診斷電路的輸入端相連；

所述電流信號診斷電路的第一輸出端分別與所述輸出開關(guān)和所述旁路開關(guān)相連，所述旁路開關(guān)的另一端接地；

所述微控制器的輸出端與所述電流信號輸出電路的輸入端相連，所述微控制器控制所述電流信號輸出電路輸出流向所述負(fù)載設(shè)備的電流；

所述微控制器的輸入端與所述電流信號診斷電路的第二輸出端相連，所述微控制器實時監(jiān)測所述輸出電流，當(dāng)監(jiān)測到所述輸出電流超出預(yù)設(shè)精度范圍時，則所述微控制器控制所述輸出開關(guān)斷開和/或控制所述旁路開關(guān)閉合和/或控制所述電流信號輸出電路進(jìn)入故障安全狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流信號輸出及診斷電路，其特征在于，所述電流信號輸出電路包括：數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、運算放大器、第一電阻以及晶體管，其中：

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端作為所述電流信號輸出電路的輸入端與所述微控制器的輸出端相連；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述第一電阻的一端相連，其公共端作為所述電流信號輸出電路的電源輸入端與所述配電電源相連；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述運算放大器的同相輸入端相連，所述運算放大器的反相輸入端與所述晶體管的輸入端相連，所述運算放大器的輸出端與所述晶體管的控制端相連；

所述第一電阻的另一端與所述晶體管的輸入端相連，所述晶體管的輸出端作為所述電流信號輸出電路的輸出端與所述電流信號診斷電路的輸入端相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流信號輸出及診斷電路，其特征在于，所述晶體管為半導(dǎo)體開關(guān)管。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流信號輸出及診斷電路，其特征在于，所述半導(dǎo)體開關(guān)管為PMOS管。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流信號輸出及診斷電路，其特征在于，所述半導(dǎo)體開關(guān)管PNP型晶體管。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流信號輸出及診斷電路，其特征在于，所述電流信號診斷電路包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、差分放大電路以及第二電阻，其中：

所述第二電阻的第一端作為所述電流信號診斷電路的輸入端與所述電流信號輸出電路的輸出端相連；

所述第二電阻的第二端作為所述電流信號診斷電路的第一輸出端與所述輸出開關(guān)和所述旁路開關(guān)相連；

所述差分放大電路的正相輸入端與所述第二電阻的第一端相連，所述差分放大電路的反相輸入端與所述第二電阻的第二端相連，所述差分放大電路的輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端作為所述電流信號診斷電路的第二輸出端與所述微控制器的輸入端相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電流信號輸出及診斷電路，其特征在于，所述差分放大電路使用差分放大器或儀表放大器。

8.一種故障診斷方法，其特征在于，包括：應(yīng)用于上述權(quán)利要求1-7所述的電流信號輸出及診斷電路，所述故障診斷方法包括：

所述微控制器實時檢測所述電流信號輸出診斷電路的輸出電流值；

當(dāng)檢測所述輸出電流值超過預(yù)設(shè)值時，所述微控制器控制所述輸出開關(guān)斷開和/或控制所述旁路開關(guān)閉合和/或控制所述電流信號輸出診斷電路進(jìn)入故障安全狀態(tài)。

9.一種電流信號輸出及診斷系統(tǒng)，其特征在于，包括：至少一個上述權(quán)利要求1-7任意一項所述的電流信號輸出及診斷電路，其中一個所述電流信號輸出及診斷電路處于工作狀態(tài)，其余所述電流信號輸出及診斷電路處于備用狀態(tài)，其中：

處于工作狀態(tài)的所述電流信號輸出及診斷電路的所述微控制器控制對應(yīng)的所述輸出開關(guān)閉合，所述旁路開關(guān)斷開，正常對外輸出電流，所述微控制器實時監(jiān)測輸出電流值，當(dāng)檢測到所述輸出電流值超過預(yù)設(shè)值時，控制工作狀態(tài)的所述所述電流信號輸出及診斷電路進(jìn)入故障安全狀態(tài)，所述微控制器向處于備用狀態(tài)的所述電流信號輸出及診斷電路的所述微控制器啟動，控制處于備用狀態(tài)的所述電流信號輸出及診斷電路輸出電流；

處于備用狀態(tài)的所述電流信號輸出及診斷電路的所述微控制器控制對應(yīng)的所述輸出開關(guān)斷開，所述旁路開關(guān)閉合，不對外輸出電流。