[發(fā)明專利]應用于火災報警控制系統(tǒng)的過流檢測保護電路及實現(xiàn)方法

在審

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• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107947108A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 四川賽科安全技術有限公司
• 主分類號: H02H3/087
• 分類號: H02H3/087
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙)51239
• 代理人: 王育信

技術領域

本發(fā)明涉及消防技術領域，具體涉及的是一種應用于火災報警控制系統(tǒng)的過流檢測保護電路及實現(xiàn)方法。

背景技術

現(xiàn)有的火災報警控制系統(tǒng)電路在發(fā)生過流后的自我保護方式，基本是依靠硬件來實現(xiàn)，例如采用自恢復保險絲結(jié)合外圍電路布置。現(xiàn)有的這種自我保護方式，主要缺陷在于：

(1)驅(qū)動能力不足。現(xiàn)有的火災報警控制系統(tǒng)，因其在電路中存在著自恢復保險絲(其具有一定的阻值)，并且無實現(xiàn)電流放大的功能，所以驅(qū)動能力不強(約500mA左右)，無法負載較大的設備。

(2)檢測過流及保護耗費的時間較長。自恢復保險絲的動作原理是一種能量的動態(tài)平衡，流過自恢復保險絲的電流因電流熱效應的關系會產(chǎn)生一定程度的熱量，當自恢復保險絲處于低阻狀態(tài)時，自恢復保險絲不動作；當流過自恢復保險絲元件的電流增加時，自恢復保險絲會達到較高的溫度，此時，自恢復保險絲會處于高阻保護狀態(tài)，阻抗的增加限制了電流，使得電流在很短時間內(nèi)急劇下降，從而起到電路設備保護的作用。不難看出，當系統(tǒng)電路發(fā)生過流時，自恢復保險絲阻起到斷阻電流作用需要耗費一定的時間(約需要1～2秒)，從而，增加了故障切除響應的時間。

因此，有必要設計一種軟硬件結(jié)合的過流檢測及保護電路，以便增強火災報警控制系統(tǒng)驅(qū)動能力的同時，縮短過流后的保護響應時間。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術的不足，本發(fā)明提供了一種應用于火災報警控制系統(tǒng)的過流檢測保護電路及實現(xiàn)方法，可在增強火災報警控制系統(tǒng)驅(qū)動能力的同時，縮短系統(tǒng)發(fā)生過流后的保護響應時間。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

應用于火災報警控制系統(tǒng)的過流檢測保護電路，包括單片機，具有電流輸入引腳、電源引腳、模擬電壓輸出引腳、濾波引腳的電流檢測芯片D5，以及比較器D4、第一光耦電路D9、第二光耦電路D10和半橋驅(qū)動集成電路；

所述電流檢測芯片D5的電流輸入引腳接Ucc⁺；電流檢測芯片D5的電源引腳和濾波引腳均接VDD；模擬電壓輸出引腳接比較器D4的IN^-端，并且在模擬電壓輸出引腳與比較器D4的IN^-端之間接有電容C16，該電容C16通過引線接入單片機，由單片機采集該電容C16處的電壓信號；

所述比較器D4的IN⁺端經(jīng)電阻R15接VDD，同時還經(jīng)電阻R16接地；比較器D4輸出端接入單片機的外部中斷；

所述第一光耦電路D9同時接半橋驅(qū)動集成電路的脈沖輸入端和單片機，并接12V⁺和VDD；

所述第二光耦電路D10接單片機，并通過三極管V11接半橋驅(qū)動集成電路的SD信號輸入端，并接12V⁺和VDD；三極管V11發(fā)射極接Ucc^-；

所述半橋驅(qū)動集成電路接電流檢測芯片D5的電流輸入引腳。

具體地說，所述第一光耦電路D9和第二光耦電路D10均包括一個發(fā)光二極管、一個光敏二極管和一個NPN型三極管，發(fā)光二極管與光敏二極管互相匹配，并且光敏二極管與NPN型三極管的基極連接，其中，發(fā)光二極管正極接VDD，負極接單片機；光敏二極管正極接12V⁺，負極接NPN型三極管的基極；第一光耦電路D9中的NPN型三極管的集電極接半橋驅(qū)動集成電路的激勵脈沖輸入端，發(fā)射極接Ucc^-；第二光耦電路D10中的NPN型三極管的集電極接12V⁺，發(fā)射極接三極管V11的基極。

進一步地，所述半橋驅(qū)動集成電路包括驅(qū)動芯片D8、二極管V5、電容C22、高壓mos管V6、高壓mos管V9；所述第一光耦電路D9中的NPN型三極管的集電極接驅(qū)動芯片D8的激勵脈沖輸入端，所述驅(qū)動芯片D8的SD信號輸入端同時接三極管V11的集電極和12V⁺，高端輸出端接高壓mos管V6的柵極，低端輸出端接高壓mos管V9的柵極，反饋輸入端同時接高壓mos管V6的源極、高壓mos管V9的漏極，公共接地端接Ucc^-，VCC端口則接12V⁺，并經(jīng)由電容C21接Ucc^-；所述的二極管V5正極接電容C21，負極接驅(qū)動芯片D8的自舉電壓輸入端，并且該二極管V5負極還經(jīng)電容C22接驅(qū)動芯片D8的反饋輸入端；所述高壓mos管V6的漏極接電流檢測芯片D5的電流輸入引腳；所述高壓mos管V9的源極接Ucc^-。

基于上述電路，本發(fā)明還提供了其實現(xiàn)方法，包括以下步驟：