CN113258917B - 一种监控保护用电设备的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监控保护用电设备的控制装置，包括输出控制模块、温控保护模块、启动自调整模块和故障自检测模块，所述输出控制模块包括电子开关和或运算电路，所述或运算电路的输入端和启动自调整模块的输入端均与电子开关连接，所述故障自检测模块通过温控保护模块与或运算电路连接。在本发明中，通过或运算电路驱使电子开关进行或运算，启动时，由启动自调整模块对电子开关的启动时间，从而保护电子开关的使用寿命，工作时，由温控保护模块监控电子开关的工作温度，保护整个电路稳定，避免损坏元器件，同时故障自检测模块监测电子开关的电压，避免异常情况，从而实现对低压大电流的用电设备的保护。

Description

一种监控保护用电设备的控制装置

技术领域

本发明涉及电子电路控制技术领域，尤其涉及一种监控保护用电设备的控制装置。

背景技术

随着社会和电子电力技术的发展，越来越多大电流的用电设备应用到日常生产和日常生活中，尤其是低压大电流的用电设备。但是，如何对低压大电流的用电设备的运行进行有效的监控和保护逐渐成为亟需解决的问题。

现有技术中，一般是通过各种大型集成电路（电子芯片等）制成集成度相对较高的数字电路对低压大电流的用电设备进行控制，其制作工艺要求过高，往往需要根据不同的用电设备进行定向研发，另外，电子芯片等元件的成本较高，在一定程度上限制了控制装置对低压大电流的用电设备的运行进行有效的监控和保护，因此迫切需要一种能够实现对低压大电流的用电设备的运行进行有效的监控和保护的控制装置。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种监控保护用电设备的控制装置，其能解决现有技术中对低压大电流的用电设备进行控制的控制装置制作成本高和工艺复杂的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种监控保护用电设备的控制装置，包括用于驱使外界用电设备处于运行和关闭其中一种状态的输出控制模块、用于监控输出控制模块的工作温度的温控保护模块、用于调整输出控制模块输出效率的启动自调整模块和用于检测输出控制模块两端的电压差的故障自检测模块，所述输出控制模块包括连接在电源和用电设备之间的电子开关和用于驱使电子开关处于闭合和断路其中一种状态的或运算电路，所述或运算电路的输入端和启动自调整模块的输入端均与电子开关连接，所述故障自检测模块通过温控保护模块与或运算电路连接。

优选的，所述电子开关包括输入端、输出端和用于驱使输入端和输出端处于导通和截止其中一种状态的驱动端，所述电源、或运算电路的输入端、启动自调整模块的输入端、故障自检测模块的输入端均与电子开关的输入端连接，所述或运算电路的输入端、故障自检测模块输入端和用电设备均与电子开关的输出端连接，所述或运算电路的输出端与电子开关的驱动端连接。

优选的，所述或运算电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R41、电阻R13、电阻R12、运算器U1A、运算器U1B、二极管D1、二极管D3、电容C1和电容C2，所述运算器U1A的电源端通过电阻R2与电源连接，所述运算器U1B的电源端通过电阻R4与电源连接，所述电阻R3的一端与电子开关的输入端连接，所述电阻R3的另一端和电容C1的一端均与运算器U1A的正向输入端连接，所述运算器U1A的输出端通过二极管D1与电阻R41的一端连接，所述电阻R12的一端与电子开关的输出端连接，所述电阻R12的另一端和电容C2的一端均与运输器U1B的正向输入端连接，所述运输器U1B的输出端通过二极管D3与电阻R13的一端连接，所述电阻R41的另一端和电阻R13的另一端均与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端和电阻R1的一端均与电子开关的驱动端连接，所述电容C1的另一端、电容C2的另一端、电阻R1的另一端、运算器U1A的反向输入端和运算器U1B的反向输入端均接地。

优选的，所述温控保护模块包括场效应管Q4、电阻R14、电阻R60、运算器U3A、电阻R15、电容C3、电容C4、电阻R16、电阻R17和电阻NTC1，所述电阻R15的一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端均与电源连接，所述电阻R16的另一端、电容C3的一端和电阻R60的一端均与运算器U3A的正向输入端连接，所述电阻R17的另一端、电阻NTC1的一端和电容C4的一端均与运算器U3A的反向输入端连接，所述电阻R15的另一端与运算器U3A的电源端连接，所述运算器U3A的输出端通过电阻R14与场效应管Q4的栅极连接，所述运算器U1A的反向输入端和运算器U1B的反向输入端均与场效应管Q4的漏极连接，所述场效应管Q4的源极、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电阻R60的另一端和电阻NTC1的另一端均接地。

优选的，所述故障自检测模块包括电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电容C10、电容EC3、电容C11、电容C9、场效应管Q5、运算器U4A和运算器U4B ，所述电子开关的输出端与电阻R33的一端连接，所述电阻R33的另一端、电阻R32的一端和电容C9的一端均与运算器U4A的正向输入端连接，所述运算器U4A的输出端与电阻R28的一端连接，所述运算器U4A的电源端通过电阻R31与电源连接，所述电子开关的输入端与电阻R34的一端连接，所述电阻R34的另一端、电阻R35的一端和电容C10的一端均与运算器U4A的反向输入端连接，所述电子开关的输入端与电阻R37的一端连接，所述电阻R37的另一端、电阻R40的一端、电容EC3的一端均与运算器U4B的正向输入端连接，所述电子开关的输出端与电阻R38的一端连接，所述电阻R38的另一端、电阻R39的一端和电容C11的一端均与运算器U4B的反向输入端连接，所述运算器U4B的电源端通过电阻R30与电源连接，所述运算器U4B的输出端与电阻R29的一端连接，所述电阻R28的另一端和电阻R29的另一端均与场效应管Q5的栅极连接，所述场效应管Q5的源极通过电阻R27与电源连接，所述运算器U3A的反向输入端、运算器U1A的反向输入端和运算器U1B的反向输入端均与场效应管Q5的漏极连接，所述电阻R32的另一端、电容C9的另一端、电阻R39的另一端、电容C11的另一端、电阻R35的另一端、电容C10的另一端、电阻R40的另一端和电容EC9的另一端均接地。

优选的，所述启动自调整模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、场效应管Q2、场效应管Q3、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、运算器U2A和运算器U2B，所述电阻R20的一端、电阻R21的一端、电阻R24的一端和电阻R22的一端均与电源连接，所述电阻R20的另一端、电阻R18的一端和电容C5的一端均与运算器U2B的正向输入端连接，所述电子开关的输入端与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端、电容C6的一端和电阻R25的一端均与运算器U2B的反向输入端连接，所述运算器U2B的电源端与电阻R21的另一端连接，所述运算器U2B的输出端与电阻R8的一端连接，所述运算器U2A的电源端与电阻R22的另一端连接，所述电阻R24的另一端、电容C7的一端和电阻R23的一端均与运算器U2A的正向输入端连接，所述电阻R25的另一端、电阻R26的一端和电容C8的一端均与运算器U2A的反向输入端连接，所述运算器U2A的输出端与电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端和电阻R10的一端均与场效应管Q3的栅极连接，所述场效应管Q3的源极、电阻R7的一端、电阻R10的另一端和电阻R8的另一端均与场效应管Q2的栅极连接，所述场效应管Q3的漏极与电阻R9的一端连接，所述电阻R7的另一端和场效应管Q2的源极均与电阻R5的一端连接，所述场效应管Q2的漏极与电阻R6的一端连接，所述电阻R9的另一端和电阻R6的另一端均与电阻R5的另一端连接，所述电阻R18的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电阻R23的另一端、电容C7的另一端、电阻R26的另一端和电容C8的另一端均接地。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过或运算电路检测输出场效应管Q1的源极和漏极两端电压高低，再对电压高低比较值进行或运算，从而控制场效应管Q1或运算开关；在场效应管Q1启动时，启动自调整模块检测到限流电路（限流电阻RCS）输出的负载电流大于第一电流预设值（例如20A）和大于第二电流预设值（例如35A）时进行调整驱动场效应管Q1启动启动时间，或者，启动自调整模块检测到电子开关输入端的电流大于第一电流预设值（例如20A）和大于第二电流预设值（例如35A）时进行调整驱动场效应管Q1启动启动时间，从而保护场效应管Q1使用寿命；在场效应管Q1导通时，温控保护模块对场效应管Q1进行实时测温，当测得温度达到预收温度（例如100摄氏度），温控保护模块发生负反馈翻转把或运算总控制模块关闭，从而保护整个电路稳定，避免损坏元器件；同时，故障自检测模块检查场效应管Q1的源极和漏极两端输出电压是否异常，当两端电压的误差超过预定范围，故障自检测模块会自动关闭场效应管Q1输出，保护整个模块安全；从而实现冗余电源控制，并对电路进行实时监控保护，出现故障时，可进行热插拔，不放电弧，即插即用，有效保护用户能够安全使用低压大电流的用电设备。

附图说明

图1为本发明中所述的监控保护用电设备的控制装置的电路图。

图2为本发明中所述的或运算电路的电路图。

图3为实施例二中所述的温控电路的电路图。

图4为实施例三中所述的故障保护电路的电路图。

图5为实施例三中所述的检测电路的电路图。

图6为实施例四中所述的启动自调整模块的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

在本发明中，所述电子开关可以为由集成电路单元控制的开关装置，也可以为起开关作用的场效应管，优选的，所述电子开关至少包括输入端、输出端和用于驱使输入端和输出端处于导通和截止其中一种状态的驱动端，所述电源、或运算电路的输入端、启动自调整模块的输入端、故障自检测模块的输入端均与电子开关的输入端连接，所述或运算电路的输入端、故障自检测模块输入端和用电设备均与电子开关的输出端连接，所述或运算电路的输出端与电子开关的驱动端连接；如图1所示，当电子开关包括用于驱使电源和用电设备之间处于通路和断路其中一种状态的场效应管Q1（在本发明中，场效应管Q1为NMOS管），利用场效应管Q1的导通特性，从而实现控制电源和用电设备之间处于通路和断路其中一种状态，在本发明中，还包括用于外接电源的限流电路，利用限流电路向场效应管Q1提供稳定的电流，避免场效应管Q1暴露在大电流中内，降低场效应管Q1损坏的概率，优选的，所述限流电路包括限流电阻RCS，所述限流电阻RCS的一端外接电源，所述电子开关与限流电阻RCS的另一端连接。

如图1-6所示，在本发明中，一种监控保护用电设备的控制装置包括用于驱使外界用电设备处于运行和关闭其中一种状态的输出控制模块、用于监控输出控制模块的工作温度的温控保护模块、用于调整输出控制模块输出效率的启动自调整模块和用于检测输出控制模块两端的电压差的故障自检测模块，所述输出控制模块包括连接在电源和用电设备之间的电子开关和用于驱使电子开关处于闭合和断路其中一种状态的或运算电路，所述或运算电路的输入端和启动自调整模块的输入端均与电子开关连接，所述故障自检测模块通过温控保护模块与或运算电路连接。具体的，通过或运算电路检测输出场效应管Q1的源极和漏极两端电压高低，再对电压高低比较值进行或运算，从而控制场效应管Q1或运算开关；在场效应管Q1启动时，启动自调整模块检测到限流电路（限流电阻RCS）输出的负载电流大于第一电流预设值（例如20A）和大于第二电流预设值（例如35A）时进行调整驱动场效应管Q1启动启动时间，或者，启动自调整模块检测到电子开关输入端的电流大于第一电流预设值（例如20A）和大于第二电流预设值（例如35A）时进行调整驱动场效应管Q1启动启动时间，从而保护场效应管Q1使用寿命；在场效应管Q1导通时，温控保护模块对场效应管Q1进行实时测温，当测得温度达到预收温度（例如100摄氏度），温控保护模块发生负反馈翻转把或运算总控制模块关闭，从而保护整个电路稳定，避免损坏元器件；同时，故障自检测模块检查场效应管Q1的源极和漏极两端输出电压是否异常，当两端电压的误差超过预定范围，故障自检测模块会自动关闭场效应管Q1输出，保护整个模块安全；从而实现冗余电源控制，并对电路进行实时监控保护，出现故障时，可进行热插拔，不放电弧，即插即用，有效保护用户能够安全使用低压大电流的用电设备。

实施例一：

如图2所示，所述电子开关包括用于驱使电源和用电设备之间处于通路和断路其中一种状态的场效应管Q1，所述场效应管Q1的源极与限流电路的输出端连接，场效应管Q1的源极的漏极与用电设备连接，优选的，所述或运算电路包括第一或运算电路和第二或运算电路，其中，电阻R1和电阻R5组成负载保护电路，电阻R2、电阻R3、电阻R41、二极管D1、电容C1和运算器U1A组成第一或运算电路，电阻R4、电阻R13、电阻R12、运算器U1B、二极管D3和电容C2组成第二或运算电路，所述场效应管Q1的源极与第一或运算电路的输入端连接，所述场效应管Q1的漏极与第二或运算电路的输入端连接，所述第一或运算电路的输出端和第二或运算电路的输出端均通过负载保护电路与场效应管Q1的栅极连接；具体的，所述运算器U1A的电源端通过电阻R2与电源连接，所述运算器U1B的电源端通过电阻R4与电源连接，所述电阻R3的一端与场效应管Q1的源极连接，所述电阻R3的另一端和电容C1的一端均与运算器U1A的正向输入端连接，所述运算器U1A的输出端通过二极管D1与电阻R41的一端连接，所述电阻R12的一端与场效应管Q1的漏极连接，所述电阻R12的另一端和电容C2的一端均与运输器U1B的正向输入端连接，所述运输器U1B的输出端通过二极管D3与电阻R13的一端连接，所述电阻R41的另一端和电阻R13的另一端均与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端和电阻R1的一端均与场效应管Q1的栅极连接，所述电容C1的另一端、电容C2的另一端、电阻R1的另一端、运算器U1A的反向输入端和运算器U1B的反向输入端均接地。在本实施例中，电阻R1和电阻R5组成负载保护，其中电阻R5用于控制场效应管Q1导通速率，避免场效应管Q1承受高压的冲击，出现异常发热的情况；电阻R1作为泄放电阻，泄放场效应管Q1的栅极和源极之间的少量静电，防止场效应管Q1产生误动作，甚至击穿场效应管Q1（因为只要有少量的静电便会使场效应管Q1的栅极和源极之间的等效电容产生很高的电压），起到了保护场效应管Q1的作用，并且为场效应管Q1提供偏置电压，进一步的，运算器U1A和运算器U1B分别检测场效应管Q1的源极和漏极两端电压值进行控制场效应管Q1或运算，可以开启场效应管Q1和关闭场效应管Q1，其中或运算形如：0/0=0，0/1=1，1/0=1，1/1=1，从而实现冗余电源控制，保证了电子开关（场效应管Q1）的高可用性，并且通过场效应管Q1实现热插拔，在拔插过程中不放电弧，可以实现即插即用，方便维护以及更换用电设备。

实施例二：

如图2-3所示，在本实施例中，所述输出控制模块包括用于外接电源的限流电路和电子开关，所述温控保护模块包括温控电路和用于获取电子开关温度的负温度系数电阻NTC1，所述限流电路的输出端与电子开关的输入端连接，所述电子开关的输出端与用电设备连接，所述负温度系数电阻NTC1通过温控电路与电子开关的驱动端连接，优选的，所述电子开关包括用于驱使电源和用电设备之间处于通路和断路其中一种状态的场效应管Q1，所述限流电路包括限流电阻RCS，所述场效应管Q1的源极通过限流电阻RCS与电源连接，场效应管Q1的源极的漏极与用电设备连接，所述负温度系数电阻NTC1通过温控电路与场效应管Q1的栅极连接，进一步的，所述输出控制模块还包括或或运算电路，所述或运算电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R41、电阻R13、电阻R12、运算器U1A、运算器U1B、二极管D1、二极管D3、电容C1和电容C2，所述运算器U1A的电源端通过电阻R2与电源连接，所述运算器U1B的电源端通过电阻R4与电源连接，所述电阻R3的一端与场效应管Q1的源极连接，所述电阻R3的另一端和电容C1的一端均与运算器U1A的正向输入端连接，所述运算器U1A的输出端通过二极管D1与电阻R41的一端连接，所述电阻R12的一端与场效应管Q1的漏极连接，所述电阻R12的另一端和电容C2的一端均与运输器U1B的正向输入端连接，所述运输器U1B的输出端通过二极管D3与电阻R13的一端连接，所述电阻R41的另一端和电阻R13的另一端均与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端和电阻R1的一端均与场效应管Q1的栅极连接，所述电容C1的另一端、电容C2的另一端和电阻R1的另一端均接地，运算器U1A的反向输入端和运算器U1B的反向输入端通过温控电路接地。在本实施例中，运算器U1A和运算器U1B分别检测场效应管Q1的源极和漏极两端电压值进行控制场效应管Q1或运算，可以开启场效应管Q1和关闭场效应管Q1，优选的，所述温控电路包括场效应管Q4、电阻R14、电阻R60、运算器U3A、电阻R15、电容C3、电容C4、电阻R16、电阻R17和电阻NTC1，所述电阻R15的一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端均与电源连接，所述电阻R16的另一端、电容C3的一端和电阻R60的一端均与运算器U3A的正向输入端连接，所述电阻R17的另一端、电阻NTC1的一端和电容C4的一端均与运算器U3A的反向输入端连接，所述电阻R15的另一端与运算器U3A的电源端连接，所述运算器U3A的输出端通过电阻R14与场效应管Q4的栅极连接，所述运算器U1A的反向输入端和运算器U1B的反向输入端均与场效应管Q4的漏极连接，所述场效应管Q4的源极、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电阻R60的另一端和电阻NTC1的另一端均接地。在本实施例中，所述电阻NTC1为负温度系数的电阻，电阻的阻值与温度呈线性关系，即温度越高阻值越大，例如选型NTC负温度系数电阻10K，常温25度电阻值是2K，温度升高10度对应电阻值1K，呈线性变化，当温度升高到100度对应电阻值12K，具体的，电阻NTC1用于测量电子开关（场效应管Q1）的工作温度；当电阻NTC1检测到电子开关（场效应管Q1）的工作温度达到预设温度时，电阻NTC1的电阻值会变大，运算器U3A负反馈翻转，把或运算电路中的运算器U1A和运算器U1B关闭，从而关断场效应管Q1，负载无输出；具体的，运算器U3A的基准电压是1V，当电阻NTC1的电阻值变大到10K时，那么此时运算器U3A的反向输入端的电压1.2V大于基准电压1V，所以运算器U3A负反馈翻转拉低场效应管Q4（场效应管Q4为NMOS管）的栅极的电压，即运算器U3A向场效应管Q4的栅极输出低电平驱使场效应管Q4关断，进而关闭运算器U1A和运算器U1B，此时运算器U1A和运算器U1B共同向场效应管Q1输出低电平，驱使场效应管Q1关断，从而保护整个电路稳定，避免损坏元器件。

实施例三

如图4-5所示， 在本实施例中，所述输出控制模块包括用于外接电源的限流电路和用于连接外界用电设备的电子开关，所述故障自检测模块包括检测电路和故障保护电路，所述限流电路的输出端、电子开关的输出端均与检测电路的输入端连接，所述检测电路的输出端通过故障保护电路与电子开关的驱动端连接，优选的，所述电子开关包括用于驱使电源和用电设备之间处于通路和断路其中一种状态的场效应管Q1，所述限流电路包括限流电阻RCS，限流电阻RCS的一端与电源连接，所述限流电阻RCS的另一端和检测电路的输入端均与场效应管Q1的连接，其中限流电阻RCS的另一端与场效应管Q1的源极连接，场效应管Q1的源极和漏极均与检测电路的输入端连接，所述检测电路的输出端通过故障保护电路与场效应管Q1的栅极连接；进一步的，所述输出控制模块还包括或或运算电路，所述或运算电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R41、电阻R13、电阻R12、运算器U1A、运算器U1B、二极管D1、二极管D3、电容C1和电容C2，所述运算器U1A的电源端通过电阻R2与电源连接，所述运算器U1B的电源端通过电阻R4与电源连接，所述电阻R3的一端与场效应管Q1的源极连接，所述电阻R3的另一端和电容C1的一端均与运算器U1A的正向输入端连接，所述运算器U1A的输出端通过二极管D1与电阻R41的一端连接，所述电阻R12的一端与场效应管Q1的漏极连接，所述电阻R12的另一端和电容C2的一端均与运输器U1B的正向输入端连接，所述运输器U1B的输出端通过二极管D3与电阻R13的一端连接，所述电阻R41的另一端和电阻R13的另一端均与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端和电阻R1的一端均与场效应管Q1的栅极连接，所述运算器U1A的反向输入端和运算器U1B通过故障保护电路接地，所述电容C1的另一端、电容C2的另一端和电阻R1的另一端均接地。在本实施例中，运算器U1A和运算器U1B分别检测场效应管Q1的源极和漏极两端电压值进行控制场效应管Q1或运算，可以开启场效应管Q1和关闭场效应管Q1。

优选的，所述故障保护电路包括场效应管Q4、电阻R14、电阻R60、运算器U3A、电阻R15、电容C3、电容C4、电阻R16、电阻R17和电阻NTC1，所述电阻R15的一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端均与限流电路的输入端连接，所述电阻R16的另一端、电容C3的一端和电阻R60的一端均与运算器U3A的正向输入端连接，所述电阻R17的另一端、电阻NTC1的一端和电容C4的一端均与运算器U3A的反向输入端连接，所述电阻R15的另一端与运算器U3A的电源端连接，所述运算器U3A的输出端通过电阻R14与场效应管Q4的栅极连接，所述运算器U1A的反向输入端和运算器U1B的反向输入端均与场效应管Q4的漏极连接，所述场效应管Q4的源极、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电阻R60的另一端和电阻NTC1的另一端均接地；进一步的，所述检测电路包括电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电容C10、电容EC3、电容C11、电容C9、场效应管Q5、运算器U4A和运算器U4B ，所述电子开关的驱动端与电阻R33的一端连接，所述电阻R33的另一端、电阻R32的一端和电容C9的一端均与运算器U4A的正向输入端连接，所述运算器U4A的输出端与电阻R28的一端连接，所述运算器U4A的电源端通过电阻R31与限流电路的输入端连接，所述限流电路的输出端与电阻R34的一端连接，所述电阻R34的另一端、电阻R35的一端和电容C10的一端均与运算器U4A的反向输入端连接，所述限流电路的输出端与电阻R37的一端连接，所述电阻R37的另一端、电阻R40的一端、电容EC3的一端均与运算器U4B的正向输入端连接，所述电子开关的输出端与电阻R38的一端连接，所述电阻R38的另一端、电阻R39的一端和电容C11的一端均与运算器U4B的反向输入端连接，所述运算器U4B的电源端通过电阻R30与限流电路的输入端连接，所述运算器U4B的输出端与电阻R29的一端连接，所述电阻R28的另一端和电阻R29的另一端均与场效应管Q5的栅极连接，所述场效应管Q5的源极通过电阻R27与限流电路的输入端连接，所述运算器U3A的反向输入端、运算器U1A的反向输入端和运算器U1B的反向输入端均与场效应管Q5的漏极连接，所述电阻R32的另一端、电容C9的另一端、电阻R39的另一端、电容C11的另一端、电阻R35的另一端、电容C10的另一端、电阻R40的另一端和电容EC9的另一端均接地。在本实施例中，运算器U4A和运算器U4B获取场效应管Q1两端（源极和漏极）的电压，进行比较大小，判断场效应管Q1两端电压的误差超过预定范围，例如0.3V、0.5V，当运算器U4A和运算器U4B检测场效应管Q1的源极和漏极两端电压误差小于0.5V时，而运算器U4A和运算器U4B基准电压是0.5V，所以运算器U4A和运算器U4B没有翻转，即此时可视为场效应管Q1的导通状态不受故障自检测模块影响；当运算器U4A和运算器U4B检测场效应管Q1的源极和漏极两端电压误差大0.5V时，由于运算器U4A和运算器U4B基准电压是0.5V，所以运算器U4A和运算器U4B翻转，驱使场效应管Q5导通，进而驱使故障保护电路中的运算器U3A负反馈翻转拉低场效应管Q4栅极的电压，驱使场效应管Q4关断，从而关闭或运算电路中的运算器U1A和运算器U1B，即关断场效应管Q1管，以实现自动检测电压故障问题及时作出保护，不会影响其他机器正常工作。

实施例四：

在本实施例中，如图6所示，所述输出控制模块包括用于外接电源的限流电路和电子开关，所述启动自调整模块包括用于获取限流电路输出端电流的第一检测电路和用于调整电子开关导通效率的第一调整电路，所述限流电路的输出端与电子开关的输入端连接，所述电子开关的输出端与用电设备连接，所述第一检测电路的输入端与电子开关的输入端连接，所述第一检测电路的输出端通过第一调整电路与电子开关的驱动端连接；优选的，所述电子开关包括用于驱使电源和用电设备之间处于通路和断路其中一种状态的场效应管Q1，所述限流电路包括限流电阻RCS，所述场效应管Q1的源极通过限流电阻RCS与电源连接，场效应管Q1的源极的漏极与用电设备连接，进一步的，所述输出控制模块还包括或或运算电路，所述或运算电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R41、电阻R13、电阻R12、运算器U1A、运算器U1B、二极管D1、二极管D3、电容C1和电容C2，所述运算器U1A的电源端通过电阻R2与电源连接，所述运算器U1B的电源端通过电阻R4与电源连接，所述电阻R3的一端与场效应管Q1的源极连接，所述电阻R3的另一端和电容C1的一端均与运算器U1A的正向输入端连接，所述运算器U1A的输出端通过二极管D1与电阻R41的一端连接，所述电阻R12的一端与场效应管Q1的漏极连接，所述电阻R12的另一端和电容C2的一端均与运输器U1B的正向输入端连接，所述运输器U1B的输出端通过二极管D3与电阻R13的一端连接，所述电阻R41的另一端和电阻R13的另一端均与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端和电阻R1的一端均与场效应管Q1的栅极连接，所述第一调整电路与电阻R5并联，所述电容C1的另一端、电容C2的另一端、电阻R1的另一端、运算器U1A的反向输入端和运算器U1B的反向输入端均接地；在本实施例中，运算器U1A和运算器U1B分别检测场效应管Q1的源极和漏极两端电压值进行控制场效应管Q1或运算，可以开启场效应管Q1和关闭场效应管Q1。

具体的，所述第一调整电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8和场效应管Q2，所述电阻R8的一端与第一检测电路的输出端连接，所述电阻R7的一端和电阻R8的另一端均与场效应管Q2的栅极连接，所述电阻R7的另一端和场效应管Q2的源极均与电阻R5的一端连接，所述场效应管Q2的漏极与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与电阻R5的另一端连接；优选的，所述第一检测电路包括电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电容C5、电容C6和运算器U2B，所述电阻R20的一端和电阻R21的一端均与电源连接，所述电阻R20的另一端、电阻R18的一端和电容C5的一端均与运算器U2B的正向输入端连接，所述限流电路的输出端与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端和电容C6的一端均与运算器U2B的反向输入端连接，所述运算器U2B的电源端与电阻R21的另一端连接，所述运算器U2B的输出端与电阻R8的一端连接，所述电阻R18的另一端、电容C5的另一端和电容C6的另一端均接地；在本实施例中，启动自调整模块检测流过电阻RCS的电流（即流入场效应管Q1的电流），其中运算器U2B的基准电压是1V，当流过电阻RCS的电流大于等于第一电流预设值（例如20A）时，即运算器U2B检测到电阻RCS电流大于等于20A，那么此时运算器U2B反向输入端的电压为1.2V大于基准电压1V，所以运算器U2B负反馈翻转驱使场效应管Q2导通，其中场效应管Q2是PMOS管；当场效应管Q2导通时，则电阻R5与电阻R6并联，阻值变小，或运算电路输出的驱动电流变大，从而提高场效应管Q1的导通时间和速度。

优选的，还包括第二调整电路，所述第二调整电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、场效应管Q3、电容C7、电容C8、运算器U2A，所述电阻R24的一端和电阻R22的一端均与电源连接，所述运算器U2A的电源端与电阻R22的另一端连接，所述电阻R24的另一端、电容C7的一端和电阻R23的一端均与运算器U2A的正向输入端连接，所述电阻R25的一端与运算器U2B的反向输入端连接，所述电阻R25的另一端、电阻R26的一端和电容C8的一端均与运算器U2A的反向输入端连接，所述运算器U2A的输出端与电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端和电阻R10的一端均与场效应管Q3的栅极连接，所述场效应管Q3的源极和电阻R10的另一端均与场效应管Q2的栅极连接，所述场效应管Q3的漏极与电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与电阻R5的另一端连接，所述电阻R23的另一端、电容C7的另一端、电阻R26的另一端和电容C8的另一端均接地；在本实施例中，运算器U2A的基准电压是1V，当流过电阻RCS的电流大于等于第二电流预设值（例如35A）时，运算器U2B检测到RCS电阻电流大于等于35A，那么此时运算器U2B反向输入端的电压为1.5V，即等于运算器U2A反向输入端的电压为1.5V；经过电阻R25和电阻R26分压后，运算器U2A反向输入端的电压为1.2V大于运算器U2A的基准电压1V，所以U2A运放电路负反馈翻转驱使场效应管Q3导通，其中场效应管Q3是PMOS管，当场效应管Q3导通时，则电阻R9、电阻R5与电阻R6三个电阻并联，阻值变的更小，或运算电路输出的驱动电流变大，进一步提高场效应管Q1的导通时间和速度。当流过电阻RCS电流大于等于20A时，运算器U2B检测到RCS电阻电流大于等于20A，那么此时运算器U2B反向输入端的电压是1.2V，即等于运算器U2A反向输入端的电压为1.2V；经过R25和R26分压得到运算器U2A反向输入端的电压为0.8V小于U2A运放电路基准电压1V，所以运算器U2A的负反馈停止，正反馈翻转，驱使场效应管Q3关断（不导通）。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种监控保护用电设备的控制装置，其特征在于：包括用于驱使外界用电设备处于运行和关闭其中一种状态的输出控制模块、用于监控输出控制模块的工作温度的温控保护模块、用于调整输出控制模块输出效率的启动自调整模块和用于检测输出控制模块两端的电压差的故障自检测模块，所述输出控制模块包括连接在电源和用电设备之间的电子开关和用于驱使电子开关处于闭合和断路其中一种状态的或运算电路，所述或运算电路的输入端和启动自调整模块的输入端均与电子开关连接，所述故障自检测模块通过温控保护模块与或运算电路连接；所述电子开关包括输入端、输出端和用于驱使输入端和输出端处于导通和截止其中一种状态的驱动端，所述电源、或运算电路的输入端、启动自调整模块的输入端、故障自检测模块的输入端均与电子开关的输入端连接，所述或运算电路的输入端、故障自检测模块输入端和用电设备均与电子开关的输出端连接，所述或运算电路的输出端与电子开关的驱动端连接；所述或运算电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R41、电阻R13、电阻R12、运算器U1A、运算器U1B、二极管D1、二极管D3、电容C1和电容C2，所述运算器U1A的电源端通过电阻R2与电源连接，所述运算器U1B的电源端通过电阻R4与电源连接，所述电阻R3的一端与电子开关的输入端连接，所述电阻R3的另一端和电容C1的一端均与运算器U1A的正向输入端连接，所述运算器U1A的输出端通过二极管D1与电阻R41的一端连接，所述电阻R12的一端与电子开关的输出端连接，所述电阻R12的另一端和电容C2的一端均与运输器U1B的正向输入端连接，所述运输器U1B的输出端通过二极管D3与电阻R13的一端连接，所述电阻R41的另一端和电阻R13的另一端均与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端和电阻R1的一端均与电子开关的驱动端连接，所述温控保护模块、运算器U1A的反向输入端和运算器U1B的反向输入端均与故障自检测模块连接，所述电容C1的另一端、电容C2的另一端和电阻R1的另一端均接地。

2.如权利要求1所述的监控保护用电设备的控制装置，其特征在于：所述温控保护模块包括场效应管Q4、电阻R14、电阻R60、运算器U3A、电阻R15、电容C3、电容C4、电阻R16、电阻R17和电阻NTC1，所述电阻R15的一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端均与电源连接，所述电阻R16的另一端、电容C3的一端和电阻R60的一端均与运算器U3A的正向输入端连接，所述电阻R17的另一端、电阻NTC1的一端、电容C4的一端和故障自检测模块均与运算器U3A的反向输入端连接，所述电阻R15的另一端与运算器U3A的电源端连接，所述运算器U3A的输出端通过电阻R14与场效应管Q4的栅极连接，所述运算器U1A的反向输入端、运算器U1B的反向输入端和故障自检测模块均与场效应管Q4的漏极连接，所述场效应管Q4的源极、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电阻R60的另一端和电阻NTC1的另一端均接地。

3.如权利要求2所述的监控保护用电设备的控制装置，其特征在于：所述故障自检测模块包括电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电容C10、电容EC3、电容C11、电容C9、场效应管Q5、运算器U4A和运算器U4B，所述电子开关的输出端与电阻R33的一端连接，所述电阻R33的另一端、电阻R32的一端和电容C9的一端均与运算器U4A的正向输入端连接，所述运算器U4A的输出端与电阻R28的一端连接，所述运算器U4A的电源端通过电阻R31与电源连接，所述电子开关的输入端与电阻R34的一端连接，所述电阻R34的另一端、电阻R35的一端和电容C10的一端均与运算器U4A的反向输入端连接，所述电子开关的输入端与电阻R37的一端连接，所述电阻R37的另一端、电阻R40的一端、电容EC3的一端均与运算器U4B的正向输入端连接，所述电子开关的输出端与电阻R38的一端连接，所述电阻R38的另一端、电阻R39的一端和电容C11的一端均与运算器U4B的反向输入端连接，所述运算器U4B的电源端通过电阻R30与电源连接，所述运算器U4B的输出端与电阻R29的一端连接，所述运算器U3A的反向输入端、电阻R28的另一端和电阻R29的另一端均与场效应管Q5的栅极连接，所述场效应管Q5的源极通过电阻R27与电源连接，所述场效应管Q4的漏极、运算器U1A的反向输入端和运算器U1B的反向输入端均与场效应管Q5的漏极连接，所述电阻R32的另一端、电容C9的另一端、电阻R39的另一端、电容C11的另一端、电阻R35的另一端、电容C10的另一端、电阻R40的另一端和电容EC3的另一端均接地。

4.如权利要求1所述的监控保护用电设备的控制装置，其特征在于：所述启动自调整模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、场效应管Q2、场效应管Q3、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、运算器U2A和运算器U2B，所述电阻R20的一端、电阻R21的一端、电阻R24的一端和电阻R22的一端均与电源连接，所述电阻R20的另一端、电阻R18的一端和电容C5的一端均与运算器U2B的正向输入端连接，所述电子开关的输入端与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端、电容C6的一端和电阻R25的一端均与运算器U2B的反向输入端连接，所述运算器U2B的电源端与电阻R21的另一端连接，所述运算器U2B的输出端与电阻R8的一端连接，所述运算器U2A的电源端与电阻R22的另一端连接，所述电阻R24的另一端、电容C7的一端和电阻R23的一端均与运算器U2A的正向输入端连接，所述电阻R25的另一端、电阻R26的一端和电容C8的一端均与运算器U2A的反向输入端连接，所述运算器U2A的输出端与电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端和电阻R10的一端均与场效应管Q3的栅极连接，所述场效应管Q3的源极、电阻R7的一端、电阻R10的另一端和电阻R8的另一端均与场效应管Q2的栅极连接，所述场效应管Q3的漏极与电阻R9的一端连接，所述电阻R7的另一端和场效应管Q2的源极均与电阻R5的一端连接，所述场效应管Q2的漏极与电阻R6的一端连接，所述电阻R9的另一端和电阻R6的另一端均与电阻R5的另一端连接，所述电阻R18的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电阻R23的另一端、电容C7的另一端、电阻R26的另一端和电容C8的另一端均接地。

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