CN113625191B - 一种短路检测电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种短路检测电路，包括双运算放大器U3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和二极管D1；第一电阻R1的一端与+18V.DC电源连接，另一端同时与双运算放大器U3和第二电阻R2连接；第二电阻R2同时与第五电阻R5和二极管D1的正极连接；二极管D1的负极与速度传感器和电液压力伺服阀的短路检测端口连接；第五电阻R5的另一端与电源地连接；第三电阻R3的一端与+18V.DC电源连接，另一端同时与双运算放大器U3和第四电阻R4连接；第四电阻R4的另一端与电源地连接；双运算放大器U3的第8脚与+18V.DC电源连接，第4脚与电源地连接，第7脚外接故障指示灯接口；二极管D1的型号为1N5711。本发明电路彻底解决了在低温状态下短路故障无法检测的问题。

Description

一种短路检测电路
技术领域
本发明属于飞机刹车技术领域，具体涉及一种短路检测电路。
背景技术
现有技术的飞机数字电传防滑刹车系统由刹车指令传感器、防滑刹车控制盒、机轮速度传感器、电液压力伺服阀和电磁液压锁等组成，承担飞机起降过程中的防滑刹车功能。
按照GJB2879A飞机机轮防滑刹车控制系统通用规范中3.11人机工程中关于机内检测装置要求：系统自检测不应影响系统的正常功能，机内检测应能提供光或声的故障指示信息。飞机防滑刹车系统自检测功能是必须具备的，机轮速度传感器的正常工作电压为VP-P≥1V，当速度传感工作电压为0V时报短路故障；电液压力伺服阀正常工作电压为0.6VDC～9VDC，电液压力伺服阀短路时，工作电压为0VDC报短路故障。
机轮速度传感器和电液压力伺服阀线圈短路检测电路工作时，电液压力伺服阀线圈电压变化对检测工作敏感性高。正常工作电压与异常工作电压理论差值为0.7V.DC,考虑高低温环境因素，高低温情况下这种差值变化更大，低温情况下工作电压为0.5～0.6V；高温情况下工作电压为0.7～0.9V。
为了使故障检测电路不影响机轮速度传感器和电液压力伺服阀电路工作，在故障检测电路与机轮速度传感器和电液压力伺服阀工作电路之间用二极管2CK70B进行隔离。由于二极管2CK70B的高、低温性能变化大，在常温15℃～35℃时，二极管2CK70B管压降为0.3V～0.4V；高温+70℃时，二极管2CK70B的管压降为0.1V～0.2V；低温-55℃时，二极管2CK70B的管压降为0.6V～0.7V。
由于电液压力伺服阀线圈高、低温性能影响大；在常温20℃时，电液压力伺服阀线圈的阻值为200Ω；在高温+70℃时，电液压力伺服阀线圈的阻值为240Ω；在低温-55℃时，电液压力伺服阀线圈的阻值为140Ω；电液压力伺服阀线圈的阻值随温度变化大。
防滑刹车控制盒输出电流给电液压力伺服阀线圈，防滑刹车控制盒输出控制信号的静态工作电流为3.5mA左右。在电磁线圈短路故障检测电路中，双运算放大器U3的VU3-5电压为短路检测的门槛电压值。低温下二极管2CK70B管压降增大(管压降为0.6V～0.7V)，电液压力伺服阀线圈电阻变小(阀门电压为0.45V左右)，由于双运算放大器U3的VU3-5电压为短路检测的门槛电压值随温度变化不大，由于温度变化，造成二极管2CK70B管压降增大，电液压力伺服阀阀门电压变小，使得VU3-5＜VU3-6双运算放大器U3的第7脚输出低电平为0V，故障指示灯不亮。
公告号为CN204557111U的发明创造，一种免扫描矩阵键盘，该发明创造中提到：“如果有按键被按下时，所有的总线都是高电平。如果有按键被按下，该按键所在行的总线、所在列的列总线都会被拉低，其它按键通过连接在其上的二极管隔离。”但是，该发明创造对二级管参数提出了要求，也没有进行高温和低温性能试验。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种短路检测电路，包括双运算放大器U3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和二极管D1；第一电阻R1的一端与+18V.DC电源连接，另一端同时与双运算放大器U3和第二电阻R2连接；第二电阻R2同时与第五电阻R5和二极管D1的正极连接；二极管D1的负极与速度传感器和电液压力伺服阀的短路检测端口连接；第五电阻R5的另一端与电源地连接；第三电阻R3的一端与+18V.DC电源连接，另一端同时与双运算放大器U3和第四电阻R4连接；第四电阻R4的另一端与电源地连接；双运算放大器U3的第8脚与+18V.DC电源连接，第4脚与电源地连接，第7脚外接故障指示灯接口；二极管D1的型号为1N5711。本发明电路彻底解决了在低温状态下短路故障无法检测的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：
一种短路检测电路，包括双运算放大器U3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和二极管D1；
所述第一电阻R1的一端与+18V.DC电源连接，第一电阻R1的另一端与双运算放大器U3的第6脚连接后，再与第二电阻R2的一端连接；所述第二电阻R2的另一端与第五电阻R5的一端连接，该连接端同时连接二极管D1的正极；所述二极管D1的负极与速度传感器和电液压力伺服阀的短路检测端口连接；所述第五电阻R5的另一端与电源地连接；
所述第三电阻R3的一端与+18V.DC电源连接；第三电阻R3的另一端与双运算放大器U3的第5脚连接后，再与第四电阻R4的一端连接；所述第四电阻R4的另一端与电源地连接；
所述双运算放大器U3的第8脚与+18V.DC电源连接；双运算放大器U3的第4脚与电源地连接；双运算放大器U3的第7脚外接故障指示灯接口。
优选地，所述二极管D1的型号为1N5711。
本发明的有益效果如下：
本发明提高了该短路检测电路隔离二极管在常温、高温+70℃，低温-55℃时管压降的稳定性，彻底解决了在低温状态下短路故障无法检测的问题。降低了刹车系统故障率30％，延长了刹车系统在外场使用的合格周期，提高了经济效益和社会效益。也提高了产品在外场的口碑。
附图说明
图1为本发明电路图。
图中，1-+18V.DC，2-故障指示灯接口，3-电源地，4-速度传感器和电液压力伺服阀短路检测端口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
为了解决现有技术故障检测电路与机轮速度传感器和电液压力伺服阀工作电路之间用二极管常温、高温和低温性能变化大造成在低温条件下无法正常报故障的不足，在反复试验的基础上，本发明采用高、低温性能变化小的二极管1N5711组成一种短路检测电路。
如图1所示，一种短路检测电路，包括双运算放大器U3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和二极管D1；
所述第一电阻R1的一端与+18V.DC电源连接，第一电阻R1的另一端与双运算放大器U3的第6脚连接后，再与第二电阻R2的一端连接；所述第二电阻R2的另一端与第五电阻R5的一端连接，该连接端同时连接二极管D1的正极；所述二极管D1的负极与速度传感器和电液压力伺服阀的短路检测端口连接；所述第五电阻R5的另一端与电源地连接；
所述第三电阻R3的一端与+18V.DC电源连接；第三电阻R3的另一端与双运算放大器U3的第5脚连接后，再与第四电阻R4的一端连接；所述第四电阻R4的另一端与电源地连接；
所述双运算放大器U3的第8脚与+18V.DC电源连接；双运算放大器U3的第4脚与电源地连接；双运算放大器U3的第7脚外接故障指示灯接口。
优选地，所述二极管D1的型号为1N5711。
当速度传感器、电液压力伺服阀线圈出现短路故障时，短路电压为0V.DC，二极管D1的负极电压为0V，VU3-6的电压为第一电阻R1、第二电阻R2和二极管D1分压后的电压；VU3-5的电压为第三电阻R3和第四电阻R4分压后的电压；VU3-5＝4.5V，VU3-6＝3.93V，VU3-5＞VU3-6，双运算放大器U3的第7脚输出高电平为16.5V，故障指示灯常亮。
在速度传感器、电液压力伺服阀线圈正常工作时，速度传感器、电液压力伺服阀正常工作电压为0.6V.DC～9V.DC，预置VU3-6＝4.72V，VU3-5＝4.5V，将速度传感器、电液压力伺服阀接入二极管D1的负端，VU3-5＜VU3-6，双运算放大器U3的第7脚输出低电平为0V，故障指示灯常不亮。
在常温15℃～35℃时，二极管1N5711的管压降为0.2V～0.3V；在高温+70℃时，二极管1N5711的管压降为0.1V～0.2V；在低温-55℃时，二极管1N5711的管压降为0.3V～0.4V；在低温时，二极管的管压降电压与电液伺服阀的工作电压之和满足短路检测要求，彻底解决了由于隔离二极管低温管压降大而造成电液伺服阀短路检测无法进行的问题。

Claims (1)

1.一种短路检测电路，其特征在于，包括双运算放大器U3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和二极管D1；
所述第一电阻R1的一端与+18V.DC电源连接，第一电阻R1的另一端与双运算放大器U3的第6脚连接后，再与第二电阻R2的一端连接；所述第二电阻R2的另一端与第五电阻R5的一端连接，该连接端同时连接二极管D1的正极；所述二极管D1的负极与速度传感器和电液压力伺服阀的短路检测端口连接；所述第五电阻R5的另一端与电源地连接；
所述第三电阻R3的一端与+18V.DC电源连接；第三电阻R3的另一端与双运算放大器U3的第5脚连接后，再与第四电阻R4的一端连接；所述第四电阻R4的另一端与电源地连接；
所述双运算放大器U3的第8脚与+18V.DC电源连接；双运算放大器U3的第4脚与电源地连接；双运算放大器U3的第7脚外接故障指示灯接口；
所述二极管D1的型号为1N5711；
所述双运算放大器U3的型号为F158。
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