CN115189569B - 一种外供传感器电源电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外供传感器电源电路，属于电子技术领域，其包括输入电源P1、二极管D1和稳压器U1；还包括限流器U2；所述输入电源P1、二极管D1、稳压器U1、限流器U2依次连接；所述限流器U2的输出端用于给外部传感器进行供电；所述输入电源P1为直流低压电源，用于对所述外供传感器电源电路进行供电，并由所述外供传感器电源电路控制对外部传感器供电；所述输入电源P1的输出端连接二极管D1的输入端。本发明电路结构简单，成本低廉，应用在连接传感器的仪器仪表等检测装置上，给传感器提供可靠工作电源，具有过载和短路保护，且能自动恢复。

Description

一种外供传感器电源电路
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体是涉及一种外供传感器电源电路。
背景技术
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视生产过程中的各个参数，使设备工作在正常和健康状态。传感器的输出信号接入仪表等检测装置，由检测装置供出电源给传感器工作。需对检测装置的外供传感器电源进行短路保护。
传感器一般工作电压低，工作电流小。现阶段有使用各种小的快速熔断保险管来进行短路保护，但一旦出现短路保护动作，需要人工更换保险管，非常不方便；也有使用PTC自复保险，但PTC自复保险元件动作缓慢，可靠性低，且环境温度高时，其内阻又显著增大，从而降低了传感器的工作电压。目前，尽管还有专用的电源管理芯片能解决这些问题，但电路较复杂，费用较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例的目的在于提供一种外供传感器电源电路，以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种外供传感器电源电路，包括输入电源P1、二极管D1和稳压器U1；还包括限流器U2；
所述输入电源P1、二极管D1、稳压器U1、限流器U2依次连接；所述限流器U2的输出端用于给外部传感器进行供电。
所述输入电源P1为直流低压电源，用于对所述外供传感器电源电路进行供电，并由所述外供传感器电源电路控制对外部传感器供电；所述输入电源P1的输出端连接二极管D1的输入端。
进一步地，所述二极管D1串接在输入电源P1与稳压器U1之间。
进一步地，所述稳压器U1由稳压芯片和电阻、电容组成，所述稳压器U1的输出端连接到限流器U2的输入端。
进一步地，所述限流器U2由电子开关K1、取样电阻R1、分压器F1、比较器A1B组成；所述电子开关K1串联在稳压器U1与取样电阻R1之间；所述取样电阻R1一端为输出端，所述取样电阻R1的输出端连接外部传感器。
进一步地，所述取样电阻R1与所述电子开关K1之间还连接分压器F1，取样电阻R1的输出端连接比较器A1B的反相输入端。
进一步地，所述分压器F1串联在取样电阻R1与比较器A1B之间，分压器F1的输出端连接到比较器A1B的同相输入端；所述取样电阻R1取较小阻值，所述分压器F1的等效电阻远远大于取样电阻R1。
进一步地，所述比较器A1B的输出端连接到电子开关K1，比较器A1B控制电子开关K1导通与否。
进一步地，所述限流器U2由1个滤波电容C1、5个电阻R1～R5、1个比较器A1B、1个电子开关Q1组成，所述限流器U2一端连接-24V，-24V来源于所述稳压器的输出电源，所述限流器U2中的VEE是外供电源的端口网络标号，所述比较器A1B由运算放大器构成，所述电子开关Q1由一个NMOS元件构成。
进一步地，所述电阻R1为低阻值的取样电阻R1，所述取样电阻R1的阻值很小；所述电子开关Q1和取样电阻R1串联在稳压输出-24V与输出端口VEE之间，VEE输出的是外供传感器的负电源。
进一步地，所述取样电阻R1一端通过电阻R5连接到比较器A1B的反相端，所述取样电阻R1另一端通过电阻R3、电阻R4构成的分压网络连接到比较器A1B的同相端；其中，所述电阻R3和电阻R4的阻值远远大于取样电阻R1。
进一步地，所述取样电阻R1、分压网络的电阻R3与电阻R4、以及电阻R5、比较器A1B、电子开关Q1共同完成外供传感器工作电流限制，工作电流流经取样电阻R1，产生压降V=I*R1。当输出产生过载或短路时，V将足够大时，分压网络输出给比较器A1B第5引脚的电压小于第6引脚的电压，比较器A1B输出低电平，电子开关Q1关断；反之，比较器A1B输出高电平，电子开关Q1闭合，本发明的外供传感器电源电路正常输出。当过载和短路消除，本发明的外供传感器电源电路立即自动恢复输出。
进一步地，所述电阻R2并联在电子开关Q1上，进一步限制短路电流，使得短路时的电流小于-24V/R2；本发明的外供传感器电源电路的短路输出电流小于设计允许的传感器最大工作电流，后者由取样电阻R1和分压电阻R3、R4的参数决定。本发明的外供传感器电源电路这一特征，既可以满足输出较大的传感器工作电流，又可以限制短路电流的大小。
进一步地，所述电容C1并接在电源输出端，滤除高频纹波，提高稳定性。
综上所述，本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的一种外供传感器电源电路，电路结构简单，成本低廉，应用在连接传感器的仪器仪表等检测装置上，给传感器提供可靠工作电源，具有过载和短路保护，且能自动恢复。本发明的一种外供传感器电源电路应用在连接传感器的仪器仪表等检测装置上，检测装置和传感器之间具有长线传输。检测装置输出给传感器的电源需具有短路保护和自恢复功能。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为发明实施例的一种外供传感器电源电路的结构示意图。
图2为发明实施例的一种外供传感器电源电路中的限流器电路图。
实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
由于传感器一般工作电压低，工作电流小。现阶段有使用各种小的快速熔断保险管来进行短路保护，但一旦出现短路保护动作，需要人工更换保险管，非常不方便。其次，也有使用PTC自复保险，但PTC自复保险元件动作缓慢，可靠性低，且环境温度高时，其内阻又显著增大，从而降低了传感器的工作电压；尽管还有专用的电源管理芯片能解决这些问题，但电路较复杂，费用较高。
针对如何对检测装置的外供传感器电源进行短路保护的问题，本发明提供了一种外供传感器电源电路，应用在连接传感器的仪器仪表等检测装置上，检测装置和传感器之间具有长线传输，检测装置输出给传感器的电源需具有短路保护和自恢复功能。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
参见图1所示，一种外供传感器电源电路，包括输入电源P1、二极管D1和稳压器U1；还包括限流器U2。其中，参见图1所示，所述输入电源P1、二极管D1、稳压器U1、限流器U2依次连接，所述限流器U2的输出端用于给外部传感器进行供电。
其中，所述输入电源P1为直流低压电源，用于对所述外供传感器电源电路进行供电，并由所述外供传感器电源电路控制对外部传感器供电；所述输入电源P1的输出端连接二极管D1的输入端。
在本发明的实施例中，所述二极管D1串接在输入电源P1与稳压器U1之间，利用二极管单向导电性进行极性保护。
在本发明的实施例中，所述稳压器U1由稳压芯片和电阻、电容组成，所述稳压器U1的输出端连接到限流器U2的输入端。
在本发明的实施例中，所述限流器U2由电子开关K1、取样电阻R1、分压器F1、比较器A1B组成；所述电子开关K1串联在稳压器U1与取样电阻R1之间；所述取样电阻R1一端为输出端，所述取样电阻R1的输出端连接外部传感器。
在本发明的实施例中，所述取样电阻R1与所述电子开关K1之间还连接分压器F1，取样电阻R1的输出端连接比较器A1B的反相输入端。
在本发明的实施例中，所述分压器F1串联在取样电阻R1与比较器A1B之间，分压器F1的输出端连接到比较器A1B的同相输入端；所述取样电阻R1取较小阻值，所述分压器F1的等效电阻远远大于取样电阻R1。
在本发明的实施例中，所述比较器A1B的输出端连接到电子开关K1，比较器A1B控制电子开关K1导通与否。
参见图2所示，对本方案的特征和限流保护与自恢复功效进一步说明。图2中所述限流器U2是由1个滤波电容C1、5个电阻R1～R5、1个比较器A1B、1个电子开关Q1组成的限流器，所述限流器U2一端连接-24V。
在本申请的实施例中，-24V是来源于所述稳压器的输出电源，VEE是外供电源的端口网络标号，比较器A1B由运算放大器构成，所述电子开关Q1由一个NMOS元件构成。
在本发明的实施例中，所述电阻R1是取样电阻，阻值很小。即：所述电阻R1为低阻值的取样电阻R1。所述电子开关Q1和取样电阻R1串联在稳压输出-24V与输出端口VEE之间，VEE输出的是外供传感器的负电源。
在本发明的实施例中，所述取样电阻R1一端通过电阻R5连接到比较器A1B的反相端，所述取样电阻R1另一端通过电阻R3、电阻R4构成的分压网络连接到比较器A1B的同相端；其中，所述电阻R3和电阻R4的阻值远远大于取样电阻R1。
在本发明的实施例中，所述取样电阻R1、分压网络的电阻R3与电阻R4、以及电阻R5、比较器A1B、电子开关Q1共同完成外供传感器工作电流限制。工作电流流经取样电阻R1，产生压降V=I*R1。当输出产生过载或短路时，V将足够大时，分压网络输出给比较器A1B第5引脚的电压小于第6引脚的电压，比较器A1B输出低电平，电子开关Q1关断；反之，比较器A1B输出高电平，电子开关Q1闭合，本发明的外供传感器电源电路正常输出。当过载和短路消除，本发明的外供传感器电源电路立即自动恢复输出。
在本发明的实施例中，所述电阻R2并联在电子开关Q1上，进一步限制短路电流，使得短路时的电流小于-24V/R2；本发明的外供传感器电源电路的短路输出电流小于设计允许的传感器最大工作电流，后者由取样电阻R1和分压电阻R3、R4的参数决定。本发明的外供传感器电源电路这一特征，既可以满足输出较大的传感器工作电流，又可以限制短路电流的大小。
在本发明的实施例中，所述电容C1并接在电源输出端，滤除高频纹波，提高稳定性。
综上所述，本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的一种外供传感器电源电路，电路结构简单，成本低廉，应用在连接传感器的仪器仪表等检测装置上，给传感器提供可靠工作电源，具有过载和短路保护，且能自动恢复。本发明的一种外供传感器电源电路应用在连接传感器的仪器仪表等检测装置上，检测装置和传感器之间具有长线传输。检测装置输出给传感器的电源需具有短路保护和自恢复功能。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种外供传感器电源电路，其特征在于，包括输入电源P1、二极管D1和稳压器U1；还包括限流器U2；
所述输入电源P1、二极管D1、稳压器U1、限流器U2依次连接；所述限流器U2的输出端用于给外部传感器进行供电；
所述输入电源P1为直流低压电源，用于对所述外供传感器电源电路进行供电，并由所述外供传感器电源电路控制对外部传感器供电；所述输入电源P1的输出端连接二极管D1的输入端；
其中，所述限流器U2由电子开关K1、取样电阻R1、分压器F1、比较器A1B组成；
所述电子开关K1串联在稳压器U1与取样电阻R1之间；所述取样电阻R1一端为输出端，所述取样电阻R1的输出端连接外部传感器；
所述取样电阻R1与所述电子开关K1之间还连接分压器F1，取样电阻R1的输出端连接比较器A1B的反相输入端；
所述分压器F1串联在取样电阻R1与比较器A1B之间，分压器F1的输出端连接到比较器A1B的同相输入端；
其中，所述限流器U2由1个滤波电容C1、5个电阻R1～R5、1个比较器A1B、1个电子开关Q1组成，所述限流器U2一端连接-24V，-24V来源于所述稳压器的输出电源，所述限流器U2中的VEE是外供电源的端口网络标号，所述比较器A1B由运算放大器构成，所述电子开关Q1由一个NMOS元件构成；所述电阻R1为低阻值的取样电阻R1,所述电子开关Q1和取样电阻R1串联在稳压输出-24V与输出端口VEE之间，VEE输出的是外供传感器的负电源；所述取样电阻R1一端通过电阻R5连接到比较器A1B的反相端，所述取样电阻R1另一端通过电阻R3、电阻R4构成的分压网络连接到比较器A1B的同相端；所述电阻R2并联在电子开关Q1上，用于限制短路电流，使得短路时的电流小于-24V/R2。
2.根据权利要求1所述的外供传感器电源电路，其特征在于，所述二极管D1串接在输入电源P1与稳压器U1之间。
3.根据权利要求2所述的外供传感器电源电路，其特征在于，所述稳压器U1由稳压芯片和电阻、电容组成，所述稳压器U1的输出端连接到限流器U2的输入端。
4.根据权利要求1所述的外供传感器电源电路，其特征在于，所述比较器A1B的输出端连接到电子开关K1，所述比较器A1B用于控制电子开关K1导通与否。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006039812A (ja) * 2004-07-26 2006-02-09 Nec Electronics Corp 直流安定化電源回路
CN200997700Y (zh) * 2007-01-09 2007-12-26 李江淮 Led灯大功率驱动芯片
CN201699585U (zh) * 2010-05-21 2011-01-05 深圳市易能电气技术有限公司 一种新型智能稳压电路
CN201774245U (zh) * 2010-07-30 2011-03-23 宁波奥克斯空调有限公司 Pfc过流保护电路
CN102882380A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 广州三晶电气有限公司 具有输出短路保护功能的多路输出反激电源及保护方法
CN203951161U (zh) * 2014-06-03 2014-11-19 成都嘉晨科技有限公司 一种过电流监测保护电路
CN108418176A (zh) * 2018-04-28 2018-08-17 合肥巨动力系统有限公司 一种电机控制器低压电源的过功率保护电路
CN212085808U (zh) * 2020-04-29 2020-12-04 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种线性稳压电源输出短路保护电路

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006039812A (ja) * 2004-07-26 2006-02-09 Nec Electronics Corp 直流安定化電源回路
CN200997700Y (zh) * 2007-01-09 2007-12-26 李江淮 Led灯大功率驱动芯片
CN201699585U (zh) * 2010-05-21 2011-01-05 深圳市易能电气技术有限公司 一种新型智能稳压电路
CN201774245U (zh) * 2010-07-30 2011-03-23 宁波奥克斯空调有限公司 Pfc过流保护电路
CN102882380A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 广州三晶电气有限公司 具有输出短路保护功能的多路输出反激电源及保护方法
CN203951161U (zh) * 2014-06-03 2014-11-19 成都嘉晨科技有限公司 一种过电流监测保护电路
CN108418176A (zh) * 2018-04-28 2018-08-17 合肥巨动力系统有限公司 一种电机控制器低压电源的过功率保护电路
CN212085808U (zh) * 2020-04-29 2020-12-04 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种线性稳压电源输出短路保护电路

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