CN116742426A - 一种具有作业保护功能的电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有作业保护功能的电连接器，包括控制芯片，完成信号输出；保护模块，完成负载电流检测以及电连接器的过流保护调节及调节；计时模块，实现过流阈值调节的计时。本发明可以在增设或使用下级负载时自动获取参数。

Description

一种具有作业保护功能的电连接器

技术领域

本发明涉及电连接器技术领域，特别涉及一种具有作业保护功能的电连接器。

背景技术

传统的电连接器的过流保护功能采用不同膨胀系数的金属实现，根据过流时金属片过热变形实现电连接器的断路操作，而现有的产品在出厂时为满足不同功率的负载使用，增加过流参数调节功能，但在使用时需要先通过说明书或测量的方式获取下级所有负载使用参数后进行判断调节。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有作业保护功能的电连接器，包括控制芯片，完成信号输出；保护模块，完成负载电流检测以及电连接器的过流保护调节及调节；计时模块，实现过流阈值调节的计时。

进一步的，所述保护模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第一继电器K1、第一连接端P1，所述第一运算放大器U1输出端和第一三极管Q1基极连接，第一三极管Q1集电极和电源连接，第一三极管Q1发射极和第二运算放大器U2同相端直连，第二运算放大器U2输出端和第二MOS管Q2栅极连接，第二MOS管Q2源极和第一继电器K1线圈一端连接，第一继电器K1辅助触点一端和第一连接端P1连接，第一连接端P1和负载连接，第一继电器K1辅助触点另一端和第一电阻R1一端连接，第一电阻R1另一端和第三三极管Q3基极、第二电阻R2一端连接，第三三极管Q3集电极和第四电阻R4一端连接，第三三极管Q3发射极和第三电阻R3一端连接，第四电阻R4另一端和电源连接，第一继电器K1线圈另一端、第二电阻R2另一端、第三电阻R3另一端和接地端连接。

进一步的，所述保护模块还包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第三运算放大器U3、第二继电器K2、第二连接端P2、第三连接端P3、第一电容C1，所述第五电阻R5一端串接在第一三极管Q1发射极上，第五电阻R5另一端串接在第二运算放大器U2同相端上，第一电容C1一端和第五电阻R5另一端、第六电阻R6一端连接，第三运算放大器U3输出端和第一运算放大器U1同相端、第七电阻R7一端连接，第七电阻R7另一端和第三运算放大器U3同相端、第八电阻R8一端连接，第八电阻R8另一端和第二连接端P2、第九电阻R9一端、第十电阻R10一端、第二继电器K2辅助触点一端、第三运算放大器U3反相端连接，第二连接端P2和控制芯片连接，第九电阻R9另一端、第二继电器K2辅助触点另一端和电源连接，第二继电器K2线圈一端和第三连接端P3连接，第三连接端P3和计时模块连接，第二继电器K2线圈另一端、第十电阻R10另一端、第六电阻R6另一端、第一电容C1另一端和接地端连接。

进一步的，所述保护模块还包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第四三极管Q4、第五MOS管Q5、第四运算放大器U4、第五运算放大器U5、第六数字电位器U6、第四连接端P4、第五连接端P5、P6，所述第四运算放大器U4同相端和第四三极管Q4发射极、第十三电阻R13一端连接，第四三极管Q4集电极和电源连接，第四三极管Q4基极和P6、第五运算放大器U5输出端、第十一电阻R11一端连接，第十一电阻R11另一端和第五运算放大器U5反相端、第六数字电位器U6一端、第六数字电位器U6抽头端连接，第四运算放大器U4反相端和第三三极管Q3发射极连接，第四运算放大器U4输出端和第五连接端P5、第十四电阻R14一端连接，第五运算放大器U5同相端和第一运算放大器U1反相端连接，第五MOS管Q5栅极和第二运算放大器U2输出端连接，第五MOS管Q5漏极和第四连接端P4、第十二电阻R12一端连接，第四连接端P4和第六数字电位器U6的唤醒信号端连接，第五连接端P5和第六数字电位器U6的调节信号端，第十二电阻R12另一端、第十三电阻R13另一端、第十四电阻R14另一端、第六数字电位器U6另一端和接地端连接。

进一步的，所述保护模块还包括第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19，所述第十五电阻R15一端、第十八电阻R18一端和电源连接，第十五电阻R15另一端和第二运算放大器U2反相端、第十六电阻R16一端连接，第十六电阻R16另一端和第一运算放大器U1反相端、第十七电阻R17一端连接，第十八电阻R18另一端和第二MOS管Q2漏极连、第十九电阻R19一端连接，第十七电阻R17另一端、第十九电阻R19另一端和接地端连接。

进一步的，所述保护模块还包括第二是电阻R20，所述第二是电阻R20一端和第五MOS管Q5栅极连接，第二是电阻R20另一端和接地端连接。

进一步的，所述保护模块还包括第二十一电阻R21、第二十二电阻R22，所述第二十一电阻R21一端和电源连接，第二十一电阻R21另一端和第五MOS管Q5源极、第二十二电阻R22一端连接，第二十二电阻R22另一端和接地端连接。

进一步的，所述保护模块还包括第一发光二极管D1，所述第一发光二极管D1阳极和电源连接，第一发光二极管D1阴极和接地端连接。

进一步的，所述保护模块还包括第二十三电阻R23，所述第二十三电阻R23一端和第一运算放大器U1输出端连接，第二十三电阻R23另一端和接地端连接。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

可以使电连接器所接负载的使用功率参数的进行实时获取，让管理者可以基于该参数对电连接器的过流参数进行调节限定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的整体结构示意图。

图2、图3为保护模块结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

如附图所示，在此实施例中，第一运算放大器U1反相端和第二运算放大器U2反相端使用电源设置固定参考信号，第一三极管Q1发射极和第二运算放大器U2同相端进行直连，第一运算放大器U1用于输出负载启动信号，当第一运算放大器U1输出时，信号经第一三极管Q1反馈到第二运算放大器U2同相端，第二运算放大器U2用于输出检测信号，第二运算放大器U2输出时使第二MOS管Q2导通，第一继电器K1用于信号隔离，第二MOS管Q2导通后，第一继电器K1线圈和第一继电器K1辅助触点闭合，第一连接端P1用于连接负载，第一电阻R1采集第一连接端P1端负载电流反馈到第三三极管Q3基极进行放大，第二电阻R2配合第一电阻R1设置放大倍数，第三三极管Q3发射极输出的放大信号经第三电阻R3进行转换，第四电阻R4用于限流，控制芯片对第三电阻R3端信号进行采集，实现参数获取，管理者可以基于该参数直接对电连接器的过流参数重新调节限定，不需要逐级实测。

在此实施例中，因电连接器的过流采用的是不同膨胀系数的金属片，在负载启动电流较大时，信号获取需要采用压电元件进行限制，而压电元件在正常短路过流其阻值无穷大，后续判断的信号不易采集，因此先让第五电阻R5和第一电阻R1对第一运算放大器U1输出的启动信号进行时延，在让第二运算放大器U2输出检测信号，第三运算放大器U3则代替第一运算放大器U1同相端输入的启动信号，保证启动信号时延后仍然有效，而第三运算放大器U3的启动信号输入则通过第二连接端P2进行输入，第七电阻R7、第八电阻R8用于第三运算放大器U3正反馈，第十电阻R10用于消除第三运算放大器U3同相端信号无输入时回路，第九电阻R9和第十电阻R10也用于第三运算放大器U3无输出时，第三运算放大器U3同相端的信号输入；当第二连接端P2输入信号时，信号经第八电阻R8反馈到第三运算放大器U3同相端，第三运算放大器U3进行输出，当启动信号因时延后无输入时，第三运算放大器U3输出信号经第七电阻R7反馈到第三运算放大器U3同相端，使第一运算放大器U1输出的信号在经第五电阻R5和第一电容C1时延后反馈到第二运算放大器U2同相端，防止失效，而第二运算放大器U2输出信号后在对负载电流进行检测采集，以此去除压电元件，防止短路时信号不易采集。

在此实施例中，为了更换或对同一负载进行重新检测，以便于电连接器过流阈值重新调节，控制芯片在对第二连接端P2输出启动信号时，也对计时模块输入信号，当计时模块计时后输出信号到第三连接端P3时，第二继电器K2线圈和辅助触点闭合，信号反馈到第三运算放大器U3，第三运算放大器U3同相端和反相端信号经第二继电器K2辅助触点到接地端回路，第三运算放大器U3无输出，第一运算放大器U1和第二运算放大器U2也停止输出，此时再对第二连接端P2进行输入时可重新检测。

在此实施例中，考虑到负载在更换或重新检测后需要手动调节电连接器的过流阈值，以及考虑到实时跟随的调节方式在其负载出现过流的同时其对电连接器的阈值也会直接置为上限，因此去除第三电阻R3端与控制芯片的连接，并让P6反馈电连接器所需调节的过流阈值参数，而第六数字电位器U6和第十一电阻R11对P6所反馈的信号量进行自动调节，第四三极管Q4和第十三电阻R13用于将当前P6的信号量反馈到第四运算放大器U4，既上次调节后的P6信号量，第四运算放大器U4用于对上次调节的过流阈值参数和本次检测的功率参数进行比对，既第三三极管Q3所反馈的电流参数，第五MOS管Q5用于第二运算放大器U2输出取反，第十二电阻R12用于第六数字电位器U6唤醒信号端信号下拉，既第二运算放大器U2未输出检测信号时，第六数字电位器U6休眠，第十四电阻R14用于调节信号下拉。当第三三极管Q3反馈电流信号时，经第三电阻R3转换为电压反馈到第四运算放大器U4反相端，第四运算放大器U4比对同相端和反相端点电压，经第五连接端P5输出高或低电平信号到第六数字电位器U6调节信号端，进行上或下调，同时第五MOS管Q5截止，与第四连接端P4端所连接的唤醒信号端信号经第十二电阻R12回路，第六数字电位器U6进行自动调节，以此让负载在更换或重新检测后自动输入电连接器的过流阈值调节信号，同时因第三运算放大器U3输出，避免实施跟随时，出现过流后电连接器的阈值也会直接置为上限。第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第四运算放大器U4、第五运算放大器U5通过第十五电阻R15至第十七电阻R17串联提供参考信号，而第二MOS管Q2的通过第十八电阻R18、第十九电阻R19分压供电，第二是电阻R20用于第五MOS管Q5和第二MOS管Q2的栅极回路，第二十一电阻R21和第二十二电阻R22用于第五MOS管Q5供电，第二十三电阻R23防止第一三极管Q1漏电流导致回路出现残余电流。

Claims (9)

1.一种具有作业保护功能的电连接器，其特征在于，包括控制芯片，完成信号输出；保护模块，完成负载电流检测以及电连接器的过流保护调节及调节；计时模块，实现过流阈值调节的计时。

2.一种具有作业保护功能的电连接器，其特征在于，所述保护模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第一继电器、第一连接端，所述第一运算放大器输出端和第一三极管基极连接，第一三极管集电极和电源连接，第一三极管发射极和第二运算放大器同相端直连，第二运算放大器输出端和第二MOS管栅极连接，第二MOS管源极和第一继电器线圈一端连接，第一继电器辅助触点一端和第一连接端连接，第一连接端和负载连接，第一继电器辅助触点另一端和第一电阻一端连接，第一电阻另一端和第三三极管基极、第二电阻一端连接，第三三极管集电极和第四电阻一端连接，第三三极管发射极和第三电阻一端连接，第四电阻另一端和电源连接，第一继电器线圈另一端、第二电阻另一端、第三电阻另一端和接地端连接。

3.根据权利要求2所述的具有作业保护功能的电连接器，其特征在于，所述保护模块还包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三运算放大器、第二继电器、第二连接端、第三连接端、第一电容，所述第五电阻一端串接在第一三极管发射极上，第五电阻另一端串接在第二运算放大器同相端上，第一电容一端和第五电阻另一端、第六电阻一端连接，第三运算放大器输出端和第一运算放大器同相端、第七电阻一端连接，第七电阻另一端和第三运算放大器同相端、第八电阻一端连接，第八电阻另一端和第二连接端、第九电阻一端、第十电阻一端、第二继电器辅助触点一端、第三运算放大器反相端连接，第二连接端和控制芯片连接，第九电阻另一端、第二继电器辅助触点另一端和电源连接，第二继电器线圈一端和第三连接端连接，第三连接端和计时模块连接，第二继电器线圈另一端、第十电阻另一端、第六电阻另一端、第一电容另一端和接地端连接。

4.根据权利要求2所述的具有作业保护功能的电连接器，其特征在于，所述保护模块还包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第四三极管、第五MOS管、第四运算放大器、第五运算放大器、第六数字电位器、第四连接端、第五连接端、P6，所述第四运算放大器同相端和第四三极管发射极、第十三电阻一端连接，第四三极管集电极和电源连接，第四三极管基极和P6、第五运算放大器输出端、第十一电阻一端连接，第十一电阻另一端和第五运算放大器反相端、第六数字电位器一端、第六数字电位器抽头端连接，第四运算放大器反相端和第三三极管发射极连接，第四运算放大器输出端和第五连接端、第十四电阻一端连接，第五运算放大器同相端和第一运算放大器反相端连接，第五MOS管栅极和第二运算放大器输出端连接，第五MOS管漏极和第四连接端、第十二电阻一端连接，第四连接端和第六数字电位器的唤醒信号端连接，第五连接端和第六数字电位器的调节信号端，第十二电阻另一端、第十三电阻另一端、第十四电阻另一端、第六数字电位器另一端和接地端连接。

5.根据权利要求2所述的具有作业保护功能的电连接器，其特征在于，所述保护模块还包括第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻，所述第十五电阻一端、第十八电阻一端和电源连接，第十五电阻另一端和第二运算放大器反相端、第十六电阻一端连接，第十六电阻另一端和第一运算放大器反相端、第十七电阻一端连接，第十八电阻另一端和第二MOS管漏极连、第十九电阻一端连接，第十七电阻另一端、第十九电阻另一端和接地端连接。

6.根据权利要求4所述的具有作业保护功能的电连接器，其特征在于，所述保护模块还包括第二是电阻，所述第二是电阻一端和第五MOS管栅极连接，第二是电阻另一端和接地端连接。

7.根据权利要求4所述的具有作业保护功能的电连接器，其特征在于，所述保护模块还包括第二十一电阻、第二十二电阻，所述第二十一电阻一端和电源连接，第二十一电阻另一端和第五MOS管源极、第二十二电阻一端连接，第二十二电阻另一端和接地端连接。

8.根据权利要求2所述的具有作业保护功能的电连接器，其特征在于，所述保护模块还包括第一发光二极管，所述第一发光二极管阳极和电源连接，第一发光二极管阴极和接地端连接。

9.根据权利要求4所述的具有作业保护功能的电连接器，其特征在于，所述保护模块还包括第二十三电阻，所述第二十三电阻一端和第一运算放大器输出端连接，第二十三电阻另一端和接地端连接。