CN117517948A - 一种线路板的检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路板的检测电路，涉及检测领域，该线路板的检测电路包括：负载调节模块，用于在不断电状况下输出PWM信号调节负载模块的负载消耗功率，根据断路器线路板是否断开和负载模块的供电回路，来检测断路器线路板过载、短路保护功能是否合格；本发明的有益效果是：本发明通过设置负载调节模块和负载模块，通过低电平调节断路器线路板所在线路的高电平负载，在检测断路器线路板过载或者短路保护功能时，不需要断电，直接低电平手动调节，简化断路器线路板测试流程；同时设置信号采样模块、采样检测模块、正常发光指示模块及异常报警提示模块，检测负载调节模块输出的控制信号是否正常，避免断路器线路板测试故障。

Description

一种线路板的检测电路

技术领域

本发明涉及检测领域，具体是一种线路板的检测电路。

背景技术

断路器在发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。

现有的断路器线路板出厂时会检测其保护功能时，往往是通过改变负载的个数，来检测过载、短路（都是导致流经断路器的电流大小改变）保护功能，通过改变输入电压大小，来检测欠压保护功能。

由于过载或者短路时电流偏大，基于检测安全考虑，检测时往往都是需要多次通断电后改变接入负载来检测，过于繁琐，需要改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线路板的检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种线路板的检测电路，包括：

负载调节模块，用于在不断电状况下输出PWM信号调节负载模块的负载消耗功率；根据断路器线路板是否断开和负载模块的供电回路，来检测断路器线路板过载、短路保护功能是否合格；

负载模块，用于获取流经断路器线路板的电压电流进行工作，消耗功率；

负载调节模块的输出端连接负载模块的输入端；

负载模块包括多个负载电路，负载电路包括第一可控硅、第一负载，第一可控硅的第一端连接断路器线路板，第一可控硅的第二端连接第一负载的一端，第一负载的另一端接地，第一可控硅的第三端连接负载调节模块的输出端。

作为本发明再进一步的方案：负载调节模块包括第三电阻、第四电阻、第一电容、第一电位器、第一反相器、第五电阻、第二电容，第三电阻的一端连接供电电压，第三电阻的另一端连接第一电容的一端、第四电阻的一端、反相器的电源端，第一电容的另一端接地，第四电阻的另一端连接第一电位器的一端，第一电位器的另一端接地，第一反相器的输入端连接第五电阻的一端、第二电容的一端，第二电容的另一端接地，第一反相器的输出端连接第五电阻的另一端、负载模块的输入端。

作为本发明再进一步的方案：所述线路板的检测电路还包括：

信号采样模块，用于采样PWM信号，获取采样信号，输出给采样检测模块；

采样检测模块，用于检测采样信号大小，在采样信号大小在阈值范围内，驱动正常发光指示模块工作；

正常发光指示模块，用于工作时发光指示PWM信号正常；

异常报警提示模块，用于在PWM信号异常时报警提示；

信号采样模块的输入端连接负载调节模块的输出端，信号采样模块的输出端连接采样检测模块的输入端、异常报警提示模块的第一输入端，采样检测模块的输出端连接正常发光指示模块的输入端，正常发光指示模块的输出端连接异常报警提示模块的第二输入端。

作为本发明再进一步的方案：信号采样模块包括第一二极管、第三电容、第六电阻，第一二极管的正极连接负载调节模块的输出端，第一二极管的负极连接第三电容的一端、第六电阻的一端、采样检测模块的输入端、异常报警提示模块的第一输入端，第三电容的另一端接地，第六电阻的另一端接地。

作为本发明再进一步的方案：采样检测模块包括第二放大器、第三放大器、第九电阻、第十电阻、第五电容、第七电阻、第八电阻、第四电容，第二放大器的同相端连接第三放大器的反相端、信号采样模块的输出端，第二放大器的反相端连接第十电阻的一端、第五电容的一端、第九电阻的一端，第九电阻的另一端连接供电电压，第五电容的另一端接地，第十电阻的另一端接地，第三放大器的同相端连接第八电阻的一端、第四电容的一端、第七电阻的一端，第八电阻的另一端接地，第四电容的另一端接地，第七电阻的另一端连接供电电压，第二放大器的输出端连接正常发光指示模块的输入端，第三放大器的输出端连接正常发光指示模块的输入端。

作为本发明再进一步的方案：正常发光指示模块包括第四与门、第一电阻、第二二极管、第二电阻，第四与门的两个输入端连接采样检测模块的输出端，第四与门的输出端连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接第二二极管的正极，第二二极管的负极连接第二电阻的一端、异常报警提示模块的第二输入端，第二电阻的另一端接地。

作为本发明再进一步的方案：异常报警提示模块包括第一MOS管、扬声器，第一MOS管的S极连接信号采样模块的输出端，第一MOS管的G极连接正常发光指示模块的输出端，第一MOS管的D极连接扬声器的一端，扬声器的另一端接地。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置负载调节模块和负载模块，通过低电平调节断路器线路板所在线路的高电平负载，在检测断路器线路板过载或者短路保护功能时，不需要断电，直接低电平手动调节，简化断路器线路板测试流程；同时设置信号采样模块、采样检测模块、正常发光指示模块及异常报警提示模块，检测负载调节模块输出的控制信号是否正常，避免断路器线路板测试故障。

附图说明

图1为一种线路板的检测电路的原理图。

图2为负载调节模块的电路图。

图3为负载模块的电路图。

图4为信号采样模块、采样检测模块、正常发光指示模块及异常报警提示模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图3，一种线路板的检测电路，包括：

负载调节模块1，用于在不断电状况下输出PWM信号调节负载模块2的负载消耗功率；根据断路器线路板X是否断开和负载模块2的供电回路，来检测断路器线路板X过载、短路保护功能是否合格；

负载模块2，用于获取流经断路器线路板X的电压电流进行工作，消耗功率；

负载调节模块1的输出端连接负载模块2的输入端；

负载模块2包括多个负载电路，负载电路包括第一可控硅Z1、第一负载Y1，第一可控硅Z1的第一端连接断路器线路板X，第一可控硅Z1的第二端连接第一负载Y1的一端，第一负载Y1的另一端接地，第一可控硅Z1的第三端连接负载调节模块1的输出端。

如图3所示，220V交流电经过断路器线路板X为负载模块2供电，图中负载模块2设置有两个负载电路（第一可控硅Z1、第一负载Y1构成一个负载电路，第二可控硅Z2、第二负载Y2构成另一个负载电路），实际使用时负载电路个数可进行调整。负载调节模块1输出PWM信号，来控制负载电路中第一可控硅Z1的单位导通时间，改变流经第一负载Y1的电流大小，改变第一负载Y1消耗功率，由于设置多个负载电路，每个负载电路都受到PWM信号控制，因此，基于负载调节模块1在不断电的低压状况下控制调节负载模块2所在高压电路，实现不断电改变断路器线路板X接入负载的消耗功率，简化断路器线路板X出厂质量检测流程。

在另一个实施例中：这里第一负载Y1采用电阻，也可以采用其他器件。

在本实施例中：请参阅图2，负载调节模块1包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第一电位器RP1、第一反相器U1、第五电阻R5、第二电容C2，第三电阻R3的一端连接供电电压VCC，第三电阻R3的另一端连接第一电容C1的一端、第四电阻R4的一端、反相器的电源端，第一电容C1的另一端接地，第四电阻R4的另一端连接第一电位器RP1的一端，第一电位器RP1的另一端接地，第一反相器U1的输入端连接第五电阻R5的一端、第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端接地，第一反相器U1的输出端连接第五电阻R5的另一端、负载模块2的输入端。

初始时第二电容C2上无电压，第一反相器U1的输入端为低电平，第一反相器U1输出高电平，通过第五电阻R5为第二电容C2充电，随着充电的进行，第二电容C2变为高电平，第一反相器U1的输入端为高电平，第一反相器U1输出低电平，第二电容C2通过第五电阻R5放电，再次变为低电平，往复如此，在第一反相器U1的输出端形成PWM信号，基于第一反相器U1的电源可以改变，即改变第一反相器U1输出高电平时的电压大小，改变第二电容C2充电的时间，以此改变形成PWM信号的占空比，因此，通过调节第一电位器RP1的阻值，改变第一反相器U1的电源端电压大小，改变形成PWM信号的占空比，改变第一可控硅Z1的单位导通时间，改变第一负载Y1的消耗功率，基于设置有多个负载电路，通过改变多个负载电路的消耗功率，达到调节断路器线路板X所在回路的负载消耗功率，实现断路器线路板X的过载或者短路保护功能测试。基于负载调节模块1为低压电路结构，使用者可以直接手动调节，来改变负载模块2所在高压电路结构的功率消耗。使得断路器线路板X的过载或者短路保护功能测试时不需要断开电源，测试更方便。

在另一个实施例中：也可以选用可调稳压器来为第一反相器U1供给电源。

在本实施例中：请参阅图1和图4，所述线路板的检测电路还包括：

信号采样模块3，用于采样PWM信号，获取采样信号，输出给采样检测模块4；

采样检测模块4，用于检测采样信号大小，在采样信号大小在阈值范围内，驱动正常发光指示模块5工作；

正常发光指示模块5，用于工作时发光指示PWM信号正常；

异常报警提示模块6，用于在PWM信号异常时报警提示；

信号采样模块3的输入端连接负载调节模块1的输出端，信号采样模块3的输出端连接采样检测模块4的输入端、异常报警提示模块6的第一输入端，采样检测模块4的输出端连接正常发光指示模块5的输入端，正常发光指示模块5的输出端连接异常报警提示模块6的第二输入端。

在本实施例中：请参阅图4，信号采样模块3包括第一二极管D1、第三电容C3、第六电阻R6，第一二极管D1的正极连接负载调节模块1的输出端，第一二极管D1的负极连接第三电容C3的一端、第六电阻R6的一端、采样检测模块4的输入端、异常报警提示模块6的第一输入端，第三电容C3的另一端接地，第六电阻R6的另一端接地。

输出的PWM信号经过第一二极管D1、第三电容C3处理，变为稳定的直流电，最终在第六电阻R6上形成稳定的电压，作为采样信号，输出给采样检测模块4。

在另一个实施例中：可通过设置多个电阻分压，改变最终输出给采样检测模块4的采样信号大小。

在本实施例中：请参阅图4，采样检测模块4包括第二放大器U2、第三放大器U3、第九电阻R9、第十电阻R10、第五电容C5、第七电阻R7、第八电阻R8、第四电容C4，第二放大器U2的同相端连接第三放大器U3的反相端、信号采样模块3的输出端，第二放大器U2的反相端连接第十电阻R10的一端、第五电容C5的一端、第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接供电电压VCC，第五电容C5的另一端接地，第十电阻R10的另一端接地，第三放大器U3的同相端连接第八电阻R8的一端、第四电容C4的一端、第七电阻R7的一端，第八电阻R8的另一端接地，第四电容C4的另一端接地，第七电阻R7的另一端连接供电电压VCC，第二放大器U2的输出端连接正常发光指示模块5的输入端，第三放大器U3的输出端连接正常发光指示模块5的输入端。

为了避免负载调节模块1输出的PWM信号异常，导致最终断路器线路板X测试异常，因此设置采样检测模块4，正常输入的采样信号应处于阈值范围内，下限阈值为第二放大器U2的反相端电压，上限阈值为第三放大器U3的同相端电压，第十电阻R10、第八电阻R8上的电压作为基准电压（下限阈值、上限阈值），分别为第二放大器U2的反相端电压、第三放大器U3的同相端电压。在负载调节模块1输出的PWM信号正常时，采样信号大于第二放大器U2反相端电压，小于第三放大器U3同相端电压，使得第二放大器U2、第三放大器U3输出高电平，触发正常发光指示模块5工作。反之，负载调节模块1输出的PWM信号异常时，第二放大器U2、第三放大器U3有一者输出低电平，不触发正常发光指示模块5工作。

在另一个实施例中：可将第十电阻R10、第八电阻R8换成电位器，以此动态调节下限阈值、上限阈值。

在本实施例中：请参阅图4，正常发光指示模块5包括第四与门U4、第一电阻R1、第二二极管D2、第二电阻R2，第四与门U4的两个输入端连接采样检测模块4的输出端，第四与门U4的输出端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接第二电阻R2的一端、异常报警提示模块6的第二输入端，第二电阻R2的另一端接地。

第四与门U4的两个输入端都为高电平时，第四与门U4输出高电平，第二二极管D2作为发光二极管发光指示负载调节模块1输出PWM信号正常，同时第二电阻R2上为高电平，不触发异常报警提示模块6工作；

在第四与门U4的两个输入端不全为高电平时，第四与门U4输出低电平，第二二极管D2不发光指示，第二电阻R2上为低电平，触发异常报警提示模块6工作。

在另一个实施例中：可增设电容，保证流经第二二极管D2的电流稳定，使得第二二极管D2发光稳定。

在本实施例中：请参阅图4，异常报警提示模块6包括第一MOS管V1、扬声器SPEAKER，第一MOS管V1的S极连接信号采样模块3的输出端，第一MOS管V1的G极连接正常发光指示模块5的输出端，第一MOS管V1的D极连接扬声器SPEAKER的一端，扬声器SPEAKER的另一端接地。

在第二电阻R2上为低电平时，第一MOS管V1（PMOS）的G极为低电平，第一MOS管V1导通，采样信号作为供电源经过第一MOS管V1为扬声器SPEAKER供电，扬声器SPEAKER报警提示负载调节模块1输出PWM信号异常。

在另一个实施例中：扬声器SPEAKER也可以换成语音芯片等语音提示装置。

本发明的工作原理是：负载调节模块1用于在不断电状况下输出PWM信号调节负载模块2的负载消耗功率；根据断路器线路板X是否断开和负载模块2的供电回路，来检测断路器线路板X过载、短路保护功能是否合格；负载模块2用于获取流经断路器线路板X的电压电流进行工作，消耗功率；信号采样模块3用于采样PWM信号，获取采样信号，输出给采样检测模块4；采样检测模块4用于检测采样信号大小，在采样信号大小在阈值范围内，驱动正常发光指示模块5工作；正常发光指示模块5用于工作时发光指示PWM信号正常；异常报警提示模块6用于在PWM信号异常时报警提示。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种线路板的检测电路，其特征在于，该线路板的检测电路包括：

负载调节模块，用于在不断电状况下输出PWM信号调节负载模块的负载消耗功率，根据断路器线路板是否断开和负载模块的供电回路，来检测断路器线路板过载、短路保护功能是否合格；

负载模块，用于获取流经断路器线路板的电压电流进行工作，消耗功率；

负载调节模块的输出端连接负载模块的输入端；

负载模块包括多个负载电路，负载电路包括第一可控硅、第一负载，第一可控硅的第一端连接断路器线路板，第一可控硅的第二端连接第一负载的一端，第一负载的另一端接地，第一可控硅的第三端连接负载调节模块的输出端。

2.根据权利要求1所述的线路板的检测电路，其特征在于，负载调节模块包括第三电阻、第四电阻、第一电容、第一电位器、第一反相器、第五电阻、第二电容，第三电阻的一端连接供电电压，第三电阻的另一端连接第一电容的一端、第四电阻的一端、反相器的电源端，第一电容的另一端接地，第四电阻的另一端连接第一电位器的一端，第一电位器的另一端接地，第一反相器的输入端连接第五电阻的一端、第二电容的一端，第二电容的另一端接地，第一反相器的输出端连接第五电阻的另一端、负载模块的输入端。

3.根据权利要求1或2所述的线路板的检测电路，其特征在于，所述线路板的检测电路还包括：

信号采样模块，用于采样PWM信号，获取采样信号，输出给采样检测模块；

采样检测模块，用于检测采样信号大小，在采样信号大小在阈值范围内，驱动正常发光指示模块工作；

正常发光指示模块，用于工作时发光指示PWM信号正常；

异常报警提示模块，用于在PWM信号异常时报警提示；

信号采样模块的输入端连接负载调节模块的输出端，信号采样模块的输出端连接采样检测模块的输入端、异常报警提示模块的第一输入端，采样检测模块的输出端连接正常发光指示模块的输入端，正常发光指示模块的输出端连接异常报警提示模块的第二输入端。

4.根据权利要求3所述的线路板的检测电路，其特征在于，信号采样模块包括第一二极管、第三电容、第六电阻，第一二极管的正极连接负载调节模块的输出端，第一二极管的负极连接第三电容的一端、第六电阻的一端、采样检测模块的输入端、异常报警提示模块的第一输入端，第三电容的另一端接地，第六电阻的另一端接地。

5.根据权利要求3所述的线路板的检测电路，其特征在于，采样检测模块包括第二放大器、第三放大器、第九电阻、第十电阻、第五电容、第七电阻、第八电阻、第四电容，第二放大器的同相端连接第三放大器的反相端、信号采样模块的输出端，第二放大器的反相端连接第十电阻的一端、第五电容的一端、第九电阻的一端，第九电阻的另一端连接供电电压，第五电容的另一端接地，第十电阻的另一端接地，第三放大器的同相端连接第八电阻的一端、第四电容的一端、第七电阻的一端，第八电阻的另一端接地，第四电容的另一端接地，第七电阻的另一端连接供电电压，第二放大器的输出端连接正常发光指示模块的输入端，第三放大器的输出端连接正常发光指示模块的输入端。

6.根据权利要求3所述的线路板的检测电路，其特征在于，正常发光指示模块包括第四与门、第一电阻、第二二极管、第二电阻，第四与门的两个输入端连接采样检测模块的输出端，第四与门的输出端连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接第二二极管的正极，第二二极管的负极连接第二电阻的一端、异常报警提示模块的第二输入端，第二电阻的另一端接地。

7.根据权利要求3所述的线路板的检测电路，其特征在于，异常报警提示模块包括第一MOS管、扬声器，第一MOS管的S极连接信号采样模块的输出端，第一MOS管的G极连接正常发光指示模块的输出端，第一MOS管的D极连接扬声器的一端，扬声器的另一端接地。