CN201282325Y - 检测输入/输出信号异常的断电保护装置 - Google Patents

Abstract

一种检测输入/输出信号异常的断电保护装置，包括：一逻辑控制单元、一缓冲单元、一断电开关单元、一驱动单元、一MOS电力输出单元、一信号输入单元及一电源单元。该信号输入单元与控制端的信号输出端电性连接，而MOS电力输出单元的输出端与被控制端电性连接。在该断电保护装置运作时，该逻辑控制单元检测输出信号异常时，该逻辑控制单元输出信号，经缓冲单元使断电开关单元停止后，让MOS电力输出单元无法输出信号，该被控制端立即停止动作。而且，该逻辑控制单元判断输入信号异常时，该逻辑控制单元输出信号，经缓冲单元传至断电开关单元，使断电开关不导通，让MOS电力输出单元无法输出信号时，让该被控制端立即停止动作。

Description

检测输入/输出信号异常的断电保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种断电装置，尤指一种检测在输入及输出信号发生异常时，具有断电的保护装置。

背景技术

就目前市面上大多数的自动机械(例如：铣床、车床、磨床……等加工机)，在电力输出组装都以继电器为主。由于继电器主要是由铜线绕一金属圆棒，配合一些金属片接点制作而成，再由塑胶外壳密封点胶，这些金属和铜原料与塑胶外壳加点胶的材料等等，在使用后回收时易对环境有所破坏成本较贵而且该继电器在电气上易会因线圈激磁动作而产生电磁波(EMI)，另外接点在接触离合时也较容易产生电弧(火花)。在实际使用继电器时会因为负载种类，环境条件等对继电器的寿命会产生很大的差异，并在继电器内接点间承受标准规格以上的电压或电流时，对接点会产生很大的影响，接点会产生碳化现象堆积在继电器内的接点附近而造成绝缘劣化，也会造成继电器内接点熔着、锁住等接点故障问题。而且继电器接点间会发生由电弧造成的异极间的短路，而且也会破坏继电器本身或周边机器烧坏，而且当下所有以继电器为主当控制元件的产品，都没有输出信号发生异常状况时及时断电保护装置的功能以保护该元件本身和周边人员机械的安全。

实用新型内容

因此，本发明主要目的，在于提供一种体积小，所使用的原料也少的断电保护装置。

本发明的另一目的，在于提供一种对于被控制端没有线圈，更无机械式的接点，在电气的使用上不会有电磁波，也不会产生电弧的断电保护装置。

本发明的再另一目的，在于提供一种具有输出路断电保护功能的电力输出单元。

为实现上述目的，本实用新型提供一种检测输入/输出信号异常的断电保护装置，包括：一逻辑控制单元、一缓冲单元、一断电开关单元、一驱动单元、一MOS电力输出单元、一信号输入单元及一电源单元。该信号输入单元与控制端的信号输出端电性连接，而MOS电力输出单元的输出端与被控制端电性连接。在控制端输出控制信号时，经信号输入单元将信号传输至逻辑控制单元及驱动单元，该逻辑控制单元输出信号控制缓冲单元，使该断电开关单元导通而启动该驱动单元，让该MOS电力输出单元导通，并输出信号启动被控制端工作。同时，该MOS电力输出单元反馈一信号至逻辑控制单元上，在逻辑控制单元判断输出信号有异常时，该逻辑控制单元输出信号，经缓冲单元使断电开关单元及驱动单元停止动作，让MOS电力输出单元无法输出信号，使该被控制端立即停止动作，以确保被控制端的使用安全。同样地，在逻辑控制单元判断输入信号有异常时，该逻辑控制单元输出信号，经缓冲单元传至断电开关单元，使断电开关单元及驱动单元停止动作，让MOS电力输出单元无法输出信号时，该被控制端立即停止动作，以确保被控制端的使用安全。

为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1为本实用新型的断电保护装置的电路方块示意图；

图2为图1的电路示意图；

图3为图1的电路示意图；

图4为本实用新型的断电保护装置的应用电路方块示意图。

其中，附图标记：

逻辑控制单元1            缓冲单元2

断电开关单元3            驱动单元4

第一信号输入端41         第一电阻42

第二电阻43               光耦合器44

第一发光二极管45         第三电阻46

MOS电力输出单元5         第二信号输入端51

第四电阻52               第五电阻53

电源输入端54             电容器55

MOS晶体管56              第六电阻57

第七电阻58               第二发光二极管59

第八电阻50               二极管501

信号输出端502            信号输入单元6

电源单元7                控制端10

被控制端20

具体实施方式

兹有关本实用新型的技术内容及详细说明，现配合附图说明如下：

请参阅图1、图2及图3，为本实用新型的断电保护装置的电路方块及图1的电路示意图。如图1所示：本实用新型的检测输入/输出信号异常的断电保护装置，包括：一逻辑控制单元1、一缓冲单元2、一断电开关单元3、一驱动单元4、一MOS电力输出单元5、一信号输入单元6及一电源单元7。

该逻辑控制单元1，与该信号输入单元6及MOS电力输出单元5电性连接，用以接收信号输入单元6所输出的信号，或接收MOS电力输出单元5所反馈的信号，以判断输入及输出的信号是否异常。

该缓冲单元2，与该逻辑控制单元1电性连接，用以接收该逻辑控制单元1所输出的控制信号，作为信号处理及时间掌控。

该断电开关单元3，与该缓冲单元2电性连接，用以接收缓冲单元2所输出的信号，以切断电力。在本图中，该断电开关单元3为继电器。

该驱动单元4，与该断电开关单元3及信号输入单元6电性连接，用以接收断电开关单元3所输出信号，根据该断电开关单元3导通或不导，将信号输入单元6所输入的信号作放大输出或不输出。如图3所示，该驱动单元4包括有一第一信号输入端41、一第一电阻42、一第二电阻43、一光耦合器44、一第一发光二极管45及一第三电阻46。该信号输入端41电性连接该第一电阻42及该第二电阻43输入端，该第一电阻42的输出端与该光耦合器44的输入端电性连接，该第二电阻43输出端与该第一发光二极管45输入端电性连接，该第一发光二极管45输出端与该光耦合器44电性连接，该光耦合器44的输出端电性连接该第三电阻46的输出端。在该驱动单元4被启动时，该第一发光二极管45被点亮。在本图中，该光耦合器44可有效阻隔电源供应器所产生的噪声，没有共接地。当配线员配接错电源时，只有MOS晶体管56烧毁，不会损坏上一级的设备(如PLC控制器)。

该金属氧化物半导体(MOS)电力输出单元5，与该驱动单元4、信号输入单元6、逻辑控制单元1及被控制端(图中未示出)电性连接，用以接收驱动单元4的输出信号驱动，以输出电力启动被控制端，同时反馈一信号至逻辑控制单元1，让逻辑控制单元1判断输出信号是否异常。在图3中示出，该MOS电力输出单元5包括有一第二信号输入端51、一第四电阻52、一第五电阻53、一电源输入端54、一电容器55、一MOS晶体管56、一第六电阻57、一第七电阻58、一第二发光二极管59、一第八电阻50、一二极管501及一信号输出端502。该第二信号输入端51以接收驱动单元4所输出的信号。该第二信号输入端51与第四电阻52输入端电性连接，该第四电阻52的输出端与该第五电阻53的输入端电性连接，该第五电阻53的输出端与该电源输入端54、电容器55及MOS晶体管56的源极端电性连接。另，该第六电阻57的输入端与第四电阻52输出端电性连接，该第六电阻57的输出端与该MOS晶体管56的栅极端电性连接，该MOS晶体管56的漏极端电性连接一第七电阻58的输入端，该第七电阻58的输出端电性连接该第二发光二极管59的输入端，该第二发光二极管59的输出端与该二极管501输出端电性连接，又该电容器55输出端电性连接该第八电阻50的输入端，该第八电阻50的输出端与该MOS晶体管56的漏极端及该二极管501输入端电性连接，并由该第八电阻50的输出端与该MOS晶体管56的漏极端及该二极管501电性连接处为一信号输出端502，该信号输出端连结于被控制端及逻辑控制单元1上。

该信号输入单元6，与该逻辑控制单元及该驱动单元4电性连接，用以接收控制端(图中未示)所输出的信号，并将该信号传输至该逻辑控制单元1及驱动单元4，以便于逻辑控制单元1判断输入信号是否正常，以及供MOS电力输出单元5控制被控制端动作。在图1中，该信号输入单元6为电连接器。

该电源单元7，与上述各单元电性连接，以提供各单元启动所需的电源。

请参阅图4，本实用新型的断电保护装置应用电路方块示意图。如图所示：当本实用新型的供电装置在应用时，以该信号输入单元6与控制端10的信号输出端电性连接，而MOS电力输出单元5的输出端与被控制端20电性连接。在控制端10输出控制信号时，经信号输入单元6将信号传输至逻辑控制单元1及驱动单元4，该逻辑控制单元1输出控制信号至缓冲单元2，再由缓冲单元2将信号传输至断电开关单元3，使断电开关单元3及驱动单元4导通，使该MOS电力输出单元5输出信号启动被控制端20动作，同时反馈一信号至逻辑控制单元1上。

当逻辑控制单元1判断MOS电力输出单元5输出信号有异常时，该逻辑控制单元1输出信号，经缓冲单元2传至断电开关单元3，使该断电开关单元3不导通，让该驱动单元4不导通，使该MOS电力输出单元5无法输出信号，让该被控制端20立即停止动作，以确保被控制端的安全。

同样地，在逻辑控制单元1判断由信号输入单元6所输出信号有异常时，该逻辑控制单元1输出信号，经缓冲单元2使断电开关单元3不导通，该驱动单元4不工作，让MOS电力输出单元5无法输出信号时，该被控制端20立即停止动作，以确保被控制端的安全。

在应用本实施例中，该被控制端20为钻头加工机、铣刀加工机、车刀加工机及马达等。而控制端10为一电脑或一服务器。

进一步，在本实用新型的检测输入/输出信号异常的断电保护装置，当使用者安装配好线，打开电源后，输入控制信号，在输出端有信号异常短路时，立即断电，能即时保护MOS模组本身及同时保护到被控制端。待异常信号排除后，仅需重新开启电源即可恢复正常工作。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1、一种检测输入/输出信号异常的断电保护装置，用以电性连接在控制端的输出端及被控制端的输入端之间，其特征在于，该断电保护装置包括：

一信号输入单元，与该控制端的输出端连接，用以接收控制端输出信号；

一逻辑控制单元，与该信号输入单元电性连接，用以接收信号输入单元输出信号及反馈信号是否异常；

一缓冲单元，与该逻辑控制单元电性连接，用以接收逻辑控制单元所输出的控制信号；

一断电开关单元，与该缓冲单元电性连接，用以接收缓冲单元输出信号，以切断电力；

一驱动单元，与该断电开关单元及信号输入单元电性连接，用以接收断电开关单元及信号输入单元所输出信号；

一MOS电力输出单元，与该驱动单元、逻辑控制单元、信号输入单元及被控制端电性连接，用以接收驱动单元及信号输入单元的输出信号驱动，以输出电力启动被控制端，同时反馈一信号至逻辑控制单元，让逻辑控制单元判断输出信号是否异常。

2、根据权利要求1所述的断电保护装置，其特征在于，该信号输入单元为电连接器。

3、根据权利要求1所述的断电保护装置，其特征在于，该断电开关单元为继电器。

4、根据权利要求1所述的断电保护装置，其特征在于，该驱动单元包括有一第一信号输入端、一第一电阻、一第二电阻、一光耦合器、一第一发光二极管及一第三电阻；该信号输入端电性连接该第一电阻及该第二电阻输入端，该第一电阻的输出端与该光耦合器的输入端电性连接，该第二电阻输出端与该第一发光二极管输入端电性连接，该第一发光二极管输出端与该光耦合器电性连接，该光耦合器的输出端电性连接该第三电阻的输出端。

5、根据权利要求4所述的断电保护装置，其特征在于，该MOS电力输出单元包括一第二信号输入端、一第四电阻、一第五电阻、一电源输入端、一电容器、一MOS晶体管、一第六电阻、一第七电阻、一第二发光二极管、一第八电阻、一二极管及一信号输出端；该第二信号输入端以接收驱动单元所输出的信号，该第二信号输入端与第四电阻输入端电性连接，该第四电阻的输出端与该第五电阻的输入端电性连接，该第五电阻的输出端与该电源输入端、电容器及MOS晶体管的源极端电性连接；另，该第六电阻的输入端与第四电阻输出端电性连接，该第六电阻的输出端与该MOS晶体管的栅极端电性连接，该MOS晶体管的漏极端电性连接该第七电阻的输入端，该第七电阻的输出端电性连接该第二发光二极管的输入端，该第二发光二极管的输出端与该二极管输出端电性连接，又该电容器输出端电性连接该第八电阻的输入端，该第八电阻的输出端与该MOS晶体管的漏极端及该二极管输入端电性连接，并由该第八电阻的输出端与该MOS晶体管的漏极端及该二极管电性连接处为所述信号输出端，该信号输出端连接在被控制端及逻辑控制单元上。

6、根据权利要求1所述的断电保护装置，其特征在于，还包括有一电源单元，该电源单元与各单元电性连接，以提供各单元启动所需的电源。

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