CN203733022U - 一种电流输出模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电流输出模块，通过电源控制电路控制输入至电压电流转换电路的电源，从而控制输入至负载的电流。从而满足当需要输入负载的电流为0时，电源控制电路切断电压电流转换电路的电源，使输入至负载的电流为0，不会因电压电流转换电路的因素，而导致输入负载的电流与预期不一致的情况，从而保证了负载的正常工作，对工作安全有了保障。

Description

一种电流输出模块

技术领域

本实用新型涉及电流控制领域，尤其是涉及一种电流输出模块。

背景技术

工业控制系统中，电流输出模块根据上位机的控制，通过电流带动负载设备的运行。

在安全性要求较高的场合，电流输出模块一般包括主通道和从通道，当主通道出现故障时，进行主从通道的切换，以保证负载设备的安全可靠运行。

当电流输出模块的主通道出现故障，进行主从切换时，其电路图如图1所示，输出回读电路读取负载输出的电流的实际值，发送给CPU，CPU根据理论输出值与实际输出值进行比较，判断输出状态是否正常，若不正常，CPU通过控制数模转换电路的输出，使电压电流转换电路输出至负载的电流为0，从而达到输入负载的电流为0的目的。

然而，当电压电流转换电路出现故障，如器件受损时，其输出的电流不受数模转换电路的控制，导致输入负载的电流不为0，从而造成负载不能正常工作，甚至引起安全事故。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种电流输出模块，以解决现有技术中由于电压电流转换电路可能不受数模转换电路控制而造成的负载不能正常工作的问题。其具体方案如下：

一种电流输出模块，与负载相连，包括：电源模块，电源控制电路，电压电流转换电路，数模转换电路，输出回读电路，中央处理器CPU，

所述电源模块与所述CPU及电源控制电路分别相连，为所述CPU及所述电源控制电路输出电源；

所述电源控制电路与所述CPU及电压电流转换电路分别相连，接收所述CPU发出的信号，同时，控制输入所述电压电流转换电路的电能；

所述数模转换电路与所述CPU相连，接收所述CPU发送的数字信号，并将所述数字信号转换为相应的电压信号；

所述电压电流转换电路与所述数模转换电路及负载分别相连，接收所述数模转换电路发送的电压，并将该电压转换成电流输入所述负载；

所述输出回读电路与所述负载及CPU相连，监测输入至负载的实际电流值，并将接收到的实际电流值发送至所述CPU。

进一步的，所述电源控制电路包括：继电器，场效应管，电阻，

继电器的第三管脚通过电阻连接电源电压；

继电器的第四管脚与场效应管的漏极相连，场效应管的源极接地，栅极与CPU相连；

继电器的第六管脚与所述电源模块相连；

继电器的第五管脚与所述电压电流转换电路相连。

进一步的，所述场效应管具体为：N沟道增强型场效应管。

进一步的，所述继电器具体为：PhotoMos继电器。

进一步的，所述PhotoMos继电器具体为：AQW284。

进一步的，所述PhotoMos继电器的第三管脚为所述PhotoMos继电器中发光二极管的正极。

进一步的，所述PhotoMos继电器的第四管脚为所述PhotoMos继电器中发光二极管的负极。

进一步的，所述PhotoMos继电器的的第五管脚与第六管脚为PhotoMos继电器中MOSFET光电耦合器的两个管脚。

进一步的，所述电源模块输出24V电源电压。

进一步的，所述电压电流转换电路输入所述负载的电流为4～20mA。

上述电流输出模块带来的有益效果是：在本实用新型中，通过电源控制电路控制输入至电压电流转换电路的电源，从而控制输入至负载的电流。从而满足当需要输入负载的电流为0时，电源控制电路切断电压电流转换电路的电源，使输入至负载的电流为0，不会因电压电流转换电路本身的因素，而导致输入负载的电流与预期不一致的情况，从而保证了负载的正常工作，对工作安全有了保障。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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为现有技术中电流输出模块的结构示意图；

图2为本实用新型公开的一种电流输出模块的结构示意图；

图3为本实用新型公开的一种电源控制电路的具体电路结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开的一种电流输出模块，其结构示意图如图2所示，包括：

电源模块21，电源控制电路22，电压电流转换电路23，数模转换电路24，输出回读电路25，中央处理器CPU26，还包括，与电流输出模块相连的负载27。

电源模块21与CPU26及电源控制电路22分别相连，电源控制电路22与CPU26及电压电流转换电路23分别相连，电压电流转换电路23与数模转换电路24及负载27分别相连，数模转换电路24与CPU26相连，输出回读电路25与负载27及CPU26分别相连。

电源模块21为CPU26提供电源，同时通过电源控制电路22为电压电流转换电路23提供电源。

其中，电源模块21输出24V电源电压和5V电源电压，其中，5V电源电压为CPU26提供工作电源，24V电源电压通过电源控制电路22为电压电流转换电路23提供工作电源。

电源控制电路22接收CPU26发出的信号，同时，根据接收到的CPU26发出的信号控制输入电压电流转换电路23的电能。

当电源控制电路22接收到的CPU26发出的信号为高电平信号时，电源控制电路22为电压电流转换电路23提供电源模块21输出的电能；当电源控制电路22接收到的CPU26发出的信号为低电平信号时，电源控制电路22中断为电压电流转换电路23提供的电能。

数模转换电路24接收CPU26发送的数字信号，并将所述数字信号转换为相应的电压信号。电压电流转换电路23接收数模转换电路24发送的电压信号，并将所述电压信号转换为电流信号，并将该电流输入至负载27。

其中，电压电流转换电路23输入负载27的电流为4～20mA。

输出回读电路25检测输入到负载的实际电流值，并将接收到的实际电流值发送至CPU26。

CPU26根据输出回读电路25发出的实际电流值及理论输出值进行比较，判断负载27的输入状态是否正常，并根据判断结果输出信号控制电源控制电路22。

本实施例公开的电流输出模块，通过电源控制电路控制输入至电压电流转换电路的电源，从而控制输入至负载的电流。从而满足当需要输入负载的电流为0时，电源控制电路切断电压电流转换电路的电源，使输入至负载的电流为0，不会因电压电流转换电路的因素，而导致输入负载的电流与预期不一致的情况，从而保证了负载的正常工作，对工作安全有了保障。

本实施例公开了一种电源控制电路，其具体的电路结构如图3所示，包括：

继电器A101，场效应管Q101，电阻R。

继电器A101共有8个输出管脚，其中，第三管脚通过电阻R连接电源电压，第四管脚与场效应管Q101的漏极相连，场效应管Q101的源极接地，栅极与CPU相连。

继电器A101的第六管脚与电源模块相连，第五管脚与电压电流转换电路相连。

其中，当CPU通过场效应管Q101的栅极输入高电平时，场效应管Q101导通，使继电器A101的输入端有电流流入，输出端导通，进而使电源模块与电压电流转换电路实现连接，电路导通，电源模块为电压电流转换电路提供电源，进而使负载继续工作；

当CPU通过场效应管Q101的栅极输入低电平时，场效应管Q101关断，使继电器A101的输入端无电流流入，那么继电器A101的输出端关断，使电源模块与电压电流转换电路不能连接，切断了电压电流转换电路的工作电源，保证电压电流转换电路无电流输出，进而控制负载无电流进入。

本实施例公开的电源控制电路，通过继电器输出端的一端与电源模块相连，另一端与电压电流转换电路相连，输入端通过场效应管连接CPU，实现了通过控制电压电流转换电路是否有工作电源而控制负载是否有电流输入的目的，避免了由于电压电流转换电路本身的原因导致的负载不能正常工作，

提高了负载控制系统的可靠性和安全性。

优选的，本实施例公开的电源控制电路中，场效应管Q101具体为：N沟道增强型场效应管。

优选的，本实施例公开的电源控制电路中，继电器A101可以为PhotoMos继电器；

其中，PhotoMos继电器是指在输入元件中采用发光二极管，输出元件中采用MOSFET光电耦合器。

PhotoMos继电器与传统的机械继电器相比，提高了机器的可靠性，同时实现了体积的小型化。

进一步的，本实施例公开的电源控制电路中，PhotoMos继电器具体型号可以为：AQW284。

进一步的，本实施例公开的电源控制电路中，PhotoMos继电器的第三管脚为PhotoMos继电器中发光二极管的正极，PhotoMos继电器的第四管脚为PhotoMos继电器中发光二极管的负极；第五管脚与第六管脚为PhotoMos继电器中MOSFET光电耦合器的两个管脚。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电流输出模块，与负载相连，其特征在于，包括：电源模块，电源控制电路，电压电流转换电路，数模转换电路，输出回读电路，中央处理器CPU，

所述电源模块与所述CPU及电源控制电路分别相连，为所述CPU及所述电源控制电路输出电源；

所述电源控制电路与所述CPU及电压电流转换电路分别相连，接收所述CPU发出的信号，同时，控制输入所述电压电流转换电路的电能；

所述数模转换电路与所述CPU相连，接收所述CPU发送的数字信号，并将所述数字信号转换为相应的电压信号；

所述电压电流转换电路与所述数模转换电路及负载分别相连，接收所述数模转换电路发送的电压，并将该电压转换成电流输入所述负载；

所述输出回读电路与所述负载及CPU相连，监测输入至负载的实际电流值，并将接收到的实际电流值发送至所述CPU。

2.根据权利要求1所述的电流输出模块，其特征在于，所述电源控制电路包括：继电器，场效应管，电阻，

继电器的第三管脚通过电阻连接电源电压；

继电器的第四管脚与场效应管的漏极相连，场效应管的源极接地，栅极与CPU相连；

继电器的第六管脚与所述电源模块相连；

继电器的第五管脚与所述电压电流转换电路相连。

3.根据权利要求2所述的电流输出模块，其特征在于，所述场效应管具体为：N沟道增强型场效应管。

4.根据权利要求2所述的电流输出模块，其特征在于，所述继电器具体为：PhotoMos继电器。

5.根据权利要求4所述的电流输出模块，其特征在于，所述PhotoMos继电器具体为：AQW284。

6.根据权利要求4所述的电流输出模块，其特征在于，所述PhotoMos继电器的第三管脚为所述PhotoMos继电器中发光二极管的正极。

7.根据权利要求4所述的电流输出模块，其特征在于，所述PhotoMos继电器的第四管脚为所述PhotoMos继电器中发光二极管的负极。

8.根据权利要求4所述的电流输出模块，其特征在于，所述PhotoMos继电器的的第五管脚与第六管脚为PhotoMos继电器中MOSFET光电耦合器的两个管脚。

9.根据权利要求1所述的电流输出模块，其特征在于，所述电源模块输出24V电源电压。

10.根据权利要求1所述的电流输出模块，其特征在于，所述电压电流转换电路输入所述负载的电流为4～20mA。