CN204144907U

CN204144907U - 一种安全通用控制电路

Info

Publication number: CN204144907U
Application number: CN201420621795.3U
Authority: CN
Inventors: 刘圣平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2024-10-16

Abstract

本实用新型涉及一种安全通用控制电路，采用的技术方案是：将传感器或变阻器电路的输出连接信基浮位或积分电容电路的输入端和越极保控、压底显示电路的输入端，越极保控、压底显示电路的输出端连接安全控制模块或单片机电路的输入端，安全控制模块或单片机电路的输出端连接积分驱动电路的输入端，积分驱动电路的输出端连接执行开关电路，执行开关电路控制被控负载WR的工作电源。所以，本实用新型具备全面防失控能力，每个单元电路只需两个端口，方便应用设计，能适应多种安全控制所需，通用性强，用途广泛，应用在温度、压力、水位、定时等测量控制电器中，能提高安全性能，避免使用时发生如火灾或压力爆炸等严重事故。

Description

一种安全通用控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种控制电路，特别涉及一种安全通用控制电路，应用在温度、压力、水位、定时控制和所有限量测控电器中，能提高安全性能，避免使用时发生如火灾或压力爆炸等严重事故。因此，本实用新型在小家电及简易限量测控、定时控制、安全防护等电子应用领域用途广泛，且使电器产品性/价比极高。

背景技术

为了核实本实用新型的新颖性，设计人查阅了大量相关技术资料(专业书籍、报刊)，检索了相关专利文献，从未发现采用本实用新型所述的技术措施对异常故障进行监测、对主控电路进行监控(保护控制)、防止异常失控的相关技术资料。

发明内容

本实用新型主要解决原有超限位控制和定时控制电路(统称主控电路)经常因各种异常故障而失控，不能及时切断负载供电，存在安全隐患的技术问题；提供一种单元电路只有输入和输出两个端口，并能全面监测各种异常故障(电路开路和短路或输入/输出异常故障)，且及时切断负载供电，确保主控电路不失控，避免发生严重事故(如火灾或压力爆炸)，确保使用安全的安全通用控制电路。

本实用新型对上述技术问题，主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括传感器或变阻器电路(1)、执行开关电路(4)，还包括信基浮位或积分电容电路(2)、越极保控、压底显示电路(3)、积分驱动电路(5)、安全控制模块或单片机电路(6)；所述的传感器或变阻器电路(1)的输出连接信基浮位或积分电容电路(2)的输入端和越极保控、压底显示电路(3)的输入端(V_ix)，越极保控、压底显示电路(3)的输出端连接安全控制模块或单片机电路(6)的输入端(V_i1和或V_i2)，安全控制模块或单片机电路(6)输出端(V_o1和或V_o2)连接积分驱动电路(5)的输入端，积分驱动电路(5)的输出端连接执行开关电路(4)，执行开关电路(4)控制被控负载WR的工作电源。

所述的传感器或变阻器电路(1)可以是由温度传感器NTC、或压力传感器、或液位传感器、或易燃易爆气体传感器、或有害有毒气体传感器、或者是由变阻器RB串联微调电阻R1构成的电路，所述的信基浮位或积分电容电路(2)是由电位器RP串联微调电阻R2或串联稳压二极管WD3构成的电路、或者是由积分电容C3构成的电路，所述的越极保控、压底显示电路(3)是由电阻R3构成的电路、或者由电阻R3和发光二极管LED及电容C4构成的电路，所述的安全控制模块或单片机电路(6)是由专利申请号为201410118895.9中防故障失效的控制电路芯片1FYK配接电阻1R4～1R6构成的电路模块、或者是由专利申请号为201410118895.9中防故障失效的控制电路芯片2LEK配接电阻2R4～2R6构成的电路模块、或者是由专利申请号为201410112113.0中全安通用控制电路模块QAK配接电阻R4～R6构成的电路模块，或者是由专利申请号为201410112113.0中全安通用控制电路模块QAK直接构成，或者是单片机程序控制电路；所述的积分驱动电路(5)是由第一单元驱动电路和或第二单元驱动电路组成，所述的第一单元驱动电路是由三极管TV1、稳压二极管WD1、二极管D7、电容C1、电阻R7构成，所述的第二单元驱动电路是由三极管TV2、稳压二极管WD2、二极管D8、电容C2、电阻R8构成，所述的执行开关电路(4)是由继电器J线圈并联二极管D3构成，其中继电器J的常开触点开关控制被控负载WR的工作电源。

本实用新型的工作原理：

当电路正常工作时，传感器或变阻器电路(1)输出的传感信号电位，经信基浮位电路浮调，在设定基限的上偏差和下偏差范围内变化时，安全控制模块或单片机电路(6)将循环输出正常的高低电平，使积分驱动电路(5)处于正常循环导通或截止控制状态，推动执行开关电路(4)中继电器的常开触点开关控制被控负载的工作电源的通或断，使被控对象的温度、或压力、或水位、或定时、或被测量稳定控制在规定范围内。此时，安全控制模块或单片机电路(6)内防失控功能处于守备状态。

当传感器发生开路或者积分电容发生短路故障时，信基浮位或积分电容电路(2)的输入端和越极保控、压底显示电路(3)的输入端(V_ix)电位极低，触发安全控制模块或单片机电路(6)输出防失控信号电位，使积分驱动电路(5)处于保护控制的截止状态，强迫驱动执行开关电路(4)切断负载电源，确保控制安全。同时，若是由专利申请号为201410118895.9中防故障失效的控制电路芯片2LEK配接电阻构成的安全控制模块，还会很快在其输入端(V_i1和或V_i2)输出高电平，使发光二极管LED发光，显示传感器发生故障。

当安全控制模块或单片机电路(6)本身发生越极(越过顶界)故障(输入和输出端及电源两极开路悬空、或相互短路、或传感器短路)时，其本身也有防失控作用，也会输出防失控信号电位，使积分驱动电路(5)处于保护控制的截止状态，强迫驱动执行开关电路(4)切断负载电源，确保控制安全。

当积分驱动电路(5)和执行开关电路(4)某处发生开路或者短路故障时，都会强迫驱动执行开关电路(4)切断负载电源，确保控制安全。

在实施例中都是让两个单元电路(如图2、图3、图4、图5、图6所示电路)并入串出工作，又大大提高了控制的可靠性。所以，本实用新型具有全面防失控能力，安全性能极高。

本实用新型的有益效果：

1.使电路具备全面防失控能力，安全性能极高，能确保电器控制安全，大大提升了电器产品的实用价值。

2.使电路能灵活适应多种安全控制所需，通用性强，用途广泛。

3.使电路结构简单，信号输入、基限外设、故障显示都可以共用一个输入端，且每个单元电路只需一个输入和一个输出共两个端口(引脚)，极大地节省了电路模块引脚资源，在8脚封装模块内可以容纳三个独立单元电路，给应用设计带来极大的方便和较多的通用资源，可使电子整机产品成本极低，性/价比极高。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图。

图2是本实用新型实施例1的具体电路原理图

图3是本实用新型实施例2的具体电路原理图。

图4是本实用新型实施例3的具体电路原理图。

图5是本实用新型实施例4的具体电路原理图。

图1中：(1)为传感器或变阻器电路，(2)为信基浮位或积分电容电路，(3)为越极保控、压底显示电路、(4)为执行开关电路，(5)为积分驱动电路，(6)为安全控制模块或单片机电路。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1至4的电路原理框图，如图1所示，(1)为传感器或变阻器电路，(2)为信基浮位或积分电容电路，(3)为越极保控、压底显示电路、(4)为执行开关电路，(5)为积分驱动电路，(6)为安全控制模块或单片机电路；所述的传感器或变阻器电路(1)的输出连接信基浮位或积分电容电路(2)的输入端和越极保控、压底显示电路(3)的输入端(V_ix)，越极保控、压底显示电路(3)的输出端连接安全控制模块或单片机电路(6)的输入端(V_i1和或V_i2)，安全控制模块或单片机电路(6)输出端(V_o1和或V_o2)连接积分驱动电路(5)的输入端，积分驱动电路(5)的输出端连接执行开关电路(4)，执行开关电路(4)控制被控负载WR的工作电源。

实施例1：

本实施例是作为安全控温或定时电路应用的优选实例，其具体电路原理图如图2所示，传感器或变阻器电路(1)包括温度传感器NTC和微调电阻R1，所述的信基浮位或积分电容电路(2)包括电位器RP、微调电阻R2、稳压二极管WD3、或者是由积分电容C3构成，所述的越极保控、压底显示电路(3)包括电阻R3、发光二极管LED、电容C4，所述的安全控制模块或单片机电路(6)包括专利申请号为201410118895.9中防故障失效的控制电路芯片1FYK及配接电阻1R4、1R5、1R6，所述的积分驱动电路(5)是由第一单元驱动电路和或第二单元驱动电路组成，所述的第一单元驱动电路是由三极管TV1、稳压二极管WD1、二极管D7、电容C1、电阻R7构成，所述的第二单元驱动电路是由三极管TV2、稳压二极管WD2、二极管D8、电容C2、电阻R8构成，所述的执行开关电路(4)包括继电器J线圈、二极管D3，其中继电器J的常开触点开关控制被控负载WR电热器的交流电源(L为火线、N为零线)。

图2电路连接方式：作为温度传感器的热敏电阻NTC一端接直流电源电压V₊₂端、另一端接微调电阻R1，微调电阻R1另一端接微调电阻R2或者积分电容C3正极，微调电阻R1与微调电阻R2的连接点作为信基浮位输入端(V_ix)，电位器RP跨接在微调电阻R2另一端和稳压二极管WD3的负极，稳压二极管WD3的正极接电路地端(GND)；电容C4正极接直流电源电压V₊₂端、电容C4负极接控制电路芯片1FYK的输入端(V_i1和或V_i2)，电阻R3并联发光二极管LED，发光二极管LED正极接控制电路芯片1FYK的输入端(V_i1和或V_i2)、发光二极管LED负极接信基浮位输入端(V_ix)；控制电路芯片1FYK中运算放大器或电压比较器1A12和1A22的正相(+)输入端1A12+和1A22+并接于电阻1R6，控制电路芯片1FYK中外设基限端(1V_z1)和内置基限端(1V_f1)并接于电阻1R4，控制电路芯片1FYK中外设基限端(1V_z2)和内置基限端(1V_f2)并接于电阻1R5，控制电路芯片1FYK中电源正极输入端(V₊)和电阻1R4、1R5、1R6的另一端并接于直流电源电压V₊₁端，控制电路芯片1FYK中电源负极输入端(V_-)接电路地端(GND)，控制电路芯片1FYK的输出端(V_o1)连接电阻R7和二极管D7正极，控制电路芯片1FYK的输出端(V_o2)连接电阻R8和二极管D8负极；二极管D7负极连接电容C1负极和稳压二极管WD1正极与电阻R7另一端，二极管D8正极连接电容C2正极和稳压二极管WD2负极与电阻R8另一端，稳压二极管WD1负极接三极管TV1基极，三极管TV1发射极和电容C1正极并接于直流电源电压V₊₃端，三极管TV1集电极接二极管D3负极和继电器J线圈一端，继电器J线圈另一端并接二极管D3正极和三极管TV2集电极，三极管TV2基极接稳压二极管WD2正极，三极管TV2发射极和电容C2负极并接于电路地端(GND)；直流电路所需直流电源电压V₊₃＞V₊₂＞V₊₁；继电器J的常开触点开关的动触点串接被控负载WR电热器，继电器J的常开触点开关的静触点接交流电源的火线L、被控负载WR电热器另一端接交流电源的零线N；作为温度传感器的热敏电阻NTC外体应与被控负载WR电热器的外体即要保证紧贴导热，又要保证电气绝缘。

图2电路工作原理：

电路上电之初，因电容C4两端电压不能突变，在控制电路芯片1FYK的输入端(V_i1和或V_i2)产生一次正脉冲信号，使控制电路芯片1FYK内部两个并列的超级触发器输出低电平处于守备状态，而被控负载WR电热器在上电之初，温度较低，热敏电阻NTC也处于低温高阻状态，或电容C3两端电压较低，信基浮位输入端(V_ix)电位和控制电路芯片1FYK的输入端(V_i1和或V_i2)电位都低于控制电路芯片1FYK内置基限(1V_f1和1V_f2)电位，控制电路芯片1FYK的输出端V_o1和V_o2分别输出低电位和高电位，分别驱动三极管TV1和TV2导通，推动继电器的常开触点开关接通被控负载WD电热器的交流电源，使被控负载WD电热器的温度和热敏电阻NTC的温度开始上升，阻值变小，使信基浮位输入端(V_ix)电位上升，或电容C3电位上升，控制电路芯片1FYK的输入端(V_i1和或V_i2)电位也随之上升，当该电位上升至大于控制电路芯片1FYK内置基限(1V_f1和1V_f2)电位时，控制电路芯片1FYK的输出端V_o1和V_o2分别输出高电位和低电位，分别驱动三极管TV1和TV2截止，继电器J线圈断电释放，其常开触点开关J切断被控负载WD电热器的交流电源，使被控负载WD电热器的温度和热敏电阻NTC的温度开始下降，热敏电阻NTC阻值逐渐变大，使信基浮位输入端(V_ix)电位下降，控制电路芯片1FYK的输入端(V_i1和或V_i2)电位也随之下降，当该电位下降至小于控制电路芯片1FYK内置基限(1V_f1和1V_f2)电位时，控制电路芯片1FYK的输出端V_o1和V_o2分别输出低电位和高电位，分别驱动三极管TV1和TV2导通，继电器J吸合，被控负载WD电热器又通电升温，电路进入下一控温循环过程。在循环控温、或定时过程中，控制电路芯片1FYK内防失控功能处于守备状态。

控制电路芯片1FYK内部低下常通/高上闭锁电路(简称主控电路)动作时，因反馈闩锁电路作用，使其内置基限(1V_f1和1V_f2)电位在基限上偏差和基限下偏差之间形成基限回差动作，该动作能保证所控温度在基限上偏差和基限下偏差之间正常稳定变化。

调节信基浮位电路中电位器RP阻值大小，即可调节所控温度的基限高低，电位器RP阻值调大时，信号源基限电位被浮高，所控温度降低；电位器RP阻值调小时，信号源基限电位被浮低，所控温度升高。

积分驱动电路(5)中二极管D7和电容C1或者二极管D8和电容C2的作用是让电容充电较慢而放电很快，使三极管TV1和TV2对继电器J的推动效果是开关触点缓慢吸合、快速放开，即保证系统电路抗干扰和动作时不发生临界振荡，又能保证断电快而干脆不打火。

当传感器发生开路或者积分电容发生短路故障时，信基浮位输入端(V_ix)电位和控制电路芯片1FYK的输入端(V_i1和或V_i2)电位都低于控制电路芯片1FYK内输入端1A12+和1A22+所设底限电位，控制电路芯片1FYK内超极触发器电路(5)被触发翻转，使控制电路芯片1FYK的输入端(V_i1和或V_i2)和输出端V_o1都输出高电位，输出端V_o2输出低电位，一方面输出端V_o1和V_o2分别驱动三极管TV1和TV2截止、强迫继电器J切断被控负载WD电热器的交流电源，防止失控，使电路处于故障保护控制状态，另一方面输入端(V_i1和或V_i2)高电位，可使发光二极管LED发光，显示传感器发生故障。

当控制电路芯片1FYK本身发生越极(越过顶界)故障(输入和输出端及电源两极开路悬空、或相互短路、或传感器短路)时，其本身也有防失控作用，也会输出防失控信号电位，驱动三极管TV1和TV2截止、强迫继电器J切断被控负载WD电热器的交流电源，使电路处于故障保护控制状态，防止失控，确保控制安全。

当积分驱动电路(5)中三极管TV1和TV2、稳压二极管WD1和WD2、电阻R7和R8某处发生开路故障时，或当执行开关电路(4)中继继电器J发生开路或短路故障时，都会强迫继电器J切断被控负载WD电热器的交流电源，使电路处于故障保护控制状态，防止失控，确保控制安全。

当积分驱动电路(5)某处发生短路故障时，也不会引起失控。

在本实施例中，让两个单元电路输入并联、输出串联工作，又大大提高了控制的可靠性。

可见，本实施例具有全面防失控能力，安全性能极高，是一种安全通用控制电路。

实施例2：

本实施例是作为安全控温或定时电路应用的优选实例，其具体电路原理图如图3所示，传感器或变阻器电路(1)包括温度传感器NTC和微调电阻R1，所述的信基浮位或积分电容电路(2)包括电位器RP、微调电阻R2、稳压二极管WD3、或者是由积分电容C3构成，所述的越极保控、压底显示电路(3)包括电阻R3，所述的安全控制模块或单片机电路(6)包括专利申请号为201410118895.9中防故障失效的控制电路芯片2LEK及配接电阻2R4、2R5、2R6，所述的积分驱动电路(5)是由第一单元驱动电路和或第二单元驱动电路组成，所述的第一单元驱动电路是由三极管TV1、稳压二极管WD1、二极管D7、电容C1、电阻R7构成，所述的第二单元驱动电路是由三极管TV2、稳压二极管WD2、二极管D8、电容C2、电阻R8构成，所述的执行开关电路(4)包括继电器J线圈、二极管D3，其中继电器J的常开触点开关控制被控负载WR电热器的交流电源(L为火线、N为零线)。

图3电路连接方式：作为温度传感器的热敏电阻NTC一端接直流电源电压V₊₂端、另一端接微调电阻R1，微调电阻R1另一端接微调电阻R2或者积分电容C3正极，微调电阻R1与微调电阻R2的连接点作为信基浮位输入端(V_ix)，电位器RP跨接在微调电阻R2另一端和稳压二极管WD3的负极，稳压二极管WD3的正极接电路地端(GND)；电阻R3串接在信基浮位输入端(V_ix)和控制电路芯片2LEK的输入端(2V_i1和或2V_i2)之间；控制电路芯片2LEK中底限输入端2V_S1和2V_S2并接于电阻2R6，控制电路芯片2LEK中外设基限端(2V_z1)和内置基限端(2V_f1)并接于电阻2R4，控制电路芯片2LEK中外设基限端(2V_z2)和内置基限端(2V_f2)并接于电阻2R5，控制电路芯片2LEK中电源正极输入端(V₊)和电阻2R4、2R5、2R6的另一端并接于直流电源电压V₊₁端，控制电路芯片2LEK中电源负极输入端(V_-)接电路地端(GND)，控制电路芯片2LEK的输出端(2V_o1)连接电阻R7和二极管D7正极，控制电路芯片2LEK的输出端(2V_o2)连接电阻R8和二极管D8负极；二极管D7负极连接电容C1负极和稳压二极管WD1正极与电阻R7另一端，二极管D8正极连接电容C2正极和稳压二极管WD2负极与电阻R8另一端，稳压二极管WD1负极接三极管TV1基极，三极管TV1发射极和电容C1正极并接于直流电源电压V₊₃端，三极管TV1集电极接二极管D3负极和继电器J线圈一端，继电器J线圈另一端并接二极管D3正极和三极管TV2集电极，三极管TV2基极接稳压二极管WD2正极，三极管TV2发射极和电容C2负极并接于电路地端(GND)；直流电路所需直流电源电压V₊₃＞V₊₂＞V₊₁；继电器J的常开触点开关的动触点串接被控负载WR电热器，继电器J的常开触点开关的静触点接交流电源的火线L、被控负载WR电热器另一端接交流电源的零线N；作为温度传感器的热敏电阻NTC外体应与被控负载WR电热器的外体即要保证紧贴导热，又要保证电气绝缘。

图3电路工作原理：

电路上电之初，被控负载WR电热器的温度较低，热敏电阻NTC也处于低温高阻状态，或电容C3两端电压较低，信基浮位输入端(V_ix)电位和控制电路芯片2LEK的输入端(2V_i1和或2V_i2)电位都低于控制电路芯片2LEK内置基限(2V_f1和2V_f2)电位，但高于底限输入端2V_S1和2V_S2所设底限电位，控制电路芯片2LEK的输出端2V_o1和2V_o2分别输出低电位和高电位，分别驱动三极管TV1和TV2导通，推动继电器的常开触点开关接通被控负载WD电热器的交流电源，使被控负载WD电热器的温度和热敏电阻NTC的温度开始上升，阻值变小，使信基浮位输入端(V_ix)电位上升，或电容C3电位上升，控制电路芯片2LEK的输入端(2V_i1和或2V_i2)电位也随之上升，当该电位上升至大于控制电路芯片2LEK内置基限(2V_f1和2V_f2)电位时，控制电路芯片2LEK的输出端2V_o1和2V_o2分别输出高电位和低电位，分别驱动三极管TV1和TV2截止，继电器J线圈断电释放，其常开触点开关J切断被控负载WD电热器的交流电源，使被控负载WD电热器的温度和热敏电阻NTC的温度开始下降，热敏电阻NTC阻值逐渐变大，使信基浮位输入端(V_ix)电位下降，控制电路芯片2LEK的输入端(2V_i1和或2V_i2)电位也随之下降，当该电位下降至小于控制电路芯片2LEK内置基限(2V_f1和2V_f2)电位时，控制电路芯片2LEK的输出端2V_o1和2V_o2分别输出低电位和高电位，分别驱动三极管TV1和TV2导通，继电器J吸合，被控负载WD电热器又通电升温，电路进入下一控温循环过程。在循环控温、或定时过程中，控制电路芯片2LEK内防失控功能处于守备状态。

控制电路芯片2LEK内部低下常通/高上闭锁电路(简称主控电路)动作时，因反馈闩锁电路作用，使其内置基限(2V_f1和2V_f2)电位在基限上偏差和基限下偏差之间形成基限回差动作，该动作能保证所控温度在基限上偏差和基限下偏差之间正常稳定变化。

当传感器发生开路或者积分电容发生短路故障时，信基浮位输入端(V_ix)电位和控制电路芯片2LEK的输入端(2V_i1和或2V_i2)电位都低于控制电路芯片2LEK内底限输入端2V_S1和2V_S2所设底限电位，控制电路芯片2LEK内越底拦截控制电路动作，使控制电路芯片2LEK的输出端2V_o1输出高电位，输出端2V_o2输出低电位，分别驱动三极管TV1和TV2截止，强迫继电器J切断被控负载WD电热器的交流电源，防止失控，使电路处于故障保护控制状态，另一方面控制电路芯片2LEK内保控显示端(2V_e1和或2V_e2)输出的高低电位，可使发光二极管LED发光，显示传感器发生故障，本实施例未引用故障显示功能。

当控制电路芯片2LEK本身发生越极(越过顶界)故障(输入和输出端及电源两极开路悬空、或相互短路、或传感器短路)时，其本身也有防失控作用，也会输出防失控信号电位，驱动三极管TV1和TV2截止、强迫继电器J切断被控负载WD电热器的交流电源，使电路处于故障保护控制状态，防止失控，确保控制安全。

当积分驱动电路(5)某处发生短路故障时，也不会引起失控。

实施例3：

本实施例是作为安全控温或定时电路应用的优选实例，其具体电路原理图如图4所示，传感器或变阻器电路(1)包括温度传感器NTC和微调电阻R1，所述的信基浮位或积分电容电路(2)包括电位器RP、微调电阻R2、稳压二极管WD3、或者是由积分电容C3构成，所述的越极保控、压底显示电路(3)包括电阻R3，所述的安全控制模块或单片机电路(6)包括专利申请号为201410112113.0中防故障失效的控制电路芯片QAK及配接电阻R4、R5、R6，所述的积分驱动电路(5)是由第一单元驱动电路和或第二单元驱动电路组成，所述的第一单元驱动电路是由三极管TV1、稳压二极管WD1、二极管D7、电容C1、电阻R7构成，所述的第二单元驱动电路是由三极管TV2、稳压二极管WD2、二极管D8、电容C2、电阻R8构成，所述的执行开关电路(4)包括继电器J线圈、二极管D3，其中继电器J的常开触点开关控制被控负载WR电热器的交流电源(L为火线、N为零线)。

图4电路连接方式：作为温度传感器的热敏电阻NTC一端接直流电源电压V₊₂端、另一端接微调电阻R1，微调电阻R1另一端接微调电阻R2或者积分电容C3正极，微调电阻R1与微调电阻R2的连接点作为信基浮位输入端(V_ix)，电位器RP跨接在微调电阻R2另一端和稳压二极管WD3的负极，稳压二极管WD3的正极接电路地端(GND)；电阻R3串接在信基浮位输入端(V_ix)和控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和V_i2)之间；控制电路芯片QAK中底限输入端V_S1和V_S2并接于电阻R6，控制电路芯片QAK中内置基限端(V_f1)连接电阻R4，控制电路芯片QAK中内置基限端(V_f2)连接电阻R5，控制电路芯片QAK中电源正极输入端(V₊)和电阻R4、R5、R6的另一端并接于直流电源电压V₊₁端，控制电路芯片QAK中电源负极输入端(V_-)接电路地端(GND)，控制电路芯片QAK的输出端(V_o2)连接电阻R7和二极管D7正极，控制电路芯片QAK的输出端(V_o1)连接电阻R8和二极管D8负极；二极管D7负极连接电容C1负极和稳压二极管WD1正极与电阻R7另一端，二极管D8正极连接电容C2正极和稳压二极管WD2负极与电阻R8另一端，稳压二极管WD1负极接三极管TV1基极，三极管TV1发射极和电容C1正极并接于直流电源电压V₊₃端，三极管TV1集电极接二极管D3负极和继电器J线圈一端，继电器J线圈另一端并接二极管D3正极和三极管TV2集电极，三极管TV2基极接稳压二极管WD2正极，三极管TV2发射极和电容C2负极并接于电路地端(GND)；直流电路所需直流电源电压V₊₃＞V₊₂＞V₊₁；继电器J的常开触点开关的动触点串接被控负载WR电热器，继电器J的常开触点开关的静触点接交流电源的火线L、被控负载WR电热器另一端接交流电源的零线N；作为温度传感器的热敏电阻NTC外体应与被控负载WR电热器的外体即要保证紧贴导热，又要保证电气绝缘。

图4电路工作原理：

电路上电之初，被控负载WR电热器的温度较低，热敏电阻NTC也处于低温高阻状态，或电容C3两端电压较低，信基浮位输入端(V_ix)电位和控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和或V_i2)电位都低于控制电路芯片QAK内置基限(V_f1和V_f2)电位，但高于底限输入端V_S1和V_S2所设底限电位，控制电路芯片QAK的输出端V_o1和V_o2分别输出高电位和低电位，分别驱动三极管TV1和TV2导通，推动继电器的常开触点开关接通被控负载WD电热器的交流电源，使被控负载WD电热器的温度和热敏电阻NTC的温度开始上升，阻值变小，使信基浮位输入端(V_ix)电位上升，或电容C3电位上升，控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和或V_i2)电位也随之上升，当该电位上升至大于控制电路芯片QAK内置基限(V_f1和V_f2)电位时，控制电路芯片QAK的输出端V_o1和V_o2分别输出低电位和高电位，分别驱动三极管TV1和TV2截止，继电器J线圈断电释放，其常开触点开关J切断被控负载WD电热器的交流电源，使被控负载WD电热器的温度和热敏电阻NTC的温度开始下降，热敏电阻NTC阻值逐渐变大，使信基浮位输入端(V_ix)电位下降，控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和或V_i2)电位也随之下降，当该电位下降至小于控制电路芯片QAK内置基限(V_f1和V_f2)电位时，控制电路芯片QAK的输出端V_o1和V_o2分别输出高电位和低电位，分别驱动三极管TV1和TV2导通，继电器J吸合，被控负载WD电热器又通电升温，电路进入下一控温循环过程。在循环控温、或定时过程中，控制电路芯片QAK内防失控功能处于守备状态。

控制电路芯片QAK内部低下常通/高上闭锁电路(简称主控电路)动作时，因反馈闩锁电路作用，使其内置基限(V_f1和V_f2)电位在基限上偏差和基限下偏差之间形成基限回差动作，该动作能保证所控温度在基限上偏差和基限下偏差之间正常稳定变化。

当传感器发生开路或者积分电容发生短路故障时，信基浮位输入端(V_ix)电位和控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和或V_i2)电位都低于控制电路芯片QAK内底限输入端V_S1和V_S2所设底限电位，控制电路芯片QAK内失常反锁电路动作，使控制电路芯片QAK的输出端V_o1输出低电位，输出端V_o2输出高电位，分别驱动三极管TV1和TV2截止，强迫继电器J切断被控负载WD电热器的交流电源，防止失控，使电路处于故障保护控制状态。

当控制电路芯片QAK本身发生越极(越过顶界)故障(输入和输出端及电源两极开路悬空、或相互短路、或传感器短路)时，其本身也有防失控作用，也会输出防失控信号电位，驱动三极管TV1和TV2截止、强迫继电器J切断被控负载WD电热器的交流电源，使电路处于故障保护控制状态，防止失控，确保控制安全。

当积分驱动电路(5)某处发生短路故障时，也不会引起失控。

实施例4：

本实施例是作为安全控温或定时电路应用的优选实例，其具体电路原理图如图5所示，传感器或变阻器电路(1)包括温度传感器NTC和微调电阻R1，所述的信基浮位或积分电容电路(2)包括电位器RP、微调电阻R2、稳压二极管WD3、或者是由积分电容C3构成，所述的越极保控、压底显示电路(3)包括电阻R3，所述的安全控制模块或单片机电路(6)包括专利申请号为201410112113.0中防故障失效的控制电路芯片QAK，所述的积分驱动电路(5)是由第一单元驱动电路和或第二单元驱动电路组成，所述的第一单元驱动电路是由三极管TV1、稳压二极管WD1、二极管D7、电容C1、电阻R7构成，所述的第二单元驱动电路是由三极管TV2、稳压二极管WD2、二极管D8、电容C2、电阻R8构成，所述的执行开关电路(4)包括继电器J线圈、二极管D3，其中继电器J的常开触点开关控制被控负载WR电热器的交流电源(L为火线、N为零线)。

图5电路连接方式：作为温度传感器的热敏电阻NTC一端接直流电源电压V₊₂端、另一端接微调电阻R1，微调电阻R1另一端接微调电阻R2或者积分电容C3正极，微调电阻R1与微调电阻R2的连接点作为信基浮位输入端(V_ix)，电位器RP跨接在微调电阻R2另一端和稳压二极管WD3的负极，稳压二极管WD3的正极接电路地端(GND)；电阻R3串接在信基浮位输入端(V_ix)和控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和或V_i2)之间；控制电路芯片QAK中电源正极输入端(V₊)连接直流电源电压V₊₁端，控制电路芯片QAK中电源负极输入端(V_-)接电路地端(GND)，控制电路芯片QAK的输出端(V_o1)连接电阻R7和二极管D7正极，控制电路芯片QAK的输出端(V_o2)连接电阻R8和二极管D8负极；二极管D7负极连接电容C1负极和稳压二极管WD1正极与电阻R7另一端，二极管D8正极连接电容C2正极和稳压二极管WD2负极与电阻R8另一端，稳压二极管WD1负极接三极管TV1基极，三极管TV1发射极和电容C1正极并接于直流电源电压V₊₃端，三极管TV1集电极接二极管D3负极和继电器J线圈一端，继电器J线圈另一端并接二极管D3正极和三极管TV2集电极，三极管TV2基极接稳压二极管WD2正极，三极管TV2发射极和电容C2负极并接于电路地端(GND)；直流电路所需直流电源电压V₊₃＞V₊₂＞V₊₁；继电器J的常开触点开关的动触点串接被控负载WR电热器，继电器J的常开触点开关的静触点接交流电源的火线L、被控负载WR电热器另一端接交流电源的零线N；作为温度传感器的热敏电阻NTC外体应与被控负载WR电热器的外体即要保证紧贴导热，又要保证电气绝缘。

图5电路工作原理：

电路上电之初，被控负载WR电热器的温度较低，热敏电阻NTC也处于低温高阻状态，或电容C3两端电压较低，信基浮位输入端(V_ix)电位和控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和或V_i2)电位都低于控制电路芯片QAK内置基限(V_f1和V_f2)电位，但高于底限输入端V_S1和V_S2所设底限电位，控制电路芯片QAK的输出端V_o1和V_o2分别输出低电位和高电位，分别驱动三极管TV1和TV2导通，推动继电器的常开触点开关接通被控负载WD电热器的交流电源，使被控负载WD电热器的温度和热敏电阻NTC的温度开始上升，阻值变小，使信基浮位输入端(V_ix)电位上升，或电容C3电位上升，控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和或V_i2)电位也随之上升，当该电位上升至大于控制电路芯片QAK内置基限(V_f1和V_f2)电位时，控制电路芯片QAK的输出端V_o1和V_o2分别输出高电位和低电位，分别驱动三极管TV1和TV2截止，继电器J线圈断电释放，其常开触点开关J切断被控负载WD电热器的交流电源，使被控负载WD电热器的温度和热敏电阻NTC的温度开始下降，热敏电阻NTC阻值逐渐变大，使信基浮位输入端(V_ix)电位下降，控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和或V_i2)电位也随之下降，当该电位下降至小于控制电路芯片QAK内置基限(V_f1和V_f2)电位时，控制电路芯片QAK的输出端V_o1和V_o2分别输出低电位和高电位，分别驱动三极管TV1和TV2导通，继电器J吸合，被控负载WD电热器又通电升温，电路进入下一控温循环过程。在循环控温、或定时过程中，控制电路芯片QAK内防失控功能处于守备状态。

当传感器发生开路或者积分电容发生短路故障时，信基浮位输入端(V_ix)电位和控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和或V_i2)电位都低于控制电路芯片QAK内底限输入端V_S1和V_S2所设底限电位，控制电路芯片QAK内失常反锁电路动作，使控制电路芯片QAK的输出端V_o1输出高电位，输出端V_o2输出低电位，分别驱动三极管TV1和TV2截止，强迫继电器J切断被控负载WD电热器的交流电源，防止失控，使电路处于故障保护控制状态，另一方面控制电路芯片QAK内保控显示端(V_e1和或V_e2)输出的低电位，可使发光二极管LED发光，显示传感器发生故障，本实施例未引用此故障显示功能。

当积分驱动电路(5)某处发生短路故障时，也不会引起失控。

Claims

1.一种安全通用控制电路，包括传感器或变阻器电路(1)、执行开关电路(4)，其特征在于：还包括信基浮位或积分电容电路(2)、越极保控、压底显示电路(3)、积分驱动电路(5)、安全控制模块或单片机电路(6)；所述的传感器或变阻器电路(1)的输出连接信基浮位或积分电容电路(2)的输入端和越极保控、压底显示电路(3)的输入端(V_ix)，越极保控、压底显示电路(3)的输出端连接安全控制模块或单片机电路(6)的输入端(V_i1和或V_i2)，安全控制模块或单片机电路(6)输出端(V_o1和或V_o2)连接积分驱动电路(5)的输入端，积分驱动电路(5)的输出端连接执行开关电路(4)，执行开关电路(4)控制被控负载WR的工作电源；所述的传感器或变阻器电路(1)可以是由温度传感器NTC、或压力传感器、或液位传感器、或易燃易爆气体传感器、或有害有毒气体传感器、或者是由变阻器RB串联微调电阻R1构成的电路，所述的信基浮位或积分电容电路(2)是由电位器RP串联微调电阻R2或串联稳压二极管WD3构成的电路、或者是由积分电容C3构成的电路，所述的越极保控、压底显示电路(3)是由电阻R3构成的电路、或者由电阻R3和发光二极管LED及电容C4构成的电路，所述的安全控制模块或单片机电路(6)是由专利申请号为201410118895.9中防故障失效的控制电路芯片1FYK配接电阻1R4～1R6构成的电路模块、或者是由专利申请号为201410118895.9中防故障失效的控制电路芯片2LEK配接电阻2R4～2R6构成的电路模块、或者是由专利申请号为201410112113.0中全安通用控制电路模块QAK配接电阻R4～R6构成的电路模块，或者是由专利申请号为201410112113.0中全安通用控制电路模块QAK直接构成，或者是单片机程序控制电路；所述的积分驱动电路(5)是由第一单元驱动电路和或第二单元驱动电路构成，所述的第一单元驱动电路是由三极管TV1、稳压二极管WD1、二极管D7、电容C1、电阻R7组成，所述的第二单元驱动电路是由三极管TV2、稳压二极管WD2、二极管D8、电容C2、电阻R8组成，所述的执行开关电路(4)是由继电器J线圈并联二极管D3构成，其中继电器J的常开触点开关控制被控负载WR的工作电源。

2.根据权利要求1所述的一种安全通用控制电路，其特征在于：传感器或变阻器电路(1)包括温度传感器NTC和微调电阻R1，所述的信基浮位或积分电容电路(2)包括电位器RP、微调电阻R2、稳压二极管WD3、或者是由积分电容C3构成，所述的越极保控、压底显示电路(3)包括电阻R3、发光二极管LED、电容C4，所述的安全控制模块或单片机电路(6)包括专利申请号为201410118895.9中防故障失效的控制电路芯片1FYK及配接电阻1R4、1R5、1R6，所述的积分驱动电路(5)是由第一单元驱动电路和或第二单元驱动电路组成，所述的第一单元驱动电路是由三极管TV1、稳压二极管WD1、二极管D7、电容C1、电阻R7构成，所述的第二单元驱动电路是由三极管TV2、稳压二极管WD2、二极管D8、电容C2、电阻R8构成，所述的执行开关电路(4)包括继电器J线圈、二极管D3，其中继电器J的常开触点开关控制被控负载WR电热器的交流电源(L为火线、N为零线)；所述的电路连接方式：作为温度传感器的热敏电阻NTC一端接直流电源电压V₊₂端、另一端接微调电阻R1，微调电阻R1另一端接微调电阻R2或者积分电容C3正极，微调电阻R1与微调电阻R2的连接点作为信基浮位输入端(V_ix)，电位器RP跨接在微调电阻R2另一端和稳压二极管WD3的负极，稳压二极管WD3的正极接电路地端(GND)；电容C4正极接直流电源电压V₊₂端、电容C4负极接控制电路芯片1FYK的输入端(V_i1和或V_i2)，电阻R3并联发光二极管LED，发光二极管LED正极接控制电路芯片1FYK的输入端(V_i1和或V_i2)、发光二极管LED负极接信基浮位输入端(V_ix)；控制电路芯片1FYK中运算放大器或电压比较器1A12和1A22的正相(+)输入端1A12+和1A22+并接于电阻1R6，控制电路芯片1FYK中外设基限端(1V_z1)和内置基限端(1V_F1)并接于电阻1R4，控制电路芯片1FYK中外设基限端(1V_z2)和内置基限端(1V_f2)并接于电阻1R5，控制电路芯片1FYK中电源正极输入端(V₊)和电阻1R4、1R5、1R6的另一端并接于直流电源电压V₊₁端，控制电路芯片1FYK中电源负极输入端(V_-)接电路地端(GND)，控制电路芯片1FYK的输出端(V_o1)连接电阻R7和二极管D7正极，控制电路芯片1FYK的输出端(V_o2)连接电阻R8和二极管D8负极；二极管D7负极连接电容C1负极和稳压二极管WD1正极与电阻R7另一端，二极管D8正极连接电容C2正极和稳压二极管WD2负极与电阻R8另一端，稳压二极管WD1负极接三极管TV1基极，三极管TV1发射极和电容C1正极并接于直流电源电压V₊₃端，三极管TV1集电极接二极管D3负极和继电器J线圈一端，继电器J线圈另一端并接二极管D3正极和三极管TV2集电极，三极管TV2基极接稳压二极管WD2正极，三极管TV2发射极和电容C2负极并接于电路地端(GND)；直流电路所需直流电源电压V₊₃V₊₂＞V₊₁；继电器J的常开触点开关的动触点串接被控负载WR电热器，继电器J的常开触点开关的静触点接交流电源的火线L、被控负载WR电热器另一端接交流电源的零线N。

3.根据权利要求1所述的一种安全通用控制电路，其特征在于：传感器或变阻器电路(1)包括温度传感器NTC和微调电阻R1，所述的信基浮位或积分电容电路(2)包括电位器RP、微调电阻R2、稳压二极管WD3、或者是由积分电容C3构成，所述的越极保控、压底显示电路(3)包括电阻R3，所述的安全控制模块或单片机电路(6)包括专利申请号为201410118895.9中防故障失效的控制电路芯片2LEK及配接电阻2R4、2R5、2R6，所述的积分驱动电路(5)是由第一单元驱动电路和或第二单元驱动电路组成，所述的第一单元驱动电路是由三极管TV1、稳压二极管WD1、二极管D7、电容C1、电阻R7构成，所述的第二单元驱动电路是由三极管TV2、稳压二极管WD2、二极管D8、电容C2、电阻R8构成，所述的执行开关电路(4)包括继电器J线圈、二极管D3，其中继电器J的常开触点开关控制被控负载WR电热器的交流电源(L为火线、N为零线)；所述的电路连接方式：作为温度传感器的热敏电阻NTC一端接直流电源电压V₊₂端、另一端接微调电阻R1，微调电阻R1另一端接微调电阻R2或者积分电容C3正极，微调电阻R1与微调电阻R2的连接点作为信基浮位输入端(V_ix)，电位器RP跨接在微调电阻R2另一端和稳压二极管WD3的负极，稳压二极管WD3的正极接电路地端(GND)；电阻R3串接在信基浮位输入端(V_ix)和控制电路芯片2LEK的输入端(2V_i1和或2V_i2)之间；控制电路芯片2LEK中底限输入端2V_S1和2V_S2并接于电阻2R6，控制电路芯片2LEK中外设基限端(2V_z1)和内置基限端(2V_f1)并接于电阻2R4，控制电路芯片2LEK中外设基限端(2V_z2)和内置基限端(2V_f2)并接于电阻2R5，控制电路芯片2LEK中电源正极输入端(V₊)和电阻2R4、2R5、2R6的另一端并接于直流电源电压V₊₁端，控制电路芯片2LEK中电源负极输入端(V_-)接电路地端(GND)，控制电路芯片2LEK的输出端(2V_o1)连接电阻R7和二极管D7正极，控制电路芯片2LEK的输出端(2V_o2)连接电阻R8和二极管D8负极；二极管D7负极连接电容C1负极和稳压二极管WD1正极与电阻R7另一端，二极管D8正极连接电容C2正极和稳压二极管WD2负极与电阻R8另一端，稳压二极管WD1负极接三极管TV1基极，三极管TV1发射极和电容C1正极并接于直流电源电压V₊₃端，三极管TV1集电极接二极管D3负极和继电器J线圈一端，继电器J线圈另一端并接二极管D3正极和三极管TV2集电极，三极管TV2基极接稳压二极管WD2正极，三极管TV2发射极和电容C2负极并接于电路地端(GND)；直流电路所需直流电源电压V₊₃＞V₊₂＞V₊₁；继电器J的常开触点开关的动触点串接被控负载WR电热器，继电器J的常开触点开关的静触点接交流电源的火线L、被控负载WR电热器另一端接交流电源的零线N。

4.根据权利要求1所述的一种安全通用控制电路，其特征在于：传感器或变阻器电路(1)包括温度传感器NTC和微调电阻R1，所述的信基浮位或积分电容电路(2)包括电位器RP、微调电阻R2、稳压二极管WD3、或者是由积分电容C3构成，所述的越极保控、压底显示电路(3)包括电阻R3，所述的安全控制模块或单片机电路(6)包括专利申请号为201410112113.0中防故障失效的控制电路芯片QAK及配接电阻R4、R5、R6，所述的积分驱动电路(5)是由第一单元驱动电路和或第二单元驱动电路组成，所述的第一单元驱动电路是由三极管TV1、稳压二极管WD1、二极管D7、电容C1、电阻R7构成，所述的第二单元驱动电路是由三极管TV2、稳压二极管WD2、二极管D8、电容C2、电阻R8构成，所述的执行开关电路(4)包括继电器J线圈、二极管D3，其中继电器J的常开触点开关控制被控负载WR电热器的交流电源(L为火线、N为零线)；所述的电路连接方式：作为温度传感器的热敏电阻NTC一端接直流电源电压V₊₂端、另一端接微调电阻R1，微调电阻R1另一端接微调电阻R2或者积分电容C3正极，微调电阻R1与微调电阻R2的连接点作为信基浮位输入端(V_ix)，电位器RP跨接在微调电阻R2另一端和稳压二极管WD3的负极，稳压二极管WD3的正极接电路地端(GND)；电阻R3串接在信基浮位输入端(V_ix)和控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和V_i2)之间；控制电路芯片QAK中底限输入端V_S1和V_S2并接于电阻R6，控制电路芯片QAK中内置基限端(V_f1)连接电阻R4，控制电路芯片QAK中内置基限端(V_f2)连接电阻R5，控制电路芯片QAK中电源正极输入端(V₊)和电阻R4、R5、R6的另一端并接于直流电源电压V₊₁端，控制电路芯片QAK中电源负极输入端(V_-)接电路地端(GND)，控制电路芯片QAK的输出端(V_o2)连接电阻R7和二极管D7正极，控制电路芯片QAK的输出端(V_o1)连接电阻R8和二极管D8负极；二极管D7负极连接电容C1负极和稳压二极管WD1正极与电阻R7另一端，二极管D8正极连接电容C2正极和稳压二极管WD2负极与电阻R8另一端，稳压二极管WD1负极接三极管TV1基极，三极管TV1发射极和电容C1正极并接于直流电源电压V₊₃端，三极管TV1集电极接二极管D3负极和继电器J线圈一端，继电器J线圈另一端并接二极管D3正极和三极管TV2集电极，三极管TV2基极接稳压二极管WD2正极，三极管TV2发射极和电容C2负极并接于电路地端(GND)；直流电路所需直流电源电压V₊₃＞V₊₂＞V₊₁；继电器J的常开触点开关的动触点串接被控负载WR电热器，继电器J的常开触点开关的静触点接交流电源的火线L、被控负载WR电热器另一端接交流电源的零线N。

5.根据权利要求1所述的一种安全通用控制电路，其特征在于：传感器或变阻器电路(1)包括温度传感器NTC和微调电阻R1，所述的信基浮位或积分电容电路(2)包括电位器RP、微调电阻R2、稳压二极管WD3、或者是由积分电容C3构成，所述的越极保控、压底显示电路(3)包括电阻R3，所述的安全控制模块或单片机电路(6)包括专利申请号为201410112113.0中防故障失效的控制电路芯片QAK，所述的积分驱动电路(5)是由第一单元驱动电路和或第二单元驱动电路组成，所述的第一单元驱动电路是由三极管TV1、稳压二极管WD1、二极管D7、电容C1、电阻R7构成，所述的第二单元驱动电路是由三极管TV2、稳压二极管WD2、二极管D8、电容C2、电阻R8构成，所述的执行开关电路(4)包括继电器J线圈、二极管D3，其中继电器J的常开触点开关控制被控负载WR电热器的交流电源(L为火线、N为零线)；所述的电路连接方式：作为温度传感器的热敏电阻NTC一端接直流电源电压V₊₂端、另一端接微调电阻R1，微调电阻R1另一端接微调电阻R2或者积分电容C3正极，微调电阻R1与微调电阻R2的连接点作为信基浮位输入端(V_ix)，电位器RP跨接在微调电阻R2另一端和稳压二极管WD3的负极，稳压二极管WD3的正极接电路地端(GND)；电阻R3串接在信基浮位输入端(V_ix)和控制电路芯片QAK的输入端(V_i1和或V_i2)之间；控制电路芯片QAK中电源正极输入端(V₊)连接直流电源电压V₊₁端，控制电路芯片QAK中电源负极输入端(V_-)接电路地端(GND)，控制电路芯片QAK的输出端(V_o1)连接电阻R7和二极管D7正极，控制电路芯片QAK的输出端(V_o2)连接电阻R8和二极管D8负极；二极管D7负极连接电容C1负极和稳压二极管WD1正极与电阻R7另一端，二极管D8正极连接电容C2正极和稳压二极管WD2负极与电阻R8另一端，稳压二极管WD1负极接三极管TV1基极，三极管TV1发射极和电容C1正极并接于直流电源电压V₊₃端，三极管TV1集电极接二极管D3负极和继电器J线圈一端，继电器J线圈另一端并接二极管D3正极和三极管TV2集电极，三极管TV2基极接稳压二极管WD2正极，三极管TV2发射极和电容C2负极并接于电路地端(GND)；直流电路所需直流电源电压V₊₃＞V₊₂＞V₊₁；继电器J的常开触点开关的动触点串接被控负载WR电热器，继电器J的常开触点开关的静触点接交流电源的火线L、被控负载WR电热器另一端接交流电源的零线N。