CN206671934U - 一种多士炉的二次保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多士炉的二次保护电路，是串联在供电端与控制电路之间；控制电路与负载相连接，用于控制负载的开关；当控制电路超过工作时间时，或者，负载的电流超过所设定的阈值时，二次保护电路自动断开与供电端的连接，形成对控制电路的断电结构，从而实现对负载的二次开关功能。本实用新型能够在控制电路失效的情况下，自动断开负载电路，从而消除安全隐患。

Description

一种多士炉的二次保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种多士炉的二次保护电路，特别涉及一种在异常情况下无法切断电源的连接状态时，通过二次保护电路自动实现负载与电力线路断开；适用于电气控制领域，特别适用于对具有定时保护、负载过流保护功能的电器设备进行二次保护。

背景技术

目前，现有的多士炉控制装置大多采用继电器和其他机械装置实现断路功能，存在如下缺陷：

首先，存在机械故障：经过长期的使用，接触点之间产生黏连、多余物卡滞、弹簧片位移等，即使断路器从形式上处于断开状态，但实质上内部的电力线还是处于连通状态，存在安全隐患；

其次，存在电子故障：当电子控制电路出现故障时无法正常切断电源，存在一定的安全隐患。

为了防止此类设备在工作过程中因为机械或电子故障导致卡死(磁体不能正常断开，或者磁铁断开条件下，机械卡死)，进而由于持续工作，温升过高，导致引发火灾，要在系统出现故障的情况下，安全有效的切断电源，必须采用具有定时功能的插座，但这种方式不仅面积大、结构复杂、操作繁琐、而且成本较高。

发明内容

本实用新型为解决现有技术的不足之处，提供一种多士炉的二次保护电路，以期能够在控制电路失效的情况下，自动断开负载电路，从而消除安全隐患。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型一种多士炉的二次保护电路的结构特点是，所述二次保护电路串联在供电端与控制电路之间；所述控制电路与负载相连接，用于控制负载的开关；当所述控制电路超过工作时间时，或者，所述负载的电流超过所设定的阈值时，所述二次保护电路自动断开与所述供电端的连接，形成对所述控制电路的断电结构，从而实现对所述负载的二次开关功能。

本实用新型所述的多士炉的二次保护电路的结构特点也在于，所述二次保护电路包括：电源模块、二次保护控制电路、功率驱动电路和继电器；

所述电源模块将供电端的交流电转换为直流电，并输出VDD和GND信号连接至所述二次保护控制电路的电源端；所述二次保护控制电路的输入端连接至所述功率驱动电路的输出端，用于接收反馈电流I_FB信号并相应产生控制SW信号输出至所述功率驱动电路的输入端；所述功率驱动电路产生ctrl信号输出至所述继电器的输入端，用于控制所述开关的闭合与断开。

所述二次保护控制电路是由电源管理模块、电流检测模块、过载保护模块、时钟管理模块、定时控制模块以及“或门”组成；

所述电源管理模块根据所述VDD和GND信号产生power_stage信号，并为所述电流检测模块、过载保护模块、时钟管理模块和定时控制模块提供所需的电源；

所述电流检测模块根据所述反馈电流I_FB信号检测到所述负载的电流值I_det并提供给所述过载保护模块；所述过载保护模块将所接收到的电流值I_det与所设置的电流阈值I_th信号进行比较，若超过电流阈值，则输出过载指示over_load信号传输至所述“或门”的一个输入端；

所述时钟管理模块产生时钟clock信号并提供给所述定时控制模块，所述定时控制模块根据所述时钟clock信号和定时时间长度time_ctrl信号进行计时，当计时达到设定的时间时，输出定时时间结束指示time_out信号并传输至所述“或门”另一个输入端；由所述“或门”输出控制SW信号。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本实用新型结构简单、使用方便，仅需与原来的控制电路串联，相当于一个开关，上电接通即可实现负载的功率驱动、功能控制、定时控制、短路保护等功能，从而提高了多士炉控制的安全性。

2、本实用新型二次保护电路与控制电路完全独立，在正常工作条件下，保护电路不起作用，控制电路在定时结束或发生过流时自动切断供电端；当因电子或机械原因导致控制电路不能正常断开电路时，二次保护电路在定时时间结束或发生过流时，自动切断供电线路，从而使负载自动与电力线路断开，即使因为机械问题导致卡机也不会引发火灾，从而最大程度降低了系统安全隐患。

3本实用新型体积小，节省了包括电阻、电容、稳压管等原件的应用成本，也节省了PCB板的面积。

附图说明

图1是本实用新型二次保护电路的应用示意图；

图2是本实用新型二次保护电路的原理图；

图3是本实用新型二次保护控制电路的原理图。

具体实施方式

本实施例中，如图1所示，一种多士炉的二次保护电路是串联在供电端与控制电路之间；与控制电路相互配合而实现，而控制电路与负载相连接，用于控制负载的开关；二次保护电路相当于一个开关，上电接通，二次保护电路的定时时间大于控制电路的最大工作时间，在正常情况下，控制电路控制负载的开关，二次保护电路不起作用(只接通)；当因电子或机械原因导致控制电路不能正常断开电路时，或当二次保护电路定时时间结束时，即控制电路超过工作时间时，或者，负载的电流超过所设定的阈值时，二次保护电路自动断开与供电端的连接，形成对控制电路的断电结构，从而实现对负载的二次开关功能。

如图2所示，二次保护电路包括：电源模块、二次保护控制电路、功率驱动电路和继电器；

电源模块可以由用户根据需要采用不同的交流转直流电路将供电端的交流电转换为直流电，并输出VDD和GND信号连接至二次保护控制电路的电源端；具体实施中，交流转直流电路可以有多种实现方式，比如包括降压、阻容降压及全波整流电路、稳压管等；直流电源用来产生二次保护电路中各个模块所需的电源。令二次保护控制电路的第一输入端接入反馈电流I_FB信号，第二输入端接入电流阈值I_th信号，第三输入端接入定时时间长度time_ctrl信号；令功率驱动电路的第一输出端输出反馈电流I_FB信号，第二输出端输出ctrl信号，第一输入端接收控制SW信号，输入输出端为GND；二次保护控制电路的第一输入端连接至功率驱动电路的第一输出端，用于接收反馈电流I_FB信号并相应产生控制SW信号输出至功率驱动电路的第一输入端；功率驱动电路产生ctrl信号输出至继电器的输入端，用于控制开关的闭合与断开。

如图3所示，二次保护控制电路是由电源管理模块、电流检测模块、过载保护模块、时钟管理模块、定时控制模块以及“或门”组成；

电源管理模块根据VDD和GND信号产生power_stage信号，并为电流检测模块、过载保护模块、时钟管理模块和定时控制模块提供所需的电源；

电流检测模块根据反馈电流I_FB信号检测到负载的电流值I_det并提供给过载保护模块；过载保护模块将所接收到的电流值I_det与所设置的电流阈值I_th信号进行比较，若超过电流阈值，则输出过载指示over_load信号传输至“或门”的一个输入端；

时钟管理模块产生时钟clock信号并提供给定时控制模块，定时控制模块内置高精度RC时钟定时的方式，定时时间精准，它根据时钟clock信号和定时时间长度time_ctrl信号提供的配置信息设置不同的定时长度，并在上电之后进行计时，当计时达到设定的时间时，输出定时时间结束指示time_out信号并传输至“或门”另一个输入端；由“或门”输出控制SW信号用来控制继电器闭合或断开。

具体实施中，一种多士炉的二次保护电路的工作流程如下：

步骤1：将二次保护电路串联在供电端和所述控制电路之间，二次保护电路相当于一个开关，上电接通；

步骤2：二次保护电路和控制电路同时启动计时工作，二次保护电路的定时时间大于所述控制电路的最大工作时间；

步骤3：在正常工作条件下，控制电路定时结束自动断电，二次保护电路不起作用；

步骤4：二次保护电路在定时期间实时监测系统电流，当检测到系统的电流超过所设置的阈值时，二次保护控制电路使负载自动与电力线路断开，从而保障系统处于开路状态、终止能量传输，防止因系统过载引起安全问题；

步骤5：当因电子或机械原因导致所述控制电路不能正常断开电路时，二次保护电路定时时间结束，切断供电端，即使因为机械问题导致的卡机也不会引发火灾。

Claims (3)

1.一种多士炉的二次保护电路，其特征是，所述二次保护电路串联在供电端与控制电路之间；所述控制电路与负载相连接，用于控制负载的开关；当所述控制电路超过工作时间时，或者，所述负载的电流超过所设定的阈值时，所述二次保护电路自动断开与所述供电端的连接，形成对所述控制电路的断电结构，从而实现对所述负载的二次开关功能。

2.根据权利要求1所述的多士炉的二次保护电路，其特征是，所述二次保护电路包括：电源模块、二次保护控制电路、功率驱动电路和继电器；

所述电源模块将供电端的交流电转换为直流电，并输出VDD和GND信号连接至所述二次保护控制电路的电源端；所述二次保护控制电路的输入端连接至所述功率驱动电路的输出端，用于接收反馈电流I_FB信号并相应产生控制SW信号输出至所述功率驱动电路的输入端；所述功率驱动电路产生ctrl信号输出至所述继电器的输入端，用于控制所述开关的闭合与断开。

3.根据权利要求2所述的多士炉的二次保护电路，其特征是，所述二次保护控制电路是由电源管理模块、电流检测模块、过载保护模块、时钟管理模块、定时控制模块以及“或门”组成；

所述电源管理模块根据所述VDD和GND信号产生power_stage信号，并为所述电流检测模块、过载保护模块、时钟管理模块和定时控制模块提供所需的电源；

所述电流检测模块根据所述反馈电流I_FB信号检测到所述负载的电流值I_det并提供给所述过载保护模块；所述过载保护模块将所接收到的电流值I_det与所设置的电流阈值I_th信号进行比较，若超过电流阈值，则输出过载指示over_load信号传输至所述“或门”的一个输入端；

所述时钟管理模块产生时钟clock信号并提供给所述定时控制模块，所述定时控制模块根据所述时钟clock信号和定时时间长度time_ctrl信号进行计时，当计时达到设定的时间时，输出定时时间结束指示time_out信号并传输至所述“或门”另一个输入端；由所述“或门”输出控制SW信号。