CN210691079U

CN210691079U - 用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路

Info

Publication number: CN210691079U
Application number: CN201921888503.1U
Authority: CN
Inventors: 何昕; 张广标; 张朋; 孙峻岭; 张红英; 翁斌; 曹硕; 胡晓林; 辛厚智
Original assignee: Bengbu Ei Fire Electronics Co ltd
Current assignee: Bengbu Ei Fire Electronics Co ltd
Priority date: 2019-11-04
Filing date: 2019-11-04
Publication date: 2020-06-05
Anticipated expiration: 2029-11-04

Abstract

本实用新型公开了一种用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路，包括顺次连接的信号发送电路、总线短路检测电路、总线短路保护电路。所述信号发送电路与总线短路检测电路相连，用于根据总线上的电流变化对总线短路快速检测；所述总线短路检测电路、总线短路保护电路与信号发送电路相连，用于检测到总线短路时总线短路检测电路、总线短路保护电路并行反馈，实现对总线接口电路的快速反馈保护。本实用新型选用大功率MOS管可实现总线接口电路输出大电流，并采用总线短路检测电路、总线短路保护电路的并行反馈，快速有效地控制输出电路通断，实现对电路器件的有效保护，具有电路设计简单、成本低等优点。

Description

用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路

技术领域

本实用新型涉及消防报警通讯技术领域，特别是涉及一种用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路。

背景技术

目前的应急照明和疏散指示系统按线制分类主要有四线制、二线制两大类，对于现有二线制系统，总线接口电路与消防应急灯具接口通讯时，总线接口电路要同时为消防应急灯具提供电源，需要输出大电流，因此对短路检测要求高。现有的二总线电路存在检测保护速度不够快，以及输出电流能力不足的问题，当总线出现短路故障，总线接口电路并不能实现对电路器件的有效保护，容易造成电路损坏。如专利公开号为CN201710021440“具有增强总线驱动能力和设备短路保护功能的驱动电路”采用光耦返回短路信号，再通过软件控制总线接口电路断开，因为光耦存在传输延迟，且软件控制速度不及硬件控制快，这种检测保护方式速度较低，存在烧毁电路器件的风险。或者如专利公开号为CN201420217820“一种用于应急照明的通讯接口装置”也采用此方式，因此存在相同的问题，且其电路输出电流较小，消防应急灯具数量较多时，难以保证消防应急灯具正常工作。

因此，有必要对现有二线制系统的总线短路检测保护电路部分进行改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路，在总线接口电路发生短路故障时，根据电路的并行反馈实现对电路器件的有效保护；并且可输出大电流，保证消防应急灯具正常工作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路，包括顺次连接的信号发送电路、总线短路检测电路、总线短路保护电路；

所述信号发送电路与总线短路检测电路相连，用于根据总线上的电流变化对总线短路快速检测；

所述总线短路检测电路、总线短路保护电路与信号发送电路相连，用于检测到总线短路时总线短路检测电路、总线短路保护电路并行反馈，实现对总线接口电路的快速反馈保护。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述信号发送电路包括光电耦合器N1、稳压二极管V2、三极管V3、P沟道大功率MOS管V6、电阻R6、R7、R11—R14，光电耦合器N1的的第1引脚通过电阻R7、R6与电源VCC连接、第2引脚与外部单片机连接、第3引脚依次串联电阻R11、稳压二极管V2、三极管V3的基极，电阻R13并联在三极管V3的基极与发射极之间，三极管V3的集电极连接电阻R13，电阻R13的另一端连接MOS管V6的栅极，电阻R14并联在MOS管V6的栅极和漏极之间，MOS管V6的源极连接总线接口电路。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述总线短路保护电路包括二极管V4、三极管V5、电阻R3—R5；三极管V5的基极连接电阻R3的一端、集电极连接电阻R5及二极管V4的负极，电阻R5的另一端连接电源VCC2，二极管V4的正极连接外部单片机，电阻R4并联在三极管V5的基极与发射极之间。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述总线短路检测电路包括三极管V1、快速光电耦合器E1、电阻R1、R2、R8—R10；快速光电耦合器E1的输出端引脚通过上拉电阻R1与电源VCC连接，三极管V1的基极依次通过电阻R9、R8与电源VCC2连接、发射极与电阻R10连接，电阻R10的另一端连接光电耦合器N1的第4引脚，三极管V1的集电极连接电阻R3的另一端以及电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接快速光电耦合器E1的第2引脚。

本实用新型的有益效果是：本实用新型为二线制应急照明系统提供了一种总线短路检测保护电路，选用大功率MOS管可实现总线接口电路输出大电流，保证消防应急灯具正常工作；并采用总线短路检测电路、总线短路保护电路的并行反馈，快速有效地控制输出电路通断，实现对电路器件的有效保护，具有电路设计简单、成本低等优点。

附图说明

图1是本实用新型用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路的结构框图；

图2是所述用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例包括：

一种用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路，包括顺次连接的信号发送电路、总线短路检测电路、总线短路保护电路。所述信号发送电路与总线短路检测电路相连，用于根据总线上的电流变化对总线短路快速检测；所述总线短路检测电路、总线短路保护电路与信号发送电路相连，用于检测到总线短路时总线短路检测电路、总线短路保护电路并行反馈，实现对总线接口电路的快速反馈保护。

所述信号发送电路由光耦、电阻、稳压二极管、PNP三极管、大功率MOS管组成，可输出大电流，保证消防应急灯具正常工作；所述短路检测电路由快速光耦、三极管、电阻组成，检测到短路信号后进行软件保护；所述短路保护电路由二极管、三极管、电阻组成，检测到短路信号后进行硬件快速保护。

下面分别对各模块电路的电路结构及其原理进行详细描述：

所述信号发送电路包括光电耦合器N1、稳压二极管V2、三极管V3、P沟道大功率MOS管V6、电阻R6、R7、R11—R14，各电路元器件及其连接关系如图2所示。光电耦合器N1的的第1引脚通过电阻R7、R6与电源VCC连接、第2引脚与外部单片机连接、第3引脚依次串联电阻R11、稳压二极管V2、三极管V3的基极，电阻R13并联在三极管V3的基极与发射极之间，三极管V3的集电极连接电阻R13，电阻R13的另一端连接MOS管V6的栅极，电阻R14并联在MOS管V6的栅极和漏极之间，MOS管V6的源极连接总线接口电路。优选的，所述光电耦合器N1采用EL817。

当光耦N1的第2引脚接收电平为低时，光耦N1工作，VCC2通过电阻R11、稳压二极管V2和电阻R12接地，电阻R12分压使三极管V3导通，电源VCC2经过电阻R13分压后使MOS管V6导通工作，将电源VCC2在MOS管V6漏极输出。当光耦N1的第2引脚接收电平为高时，光耦N1不工作，三极管V3不能导通，V3集电极为高阻态，MOS管V6也不能导通，使电源VCC2不能在MOS管V6漏极输出。光耦N1的第2引脚接收电平的高低，使MOS管V6漏极输出幅度为VCC2的总线脉冲信号，发送给消防应急灯具。

所述总线短路保护电路包括二极管V4、三极管V5、电阻R3—R5，各电路元器件及其连接关系如图2所示。三极管V5的基极连接电阻R3的一端、集电极连接电阻R5及二极管V4的负极，电阻R5的另一端连接电源VCC2，二极管V4的正极连接外部单片机，电阻R4并联在三极管V5的基极与发射极之间。

V1集电极高电平通过电阻R3、R4接地，R4分压使三极管V5导通，二极管V4正极经过V5接地，使其电平被强制拉低，同时由于二极管V4的压降是固定的，且V4的负极与稳压二极管V2的正极连接，二极管V4负极电平也被拉低，导致稳压二极管V2负极拉低，不能被反向电压击穿，使三极管V3不能导通，三极管V3集电极恢复高阻态，MOS管V6不能导通，关断总线信号输出，从硬件上对信号发送电路进行快速保护。

所述总线短路检测电路包括三极管V1、快速光电耦合器E1、电阻R1、R2、R8—R10，各电路元器件及其连接关系如图2所示。快速光电耦合器E1的输出端引脚通过上拉电阻R1与电源VCC连接，三极管V1的基极依次通过电阻R9、R8与电源VCC2连接、发射极与电阻R10连接，电阻R10的另一端连接光电耦合器N1的第4引脚，三极管V1的集电极连接电阻R3的另一端以及电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接快速光电耦合器E1的第2引脚。优选的，所述快速光电耦合器E1采用TLP785GB。

总线短路时MOS管V6漏极输出和GND短接，导致总线短路过载，VCC2经过电阻R8分压后使三极管V1导通，V1集电极输出高电平，光耦E1导通，E1引脚6输出低电平；若总线未短路，则光耦E1引脚6输出高电平，根据输出电平的高低判定是否短路，并通过外部单片机控制光耦N1的第2引脚接收电平为高，光耦N1不工作，从软件上对信号发送电路进行二次保护，提高可靠性和安全性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路，其特征在于，包括顺次连接的信号发送电路、总线短路检测电路、总线短路保护电路；

2.根据权利要求1所述的用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路，其特征在于，所述信号发送电路包括光电耦合器N1、稳压二极管V2、三极管V3、P沟道大功率MOS管V6、电阻R6、R7、R11—R14，光电耦合器N1的第1引脚通过电阻R7、R6与电源VCC连接、第2引脚与外部单片机连接、第3引脚依次串联电阻R11、稳压二极管V2、三极管V3的基极，电阻R13并联在三极管V3的基极与发射极之间，三极管V3的集电极连接电阻R13，电阻R13的另一端连接MOS管V6的栅极，电阻R14并联在MOS管V6的栅极和漏极之间，MOS管V6的源极连接总线接口电路。

3.根据权利要求1所述的用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路，其特征在于，所述总线短路保护电路包括二极管V4、三极管V5、电阻R3—R5；三极管V5的基极连接电阻R3的一端、集电极连接电阻R5及二极管V4的负极，电阻R5的另一端连接电源VCC2，二极管V4的正极连接外部单片机，电阻R4并联在三极管V5的基极与发射极之间。

4.根据权利要求1所述的用于二线制应急照明系统的总线短路检测保护电路，其特征在于，所述总线短路检测电路包括三极管V1、快速光电耦合器E1、电阻R1、R2、R8—R10；快速光电耦合器E1的输出端引脚通过上拉电阻R1与电源VCC连接，三极管V1的基极依次通过电阻R9、R8与电源VCC2连接、发射极与电阻R10连接，电阻R10的另一端连接光电耦合器N1的第4引脚，三极管V1的集电极连接电阻R3的另一端以及电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接快速光电耦合器E1的第2引脚。