CN213517985U - 一种带过流保护的plc输出电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及PLC技术领域，尤其涉及一种带过流保护的PLC输出电路。主要由MOS管Q1、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、分压电路和三极管Q2组成，并通过相互间的电连接关系，形成带过流保护的PLC输出电路，基于输出MOS管Q1导通时，直接通过对MOS管Q1两端电压的监测，来实现过流保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及PLC技术领域，尤其涉及一种带过流保护的PLC输出电路。
背景技术
PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)广泛应用于各种自动化控制领域，它是专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。但实际应用中，由于PLC端口太多，很容易出现误接线或将超过负载要求的设备接在端口上，从而导致端口过流烧毁，带来不必要的售后维护、并降低了客户对产品的满意度。因此PLC输出增加过流保护措施十分必要。
针对以上问题，目前PLC输出电路主要解决办法如下：
1)选择大功率MOS管来降低端口烧毁机率。但大功率场效应管需要降额较大，在正常使用下浪费较大，而且对于外部直流电源的功率是不可预知的，无法对所有短路或者过流情况进行保护，同时对于PLC开漏输出，采用大功率器件将会导致其寄生电容较大，开关速度较慢，无法满足高速输出端口要求；
2)采用带自带过流保护的集成电路，但成本过高。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带过流保护的PLC输出电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种带过流保护的PLC输出电路，包括MOS管Q1、二极管D1、二极管 D2、电阻R1、电阻R2、分压电路和三极管Q2；
PLC输出控制信号分别与二极管D1的负极、电阻R1的一端和电阻R2的一端电连接，所述二极管D1的正极、电阻R1的另一端、MOS管Q1的栅极以及三极管Q2的集电极电连接，所述电阻R2的另一端分别与二极管D2的正极和分压电路电连接，所述二极管D2的负极与MOS管Q1的漏极电连接，所述三极管Q2的基极与分压电路电连接，所述MOS管Q1的源极、三极管Q2的发射极和分压电路均接地。
进一步的，所述分压电路包括电阻R3和电阻R4，所述电阻R3的一端与电阻R2的另一端电连接，所述电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端和三极管 Q2的基极电连接，电阻R4的另一端接地。
进一步的，还包括电容C1，所述电容C1的一端与电阻R4的一端电连接，所述电容C1的另一端接地。
进一步的，还包括二极管ZD1，所述二极管ZD1的负极与二极管D2的负极电连接，所述二极管ZD1的正极接地。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型提供的一种带过流保护的PLC输出电路，主要由MOS管Q1、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、分压电路和三极管Q2组成，并通过相互间的电连接关系，形成带过流保护的PLC输出电路，基于输出MOS管 Q1导通时，直接通过对MOS管Q1两端电压的监测，来实现过流保护。
附图说明
图1所示为本实用新型的一种带过流保护的PLC输出电路的电路连接图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1所示，本实用新型的一种带过流保护的PLC输出电路，包括 MOS管Q1、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、分压电路和三极管 Q2；
PLC输出控制信号分别与二极管D1的负极、电阻R1的一端和电阻R2的一端电连接，所述二极管D1的正极、电阻R1的另一端、MOS管Q1的栅极以及三极管Q2的集电极电连接，所述电阻R2的另一端分别与二极管D2的正极和分压电路电连接，所述二极管D2的负极与MOS管Q1的漏极电连接作为PLC 输出电路的输出端，所述三极管Q2的基极与分压电路电连接，所述MOS管Q1 的源极、三极管Q2的发射极和分压电路均接地。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型提供的一种带过流保护的PLC输出电路，主要由MOS管Q1、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、分压电路和三极管Q2组成，并通过相互间的电连接关系，形成带过流保护的PLC输出电路，基于输出MOS管 Q1导通时，直接通过对MOS管Q1两端电压的监测，来实现过流保护。
本实用新型提供的一种带过流保护的PLC输出电路的工作原理为：
控制信号Y_CTL低电平时，MOS管Q1截止。Y_CTL高电平时，MOS管 Q1导通。当Y_CTL高电平，MOS管Q1导通时，二极管D2将V_DET电压进行钳位，钳位电压为MOS管Q1漏极电压V_MOS_D与D2导通压降Vf2之和。 Vf2不变，V_MOS_D电压值越大，V_DET电压值超大，当V_DET电压增大至满足Q2导通时，MOS管Q1栅极电压被Q2拉低，MOS管Q1截止，从而形成对MOS的过流保护作用。其中，二极管D2作用：MOS管Q1导通时起到电压钳位作用，配合实现过流保护功能。MOS管Q1截止时，MOS管Q1漏极电压较大，D2反向截止，MOS管Q1控制电路及过流保护电路不受外部电压影响。电阻R2的作用是为D2钳位时提供限流作用，稳定D2正向导通压降Vf2值。同时与R3、R4形成配置网络，以满足过流保护功能实现。在不考虑钳位电路时， V_Y_CTL*R4/(R2+R3+R4)必须大于Q2开启电压。
在本实施例中，所述分压电路包括电阻R3和电阻R4，所述电阻R3的一端与电阻R2的另一端电连接，所述电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端和三极管Q2的基极电连接，电阻R4的另一端接地。R3、R4组成分压电路，用于设置过流保护点，当V_DET*R4/(R3+R4)大于Q2开启电压时，MOS管截止保护。
在本实施例中，还包括电容C1，所述电容C1的一端与电阻R4的一端电连接，所述电容C1的另一端接地。电容C1为滤波电容，作用是防抖引起误操作，也可通过配置C1电容值，设置允许过流响应时间，可实现短时过流不保护，使过流保护功能更灵活。
在本实施例中，还包括二极管ZD1，所述二极管ZD1的负极与二极管D2 的负极电连接，所述二极管ZD1的正极接地。
在本实施例中，MOS管Q1的型号为IRLR120，二极管D1和二极管D2的型号均为1N4148WS-7-F，电阻R1的阻值为220R，电阻R2的阻值为2K2，电阻R3的阻值为10K，电阻R4的阻值为15K，三极管Q2的型号为MMBT3904，电容C1的规格为473，二极管ZD1的型号为SMAJ48A。
综上所述，本实用新型提供的一种带过流保护的PLC输出电路，主要由 MOS管Q1、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、分压电路和三极管 Q2组成，并通过相互间的电连接关系，形成带过流保护的PLC输出电路，基于输出MOS管Q1导通时，直接通过对MOS管Q1两端电压的监测，来实现过流保护。
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同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种带过流保护的PLC输出电路，其特征在于，包括MOS管Q1、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、分压电路和三极管Q2；
PLC输出控制信号分别与二极管D1的负极、电阻R1的一端和电阻R2的一端电连接，所述二极管D1的正极、电阻R1的另一端、MOS管Q1的栅极以及三极管Q2的集电极电连接，所述电阻R2的另一端分别与二极管D2的正极和分压电路电连接，所述二极管D2的负极与MOS管Q1的漏极电连接，所述三极管Q2的基极与分压电路电连接，所述MOS管Q1的源极、三极管Q2的发射极和分压电路均接地。
2.根据权利要求1所述的带过流保护的PLC输出电路，其特征在于，所述分压电路包括电阻R3和电阻R4，所述电阻R3的一端与电阻R2的另一端电连接，所述电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端和三极管Q2的基极电连接，电阻R4的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的带过流保护的PLC输出电路，其特征在于，还包括电容C1，所述电容C1的一端与电阻R4的一端电连接，所述电容C1的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的带过流保护的PLC输出电路，其特征在于，还包括二极管ZD1，所述二极管ZD1的负极与二极管D2的负极电连接，所述二极管ZD1的正极接地。
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