CN218350471U - 负载开路检测电路 - Google Patents

Abstract

负载开路检测电路，涉及电路检测技术领域，本新型为解决现有技术中负载开路检测电路的成本相对较高、芯片停产不易替换等技术问题。本新型由电源、发光二极管以及电阻组成，此电路能够实现负载开路检测并输出数字信号，同时用发光二极管还可实现开路指示。为了便于说明电路工作原理，电路图中还画出负载、负载电源、功率开关管V1以及续流二极管VD2，其中功率开关管V1控制负载的工作状态。本电路只在负载未进入工作状态之前，进行开路检测和指示。此检测电路只采用了二极管和电阻，没有采用芯片，与其他常用的负载开路检测电路相比，本电路结构简单，成本低，器件便于更换。本电路的检测输出信号，可作为数字信号直接连接于智能芯片的IO口。

Description

负载开路检测电路

技术领域

本发明涉及电路检测技术领域，特别是涉及一种负载开路检测电路。

背景技术

智能化设备在工业自动化控制、汽车电子、消费类电子产品等领域具有广泛的应用。开路故障是智能化设备的一种常见故障。当负载发生开路故障时，应及时向系统发出报警信号，便于问题锁定及故障排除。因此，负载开路检测十分重要。

现有负载开路检测大多数通过芯片内部的开路检测功能来实现。此方法必须使用专用的驱动芯片，成本较高，一般专用芯片存在停产、可获得性不好的问题。还有的负载开路检测通过采样电阻进行电流检测，通过比较器比较后输出。

发明内容

本发明为解决现有技术中负载开路检测电路的成本相对较高、芯片停产不易替换等技术问题，本发明提供一种负载开路检测电路。

负载开路检测电路，包括功率开关器件V1、二极管VD2和单片机；还包括负载检测单元；所述负载检测单元包括电源Vcc2，发光二极管VD1，电阻R1和电阻R2；

所述电阻R1的一端与电源Vcc2连接，另一端与发光二极管VD1的阳极连接，所述发光二极管VD1的阴极分别与电阻R2的一端、负载的一端以及功率开关器件V1的源极连接；所述电阻R2的另一端接地，负载的另一端连接负载电源Vcc1，所述二极管VD2与负载反向并联；

所述发光二极管VD1的阳极作为检测输出端与单片机连接，所述单片机与功率开关器件V1的控制端栅极连接，所述功率开关器件V1的漏极接地。

本发明的有益效果：本发明所述电路只采用电阻和二极管构成，结构简单的、成本低以及器件不存在停产问题。

本申请所述的电路能够实现负载开路检测并输出数字信号，同时用发光二极管还可实现开路指示。

本申请所述的电路中采用的器件为常用的二极管、电阻，所使用的器件种类、数量都比较少，器件价格非常低，大大减小了制造成本。采用这些常用器件，还有利于器件的更换，便于维修，不存在芯片停产问题。

本申请所述的电路中采用的电阻，通过电阻参数的匹配，可以满足TTL电平要求，输出信号可以直接作为单片机的数字输入信号，不需要任何芯片进行电平转换。

附图说明

图1为本发明所述的负载开路检测电路的电路图。

图2为去掉电阻R3的电路图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所述，负载开路检测电路，包括功率开关器件V1、二极管VD2和单片机；还包括负载检测单元；所述负载检测单元包括电源Vcc2，发光二极管VD1，电阻R1、电阻R2和电阻R3；

此电路能够实现负载开路检测并输出数字信号，同时用发光二极管VD1还可实现开路指示。所述电阻R1的一端接电源Vcc1电压，它的另一端接发光二极管VD1的阳极；所述发光二极管VD1的阴极接电阻R2的一端，电阻R2另的一端接地；所述发光二极管VD1的阳极作为检测输出端。所述电阻R3的一端接负载的接地端，电阻R3的另一端接发光二极管VD1的阴极。

所述负载检测单元通过电阻R3与负载相连，电阻R3的一端接负载的一端。负载的另一端接负载电源Vcc1，负载电源Vcc1的电压可以24V或其它伏值等。负载的一端接功率开关器件V1的源极，功率开关器件V1的漏极接地，控制信号加在功率开关器件的控制端栅极。所述二极管VD2与负载反向并联，为续流二极管VD2。

所述负载检测单元的输出检测端与单片机的引脚输入相连，所述单片机的一个输出引脚与功率开关器件V1的控制端栅极相连。

本实施方式中，通过电阻R3与负载相连，电阻R3的一端接负载的一端。负载的另一端接负载电源Vcc1，电源电压可以24V或其它伏值等。负载的一端接功率开关器件V1的源极，功率开关器件V1的漏极接地，控制信号加在功率开关器件V1的控制端栅极。

如图2所示，所述负载检测单元中的电阻R3并不是必要器件。在负载参数与电阻R1匹配的情况下，也可以去掉电阻R3，同样可以实现开路检测功能。

本实施方式中的核心器件为发光二极管VD1，它是实现电路功能的关键所在。检测输出端的状态的变化是由VD1的导通与截止决定的。所述的发光二极管VD1也可采用符合单相导通特性的器件代替均可实现开路检测。

本实施方式中，所述负载检测单元中的各个电阻的参数(如图1所示)并不唯一，调整参数后只要能够使开路检测端电平变化即可。

本实施方式中，所述负载开路检测电路中有两种报警形式：一是指示灯的报警；另一个是检测端输出电平信号报警。

所述功率开关器件用于控制负载的接通或者断开。功率开关器件选用MOSFET，根据其控制端所施加的控制信号，器件导通或关断。

所述二极管VD2与负载反向并联，当V1关断时，电流经二极管VD2续流。

本实施方式中，电源Vcc2与负载电源Vcc1电压可以相同，也可以不同。

本实施方式所述电路在应用时，只在负载未工作时，进行开路检测和指示。当控制信号为高电平且负载工作时，此时的开路报警信号作为无效信号，不进行报警。

本实施方式所述的负载开路检测电路的工作原理为：

所述功率开关器件V1用于控制负载的接通或者断开。功率开关器件V1选用MOSFET，根据其控制端所施加的控制信号，功率开关器件V1导通或关断。在负载未开路的情况下，控制负载的接通与断开。

系统上电时，负载未工作，如果此时负载开路，发光二极管VD1亮，灯光报警，同时输出检测端输出低电平。单片机检测到低电平，单片机向其它智能设备或者人机交互界面报警。

系统上电时，负载未工作，如果此时负载未开路，发光二极管VD1不亮，同时输出检测端输出高电平。单片机检测到高电平，负载未开路，不报警。

通过上述检测，系统已检测到负载未开路，单片机输出控制信号，控制功率开关器件V1导通，负载工作。负载工作时，发光二极管VD1亮，输出检测端输出低电平。当单片机输出控制信号时，需对报警信号进行屏蔽，不做任何处理，否则会产生误报警。此时的指示灯不能作为报警灯。

所述单片机通过功率开关器件V1控制负载关断。负载关断期间，负载检测单元按照上述工作原理依然能够实现负载的开路检测。

本实施方式中，采用发光二极管VD1，既实现了指示灯报警的功能，又实现了输出检测信号的电平切换报警功能。这两种报警功能可以同时输出，也可以单独使用一种。当电路不采用智能芯片进行报警时，上电时，维修人员通过观察发光二极管VD1指示灯的状态，就可以判断负载是否开路：若灯亮，即存在负载开路故障。

本实施方式所用器件少，占用线路板面积小，方便实现在一块电路板上实现多路负载监控功能；可以将多路指示灯集中放置于一块监控板上，方便用户及维修人员开机时观察仪器是否有开路故障。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.负载开路检测电路，包括功率开关器件V1、二极管VD2和单片机；其特征是：还包括负载检测单元；所述负载检测单元包括电源Vcc2，发光二极管VD1，电阻R1和电阻R2；

所述电阻R1的一端与电源Vcc2连接，另一端与发光二极管VD1的阳极连接，所述发光二极管VD1的阴极分别与电阻R2的一端、负载的一端以及功率开关器件V1的源极连接；所述电阻R2的另一端接地，负载的另一端连接负载电源Vcc1，所述二极管VD2与负载反向并联；

所述发光二极管VD1的阳极作为检测输出端与单片机连接，所述单片机与功率开关器件V1的控制端栅极连接，所述功率开关器件V1的漏极接地。

2.根据权利要求1所述的负载开路检测电路，其特征在于：所述负载检测单元还包括电阻R3，所述电阻R3的一端分别与发光二极管VD1的阴极以及电阻R2的一端连接；所述电阻R3的另一端分别与负载的一端，二极管VD2的阳极以及功率开关器件V1的源极连接。

3.根据权利要求1所述的负载开路检测电路，其特征在于：所述负载电源Vcc1和电源Vcc2的电压值均为24V。

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