CN220475397U - 一种用于智能坛轮的过流保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属医疗器械电子技术领域，公开了一种用于智能坛轮的过流保护电路，包括输入电源、控制模块、监测模块、继电器和负载；所述输入电源为220V供电网，其火线连接监测模块的输入，零线连接负载；所述控制模块的输入连接检测模块的电流输出；所述控制模块的输出连接继电器的输入；所述监测模块的火线输出连接到继电器；所述继电器的输出接负载。本实用新型通过监测电路中的电流，并在电路过流时自动切断电源，可以避免设备因过流而损坏，提高了设备稳定性和安全性。

Description

一种用于智能坛轮的过流保护电路

技术领域

本实用新型属于医疗器械电子技术领域，尤其涉及一种用于智能坛轮的过流保护电路。

背景技术

智能坛轮作为一种远红外治疗设备，其主要的功能就是通过自动控制坛轮锅的加热，使涂抹在坛轮锅内部的药粉挥发，利用热渗透原理，使藏药有效成分经由头部皮肤进入体内，达到治疗目的。

在青海、西藏的一些偏远山区，由于供电网电压不稳，容易导致智能坛轮在使用过程中出现过流现象，严重时会造成设备的损坏。因此需要一种过流保护电路，以保证产品安全稳定地运行。

现有的过流保护电路技术一般采用电阻式或熔断器式的保护方式。但这些技术存在着以下缺点和问题：

1)电阻式保护方式会产生较大的功耗和热量，容易导致设备发热过高，影响设备的寿命和稳定性。

2)熔断器式保护方式需要手动更换熔丝，不仅操作繁琐，而且易造成误操作，增加了设备故障的风险。

3)这些保护方式对过流的响应速度较慢，不能及时有效地保护设备，容易造成设备损坏和安全事故。

4)对于智能坛轮这种需要长时间运行的设备，电阻式和熔断器式保护方式的可靠性和稳定性都有待提高。

因此，需要一种更加高效、可靠、安全的过流保护电路技术来保证智能坛轮设备的正常运行。这种技术应当具备以下特点：

1)快速响应：能够及时、准确地检测到过流现象，并迅速采取保护措施，防止设备受到损坏。

2)高效保护：能够在保护设备的同时，尽可能地减小功耗和热量的产生，保证设备的寿命和稳定性。

3)自动化：能够自动地进行过流保护，不需要人工干预，避免误操作和操作繁琐的问题。

4)长时间运行稳定性：能够保证设备长时间稳定运行，不会因为保护电路的故障而影响设备的正常使用。

目前，随着电子技术的不断发展，一些新型的过流保护电路技术已经应用于各种电子设备中，例如基于电子元器件的保护电路、基于芯片的保护电路、基于功率半导体器件的保护电路等。这些新技术具有响应速度快、保护效果好、自动化程度高等优点，可以更好地保护设备。但是，这些新技术也存在一些问题，例如成本较高、设计难度大、对于电网电压不稳定的情况需要特殊处理等。

因此，在设计智能坛轮的过流保护电路时，需要综合考虑设备的使用环境、性能要求、成本等因素，选择适合的保护电路技术，并进行合理的设计和测试，以保证设备的安全稳定运行。

实用新型内容

针对现有产品存在的问题，本实用新型提供了一种用于智能坛轮的过流保护电路。

本实用新型是这样实现的，一种用于智能坛轮的过流保护电路设置有：

输入电源、控制模块、监测模块、继电器和负载；

所述输入电源为220V供电网，其火线连接监测模块的输入，零线连接负载；

所述控制模块的输入连接检测模块的电流输出；

所述控制模块的输出连接继电器的输入；

所述监测模块的火线输出连接到继电器；

所述继电器的输出接负载。

进一步，所述控制模块包含：单片机U1、电源VCC，电源VCC给单片机U1供电；单片机U1与电源VCC之间通过电源线连接，以供电给单片机U1；

单片机U1通过控制线连接到外部电路，以控制电路的开关状态；

外部电路中的电流传感器通过信号线连接到单片机U1，以传输电流信号；

单片机U1还通过数据线连接到电源VCC，以读取电源电压信息；

单片机U1通过控制线连接到一个继电器，以实现对电路的开关控制；

继电器的输出端通过保险丝连接到外部电路，以实现过流保护。

进一步，所述监测模块包含电流互感器K1、整流桥U2和滤波电容C1，所述滤波电容C1的正极连接整流桥U2的输出3脚，C1的负极接地，整流桥U2的4脚接地，整流桥U2的输入1、2脚连接电流互感器K1的电流输出脚；

进一步，所述继电器为固态继电器S1。

结合上述的技术方案和解决的技术问题，本实用新型所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

第一、本实用新型提供了一种简单、快速、可靠的过流保护电路方案，能快速响应输入电压的异常变化，并自动采取对应动作。当供电电压变动导致电流超出预设值时会及时切断电源，从而保护设备不受损坏。

第二，本实用新型能够显著减少不必要的设备损坏风险，提高了设备的稳定性和安全性。

本实用新型的技术方案是否解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：本实用新型解决了偏远山区由于供电电压不稳容易导致设备损坏的问题。

第三，本实用新型提供的用于智能坛轮的过流保护电路具有以下优点和积极效果：

1)过流保护功能：当负载电流超过一定阈值时，控制模块会及时检测到并控制继电器切断电路，从而保护负载和设备的安全。

2)简单易用：该电路的连接方式简单，使用方便，无需过多技术知识即可进行安装和维护。

3)可靠性高：该电路采用了监测模块和继电器等可靠性高的器件，能够有效地保障设备的稳定运行。

4)适用性广：输入电源为220V供电网，适用于大多数家庭和工业场合，具有广泛的适用性。

综上所述，该过流保护电路具有可靠性高、简单易用、适用性广等优点和积极效果，能够有效地保护负载和设备的安全，是一种实用性较强的电路设计方案。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的用于智能坛轮的过流保护电路的电路框图；

图2是本实用新型实施例提供的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供的用于智能坛轮的过流保护电路包括输入电源、控制模块、监测模块、继电器和负载；所述输入电源为220V供电网，其火线连接监测模块的输入，零线连接负载；所述控制模块的输入连接监测模块的电流输出；所述控制模块的输出连接继电器的输入；所述监测模块的火线输出连接到继电器；所述继电器的输出接负载。

本实用新型实施例提供的技术方案还可以进行进一步的优化和细化，可以进行以下改进：

1)采用可调节的电流传感器：将电流传感器改为可调节的电流传感器，可以根据实际情况调整过流保护阈值，提高保护的精度和准确性。

2)增加过流保护延迟功能：在检测到过流现象后，可以设置一定的延迟时间，以避免因瞬间过流造成误判和漏报的问题。

3)采用电子开关替代继电器：电子开关具有快速开关和低电磁干扰等优点，可以避免过流保护对负载产生影响的问题。

4)加入过流保护恢复功能：在过流保护后，可以通过自动或手动的方式恢复电路供电，避免过度保护造成设备停止工作的问题。

5)加入过流保护提示功能：在发生过流保护时，可以通过声音、光线等方式提示用户，并记录保护过程的相关信息，以便后续分析和维护。

6)添加过流保护测试功能：定期对过流保护电路进行测试和检测，确保保护电路的可靠性和稳定性，并及时发现和解决问题。

7)采用多级保护电路：可以将保护电路设计为多级保护电路，增加保护的可靠性和稳定性，例如采用过压保护、欠压保护等多种保护模式，以应对不同的电网电压波动和电路故障。

8)设计电路故障自动检测和排除功能：在保护电路出现故障时，可以自动进行检测和排除，避免故障影响设备的正常使用。

9)优化电路布局和接线：合理安排电路布局和接线，降低电路的干扰和噪声，提高保护电路的稳定性和可靠性。

综上所述，通过对智能坛轮的过流保护电路进行优化和细化，可以提高保护电路的精度、准确性、可靠性和稳定性，降低对负载的影响，避免误判和漏报等问题，从而有效保护智能坛轮的安全稳定运行。

如图2所示，所述控制模块包含：单片机U1、电源VCC，电源VCC给单片机U2供电；所述监测模块包含一个电流互感器K1、整流桥U2和滤波电容C1，所述滤波电容C1的正极连接整流桥U2的输出3脚，C1的负极接地，整流桥U2的4脚接地，U2的输入1、2脚连接电流互感器K1的电流输出脚；所述继电器为固态继电器S1。

本实用新型的工作原理是：

1)输入电源：将220V的供电网连接到输入电源上，火线经过监测模块的输入，零线连接到负载上。

2)监测模块：监测模块通过电流传感器检测负载的电流情况，如果电流超过预设的阈值，监测模块会发出信号。

3)控制模块：当监测模块检测到负载电流超过预设阈值时，控制模块会接收到监测模块发送的信号，并判断是否需要进行过流保护。

4)继电器：如果控制模块判断需要进行过流保护，会通过输出信号控制继电器的开关，继电器接通或切断电源，以达到过流保护的效果。

5)负载：负载连接在继电器的输出端，如果发生过流保护，继电器会切断电源，以保护负载不受损坏。

具体工作流程如下：

1)输入电源将220V供电网接到电路中，火线连接到监测模块的输入端，零线连接到负载上。

2)监测模块通过电流传感器检测负载的电流情况，如果电流超过预设的阈值，监测模块会发出信号。

3)控制模块接收到监测模块发送的信号，判断当前负载电流是否超过设定的阈值。

4)如果负载电流超过设定的阈值，控制模块会发出输出信号，控制继电器的开关，继电器切断电源，以达到过流保护的效果。

5)如果负载电流未超过设定的阈值，控制模块不会发出输出信号，继电器保持闭合，电路正常工作。

此外，为了进一步提高该过流保护电路的性能和可靠性，可以加入多种保护模式，例如过压保护、欠压保护等，以应对不同的电网电压波动和电路故障。还可以加入自动恢复功能，避免过度保护造成设备停止工作的问题。同时，在使用过程中，还需要定期对过流保护电路进行测试和检测，确保保护电路的可靠性和稳定性，并及时发现和解决问题。

电流互感器K1用于不间断地监测电源输入火线上的电流，并将采集到的电流信号通过整流桥U2的整流和滤波电容C1的滤波，变为直流电压信号，然后将直流电压信号传输到单片机U1，U1对电压信号进行AD采集得出电压的大小，依此换算出火线上电流的值，若电源输入电压波动导致电流超过预设数值则单片机U1第六脚立即输出一个低电平给到固态继电器S1的3脚，此时固态继电器S1则会切断其2脚到1脚的输出，使负载断电，从而保护智能坛轮不会因为过流而导致出现故障。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于智能坛轮的过流保护电路，其特征在于，设置有：

输入电源为220V供电网，其火线连接监测模块的输入，零线连接负载；

控制模块的输入连接检测模块的电流输出；

控制模块的输出连接继电器的输入；

监测模块的火线输出连接到继电器；

继电器的输出接负载。

2.如权利要求1所述的用于智能坛轮的过流保护电路，其特征在于，所述控制模块包含：单片机U1、电源VCC，电源VCC给单片机U1供电；

单片机U1与电源VCC之间通过电源线连接，以供电给单片机U1；

单片机U1通过控制线连接到外部电路，以控制电路的开关状态；

外部电路中的电流传感器通过信号线连接到单片机U1，以传输电流信号；

单片机U1还通过数据线连接到电源VCC，以读取电源电压信息；

单片机U1通过控制线连接到一个继电器，以实现对电路的开关控制；

继电器的输出端通过保险丝连接到外部电路，以实现过流保护。

3.如权利要求1所述的用于智能坛轮的过流保护电路，其特征在于，所述监测模块包含电流互感器K1、整流桥U2和滤波电容C1，所述滤波电容C1的正极连接整流桥U2的输出3脚，C1的负极接地，整流桥U2的4脚接地，U2的输入1、2脚连接电流互感器K1的电流输出脚。

4.如权利要求1所述的用于智能坛轮的过流保护电路，其特征在于，所述继电器为固态继电器。