CN220896321U - 一种系统冲击保护控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种系统冲击保护控制系统，包括MCU微控制单元，所述MCU微控制单元的输入端电连接有输入电路，所述MCU微控制单元的输出端电连接有输出电路，所述输入电路包括四条信号输入电路，本实用新型采用在信号输入电路上增设TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件，当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏来达到对设备的防护，避免电路过载过热，保证设备系统电路运行的安全性。

Description

一种系统冲击保护控制系统

技术领域

本实用新型涉及给排水系统冲击保护电路技术领域，特别是一种系统冲击保护控制系统。

背景技术

给排水系统控制就是采用智能科技系统应用于给排水行业进行设备控制， 其布设的控制方法在整个给排水系统中有用于控制系统启动工作和关闭的控制电路，在一些特别的环境中容易产生浪涌，工作人员的身体上会携带静电，因此在实际的使用中给排水控制电路容易受到静电和浪涌的干扰，浪涌会导致电路电流过载过热，致使系统电路出现短路。

针对上述问题，本实用新型进行改进。

实用新型内容

本实用新型提出一种系统冲击保护控制系统，解决了现有技术中控制电路容易受到浪涌的干扰，浪涌甚至会导致电路电流过载过热，致使系统电路出现击穿短路等问题,能在击穿电压反应时，迅速做出反应，放大电流通过，提高抗干扰能力并达到浪涌防护能力。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种系统冲击保护控制系统，包括MCU 微控制单元，所述 MCU 微控制单元的输入端电连接有输入电路，所述 MCU 微控制单元的输出端电连接有输出电路，所述输入电路包括四条信号输入电路，四条信号输入电路的输入端电连接有插接件一P1，四条信号输入电路的输入端均与MCU 微控制单元电连接，信号输入电路包括 TVS一、限流电阻一、下拉电阻、电容器、光耦器、接收器、上拉电阻、限流电阻二，所述TVS 一的输入端与插接件一 P1 电连接，所述TVS 一的输出端与接收器的输入端电连接，所述接收器的输出端与限流电阻二的输入端电连接，所述限流电阻二的输出端与MCU 微控制单元的输出入端电连接，所述接收器的输出端与上拉电阻的输入端电连接，所述上拉电阻的输出端与电源电连接，所述限流电阻一的输入端与插接件一P1 的输出端电连接，所述限流电阻一的输出端与接收器的输入端电连接，所述TVS 一和限流电阻一的输出端均与下拉电阻的输入端电连接，所述下拉电阻的输出端与光耦器电连接，所述TVS 一和限流电阻一的输出端均与电容器的输入端电连接，所述电容器的输出端与光耦器的输入端电连接。

本实用新型如上所述的用于系统冲击保护控制系统，进一步：所述输出电路包括四条信号输出电路，四条信号输出电路的输出端分别电连接有插接件二P2、插接件三 P3、插接件四 P5、插接件五 P7，四条信号输出电路的输入端电连接有达林顿管，所述达林顿管的输入端与 MCU 微控制单元电连接。

本实用新型如上所述的用于系统冲击保护控制系统，进一步：所述信号输出电路包括 TVS 二、防回电线圈、继电器、压敏电阻， 所述TVS二 的输出端与防回电线圈的输入端电连接，所述防回电线圈的输出端与继电器的输入端电连接，所述继电器的输出端与压敏电阻的输入端电连接。

本实用新型如上所述的用于系统冲击保护控制系统，进一步：所述TVS 二的输入端与达林顿管的输出端电连接，四个压敏电阻的输出端分别与插接件二P2、插接件三 P3、插接件四 P5、插接件五 P7 的输入端电连接。

本实用新型如上所述的系统冲击保护控制系统，进一步：所述防回电线圈的工作电流电压为+5V，所述达林顿管的工作电流电压为+5V。

本实用新型如上所述的系统冲击保护控制系统，进一步：所述MCU 微控制单元的工作电流电压为+5V。

综上所述，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型采用在信号输入电路上增设TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件，当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏来达到对设备的防护，避免电路过载过热，保证设备系统电路运行的安全性。

2、本实用新型通过 TVS 二的设置，TVS 二，也就是静电阻抗器设置在信号输出电路上，如此在信号输出电路上，以阻止信号输出电路上高电频电流回流，从而起到防回流的目的。

3、本实用新型通过信号输出电路设置为四条，与其适配的插接件也设置了四个，其输出端口也会有四个，如此设备系统便能够连接更多的相应的外接设备，从而满足实际的使用需求。

4、本实用新型通过防回电线圈的电压设置为+5V，其属于低电压，那么其阻值大，所以电流一旦回流便会受到巨大的阻力，从而实现防电流回流的作用，保证设备电路安全工作。

5、本实用新型通过 MCU 微控制单元的工作电流电压设置为+5V，将 MCU微控制单元的电压控制在这个范围内，可以保证 MCU 微控制单元在安全的电压范围内工作，避免MCU 微控制单元因电流过大而导致过热出现故障，甚至是出现安全事故，从而保证整个设备系统电路的工作安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1 为本实用新型的整体电路示意图；

图 2 为本实用新型的电压信号输入示意图；

图 3 为本实用新型的电压信号输出示意图；

图 4 为本实用新型的MCU 微控制单元结构电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图 1-4，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

一种系统冲击保护控制系统，包括 MCU 微控制单元，所述MCU 微控制单元的输入端电连接有输入电路，所述 MCU 微控制单元的输出端电连接有输出电路，所述输入电路包括四条信号输入电路，四条信号输入电路的输入端电连接有插接件一 P1，四条信号输入电路的输入端均与 MCU 微控制单元电连接，信号输入电路包括TVS 一、限流电阻一、下拉电阻、电容器、光耦器、接收器、上拉电阻、限流电阻二，所述 TVS 一的输入端与插接件一 P1电连接，所述TVS 一的输出端与接收器的输入端电连接，所述接收器的输出端与限流电阻二的输入端电连接，所述限流电阻二的输出端与 MCU 微控制单元的输出入端电连接，所述接收器的输出端与上拉电阻的输入端电连接，所述上拉电阻的输出端与电源电连接，所述限流电阻一的输入端与插接件一 P1 的输出端电连接，所述限流电阻一的输出端与接收器的输入端电连接，所述TVS 一和限流电阻一的输出端均与下拉电阻的输入端电连接，所述下拉电阻的输出端与光耦器电连接，所述TVS 一和限流电阻一的输出端均与电容器的输入端电连接，所述电容器的输出端与光耦器的输入端电连接。

具体使用过程如下：在给排水控制系统的正常工作过程中，静电阻抗器只是表现为容值极低的容抗特性，不会对正常的电器特性产生影响,且不会影响到电子产品的信号及数据传输；当器件两端的过电压达到预定的崩溃电压时，迅速（纳秒级）做出反应，以几何级数的量放大极间漏电流通过，从而达到吸收、减弱静电对电路特性的干扰和影响，同时，由于静电阻抗器的构成材质的特殊性，静电阻抗器往往都是通过对静电进行吸收和耗散，亦即表现为一个充放电的过程，来达到对设备进行静电防护；

当该控制电路工作做时，插接在插接件上的外接部件将外界信号转化为信号电流分别利用四条信号输入电路传输，并经过信号传输电路传递至 MCU 微控制单元进行解析处理，再通过四条信号输出电路将信号电流传递至对应的设备上，完成电压信号的传输，其中，在插接件的输出端便设置了TVS 一，也就是静电抗阻器，如此信号电流在初入时，便受到了TVS 一的防静电保护，避免信号电流携带外界产生的静电增大电压后进入到输入电路中，也避免信号电流增大电压后在输入时超出输入电路电压的承载范围，导致输入电路过载，能够将外界输入的信号电流控制在一个信号输入电路能够承受的范围内，避免信号输入电路过载短路，保证信号输入电路工作的稳定和安全性，具体如下，当携带静电的电流经过TVS 一时，在 TVS 一的吸收、减弱下降低其对电路特性的干扰和影响，然后安全电流经过TVS 一后再向限流电阻一传递，电流经过限流电阻一的限流，能够避免大电流烧毁光耦器，然后经过下拉电阻，需要说明的是， 其在默认状态下，就是外界没有信号时为“0”，“0”就是低电平，然后电流会经过电容，传递至光耦，需要说明的是，电流信号在光耦的作用下，可以转化成MCU 微控制单元能够正常使用的信号，也就是说，可以将高电平转化至低电平，满足 MCU 微控制单元的使用需求，然后信号电流在经过上拉电阻以及限流电阻二，最后传递至MCU 微控制单元，从而完成限流信号的输入；

电流信号经过MCU 的解析处理后，再从MCU 传出并传递至达林顿管，再经由达林顿管输出至四个信号输出电路上，最后传输到外接部件上，其中，信号电流从MCU 微控制单元输出后，传递至达林顿管，再经由达林顿管传递至四个信号输出电路上，具体如下，信号电流从达林顿管上传出后，传递至TVS 二上，因此通过TVS 二的设置，在信号输出电路上能够实现防回流高电平，然后电流经过线圈，在线圈的作用下，能够进一步实现防回电，电流还会经过继电器，继电器也可以称为自动开关，实现电路的自动启闭，电流经过继电器后再经过压敏电阻最后传递至对应的插接件二P2、插接件三 P3、插接件四 P5 或者插接件五P7，最后传输至外界部件实现对应的功能。

需要说明的是，本实用新型中各硬件要实现的功能已有大量成熟技术做支撑，属于现有技术，本实用新型的实质在于针对特定应用场合，对现有硬件及其连接方式进行优化组合，以满足在特定应用场合的适应需求，解决背景技术中提出的问题（不涉及硬件内部软件的改进）。

所述输出电路包括四条信号输出电路，四条信号输出电路的输出端分别电连接有插接件二P2、插接件三 P3、插接件四 P5、插接件五 P7，四条信号输出电路的输入端电连接有达林顿管，所述达林顿管的输入端与 MCU 微控制单元电连接，所述信号输出电路包括TVS 二、防回电线圈、继电器、压敏电阻，所述 TVS 二的输出端与防回电线圈的输入端电连接，所述防回电线圈的输出端与继电器的输入端电连接，所述继电器的输出端与压敏电阻的输入端电连接。

具体的，TVS 二的设置，TVS 二，也就是静电阻抗器设置在信号输出电路上， 如此在信号输出电路上，以阻止信号输出电路上高电频电流回流，从而起到防回流的目的。

所述TVS 二的输入端与达林顿管的输出端电连接，四个压敏电阻的输出端分别与插接件二P2、插接件三 P3、插接件四 P5、插接件五 P7 的输入端电连接。

具体的，信号输出电路设置为四条，与其适配的插接件也设置了四个，其输出端口也会有四个，如此设备系统便能够连接更多的相应的外接设备，从而满足实际的使用需求。

所述防回电线圈的工作电流电压为+5V，所述达林顿管的工作电流电压为+5V。具体的，防回电线圈的电压设置为+5V，其属于低电压，那么其阻值大，所以电流一旦回流便会受到巨大的阻力，从而实现防电流回流的作用，保证设备电路安全工作。

所述MCU 微控制单元的工作电流电压为+3.3V。

具体的，MCU 微控制单元的工作电流电压设置为+5V，将 MCU 微控制单元的电压控制在这个范围内，可以保证MCU 微控制单元在安全的电压范围内工作， 避免MCU 微控制单元因电流过大而导致过热出现故障，甚至是出现安全事故， 从而保证整个设备系统电路的工作安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型， 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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种系统冲击保护控制系统，包括 MCU 微控制单元， 其特征在于：所述 MCU 微控制单元的输入端电连接有输入电路，所述MCU 微控制单元的输出端电连接有输出电路，所述输入电路包括四条信号输入电路， 四条信号输入电路的输入端电连接有插接件一P1，四条信号输入电路的输入端均与MCU 微控制单元电连接，信号输入电路包括 TVS 一、限流电阻一、下拉电阻、电容器、光耦器、接收器、上拉电阻、限流电阻二，所述TVS 一的输入端与插接件一 P1 电连接，所述 TVS 一的输出端与接收器的输入端电连接，所述接收器的输出端与限流电阻二的输入端电连接，所述限流电阻二的输出端与 MCU 微控制单元的输出入端电连接，所述接收器的输出端与上拉电阻的输入端电连接，所述上拉电阻的输出端与电源电连接，所述限流电阻一的输入端与插接件一P1 的输出端电连接，所述限流电阻一的输出端与接收器的输入端电连接，所述TVS 一和限流电阻一的输出端均与下拉电阻的输入端电连接，所述下拉电阻的输出端与光耦器电连接，所述TVS 一和限流电阻一的输出端均与电容器的输入端电连接，所述电容器的输出端与光耦器的输入端电连接。

2.根据权利要求 1 所述的一种系统冲击保护控制系统， 其特征在于：所述输出电路包括四条信号输出电路，四条信号输出电路的输出端分别电连接有插接件二P2、插接件三P3、插接件四 P5、插接件五 P7，四条信号输出电路的输入端电连接有达林顿管，所述达林顿管的输入端与 MCU 微控制单元电连接。

3.根据权利要求 2 所述的一种系统冲击保护控制系统， 其特征在于：所述信号输出电路包括 TVS 二、防回电线圈、继电器、压敏电阻， 所述TVS二 的输出端与防回电线圈的输入端电连接，所述防回电线圈的输出端与继电器的输入端电连接，所述继电器的输出端与压敏电阻的输入端电连接。

4.根据权利要求 3 所述的一种系统冲击保护控制系统， 其特征在于：所述TVS 二的输入端与达林顿管的输出端电连接，四个压敏电阻的输出端分别与插接件二P2、插接件三P3、插接件四 P5、插接件五 P7 的输入端电连接。

5.根据权利要求 4 所述的一种系统冲击保护控制系统， 其特征在于：所述防回电线圈的工作电流电压为+5V，所述达林顿管的工作电流电压为+5V。

6.根据权利要求 5 所述的一种系统冲击保护控制系统， 其特征在于：所述MCU 微控制单元的工作电流电压为+3.3V。