過流保護電路以及設置該過流保護電路的AI模塊制造技術

本發明專利技術公開了一種過流保護電路以及設置該過流保護電路的AI模塊，包括用于給現場儀表供電的供電電源，以及多個信號輸入通道，各信號輸入通道用于分別將各個現場儀表采集的信號傳遞給CPU模塊，用于給各個現場儀表供電的供電回路上均設有過流保護電路，各個過流保護電路的輸入端均與供電電源電連接，各個過流保護電路的輸出端分別用于與各個現場儀表電連接。采用本發明專利技術的過流保護電路可安全有效地對AI模塊內的各信號輸入通道提供保護，一個信號輸入通道出現故障時不會影響其他通道，且當故障解除后，通道可自動恢復。

【技術實現步驟摘要】
過流保護電路以及設置該過流保護電路的AI模塊
本專利技術涉及DCS控制系統領域，特別是涉及一種過流保護電路以及設置該過流保護電路的AI模塊。
技術介紹
在DCS控制系統中,會用到許多帶配電的4-20mA電流輸入模塊。當現場儀表發生故障，比如短路，導致電流過大，或負載不匹配導致電流超過指定值時，會導致模塊通道和電源損壞。現有方法是對此通道不直接處理,而是在供電電源上加保險絲，參見圖6，其存在的缺點是只有現場負載短路導致電流過大時,電源端保險絲才起作用，同時一個通道故障會影響相鄰其它通道的工作。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術的不足，提供一種過流保護電路以及設置該過流保護電路的AI模塊，采用本專利技術電路可安全有效地對AI模塊內的各信號輸入通道提供保護，一個信號輸入通道出現故障時不會影響其他通道，且當故障解除后，通道可自動恢復。本專利技術的目的是這樣實現的：一種設有過流保護電路的AI模塊，包括用于給現場儀表供電的供電電源，以及多個信號輸入通道，各信號輸入通道用于分別將各個現場儀表采集的信號傳遞給CPU模塊，用于給各個現場儀表供電的供電回路上均設有過流保護電路，各過流保護電路用于檢測各自供電回路的電流，超過設定值時關斷回路，各個過流保護電路的輸入端均與供電電源電連接，各個過流保護電路的輸出端分別用于與各個現場儀表電連接。所述過流保護電路包括第一三極管VT1、第二三極管VT2、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5，所述第一三極管VT1的基極分別與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端連接，所述第三電阻R3的另一端分別與第二電阻R2的一端、第二三極管VT2的發射極連接，所述第二電阻R2的另一端與第一三極管VT1的發射極連接，第一三極管VT1的發射極連接供電電源，所述第四電阻R4的另一端與第二三極管VT2的集電極連接，所述第二三極管VT2的集電極用于連接現場儀表，所述第二三極管VT2的基極、第一三極管VT1的集電極均經第五電阻R5接地。各個過流保護電路的輸入端串聯有第一二極管D1和保險絲FU1，各第一二極管D1的正極經保險絲FU1與供電電源連接，各第一二極管D1的負極與過流保護電路的輸入端連接。第一二極管D1是防止電源接反了,燒毀電路。所述第一二極管D1的負極設有指示電路，所述指示電路包括第一電阻R1和發光二極管L1，所述第一電阻R1的一端與第一二極管D1的負極連接，第一電阻R1的另一端與發光二極管L1的正極連接，發光二極管L1的負極接地。各個過流保護電路的輸出端串聯有第二二極管D2，所述第二二極管D2的正極與第二三極管VT2的集電極連接，第二二極管D2的負極用于連接現場儀表。第二二極管D2的作用是單向導通,防止反向。一種過流保護電路，包括第一三極管VT1、第二三極管VT2、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5，所述第一三極管VT1的基極分別與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端連接，所述第三電阻R3的另一端分別與第二電阻R2的一端、第二三極管VT2的發射極連接，所述第二電阻R2的另一端與第一三極管VT1的發射極連接，第一三極管VT1的發射極為電流輸入端，所述第四電阻R4的另一端與第二三極管VT2的集電極連接，第二三極管VT2的集電極為電流輸出端，所述第二三極管VT2的基極、第一三極管VT1的集電極均經第五電阻R5接地。其一直檢測回路電流,當電流值達到設計的值時,電路會關斷回路通道。24V電源接保護電路，然后輸出到現場給負載供電,返回模擬信號接到AI模塊的處理電路。每個信號輸入通道都有放大電路、濾波電路、采樣電路等組成。由于采用了上述方案，由于本專利技術的AI模塊的每個信號輸入通道中串接有過流保護電路，可安全有效地對AI模塊內的各信號輸入通道提供保護，一個信號輸入通道出現故障時不會影響其他通道。又由于所述過流保護電路包括第一三極管VT1、第二三極管VT2、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第二二極管D2，所述第一三極管VT1的基極分別與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端連接，所述第三電阻R3的另一端分別與第二電阻R2的一端、第二三極管VT2的發射極連接，所述第二電阻R2的另一端與第一三極管VT1的發射極連接，第一三極管VT1的發射極連接電源電路，所述第四電阻R4的另一端與第二三極管VT2的集電極連接，所述第二三極管VT2的集電極與第二二極管D2的正極連接，所述第二二極管D2的負極連接負載，所述第二三極管VT2的基極、第一三極管VT1的集電極均經第五電阻R5接地，當正常工作時，VT2的基極因為通過R5接地，所以VT2是飽和導通的，而VT1可以恰當設計R2，R3，R4的參數而使其截止關斷。而當現場短路或其它原因使電流急劇增大時，回路電流在R2上產生的電壓差將使VT1飽和導通，這時R5上產生的電壓會使VT2關斷，從而達到關閉通道回路的目的，本專利技術的過流保護電路的這種結構使得當現場條件恢復正常后，通道可自動恢復，且本過流保護電路一直檢測通道回路電流,當電流值達到設定的值時,電路會關斷回路通道，只要現場負載發生故障，導致通道回路電流變大，本專利技術的過流保護電路都可以起作用，保護信號輸入通道。下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步說明。附圖說明圖1為本專利技術的AI模塊的原理框圖；圖2為本專利技術的AI模塊的過流保護示意圖；圖3為本專利技術的一個信號輸入通道的示意圖；圖4為本專利技術的供電電源的電路圖；圖5為本專利技術的過流保護電路的電路圖。圖6為傳統的AI模塊的過流保護示意圖。具體實施方式參見圖1至圖5，一種設有過流保護電路的AI模塊，一種設有過流保護電路的AI模塊，包括用于給現場儀表供電的供電電源，以及多個信號輸入通道，各信號輸入通道用于分別將各個現場儀表采集的信號傳遞給CPU模塊，各個現場儀表的供電回路上均設有過流保護電路，各個過流保護電路的輸入端均與供電電源電連接，各個過流保護電路的輸出端分別與各個現場儀表電連接，所述過流保護電路包括第一三極管VT1、第二三極管VT2、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5，所述第一三極管VT1的基極分別與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端連接，所述第三電阻R3的另一端分別與第二電阻R2的一端、第二三極管VT2的發射極連接，所述第二電阻R2的另一端與第一三極管VT1的發射極連接，第一三極管VT1的發射極連接供電電源，所述第四電阻R4的另一端與第二三極管VT2的集電極連接，所述第二三極管VT2的集電極連接現場儀表，所述第二三極管VT2的基極、第一三極管VT1的集電極均經第五電阻R5接地。各個過流保護電路的輸入端串聯有第一二極管D1和保險絲FU1，各第一二極管D1的正極經保險絲FU1與供電電源連接，各第一二極管D1的負極與過流保護電路的輸入端連接。第一二極管D1是防止電源接反了,燒毀電路。所述第一二極管D1的負極設有指示電路，所述指示電路包括第一電阻R1和發光二極管L1，所述第一電阻R1的一端與第一二極管D1的負極連接，第一電阻R1的另一端與發光二極管L1的正極連接，發光二極管L1的負極接地。各個過流保護電路的輸出端串聯有第二二極管D2，所述第二二極管D2的正極與第二三極管VT2的集電極連接，第二二極管D2的負極連接本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種設有過流保護電路的AI模塊，其特征在于：包括用于給現場儀表供電的供電電源，以及多個信號輸入通道，各信號輸入通道用于分別將各個現場儀表采集的信號傳遞給CPU模塊，用于給各個現場儀表供電的供電回路上均設有過流保護電路，各過流保護電路用于檢測各自供電回路的電流，超過設定值時關斷回路，各個過流保護電路的輸入端均與供電電源電連接，各個過流保護電路的輸出端分別用于與各個現場儀表電連接。

【技術特征摘要】
1.一種設有過流保護電路的AI模塊，其特征在于：AI模塊為4-20mA電流輸入模塊，其是與現場儀表連接，用于采集現場儀表的數據；AI模塊包括CPU模塊、通信模塊、EEPROM存取電路、用于給整個模塊以及現場儀表供電的供電電源，以及多個信號輸入通道，所述CPU模塊通過通信模塊與DCS系統的控制站保持通訊，該通信模塊與CPU模塊之間設有隔離電路，通信模塊一邊接外邊的485總線，一邊接隔離電路，所述CPU模塊通過信號輸入通道采集現場儀表的現場信號，且給現場儀表供電，CPU模塊與信號輸入通道之間也設有隔離電路，CPU模塊與EEPROM存取電路連接,可以實時的存取數據并保存；各信號輸入通道用于分別將各個現場儀表采集的信號傳遞給CPU模塊，用于給各個現場儀表供電的供電回路上均設有過流保護電路，各過流保護電路用于檢測各自供電回路的電流，超過設定值時關斷回路，當現場條件恢復正常即回路電流正常，控制回路恢復正常；各個過流保護電路的輸入端均與供電電源電連接，各個過流保護電路的輸出端分別用于與各個現場儀表電連接；供電電源經過流保護電路后給現場儀表供電，每個現場儀表有兩個接線頭，每個現場儀表的一個接線頭經對應的信號輸入通道的過流保護電路后與供電電源正極連接，另一個接線頭經返回線與供電電源的負極連接，構成供電回路，現場儀表把現場信號疊加到返回線上送回給AI模塊的信號處理電路，AI模塊的信號處理電路設有放大電路、濾波電路、采樣電路。2.根據權利要求1所述的AI模塊，其特征在于：所述過流保護電路包括第一三極管（VT1）、第二三極管（VT2）、第二電阻（R2）、第三電阻（R3）、第四電阻（R4）、第五電阻（R5），所述第一三極管（VT1）的基極分別與第三電阻（R3）的一端、第四電阻（R4）的一端連接，所述第三電阻...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘云川，文利，
申請(專利權)人：重慶川儀自動化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶;85