控制器开关的两端子输出的状态检测制造技术

本公开的实施例提供了一种开关电路的检测电路，其中开关电路使用开关来控制受控电路的接通与断开。该检测电路包括：第一监测电路，被配置为确定与开关有关的第一状态；监测负载，被配置为串联在开关与受控电路之间；第二监测电路，被配置为确定与监测负载有关的第二状态；以及判断电路，被配置为基于第一状态和第二状态来确定开关电路的工作状态。本公开的实施例还提供了一种检测开关电路的方法。

State Detection of Controller Switch's Output at Both Terminals

The embodiment of the present disclosure provides a detection circuit of a switching circuit, in which the switching circuit uses a switch to control the switching on and off of a controlled circuit. The detection circuit includes: a first monitoring circuit configured to determine the first state related to the switch; a monitoring load configured to be in series between the switch and the controlled circuit; a second monitoring circuit configured to determine the second state related to the monitoring load; and a judging circuit configured to determine the working state of the switch circuit based on the first state and the second state. An embodiment of the present disclosure also provides a method for detecting switching circuits.

【技术实现步骤摘要】
控制器开关的两端子输出的状态检测
本公开一般地涉及开关电路，并且更特别地，涉及一种开关电路的检测电路和检测开关电路的方法。
技术介绍
在控制系统和安全信号系统中，控制器通过开关输出来实现对外部受控电路的接通和断开。为了确保控制器开关的正确工作，一般需要对控制器开关的状态进行检测，以便在出现相应状况的情况下采取相应的措施。例如，在发出断开开关的指令后，如果检测到开关未响应于断开指令正常断开，则可能需要切断工作电源以避免安全问题。当前，控制器开关的三端子连接方案广泛地被采用。但是，这种方案存在一些缺点，在许多应用场合无法满足电路设计的需求。例如，使用三端子方案需要三条电缆进行连接，当进行远距离控制时，将会显著地增加成本。此外，三端子方案的端子连接方式具有方向性，存在接错的可能性。再者，三端子方案的电路板需要为三个端子预留空间，导致控制器产品的体积较大。因此，随着越来越多的使用控制器开关的产品小型化，由于产品体积受限并且为了控制器开关的接线简单以避免用户接线错误，在许多控制器开关的应用场景中采用了两端子输出方案。但是，在两端子方案中实现开关信号的检测比较困难。
技术实现思路
本公开提供了一种开关电路的检测电路和一种检测开关电路的方法，用于解决已有的控制器开关电路中存在的上述以及其他各种问题。在本公开的第一方面，提供了一种开关电路的检测电路，其中开关电路使用开关来控制受控电路的接通与断开。该检测电路包括：第一监测电路，被配置为确定与开关有关的第一状态；监测负载，被配置为串联在开关与受控电路之间；第二监测电路，被配置为确定与监测负载有关的第二状态；以及判断电路，被配置为基于第一状态和第二状态来确定开关电路的工作状态。在一些实施例中，第一监测电路可以进一步被配置为：响应于开关断开而确定第一状态为第一逻辑值；以及响应于开关闭合而确定第一状态为第二逻辑值。在一些实施例中，第一监测电路可以包括具有输入端口和输出端口的第一光耦合器，输入端口被配置为检测由于开关的断开而在第一光耦合器的输入回路中产生的第一电流，输出端口被配置为响应于第一电流的存在和不存在而分别输出第一逻辑值和第二逻辑值。在一些实施例中，监测负载可以进一步被配置为：响应于流过监测负载的第二电流的变化而产生电压。在一些实施例中，监测负载可以包括并联连接的电感器和电阻器。在一些实施例中，第二监测电路可以进一步被配置为：响应于监测负载上存在电压而确定第二状态为第一逻辑值；以及响应于监测负载上不存在电压而确定第二状态为第二逻辑值。在一些实施例中，第二监测电路可以包括具有输入端口和输出端口的第二光耦合器，输入端口被配置为检测由监测负载上的电压在第二光耦合器的输入回路中产生的第二电流，输出端口被配置为响应于第二电流的存在和不存在而分别输出第一逻辑值和第二逻辑值。在一些实施例中，判断电路可以进一步被配置为：如果开关电路处于启动阶段，响应于第一状态为第一逻辑值且第二状态为第二逻辑值，确定开关电路的接线正常；以及响应于第一状态为第二逻辑值且第二状态为第二逻辑值，确定开关电路的接线发生故障。在一些实施例中，判断电路可以进一步被配置为：如果开关电路处于运行阶段，响应于第一状态从第一逻辑值变为第二逻辑值且第二状态为第二逻辑值，确定开关电路的接线发生故障；响应于第一状态从第一逻辑值变为第二逻辑值且第二状态为第一逻辑值，确定开关电路正常运行；响应于第一状态为第一逻辑值且第二状态为第二逻辑值，确定开关发生故障；响应于第一状态为第二逻辑值且第二状态为第一逻辑值，确定开关电路的接线发生故障；响应于第一状态从第二逻辑值变为第一逻辑值且第二状态为第一逻辑值，确定开关电路正常运行；以及响应于第一状态为第二逻辑值且第二状态为第二逻辑值，确定开关发生故障。在本公开的第二方面，提供了一种检测开关电路的方法，其中开关电路使用开关来控制受控电路的接通与断开。该方法包括：利用第一监测电路确定与开关有关的第一状态；利用第二监测电路确定与监测负载有关的第二状态，监测负载串联在开关与受控电路之间；以及利用判断电路基于第一状态和第二状态来确定开关电路的工作状态。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开的实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得容易理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例，其中：图1示出了传统控制器开关的三端子连接方案的示意图。图2示出了常规控制器开关的两端子输出方案的示意图。图3示出了根据本公开的实施例的检测开关电路的原理框图。图4示出了根据本公开的实施例的用于开关电路的检测电路的电路图。图5示出了根据本公开的实施例的用于开关电路的检测电路的结果仿真图。图6示出了根据本公开的实施例的用于检测开关电路的方法的流程图。具体实施方式下面将参考附图中所示出的若干示例性实施例来描述本公开的原理和精神。应当理解，描述这些具体的实施例仅是为了使本领域的技术人员能够更好地理解并实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。在本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。图1示出了传统控制器开关的三端子连接方案100的示意图。如图1中所示出的，控制器110包括开关111，开关111连接在电源输入端子112和控制输出端子113之间。此外，控制器110还包括接地端子114。图1中示出的端子112-114即控制器110的所谓的三个端子。作为与外部受控电路连接的一种示例方式，外部电源120可以连接在电源输入端子112与接地端子114之间，而负载130可以连接在控制输出端子113与接地端子114之间。外部电源120和负载130通过开关111的接通和闭合而形成回路或断开回路。在图1中示出的三端子方案100中，由于存在电源输入端子112与接地端子114，所以可以容易地实现各个端子的接通或断开状态的检测。但是，如上文提到的，这种三端子方案存在各种缺点。首先，使用三端子方案需要三条电缆进行连接。当进行远距离控制时，将会显著地增加成本。其次，三端子方案的端子连接方式具有方向性，存在接错的可能性。再次，三端子方案的电路板需要为三个端子预留空间，导致控制器产品的体积较大。因此，随着越来越多的使用控制器开关的产品小型化，由于产品体积受限并且为了控制器开关的接线简单以避免用户接线错误，在许多控制器开关的应用场景中采用了两端子输出方案。这种两端子方案也可以扩展到直流接触器中对触头是否粘连的检测。但是，在两端子方案中实现开关信号的检测则比较困难。图2示出了常规控制器开关的两端子输出方案200的示意图。如图2中所示出的，两端子输出方案200由控制器210、继电器220、光耦合器230、齐纳二极管240、以及电阻器250、260等组成。当控制器210的输出电平高于齐纳二极管240的钳位电压并且可以产生大于光耦合器230的LED导通阈值电流时，光耦合器230的输出端导通，否则光耦合器230的输出端关断。由此，两端子输出方案200可以产生输出状态检测信号。然而，如上文提到的，两端子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电路的检测电路，所述开关电路使用开关来控制受控电路的接通与断开，所述检测电路包括：第一监测电路，被配置为确定与所述开关有关的第一状态；监测负载，被配置为串联在所述开关与所述受控电路之间；第二监测电路，被配置为确定与所述监测负载有关的第二状态；以及判断电路，被配置为基于所述第一状态和所述第二状态来确定所述开关电路的工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种开关电路的检测电路，所述开关电路使用开关来控制受控电路的接通与断开，所述检测电路包括：第一监测电路，被配置为确定与所述开关有关的第一状态；监测负载，被配置为串联在所述开关与所述受控电路之间；第二监测电路，被配置为确定与所述监测负载有关的第二状态；以及判断电路，被配置为基于所述第一状态和所述第二状态来确定所述开关电路的工作状态。2.根据权利要求1所述的检测电路，其中所述第一监测电路进一步被配置为：响应于所述开关断开而确定第一状态为第一逻辑值；以及响应于所述开关闭合而确定第一状态为第二逻辑值。3.根据权利要求2所述的检测电路，其中所述第一监测电路包括具有输入端口和输出端口的第一光耦合器，所述输入端口被配置为检测由于所述开关的断开而在所述第一光耦合器的输入回路中产生的第一电流，所述输出端口被配置为响应于所述第一电流的存在和不存在而分别输出所述第一逻辑值和所述第二逻辑值。4.根据权利要求1所述的检测电路，其中所述监测负载进一步被配置为：响应于流过所述监测负载的第二电流的变化而产生电压。5.根据权利要求4所述的检测电路，其中所述监测负载包括并联连接的电感器和电阻器。6.根据权利要求1所述的检测电路，其中所述第二监测电路进一步被配置为：响应于所述监测负载上存在电压而确定第二状态为第一逻辑值；以及响应于所述监测负载上不存在电压而确定第二状态为第二逻辑值。7.根据权利要求6所述的检测电路，其中所述第二监测电路包括具有输入端口和输出端口的第二光耦合器，所述输入端口被配置为检测由所述监测负载上的电压在所述第二光耦合器的输入回路中产生的第二电流，所述输出端口被配置为响应于所述第二电流的存在和不存在而分别输出所述第一逻辑值和所述第二逻辑值。8.根据权利要求1所述的检测电路，其中所述判断电路进一步被配置为：如果所述开关电路处于启动阶段，响应于所述第一状态为第一逻辑值且所述第二状态为第二逻辑值，确定所述开关电路的接线正常；以及响应于所述第一状态为第二逻辑值且所述第二状态为第二逻辑值，确定所述开关电路的接线发生故障。9.根据权利要求1所述的检测电路，其中所述判断电路进一步被配置为：如果所述开关电路处于运行阶段，响应于所述第一状态从第一逻辑值变为第二逻辑值且所述第二状态为第二逻辑值，确定所述开关电路的接线发生故障；响应于所述第一状态从第一逻辑值变为第二逻辑值且所述第二状态为第一逻辑值，确定所述开关电路正常运行；响应于所述第一状态为第一逻辑值且所述第二状态为第二逻辑值，确定所述开关发生故障；响应于所述第一状态为第二逻辑值且所述第二状态为第一逻辑值，确定所述开关电路的接线发生故障；响应于所述第一状态从第二逻辑值变为第一逻辑值且所述第二状态为第一逻辑值，确定所述开关电路正常运行；以及响应于所述第一状态为第二逻辑值且所述第二状态为第二逻辑值，确定所述开关发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈加敏，K·菲力潘克，石莹，王伟，张凤莲，谢娟，赵海军，毕宝云，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR