一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路，其包括微处理器U1、负载输出形式检测电路、稳压电路、过压保护检测电路、第一开关电路以及第二开关电路；电源电压经稳压电路供电至微处理器U1，微处理器U1的信号输入端IN接收外部控制电路或传感器的控制信号，负载输出形式检测电路对接入的负载回路进行检测，并向微处理器U1输出负载输出形式信号，微处理器U1根据控制信号与负载输出形式信号控制第一开关电路和第二开关电路的通断，电源电压经第一开关电路与负载构成第一负载回路，电源电压经第二开关电路与负载构成第二负载回路。本实用新型专利技术自动识别负载形式并传递信号给负载，能同时满足NPN型与PNP型输出形式的要求。

A protection circuit of NPN and PNP load output

【技术实现步骤摘要】
一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路
本技术涉及工业控制
，特别是一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路。
技术介绍
传统的电路输出端与负载的连接方式有NPN型与PNP型两种，当电路的输出形式是NPN型时，则负载只能接成NPN型；当电路的输出形式是PNP型时，则负载只能接成PNP型；传统的电路不能同时兼顾到NPN型与PNP型两种输出形式，且没有以下保护功能：过电压保护功能，过电流保护功能，浪涌保护功能，防静电保护功能，电感负载快速消磁功能，电源电压反极性保护功能，故障指示功能。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路，自动识别负载形式并传递信号给负载。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路，其包括微处理器U1、负载输出形式检测电路、稳压电路、过压保护检测电路、第一开关电路以及第二开关电路；电源电压经稳压电路供电至微处理器U1，微处理器U1的信号输入端IN接收外部控制电路或传感器的控制信号，负载输出形式检测电路对接入的负载回路进行检测，并向微处理器U1输出负载输出形式信号，微处理器U1根据所述控制信号与负载输出形式信号控制第一开关电路和第二开关电路的通断，电源电压经第一开关电路与负载构成第一负载回路，电源电压经第二开关电路与负载构成第二负载回路。上述技术方案中，所述负载输出形式检测电路包括电阻R4、电阻R7、TVS管D2和电容C2，电阻R4串联至负载回路与微处理器U1的T2端口之间，电阻R7、TVS管D2和电容C2并联后一端接地并另一端接于T2端口与电阻R4之间的节点。上述技术方案中，所述稳压电路包括稳压管Z1和电容C1，稳压管Z1与电容C1并联。上述技术方案中，所述过压保护检测电路包括电阻R9、电阻R10、TVS管D4和电容C3，电阻R10、TVS管D4和电容C3并联后与电阻R9串联，并接于所述回路，微处理器U1的T1端口接于电阻R9与电阻R10、TVS管D4和电容C3的并联模组之间的节点。上述技术方案中，所述第一开关电路包括第一开关管Q1和第二开关管Q2，第二开关管Q2的控制端与微处理器U1的OUT1端口连接，第二开关管Q2的输入端与第一开关管Q1的控制端电连接，第一开关管Q1的输入端以及第二开关管Q2的输入端分别与电源电压电连接，第一开关管Q1的输出端与负载的信号端连接；当第一开关管Q1导通后，电源电压经第一开关管Q1后从负载的信号端进入负载并从负载的负极端出来形成第一负载回路。上述技术方案中，所述第二开关电路包括第三开关管Q3，第三开关管Q3的控制端与微处理器U1的OUT2端口电连接，第三开关管Q3的输出端与负载的信号端电连接；当第三开关管Q3导通时，电源电压经负载的正极端进入负载后，再从负载的信号端出来后经第三开关管Q3形成第二负载回路。上述技术方案中，在负载的正极端所在的第二负载回路中串联有TVS管D5，在负载的负极端所在的第一负载回路中串联有TVS管D7，TVS管D5和TVS管D7作为电源电压反极性保护电路。上述技术方案中，还包括有故障指示灯电路，包括指示灯LED1和电阻R11。上述技术方案中，所述第一开关电路的输入端与输出端并联有TVS管D1，第二开关电路的输入端与输出端并联有TVS管D3，形成电感负载快速消磁电路。上述技术方案中，所述电源电压与接地之间电连接有TVS管D6，形成防静电以及浪涌保护电路。本技术的有益效果是：通过负载输出形式检测电路，即可判断负载方式是NPN型还是PNP型，而且当负载电路出现过电流状态，及供电电压出现过电压状态时，故障指示灯则会有闪烁或常亮信息输出，表示电路出现故障，当故障排除后则指示灯熄灭；另外此电路还具有以下至少一种的自我保护功能：浪涌保护、防静电保护、电感负载快速消磁、电源电压反极性保护，与传统电路相比，此技术更具有实用价值，更具应用前景。附图说明图1是本技术的电路原理示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细的说明。如图1所示，信号输入端IN可以接受其它控制电路或传感器的信息；微处理器U1接收到控制信号后，即可对控制信号进行分析，如果输入端信号是高电平，则微处理器U1的OUT2端口输出低电平，使三极管Q3（或MOS管）截止，微处理器U1的OUT1端口输出低电平，使三极管Q1与Q2（或MOS管）截止，负载则与电源电压断开；如果输入端信号是低电平，当输出形式信号为NPN时，则微处理器U1的OUT2端口输出高电平，使三极管Q3（或MOS管）导通，微处理器U1的OUT1端口输出低电平，使三极管Q1与Q2（或MOS管）截止，负载则与电源电压接通；如果输入端信号是低电平，当输出形式信号为PNP时，则微处理器U1的OUT1端口输出高电平，使三极管Q1与Q2（或MOS管）导通，微处理器U1的OUT2端口输出低电平，使三极管Q3（或MOS管）截止，负载则与电源电压接通。具体的，稳压管Z1、电容C1、电阻R8组成稳压电路，给微处理器U1供电。具体的，电阻R9、电阻R10、TVS管D4、电容C3，组成过压保护检测电路，当整个电路的电源电压过高时，微处理器U1会检测到电压过高的信息，则会驱动故障指示灯LED1闪烁或常亮。具体的，电阻R7、电阻R4、TVS管D2、电容C2，组成负载输出形式检测电路，当负载接电源正极时，微处理器U1检测到信息，判断输出形式为NPN式，当负载接电源负极时，微处理器U1检测到信息，判断输出形式为PNP式。具体的，TVS管D1、TVS管D3，组成电感负载快速消磁电路，可以使电感性负载在断电瞬间产生的高压脉冲消除掉，保护三极管Q1与Q3不被击穿而损坏。具体的，TVS管D6，起到浪涌保护与防静电保护的作用，可以保护电路不被浪涌电压与静电电压击穿而损坏。具体的，TVS管D5、TVS管D7，组成电源电压反极性保护电路，即使整个电路的供电电压正极与负极接反，也不会损坏整个电路组件。图中P1为负载的接入端口，包括引脚1的正极端、引脚2的信号端、以及引脚3的负极端。本技术的工作原理：微处理器U1接收控制电路或传感器的控制信号，负载输出形式检测电路检测到负载输出形式信号传输给微处理器U1，微处理器U1根据控制信号和负载输出形式信号选择控制第一开关电路导通而第二开关电路截止或者第一开关电路截止而第二开关电路导通。当第一开关电路导通而第二开关电路截止时，电源电压经第一开关电路、负载的信号端、负载、负载的负极端到接地端，形成第一负载回路。当第一开关电路截止而第二开关电路导通时，电源电压经负载的正极端、负载、负载的信号端、第二开关电路到接地端，形成第二负载回路。以上的实施例只是在于说明而不是限制本技术，故凡依本技术专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路，其特征在于：包括微处理器U1、负载输出形式检测电路、稳压电路、过压保护检测电路、第一开关电路以及第二开关电路；电源电压经稳压电路供电至微处理器U1，微处理器U1的信号输入端IN接收外部控制电路或传感器的控制信号，负载输出形式检测电路对于微处理器U1接入的负载回路进行检测并向微处理器U1输出负载输出形式信号，微处理器U1根据所述控制信号与负载输出形式信号控制第一开关电路和第二开关电路的通断，电源电压经第一开关电路与负载构成第一负载回路，电源电压经第二开关电路与负载构成第二负载回路。/n

【技术特征摘要】
1.一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路，其特征在于：包括微处理器U1、负载输出形式检测电路、稳压电路、过压保护检测电路、第一开关电路以及第二开关电路；电源电压经稳压电路供电至微处理器U1，微处理器U1的信号输入端IN接收外部控制电路或传感器的控制信号，负载输出形式检测电路对于微处理器U1接入的负载回路进行检测并向微处理器U1输出负载输出形式信号，微处理器U1根据所述控制信号与负载输出形式信号控制第一开关电路和第二开关电路的通断，电源电压经第一开关电路与负载构成第一负载回路，电源电压经第二开关电路与负载构成第二负载回路。


2.根据权利要求1所述的一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路，其特征在于：所述负载输出形式检测电路包括电阻R4、电阻R7、TVS管D2和电容C2，电阻R4串联至负载回路与微处理器U1的T2端口之间，电阻R7、TVS管D2和电容C2并联后一端接地并另一端接于T2端口与电阻R4之间的节点。


3.根据权利要求1所述的一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路，其特征在于：所述稳压电路包括稳压管Z1和电容C1，稳压管Z1与电容C1并联。


4.根据权利要求1所述的一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路，其特征在于：所述过压保护检测电路包括电阻R9、电阻R10、TVS管D4和电容C3，电阻R10、TVS管D4和电容C3并联后与电阻R9串联，并接于所述负载回路，微处理器U1的T1端口接于电阻R9与电阻R10、TVS管D4和电容C3的并联模组之间的节点。


5.根据权利要求1所述的一种兼顾NPN型和PNP型负载输出的保护电路，其特征在于：所述第一开关电路包括第一开关管Q1和第二开关管Q2，第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴天鸿，
申请(专利权)人：东莞爱里富科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44