过流及短路保护方法、电路及接近传感器技术

本申请公开了一种过流及短路保护方法、电路及接近传感器，其中方法应用于接近传感器中的过流及短路保护电路，包括控制单元、检测单元和负载单元，该方法包括：当负载单元的负载增大，检测单元的电流值达到预设电流阈值时，控制单元控制所述接近传感器中的输出单元关断；当检测单元的电流值为0时，控制单元控制输出单元导通；输出单元用于基于接近传感器的被测目标的检测信号输出检测结果信息；重复以上步骤，直到负载单元的负载增大，检测单元的电流值减小到预设电流阈值以下且不为0；当电路中过流或者短路时，通过相应的输出检测结果信息可以直观反应其工作状态，在短路、过流保护时不依赖于温度，不影响产品输出电流能力。不影响产品输出电流能力。不影响产品输出电流能力。

【技术实现步骤摘要】
过流及短路保护方法、电路及接近传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其是涉及一种过流及短路保护方法、电路及接近传感器。

技术介绍

[0002]接近传感器，是代替限位开关等接触式检测方式，以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称，能检测对象的移动信息和存在信息转换为电气信号。接近传感器因为其产品特点，行业标准规定了，产品在过流和短路的时候，能够自动保护，当消除过流和短路之后，产品能够自动恢复不损坏。
[0003]目前行业大多使用热敏电阻即自恢复保险丝和IC芯片进行设计。主要依靠热敏电阻的温度特性，随着电流的增大，正热敏电阻的温度急剧上升，同时电阻的阻值急剧增大，达到限制电流的目的。或者，使用集成IC，将输出驱动电路和过流、短路保护电路集成在芯片中，这种芯片大多也采用热关断的方式。
[0004]电路过流、短路保护时热量急剧增大，发热严重，热敏电阻随着温度的变化阻值也发生较大变化，导致输出电流能力随着温度的不同，输出电流的大小也不同，同时输出压降也大，而输出压降大小是产品性能关键指标之一；采用IC设计输出压降低，但成本较昂贵。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种过流及短路保护方法、电路及接近传感器。
[0006]第一方面，提供了一种过流及短路保护方法，应用于接近传感器中的过流及短路保护电路，所述过流及短路保护电路包括控制单元、检测单元和负载单元；所述方法包括：
[0007]当所述负载单元的负载增大，所述检测单元的电流值达到预设电流阈值时，所述控制单元控制所述接近传感器中的输出单元关断；当所述检测单元的电流值为0时，所述控制单元控制所述输出单元导通；所述输出单元用于基于所述接近传感器的被测目标的检测信号输出检测结果信息；
[0008]重复以上步骤，直到所述负载单元的负载增大，所述检测单元的电流值减小到所述预设电流阈值以下且不为0。
[0009]第二方面，提供了一种过流及短路保护电路，应用于接近传感器，所述接近传感器还包括电源电路、处理电路和输出单元，所述处理电路的第一端与所述电源电路连接；
[0010]所述过流及短路保护电路包括控制单元、检测单元和负载单元，其中：
[0011]所述控制单元的第一端与所述检测单元的第一端连接且连接所述电源电路；所述控制单元的第二端与所述处理电路的信号输出端连接；所述控制单元的第三端与所述处理电路的第二端连接；所述控制单元的第四端、所述检测单元的第二端与所述输出单元的第一端连接；所述控制单元的第五端与所述输出单元的控制端连接；所述负载单元的第一端与所述输出单元的第二端连接；所述控制单元的第六端与所述负载单元的第二端接地；
[0012]所述电源模块，用于对所述接近传感器的电路供电；
[0013]所述处理电路，用于产生磁场并基于所述磁场获得被测目标的检测信号；
[0014]所述输出单元，用于基于所述被测目标的检测信号输出检测结果信息；
[0015]所述检测单元和负载单元用于在所述输出单元检测输出电流的大小；所述控制单元，用于控制所述输出单元处于过流或者短路状态时输出对应的状态信息。
[0016]可选的，所述控制单元包括电阻R1～R7、电容C1和C2、三极管Q3以及运算放大器U1；其中：
[0017]所述电阻R4的一端、所述电容C1的一端、所述电容C2的一端和所述三极管Q3的发射极为所述控制单元的第一端；所述电容C2的另一端、所述电阻R2的一端和所述三极管Q3的集电极连接；所述电阻R2的另一端、所述电阻R3的一端和所述运算放大器U1的负极连接；
[0018]所述电容C1的另一端和所述电阻R1的一端连接所述三极管Q3的基极；所述电阻R1的另一端为所述控制单元的第四端；
[0019]所述电阻R6的一端为所述控制单元的第二端；所述电阻R6的另一端为所述控制单元的第五端；
[0020]所述电阻R7的一端和所述运算放大器U1的输出端为所述控制单元的第三端；所述电阻R7的另一端、所述电阻R4的另一端、所述电阻R5的一端和所述运算放大器U1的正极连接；
[0021]所述电阻R3的另一端和所述电阻R5的另一端为所述控制单元的第六端。
[0022]可选的，所述检测单元包括检测电阻，所述负载单元包括负载电阻。
[0023]可选的，所述输出单元为三极管Q1；所述输出单元的第一端为所述三极管Q1的基极，所述输出单元的第二端为所述三极管Q1的发射极，所述输出单元的第一端为所述三极管Q1的集电极。
[0024]可选的，所述处理电路还包括振荡电路、检波电路和整形电路，其中：
[0025]所述振荡电路的第一端、所述检波电路的第一端和所述整形电路的第一端为所述处理电路的第一端，所述整形电路的输出端为所述处理电路的信号输出端；所述整形电路的第二端为所述处理电路的第二端；所述振荡电路、所述检波电路和所述整形电路依次连接；
[0026]所述振荡电路用于输出振荡信号驱动线圈产生所述磁场；
[0027]所述检波电路模块用于检测所述被测目标在所述磁场中产生的输入信号中的调制信号；
[0028]所述整形电路模块用于对所述调制信号进行滤波处理，获得所述被测目标的检测信号。
[0029]可选的，所述线圈为无磁芯线圈。
[0030]可选的，所述线圈为使用多股绝缘铜线绞合形成一股线，再使用所述一股线绕制形成的线圈。
[0031]第三方面，提供了一种接近传感器，所述接近传感器包括如上述第二方面所述的任一种过流及短路保护电路。
[0032]可选的，所述接近传感器还包括线圈骨架和印刷电路组件；所述印刷电路组件中设置所述接近传感器的电路；
[0033]所述印刷电路组件一端设计有与所述线圈骨架的一端进行匹配的凸起，以用于与
所述线圈骨架进行衔接；所述线圈骨架的另一端用于固定无磁芯线圈。
[0034]本申请实施例提供的一种过流及短路保护方法、电路及接近传感器，其中方法应用于接近传感器中的过流及短路保护电路，该接近传感器包括控制单元、检测单元和负载单元，该方法包括：当负载单元的负载增大，检测单元的电流值达到预设电流阈值时，控制单元控制所述接近传感器中的输出单元关断；当检测单元的电流值为0时，控制单元控制输出单元导通；输出单元用于基于接近传感器的被测目标的检测信号输出检测结果信息；重复以上步骤，直到负载单元的负载增大，检测单元的电流值减小到预设电流阈值以下且不为0；当电路中过流或者短路时，通过相应的输出检测结果信息可以直观反应其工作状态，过流、短路响应速度快，发热低，在短路、过流保护时不依赖于温度，不影响产品输出电流能力，且成本较低。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本申请实施例或
技术介绍
中的技术方案，下面将对本申请实施例或
技术介绍
中所需要使用的附图进行说明。
[0036]图1为本申请实施例提供的一种基于热敏电阻进行过流及短路保护的传感器电路结构示意图；
[0037]图2为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过流及短路保护方法，其特征在于，应用于接近传感器中的过流及短路保护电路，所述过流及短路保护电路包括控制单元、检测单元和负载单元；所述方法包括：当所述负载单元的负载增大，所述检测单元的电流值达到预设电流阈值时，所述控制单元控制所述接近传感器中的输出单元关断；当所述检测单元的电流值为0时，所述控制单元控制所述输出单元导通；所述输出单元用于基于所述接近传感器的被测目标的检测信号输出检测结果信息；重复以上步骤，直到所述负载单元的负载增大，所述检测单元的电流值减小到所述预设电流阈值以下且不为0。2.一种过流及短路保护电路，其特征在于，应用于接近传感器，所述接近传感器还包括电源电路、处理电路和输出单元，所述处理电路的第一端与所述电源电路连接；所述过流及短路保护电路包括控制单元、检测单元和负载单元，其中：所述控制单元的第一端与所述检测单元的第一端连接且连接所述电源电路；所述控制单元的第二端与所述处理电路的信号输出端连接；所述控制单元的第三端与所述处理电路的第二端连接；所述控制单元的第四端、所述检测单元的第二端与所述输出单元的第一端连接；所述控制单元的第五端与所述输出单元的控制端连接；所述负载单元的第一端与所述输出单元的第二端连接；所述控制单元的第六端与所述负载单元的第二端接地；所述电源模块，用于对所述接近传感器的电路供电；所述处理电路，用于产生磁场并基于所述磁场获得被测目标的检测信号；所述输出单元，用于基于所述被测目标的检测信号输出检测结果信息；所述检测单元和负载单元用于在所述输出单元检测输出电流的大小；所述控制单元，用于控制所述输出单元处于过流或者短路状态时输出对应的状态信息。3.根据权利要求2所述的过流及短路保护电路，其特征在于，所述控制单元包括电阻R1～R7、电容C1和C2、三极管Q3以及运算放大器U1；其中：所述电阻R4的一端、所述电容C1的一端、所述电容C2的一端和所述三极管Q3的发射极为所述控制单元的第一端；所述电容C2的另一端、所述电阻R2的一端和所述三极管Q3的集电极连接；所述电阻R2的另一端、所述电阻R3的一端和所述运算放大器U1的负极连接；所述电容C1的另一端和所述电阻R1的一端连接所述三极管Q3的基极；所述电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏翔，曾彬，张平辉，
申请(专利权)人：广东博亿精科传感有限公司，
类型：发明
国别省市：