一种环路电阻保护电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种环路电阻保护电路，包括：4

【技术实现步骤摘要】
一种环路电阻保护电路


[0001]本技术涉及电子
，更具体地说，涉及一种环路电阻保护电路。

技术介绍

[0002]随着电子技术的不断发展，控制器的硬件设计也在不断发展，控制器与传感器的匹配是控制器的硬件设计中最重要的环节。在诸多传感器类型中，大多类型的传感器与控制器的匹配都比较容易实现，除了4
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20mA电流传感器。
[0003]在4
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20mA电流传感器与控制器MCU匹配的过程中，需要环路电阻，如图1所示，并且环路电阻不能大于500欧姆，且具备一定的精度。但是，环路电阻能够承受的功率较小，当4
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20mA电流传感器输出的电流较大时，就会导致流经环路电阻的电流过大，导致环路电阻的功率增大，环路电阻被烧坏，因此，需要对环路电阻施加保护电路避免环路电阻被烧坏。
[0004]在现有技术中，采用比较器电压比较的方式保护环路电阻，如图2所示，当比较器U1输入端口的电压大于比较U1的基准电压Uref时，比较器U1的输出电平发生反转，断开开关K1，关闭环路电阻，从而达到保护环路电阻R1的目的。
[0005]但是，当4
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20mA电流传感器的开启早于开关K1的开启时，就会出现悬浮电压，输入端口电压高于比较器U1的基准电压Uref，比较器U1的输出电平发生反转，闭合开关K1，开关K1被锁死，当4
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20mA电流传感器输出的电流较大时，无法断开开关K1，流经环路电阻的电流过大，导致环路电阻的功率增大，环路电阻被烧坏。<br/>
技术实现思路

[0006]有鉴于此，本技术提供一种环路电阻保护电路，以实现在4
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20mA电流传感器与控制器MCU匹配的过程中达到保护环路电阻的目的。
[0007]为实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：
[0008]本技术实施例提供一种环路电阻保护电路，包括：4
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20mA电流传感器、环路电阻R1、环路电阻R2、场效应晶体管MOSFETQ1、驱动电路和控制器MCU；
[0009]所述4
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20mA电流传感器的一端与电源电压VCC相连，所述4
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20mA电流传感器的传感器接口与所述环路电阻R1的一端相连，所述环路电阻R1的另一端与所述场效应晶体管MOSFETQ1的漏极相连；
[0010]所述场效应晶体管MOSFETQ1的源极与所述环路电阻R2的一端相连，所述环路电阻R2的另一端接地；
[0011]所述场效应晶体管MOSFETQ1的栅极与所述驱动电路的输出端相连，所述驱动电路的输入端与所述控制器MCU的输出端相连，所述控制器MCU的采样端口与所述4
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20mA电流传感器的传感器接口相连；
[0012]当所述4
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20mA电流传感器的开启早于所述场效应晶体管MOSFETQ1的开启时，流经所述环路电阻R2的电流为0，使所述环路电阻R1无环路电流；
[0013]当所述4
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20mA电流传感器输出的电流大于预设电流阈值时，所述场效应晶体管
MOSFETQ1进入线性放大状态，限制流入所述环路电阻R1和所述环路电阻R2的电流。
[0014]可选的，所述驱动电路包括第一锁存器U1和第一限流电阻R3；
[0015]所述第一锁存器U1的输入端与所述控制器MCU的输出端相连，所述第一锁存器U1输出端与所述第一限流电阻R3的一端相连；
[0016]所述第一限流电阻R3的另一端与所述场效应晶体管MOSFETQ1的栅极相连。
[0017]可选的，还包括：取反电路和其他可配置电路；
[0018]所述取反电路的输入端与所述驱动电路的输入端与所述控制器MCU的输出端相连处相连，所述取反电路的输出端与所述其他可配置电路的输入端相连，所述其他可配置电路的输入端与所述4
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20mA电流传感器的传感器接口与所述环路电阻R1的一端相连处相连。
[0019]可选的，所述取反电路包括：第二锁存器U2和反向器；
[0020]所述第二锁存器U2的输入端与所述控制器MCU的输出端相连，所述第二锁存器U2的输出端与所述反向器的一端相连；
[0021]所述反向器的另一端与所述其他可配置电路的输入端相连；
[0022]其中，所述第二锁存器U2的输入端为所述取反电路的输入端，所述反向器的另一端为所述取反电路的输出端。
[0023]可选的，所述电路还包括：第二限流电阻R4；
[0024]所述第二限流电阻R4的一端与所述4
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20mA电流传感器的传感器接口相连，所述第二限流电阻的另一端与所述控制器MCU的采样端口相连。
[0025]可选的，所述电路还包括分压电阻R5和开关K1；
[0026]所述分压电阻R5的一端与所述第二限流电阻R4的另一端与所述控制器MCU的输入端相连处相连，所述分压电阻R5的另一端与所述开关K1的一端相连，其中，所述开关K1的状态为断开状态；
[0027]所述开关K1的另一端接地，所述开关K1的另一端与所述第二锁存器U2的输入端相连。
[0028]可选的，所述环路电阻R2可以为所述4
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20mA电流传感器的取样电阻。
[0029]基于上述本技术实施例提供的一种环路电阻保护电路，该电路包括：4
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20mA电流传感器、环路电阻R1、环路电阻R2、场效应晶体管MOSFETQ1、驱动电路和控制器MCU；4
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20mA电流传感器的一端与电源电压VCC相连，4
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20mA电流传感器的传感器接口与环路电阻R1的一端相连，环路电阻R1的另一端与场效应晶体管MOSFETQ1的漏极相连；场效应晶体管MOSFETQ1的源极与环路电阻R2的一端相连，环路电阻R2的另一端接地；场效应晶体管MOSFETQ1的栅极与驱动电路的输出端相连，驱动电路的输入端与控制器MCU的输出端相连，控制器MCU的采样端口与4
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20mA电流传感器的传感器接口相连，能够在4
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20mA电流传感器的开启早于场效应晶体管MOSFETQ1的开启时，流经环路电阻R2的电流为0，使环路电阻R1无环路电流，从而达到保护环路电阻1和环路电阻R2的目的；或者在当4
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20mA电流传感器输出的电流大于预设阈值时，场效应晶体管MOSFETQ1进入线性放大状态，限制流入环路电阻R1和环路电阻R2的电流，从而达到保护环路电阻1和环路电阻R2的目的。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本技术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技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环路电阻保护电路，其特征在于，包括：4
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20mA电流传感器、环路电阻R1、环路电阻R2、场效应晶体管MOSFETQ1、驱动电路和控制器MCU；所述4
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20mA电流传感器的一端与电源电压VCC相连，所述4
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20mA电流传感器的传感器接口与所述环路电阻R1的一端相连，所述环路电阻R1的另一端与所述场效应晶体管MOSFETQ1的漏极相连；所述场效应晶体管MOSFETQ1的源极与所述环路电阻R2的一端相连，所述环路电阻R2的另一端接地；所述场效应晶体管MOSFETQ1的栅极与所述驱动电路的输出端相连，所述驱动电路的输入端与所述控制器MCU的输出端相连，所述控制器MCU的采样端口与所述4
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20mA电流传感器的传感器接口相连；当所述4
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20mA电流传感器的开启早于所述场效应晶体管MOSFETQ1的开启时，流经所述环路电阻R2的电流为0，使所述环路电阻R1无环路电流；当所述4
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20mA电流传感器输出的电流大于预设电流阈值时，所述场效应晶体管MOSFETQ1进入线性放大状态，限制流入所述环路电阻R1和所述环路电阻R2的电流。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述驱动电路包括第一锁存器U1和第一限流电阻R3；所述第一锁存器U1的输入端与所述控制器MCU的输出端相连，所述第一锁存器U1输出端与所述第一限流电阻R3的一端相连；所述第一限流电阻R3的另一端与所述场效应晶体管MOSFETQ1的栅极相连。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨英振，史家涛，王飞飞，张迪，宁璐平，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：