安全控制时基电路制造技术

本发明专利技术属于一种确保超限位控制或定时控制电路在故障时不失控的安全控制时基电路。应用在温度、压力、水位、定时控制电器中，能提高安全性能，避免使用时发生严重事故（如火灾）。实现该优异功能的技术措施：主要是通过对电子器件采用巧妙的连接方式，简单构成配底式主控电路、托底护顶保控电路、串控推动执行电路及保控显示电路，由配底式主控电路和托底护顶保控电路并联探测传感电路或定时电路输出的信号，由托底护顶保控电路护载监控配底式主控电路输出的控制电平，在故障时，能优先关闭主控电路输出的失控电平，强迫执行电路切断负载供电，确保安全。因此，本发明专利技术在电子应用领域用途广泛，且使电器产品性／价比极高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制电路/时基电路，尤其涉及一种确保主控(超上下限位控制) 或定时控制电路在故障时不失控的安全控制时基电路，应用在温度、压力、水位、定时控制 电器中，能提高安全性能，避免使用时发生严重事故(如火灾)。因此，本专利技术在小家电及简 易测量、定时、控制、安全防护等电子应用领域用途更广，且使电器产品性/价比极高。
技术介绍
为了核实本专利技术的新颖性，设计人查阅了大量相关技术资料(专业书籍、报刊)， 检索了相关专利文献。都只有发现仅完成主控(超上下限位控制)功能的电路较多(如 555时基电路就是其经典代表)，从未发现涉及对异常故障进行监测、对主控电路进行监控 (保护控制)、防止异常失控的相关技术资料。目前，在电子应用领域得到广泛应用的经典式555时基电路，作为最基础的通用 性功能器件，备受电子应用专业设计人员和电子爱好者的青睐，而且现已得到学术界的普 通认可，其结构和原理已成为大学电子专业《数字电路》教科书中的重要理论。经典式555时基电路虽然通用性强，用途广泛。但只有单一的主控(超上下限位 控制)功能，内部结构较复杂 ，大致由分压器、比较器、R-S触发器、反相驱动器、放电开关等 五个部分组成。引出脚位8只，若是CMOS型555电路，还要多两个反相器(一个用于复位， 另一个设在R-S触发器Q端和驱动器之间)。其原理是分压器设置上限和下限，比较器 将输入电位与上限和下限作比较，若输入电位超出上限或下限电位，两比较器分别触发R-S 触发器的R端或S端，Q端输出相应电平经驱动器输出控制负载，这个控制过程和原理，仅 仅只能完成超上下限位控制功能，完全没有故障保护控制功能，是空白项，另外在性能上存 在不佳之处，复位端MR(第4脚)复位电位设置不当，且离散性太大，又不能与输入电位作 比较。控制端VC(第5脚)只能外调上限，下限内置固定，VC对地电容必不可少。
技术实现思路
本专利技术主要解决原有主控(超限位控制)电路和定时电路经常因异常故障而失 控，不能及时切断负载供电，存在使用安全隐患的技术问题；提供一种具有故障保护控制 功能，能监测到异常故障而及时切断负载供电，确保主控电路不失控，避免严重事故(如火 灾)发生，保证使用安全的安全控制时基电路。本专利技术同时解决原有实现超限位控制功能电路的复位端的复位电位设置不当，且 离散性太大，性能不佳的技术问题；提供一种保护功能兼作复位功能，无需另外专设复位功 能引脚，节省引脚资源，减小离散性，提高性能的安全控制时基电路。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本专利技术包括传感电 路或积分电路(1)，还包括配底式主控电路(6)、托底护顶保控电路(8)、串控推动执行电路 及保控显示电路(9)；所述的传感电路或(RC)积分电路的输出连接配底式主控电路的输入 端(Vi)和托底护顶保控电路的输入端(Vi),所述的配底式主控电路的输出端OQ连接托底护顶保控电路的底限设置控制输入端和串控推动执行电路及保控显示电路的一个控制输 入端，托底护顶保控电路的输出端(yc)与串控推动执行电路及保控显示电路的另一个控制 输入端相连，执行电路(继电器)的输出与电热负载的供电电路相连。所述的传感 电路可以是温度传感器、或压力传感器、或液位传感器为主件构成的 电路，所述的积分电路是电阻对电容充电构成的RC积分电路；所述的配底式主控电路可以 是以运算放大器或电压比较器，或者异或门、或者与门、或者或门、或者同相门为主件构成 的电路，也可以是与其功能等效的其它器件为主件构成的电路；所述的托底护顶保控电路 是以运算放大器或电压比较器、或者异或门、或者异或非门为主件构成的电路，也可以是与 其功能等效的其它器件为主件构成的电路；所述的串控推动执行电路是由两个三极管串联 控制继电器电源、或者由一个三极管和一个运算放大器或电压比较器输出端串控继电器电 源、或者由两个模拟开关串联控制继电器电源、或者由两个运算放大器或电压比较器输出 端直接串控继电器电源为主件构成的电路；所述的保控显示电路是由一个电阻串联发光二 极管LED构成的电路，所述的配底式主控电路阈值基准电压(Vm)也可由正温度系数热敏电 阻PTC控制；所述的配底式主控电路和托底护顶保控电路的电源电压为V+1，外电路电源电 压为V+，设电压V+高于电压V+1。当电路正常工作，传感电路或积分电路输出信号电位在设定范围内(上、下限限 位之间)变化时，托底护顶保控电路随着配底式主控电路循环输出高低电平，使串控推动 执行电路处于正常循环控制状态，而托底护顶保控电路又随时处于守备监控状态。当传感电路或积分电路发生异常故障(如传感器或充电电容短路或开路)时，其 输出信号电位跌过配底式主控电路为托底护顶保控电路配设的底限或超过顶限，使主控电 路输出失控信号，而托底护顶保控电路被触发，由守备状态转为优先保护控制状态，关闭配 底式主控电路的失控信号，强迫串控推动执行电路及保控显示电路，显示故障，并切断负载 电源，有效可靠防止和避免了异常故障发生时主控电路失控的现象，保证了控制安全。当电路本身发生输入和输出端开路故障时，本电路也有保控作用。让配底式主控 电路和托底护顶保控电路所接电源电压V+1小于外电路(传感电路或积分电路和串控推动 执行电路及保控显示电路)电源电压V+，就是为了防止电路本身输入端异常断开引起失控 而设计的，进一步提高了控制的安全性。另外，还可以让两个单元电路并列工作，将输入端并联探测传感电路或积分电路 输出的信号电位、输出端分开串控推动执行电路(继电器)，又大大提高控制的可靠性。本专利技术的有益效果1.由于采用托底护顶保控电路护载监控配底式主控电路信号，使保控电路对主控 电路有优先控制权，当传感电路或积分电路发生开路或短路故障时，强迫串控推动执行及 保控显示电路，显示故障，并切断负载电源，能有效可靠地防止主控电路因异常故障而引起 的失控，提高了控制电路的安全性能，具有重要的实用价值，因此，本专利技术具有很强的全面 防失控能力，超越555时基电路功能和性能，通用性更强、性能更优越、用途更广泛。2.由于电路连接巧妙，结构简单，原理新颖，功能独特，一个8引脚电路模块可容 纳两个独立单元电路，因每个独立单元电路只有三端(一入两出)，一端多能一个信号输 入端还兼有上限、下限限位设置和复位功能，无需另外专设限位设置端；一个重要输出端是 托底护顶保控电路的输出端，带有防失控功能；另一个输出端是配底式(上下限位)主控输出端(完全兼容555时基电路的所有功能)，同时还兼作托底护顶保控电路的复位控制端，因此，本专利技术可灵活适应多种控制所需，给应用设计带来极大方便，使电子整机产品成本极 低、性/价比更高。附图说明图1是本专利技术的电路原理框图。图2是本专利技术实施例1的具体电路原理3是本专利技术实施例2的具体电路原理图。图4是本专利技术实施例3的具体电路原理图。图5是本专利技术实施例4的具体电路原理图。图6是本专利技术实施例5的具体电路原理图。图1中(1)为传感电路或积分电路，(6)为配底式主控电路，(8)为托底护顶保控 电路，(9)为串控推动执行电路及保控显示电路。具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例1至5的电路原理框图，如图1所示，(1)为传感电路或积分电本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种安全控制时基电路，包括传感电路或积分电路（１），其特征在于：还包括配底式主控电路（６）、托底护顶保控电路（８）、串控推动执行电路及保控显示电路（９）；所述的配底式主控电路（６）和托底护顶保控电路（８）的信号输入端的连接点（Ｖｉ）与传感电路或积分电路（１）的输出端相连接，所述的配底式主控电路的输出端（ＶＯ）连接托底护顶保控电路（８）的底限设置控制输入端和串控推动执行电路及保控显示电路（９）的一个控制输入端，托底护顶保控电路（８）的输出端（ＶＣ）与串控推动执行电路及保控显示电路（９）的另一个控制输入端相连；所述的传感电路或积分电路（１）可以是温度传感器、或压力传感器、或液位传感器串接电阻构成的传感电路，或电阻对电容充电构成的积分电路；所述的配底式主控电路可以是以运算放大器或电压比较器，或者异或门、或者与门、或者或门、或者同相门为主件构成的电路，也可以是与其功能等效的其它器件为主件构成的电路；所述的托底护顶保控电路是以运算放大器或电压比较器、或者异或门、或者异或非门为主件构成的电路，也可以是与其功能等效的其它器件为主件构成的电路；所述的串控推动执行电路及保控显示电路（９）是由两个三极管串联控制继电器电源、或者由一个三极管和一个运算放大器或电压比较器输出端串控继电器电源、或者由两个模拟开关串联控制继电器电源、或者由两个运算放大器或电压比较器输出端直接串控继电器电源为主件构成的执行电路，由一个电阻串联发光二极管构成的保控显示电路；所述的配底式主控电路阈值基准电压也可由正温度系数热敏电阻控制；所述的配底式主控电路和托底护顶保控电路的电源电压为Ｖ＋１，外电路电源电压为Ｖ＋，电压Ｖ＋高于电压Ｖ＋１。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘圣平，
申请(专利权)人：刘圣平，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]