CN221633419U - 一种冲击电流抑制模块的监测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冲击电流抑制模块的监测电路，主要解决现有技术中存在的现有当后端设备短路时，冲击电流抑制模块或抑制电路会很快被损坏，从而失去抑制功能的问题。该一种冲击电流抑制模块的监测电路包括设置在正供电线上的电流抑制模块，与正供电线连接的第一积分延时模块，第一积分延时模块输出告警信号，负供电线上连接有第二积分延时模块。通过上述方案，本实用新型达到了对冲击电流抑制模块或抑制电路的性能进行检查，若冲击电流抑制模块或抑制电路失去了抑制功能，则断开供电回路，避免开机时产生冲击电流；同时输出告警信号，使模块能得到及时更换和维修的目的。

Description

一种冲击电流抑制模块的监测电路

技术领域

本实用新型涉及冲击电流保护电路技术领域，具体地说，是涉及一种冲击电流抑制模块的监测电路。

背景技术

在很多供电系统中，需要对设备上瞬间的冲击电流进行抑制，若不抑制，会导致瞬间电流过大，供电系统可能会误认为后端设备短路从而切断供电电源，这在航空航天领域是非常危险的；要解决瞬间冲击电流的问题，在电源与用电设备之间可加冲击电流抑制模块或抑制电路，同时还要保证冲击电流抑制模块或抑制电路稳定可靠。

实际使用中，当后端设备短路时，冲击电流抑制模块或抑制电路会很快被损坏，从而失去抑制功能；有必要设计一种电路，对冲击电流抑制模块或抑制电路的性能进行检查，若冲击电流抑制模块或抑制电路失去了抑制功能，则断开供电回路，避免开机时产生冲击电流；同时输出告警信号，使模块能得到及时更换和维修。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冲击电流抑制模块的监测电路，以解决现有当后端设备短路时，冲击电流抑制模块或抑制电路会很快被损坏，从而失去抑制功能的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种冲击电流抑制模块的监测电路包括设置在正供电线上的电流抑制模块，与正供电线连接的第一积分延时模块，第一积分延时模块输出告警信号，负供电线上连接有第二积分延时模块。

进一步的，电流抑制模块包括场效应管Q1、电阻R2和依次并联的稳压二极管D1、电阻R1、电容C1；场效应管Q1的源极与电容C1和正供电线的结点连接，场效应管Q1的漏极与正供电线连接后输出正相电，场效应管Q1的栅极与电容C1和电阻R1的结点连接；稳压二极管D1和电容C1的连接线之间连接电阻R2后接地；稳压二极管D1和电阻R1的结点与第一积分延时模块连接，正供电线通过导线与第一积分延时模块连接。

进一步的，继电器J1的引脚7与正供电线连接后的引线上通过导线连接有电阻R10，电阻R10串联有电阻R11，电阻R11并联有稳压二极管D6；电阻R11的一端与稳压二极管D6阳极结点的引线连接有场效应管Q5，并和场效应管Q5的源极连接，电阻R11的另一端与稳压二极管D6阴极结点的引线与场效应管Q5的栅极连接，场效应管Q5的漏极连接有电阻R9后输出正电压，场效应管Q5和电阻R9的结点通过导线输出告警信号1。

进一步的，第一积分延时模块包括稳压二极管D2、继电器J1、电阻R8和与正供电线连接的第一积分电路；第一积分电路与继电器J1的引脚1连接，稳压二极管D1和电阻R1的结点与继电器J1的引脚2连接，正供电线通过导线与继电器J1的引脚3连接；继电器J1的引脚6连接电阻R8后输出告警信号2；继电器J1的引脚7与正供电线连接，继电器J1的引脚8连接稳压二极管D2后与第二积分延时模块连接，继电器J1的引脚8和稳压二极管D2的连接点接地。

进一步的，第一积分电路包括电阻R3和电容C2；电阻R3一端与正供电线连接，其另一端与继电器J1的引脚1连接；电容C2并联有稳压二极管D3，稳压二极管D3的阴极和电容C2的一端分别连接在电阻R3和继电器J1的连接线上，稳压二极管D3的阳极和电容C2的另一端连接后接地；稳压二极管D2与电阻R3和继电器J1的连接线连接后与第二积分延时模块连接。

进一步的，第二积分延时模块包括场效应管Q4、场效应管Q3、场效应管Q2、稳压二极管D5、电阻R6的一端、电容C3；场效应管Q4的漏极与电阻R3和继电器J1的连接线连接，场效应管Q4的源极与负供电线连接；场效应管Q2的源极、稳压二极管D5的阳极、电阻R6的一端、电容C3一端均与负供电线连接，场效应管Q2的漏极、稳压二极管D5的阴极、电阻R6的另一端、电容C3另一端通过导线依次连接；场效应管Q4的栅极与场效应管Q2的栅极连接，继电器J1的引脚6和负供电线之间依次连接有电阻R5和电阻R7，电阻R5和电阻R7的结点与场效应管Q4和场效应管Q2结点连接；电阻R6的另一端连接电阻R4后接地；场效应管Q3的栅极与电阻R6和电容C3结点的引线连接，场效应管Q3的源极与负供电线连接，场效应管Q3的漏极接地。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通将继电器J1、第一积分延时模块和第二积分延时模块配合使用，有效的防止了场效应管Q1损坏或短路导致的冲击电流过大。

(2)本实用新型通过告警信号输出，能及时反应故障及故障的类别，便于及时维护。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-电流抑制模块，2-第一积分延时模块，3-第一积分延时模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1所示，一种冲击电流抑制模块的监测电路包括设置在正供电线上的电流抑制模块1，与正供电线连接的第一积分延时模块2，第一积分延时模块2输出告警信号，负供电线上连接有第二积分延时模块3。

实施例2

如图1所示，电流抑制模块1包括场效应管Q1、电阻R2和依次并联的稳压二极管D1、电阻R1、电容C1；场效应管Q1的源极与电容C1和正供电线的结点连接，场效应管Q1的漏极与正供电线连接后输出正相电，场效应管Q1的栅极与电容C1和电阻R1的结点连接；稳压二极管D1和电容C1的连接线之间连接电阻R2后接地；稳压二极管D1和电阻R1的结点与第一积分延时模块2连接，正供电线通过导线与第一积分延时模块2连接。

第一积分延时模块2包括稳压二极管D2、继电器J1、电阻R8和与正供电线连接的第一积分电路；第一积分电路与继电器J1的引脚1连接，稳压二极管D1和电阻R1的结点与继电器J1的引脚2连接，正供电线通过导线与继电器J1的引脚3连接；继电器J1的引脚6连接电阻R8后输出告警信号2；继电器J1的引脚7与正供电线连接，继电器J1的引脚8连接稳压二极管D2后与第二积分延时模块连接，继电器J1的引脚8和稳压二极管D2的连接点接地；继电器J1为宏发继电器，型号为HFD31/5。

第一积分电路包括电阻R3和电容C2；电阻R3一端与正供电线连接，其另一端与继电器J1的引脚1连接；电容C2并联有稳压二极管D3，稳压二极管D3的阴极和电容C2的一端分别连接在电阻R3和继电器J1的连接线上，稳压二极管D3的阳极和电容C2的另一端连接后接地；稳压二极管D2与电阻R3和继电器J1的连接线连接后与第二积分延时模块连接。

电阻R3和电容C2构成第一积分电路，让继电器延时动作：上电瞬间，由于电阻R3和电容C2构成积分电路，电容C2上的电压逐渐上升，因此继电器JI刚开始不会动作，当电容C2电压上升到一定程度达到继电器的工作电压，继电器J1动作，假设继电器J1上电延时时间为t1，t1的时间长短可通过电阻R3和电容C2的参数调节。

第二积分延时模块3包括场效应管Q4、场效应管Q3、场效应管Q2、稳压二极管D5、电阻R6的一端、电容C3；场效应管Q4的漏极与电阻R3和继电器J1的连接线连接，场效应管Q4的源极与负供电线连接；场效应管Q2的源极、稳压二极管D5的阳极、电阻R6的一端、电容C3一端均与负供电线连接，场效应管Q2的漏极、稳压二极管D5的阴极、电阻R6的另一端、电容C3另一端通过导线依次连接；场效应管Q4的栅极与场效应管Q2的栅极连接，继电器J1的引脚6和负供电线之间依次连接有电阻R5和电阻R7，电阻R5和电阻R7的结点与场效应管Q4和场效应管Q2结点连接；电阻R6的另一端连接电阻R4后接地；场效应管Q3的栅极与电阻R6和电容C3结点的引线连接，场效应管Q3的源极与负供电线连接，场效应管Q3的漏极接地。

电阻R4和电容C3构成积分电路，让场效应管Q3延时开通：场效应管Q3为N型场效应管，只有当其栅极电压高于源极电压，且栅源之间的电压差达到开启电压后，场效应管Q3才会打开。上电瞬间，电容C3的电压不能突变，栅源之间的电压逐步增大到开启电压后，场效应管Q3才导通。假设上电到场效应管Q3导通的延时时间为t2,t2的时间长短可通过电阻R4和电容C3的参数调节。

冲击电流抑制原理如下：

场效应管Q1采用P沟道场效应管，电容C1接在场效应管Q1的栅极(图1中第1脚)和源极之间(图1中第2脚)之间，上电瞬间，由于继电器J1的2脚和3脚接通，场效应管Q1的栅极和源极电位相等，场效应管Q1处于截止状态。当继电器J1的2脚和3脚断开后，电容C1两端电压不能突变，但电阻R2连接在电源输入的负线和电容C1与场效应管Q1栅极连接的那一端，形成电容C1的泄放通道，场效应管Q1的栅极和源极之间电压逐渐增大，即C1两端电压逐渐增大，场效应管Q1逐渐导通，形成对冲击电流的抑制。

监测原理如下：

如果场效应管Q1没有损坏：上电瞬间，开始时场效应管Q1不通道，输出正没有输出电压，等到电阻R3和电容C2构成的积分电路充电到一定时间，继电器J1动作，继电器J1的2脚和3脚断开，6脚和7脚断开，场效应管Q1缓慢打开，对冲击电流进行抑制，一段时间后，上电启动结束，场效应管Q1也完全打开；此时告警信号1和告警信号2均为低电平，即没有告警。

如果场效应管Q1损坏，场效应管Q1表现的故障特征为开路时，这种故障输出正没有电压输出，这时场效应管Q5截止，输出“告警信号1”，为高电平即有告警信号，如果场效应管Q1损坏，场效应管Q1表现的故障特征为短路时；

上电瞬间，场效应管Q1短路直通，但场效应管Q3不会立即开通，电路不会形成回路；具体而言，上电后，由于电阻R3和电容C2构成的积分电路延时，继电器还没有来得及动作，此时场效应管Q1短路，场效应管Q2和场效应管Q4立即导通。场效应管Q4导通后，继电器J1的电源输入端接到地线上，继电器不会动作；场效应管Q2动作后，将场效应管Q3的栅极接通到地线上，场效应管Q3的栅源极之间的电压相等，场效应管Q3不会开通，从而切断供电主回路，不会产生冲击电流，输出“告警信号2”为高电平，即有告警信号。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种冲击电流抑制模块的监测电路，其特征在于：包括设置在正供电线上的电流抑制模块(1)，与正供电线连接的第一积分延时模块(2)，第一积分延时模块(2)输出告警信号，负供电线上连接有第二积分延时模块(3)。

2.根据权利要求1所述的一种冲击电流抑制模块的监测电路，其特征在于：电流抑制模块(1)包括场效应管Q1、电阻R2和依次并联的稳压二极管D1、电阻R1、电容C1；场效应管Q1的源极与电容C1和正供电线的结点连接，场效应管Q1的漏极与正供电线连接后输出正相电，场效应管Q1的栅极与电容C1和电阻R1的结点连接；稳压二极管D1和电容C1的连接线之间连接电阻R2后接地；稳压二极管D1和电阻R1的结点与第一积分延时模块(2)连接，正供电线通过导线与第一积分延时模块(2)连接。

3.根据权利要求2所述的一种冲击电流抑制模块的监测电路，其特征在于：第一积分延时模块(2)包括稳压二极管D2、继电器J1、电阻R8和与正供电线连接的第一积分电路；第一积分电路与继电器J1的引脚1连接，稳压二极管D1和电阻R1的结点与继电器J1的引脚2连接，正供电线通过导线与继电器J1的引脚3连接；继电器J1的引脚6连接电阻R8后输出告警信号2；继电器J1的引脚7与正供电线连接，继电器J1的引脚8连接稳压二极管D2后与第二积分延时模块(3)连接，继电器J1的引脚8和稳压二极管D2的连接点接地。

4.根据权利要求3所述的一种冲击电流抑制模块的监测电路，其特征在于：继电器J1的引脚7与正供电线连接后的引线上通过导线连接有电阻R10，电阻R10串联有电阻R11，电阻R11并联有稳压二极管D6；电阻R11的一端与稳压二极管D6阳极结点的引线连接有场效应管Q5，并和场效应管Q5的源极连接，电阻R11的另一端与稳压二极管D6阴极结点的引线与场效应管Q5的栅极连接，场效应管Q5的漏极连接有电阻R9后输出正电压，场效应管Q5和电阻R9的结点通过导线输出告警信号1。

5.根据权利要求4所述的一种冲击电流抑制模块的监测电路，其特征在于：第一积分电路包括电阻R3和电容C2；电阻R3一端与正供电线连接，其另一端与继电器J1的引脚1连接；电容C2并联有稳压二极管D3，稳压二极管D3的阴极和电容C2的一端分别连接在电阻R3和继电器J1的连接线上，稳压二极管D3的阳极和电容C2的另一端连接后接地；稳压二极管D2与电阻R3和继电器J1的连接线连接后与第二积分延时模块连接。

6.根据权利要求5所述的一种冲击电流抑制模块的监测电路，其特征在于：第二积分延时模块(3)包括场效应管Q4、场效应管Q3、场效应管Q2、稳压二极管D5、电阻R6的一端、电容C3；场效应管Q4的漏极与电阻R3和继电器J1的连接线连接，场效应管Q4的源极与负供电线连接；场效应管Q2的源极、稳压二极管D5的阳极、电阻R6的一端、电容C3一端均与负供电线连接，场效应管Q2的漏极、稳压二极管D5的阴极、电阻R6的另一端、电容C3另一端通过导线依次连接；场效应管Q4的栅极与场效应管Q2的栅极连接，继电器J1的引脚6和负供电线之间依次连接有电阻R5和电阻R7，电阻R5和电阻R7的结点与场效应管Q4和场效应管Q2结点连接；电阻R6的另一端连接电阻R4后接地；场效应管Q3的栅极与电阻R6和电容C3结点的引线连接，场效应管Q3的源极与负供电线连接，场效应管Q3的漏极接地。