双向供电自恢复过流超温度保护装置

摘要

一种对低压直流电机保护的双向供电自恢复过流超温度保护装置。通过双向供电可实现电机的正转与反转，经相位判别，比较放大器时时检测电机的工作电流，电流与温度大于设定值后，比较放大器电路翻转，输出高电位，经逻辑电路触发计时器，根据设定延迟时间驱动电平控制，使对应的MOSFET管关断，利用互锁彻底关断对应反向的MOSFET管，避免因电机堵转过流、短路与温度升高，不仅延长了电机的使用寿命，同时也确保由于电机温度升高给周边的设备造成不必要的损坏。

权利要求

1.一种双向供电自恢复过流超温度保护装置，在保护回路中，比较放大器IC3-1、三极管V15、三极管V10、三极管V9解除二进制计数器IC1复位，三极管V14、三极管V12、三极管V18、三极管V19依次连接至MOSFET管Q1，比较放大器IC3-2、三极管V17、三极管V10、三极管V9解除二进制计数器IC1复位，三极管V16、三极管V13、三极管V18、三极管V19依次连接至MOSFET管Q1，比较放大器IC4-1、三极管V5、三极管V10、三极管V9解除二进制计数器IC1复位，三极管V3、三极管V1、三极管V8依次连接至MOSFET管Q4，比较放大器IC4-2、三极管V6、三极管V10、三极管V9解除二进制计数器IC1复位，三极管V4、三极管V2、三极管V8依次连接至MOSFET管Q4，其特征是：端子1、二极管D5正极、二极管D8负极、比较放大器IC3-1的8脚、电阻R37一端、三极管V3的e极、三极管V4的e极、三极管V5的e极、三极管V6的e极、比较放大器IC4-2的4脚、电阻R14一端、电阻R16一端、MOSFET管Q3的D极、电阻R18一端、电阻R40一端、电阻R43一端、三极管V19的e极与MOSFET管Q1的S极相连，二极管D5负极、二极管D6负极、可调电阻RP1固定端1脚、电阻R1一端、比较放大器IC2的8脚、三极管V9的e极、三极管V10的e极、二进制计数器IC1的16脚、电容C2一端与电阻R29一端相连，二极管D6正极、二极管D7负极、二极管D12负极、端子3与二极管D4正极相连，可调电阻RP1固定端3脚、可调电阻RP1可调端2脚、比较放大器IC2的6脚与热敏电阻NTC一端相连，电阻R1另一端、比较放大器IC2的5脚与电阻R2一端相连，三极管V9的c极、二进制计数器IC1的12脚与电阻R22一端相连，三极管V9的b极、三极管V10的c极与电阻R23一端相连，二进制计数器IC1的11脚与电阻R24一端相连，电阻R24另一端、电阻R25一端、电容C1一端与三极管V11的c极相连，电阻R25另一端与二进制计数器IC1的10脚相连，电容C1另一端与二进制计数器IC1的9脚相连，三极管V11的b极与电阻R26一端相连，电阻R26另一端、二极管D9负极与二极管D10负极相连，二极管D9正极、三极管V1的c极、三极管V2的c极与二极管D3正极相连，二极管D10正极、三极管V12的c极、三极管V13的c极与二极管D11正极相连，二进制计数器IC1的3脚、三极管V13的e极与三极管V2的e极相连，二进制计数器IC1的7脚、三极管V12的e极与三极管V1的e极相连，三极管V12的b极与电阻R27一端相连，电阻R27另一端与三极管V14的c极相连，三极管V14的b极与电阻R33一端相连，三极管V13的b极与电阻R28一端相连，电阻R28另一端与三极管V16的c极相连，三极管V16的b极与电阻R35一端相连，三极管V10的b极、电阻R29另一端、电阻R30一端、电阻R31一端、电阻R6一端与电阻R7一端相连，电阻R30另一端与三极管V15的c极相连，三极管V15的b极与电阻R32一端相连，电阻R32另一端、电阻R33另一端与比较放大器IC3-1的1脚相连，比较放大器IC3-1的3脚、电阻R37另一端、比较放大器IC3-2的5脚与电阻R38一端相连，比较放大器IC3-1的2脚与可调电阻RP4可调端2脚相连，电阻R31另一端与三极管V17的c极相连，三极管V17的b极与电阻R34一端相连，电阻R34另一端、电阻R35另一端与比较放大器IC3-2的7脚相连，比较放大器IC3-2的6脚与可调电阻RP5可调端2脚相连，二极管D11负极与电阻R36一端相连，电阻R36另一端、电阻R39一端与三极管V18的b极相连，三极管V18的c极与电阻R41一端相连，电阻R41另一端、电阻R40另一端与三极管V19的b极相连，三极管V19的c极、MOSFET管Q1的G极与电阻R42一端相连，MOSFET管Q1的D极与MOSFET管Q2的D极相连，MOSFET管Q2的G极、三极管V20的c极与电阻R44一端相连，三极管V20的b极与电阻R43另一端相连，三极管V20的e极、MOSFET管Q2的S极、MOSFET管Q4的D极、电阻R21一端、电阻R45一端、电阻R47一端与端子2相连，电阻R45另一端与可调电阻RP4固定端1脚相连，可调电阻RP4固定端3脚与电阻R46一端相连，电阻R47另一端与可调电阻RP5固定端1脚相连，可调电阻RP5固定端

3脚与电阻R48一端相连，电阻R39另一端与二极管D1负极相连，二极管D1正极、比较放大器IC2的7脚与二极管D2正极相连，二极管D2负极与电阻R3一端相连，电阻R3另一端、电阻R12一端与三极管V8的b极相连，三极管V8的e极、MOSFET管Q4的S极、三极管V7的e极与MOSFET管Q3的S极相连，二极管D3负极与电阻R12另一端相连，三极管V1的b极与电阻R4一端相连，电阻R4另一端与三极管V3的c极相连，三极管V3的b极与电阻R9一端相连，电阻R6另一端与三极管V5的c极相连，三极管V5的b极与电阻R8一端相连，电阻R8另一端、电阻R9另一端与比较放大器IC4-1的1脚相连，比较放大器IC4-1的3脚、电阻R20一端、比较放大器IC4-2的5脚与电阻R21另一端相连，比较放大器IC4-1的2脚与可调电阻RP2可调端2脚相连，三极管V2的b极与电阻R5一端相连，电阻R5另一端与三极管V4的c极相连，三极管V4的b极与电阻R11一端相连，电阻R7另一端与三极管V6的c极相连，三极管V6的b极与电阻R10一端相连，电阻R10另一端、电阻R11另一端与比较放大器IC4-2的7脚相连，比较放大器IC4-2的6脚与可调电阻RP3可调端2脚相连，比较放大器IC4-1的8脚、电阻R13一端、电阻R15一端、电阻R17一端、电阻R19一端、电阻R20另一端与二极管D4负极相连，电阻R13另一端与可调电阻RP2固定端1脚相连，可调电阻RP2固定端3脚与电阻R14另一端相连，电阻R15另一端与可调电阻RP3固定端

1脚相连，可调电阻RP3固定端3脚与电阻R16另一端相连，电阻R17另一端、三极管V7的c极与MOSFET管Q3的G极相连，三极管V7的b极与电阻R18另一端相连，电阻R19另一端、三极管V8的c极与MOSFET管Q4的G极相连，二极管D8正极、二极管D7正极、热敏电阻NTC另一端、电阻R2另一端、比较放大器IC2的4脚、电阻R22另一端、电阻R23另一端、三极管V11的e极、二进制计数器IC1的8脚与电容C2另一端相连，三极管V14的e极、三极管V15的e极、三极管V16的e极、三极管V17的e极、比较放大器IC3-2的4脚、电阻R38另一端、三极管V18的e极、二极管D12正极、电阻R42另一端、电阻R44另一端、电阻R46另一端与电阻R48另一端相连。

说明书

双向供电自恢复过流超温度保护装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种对低压直流电机工作电流与温度的保险装置，尤其是避免电机发生堵转、过流、短路与超温度给电机造成的损害，实现电机在保护后经过再次供电恢复电机的各种保护功能的双向供电自恢复过流超温度保护装置。

背景技术

[0002] 目前，公知的应用在低压直流电机上的保护器件是PTC，但其保护动作时间慢，受环境温度影响大，相同电流在低温下动作时间就更长，高温环境中动作时间就快，随着环境温度上升，PTC的耐流也在下降，无法实现恒定耐流值，工作不稳定，保护动作次数有限，一般能达到100～200次重复使用，随着动作次数的增加，PTC内阻逐渐增大，内阻的增大也影响电机的转速与输出动力。现在还没有一种在高低温环境中内阻与耐流不变，动作次数达50,000次以上还能正常重复使用的低压直流电机保护器件。

发明内容

[0003] 为了克服现有的低压直流电机保护动作时间慢，环境温度影响大，相同电流在低温下动作时间长，高温环境中动作时间快，随着环境温度上升耐流下降，无法实现恒定耐流值，保护动作次数有限，随着动作次数的增加，PTC内阻逐渐增大的不足，本发明提供一种双向供电自恢复过流超温度保护装置，该双向供电自恢复过流超温度保护装置不仅在高低温环境中内阻与耐流不变，而且经集成IC后过流、短路、温度保护与动作时间精准，动作次数达100,000次重复使用，由于保护动作时间快也延长了电机的使用寿命，电机在保护后经过再次供电可恢复电机的各种保护功能。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在保护装置电路中，正向电流由两只P沟道MOSFET管开关控制，反向电流由两只N沟道MOSFET管开关控制，当电流从1端流向2端的正向电流时，由比较放大器IC3-1的2、3脚电位比较检测短路电流，当比较放大器IC3-1发生翻转后1脚输出高电位，经三极管V15、V10与V9解除二进制计数器IC1复位，二进制计数器IC1开始计时，再经三极管V14与V12连通计时输出回路，计时到，由三极管V18与V19导通拉高MOSFET管Q1的G极电位，MOSFET管Q1截止，断开了电机的供电回路，此时1端高电位，2端低电位，三极管V7导通使MOSFET管Q3可靠截止形成互锁，防止正向漏电流；比较放大器IC3-2的5、6脚电位比较检测电机堵转电流，也就是过电流，当比较放大器IC3-2发生翻转后7脚输出高电位，经三极管V17、V10与V9解除二进制计数器IC1复位，二进制计数器IC1开始计时，再经三极管V16与V13连通计时输出回路，计时到，由三极管V18与V19导通拉高MOSFET管Q1的G极电位，MOSFET管Q1截止，断开了电机的供电回路，此时1端高电位，2端低电位，三极管V7导通使MOSFET管Q3可靠截止形成互锁，防止正向漏电流。当电流从2端流向1端反向电流时，由比较放大器IC4-1的2、3脚电位比较检测短路电流，当比较放大器IC4-1发生翻转后
1脚输出高电位，经三极管V5、V10与V9解除二进制计数器IC1复位，二进制计数器IC1开始计时，再经三极管V3与V1连通计时输出回路，计时到，由三极管V8导通拉低MOSFET管Q4的G极电位，MOSFET管Q4截止，断开了电机的供电回路，此时2端高电位，1端低电位，三极管V20导通使MOSFET管Q2可靠截止形成互锁，防止反向漏电流；比较放大器IC4-2的5、6脚电位比较检测电机堵转电流，也就是过电流，当比较放大器IC4-2发生翻转后7脚输出高电位，经三极管V6、V10与V9解除二进制计数器IC1复位，二进制计数器IC1开始计时，再经三极管V4与V2连通计时输出回路，计时到，由三极管V8导通拉低MOSFET管Q4的G极电位，MOSFET管Q4截止，断开了电机的供电回路，此时2端高电位，1端低电位，三极管V20导通使MOSFET管Q2可靠截止形成互锁，防止反向漏电流。比较放大器IC2的5、6脚电位比较检测，当温度升高，热敏电阻NTC阻值降低，比较放大器IC2发生翻转7脚输出高电位，正向供电时三极管V18与V19导通拉高MOSFET管Q1的G极电位，MOSFET管Q1截止，断开了电机的供电回路，此时1端高电位，2端低电位，三极管V7导通使MOSFET管Q3可靠截止形成互锁，防止正向漏电流；反向供电时三极管V8导通拉低MOSFET管Q4的G极电位，MOSFET管Q4截止，断开了电机的供电回路，此时2端高电位，1端低电位，三极管V20导通使MOSFET管Q2可靠截止形成互锁，防止反向漏电流。3端为公共端。

[0005] 本发明的有益效果是，保护装置在高低温环境中内阻与耐流不变，经集成IC后过流、短路、温度保护与动作时间精准，动作次数达100,000次重复使用，不仅避免了电机堵转过流与温度升高，延长了电机的使用寿命，同时也确保由于电机温度升高给周边的设备造成不必要的损坏，保证电机的转速与输出动力。

附图说明

[0006] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0007] 附图1是本发明的电路原理图。

[0008] 附图：1～3.端子，R1～R48.电阻，RP1～RP5.可调电阻，NTC.热敏电阻，C1、C2.电容，D1～D12.二极管，V1～V20.三极管，Q1～Q4.MOSFET管，IC1.二进制计数器，IC2、IC3-1、IC3-2、IC4-1、IC4-2.比较放大器。

具体实施方式

[0009] 在图1中，端子1、二极管D5正极、二极管D8负极、比较放大器IC3-1的8脚、电阻R37一端、三极管V3的e极、三极管V4的e极、三极管V5的e极、三极管V6的e极、比较放大器IC4-2的4脚、电阻R14一端、电阻R16一端、MOSFET管Q3的D极、电阻R18一端、电阻R40一端、电阻R43一端、三极管V19的e极与MOSFET管Q1的S极相连，二极管D5负极、二极管D6负极、可调电阻RP1固定端1脚、电阻R1一端、比较放大器IC2的8脚、三极管V9的e极、三极管V10的e极、二进制计数器IC1的16脚、电容C2一端与电阻R29一端相连，二极管D6正极、二极管D7负极、二极管D12负极、端子3与二极管D4正极相连，可调电阻RP1固定端3脚、可调电阻RP1可调端2脚、比较放大器IC2的6脚与热敏电阻NTC一端相连，电阻R1另一端、比较放大器IC2的5脚与电阻R2一端相连，三极管V9的c极、二进制计数器IC1的12脚与电阻R22一端相连，三极管V9的b极、三极管V10的c极与电阻R23一端相连，二进制计数器IC1的11脚与电阻R24一端相连，电阻R24另一端、电阻R25一端、电容C1一端与三极管V11的c极相连，电阻R25另一端与二进制计数器IC1的10脚相连，电容C1另一端与二进制计数器IC1的9脚相连，三极管V11的b极与电阻R26一端相连，电阻R26另一端、二极管D9负极与二极管D10负极相连，二极管D9正极、三极管V1的c极、三极管V2的c极与二极管D3正极相连，二极管D10正极、三极管V12的c极、三极管V13的c极与二极管D11正极相连，二进制计数器IC1的3脚、三极管V13的e极与三极管V2的e极相连，二进制计数器IC1的7脚、三极管V12的e极与三极管V1的e极相连，三极管V12的b极与电阻R27一端相连，电阻R27另一端与三极管V14的c极相连，三极管V14的b极与电阻R33一端相连，三极管V13的b极与电阻R28一端相连，电阻R28另一端与三极管V16的c极相连，三极管V16的b极与电阻R35一端相连，三极管V10的b极、电阻R29另一端、电阻R30一端、电阻R31一端、电阻R6一端与电阻R7一端相连，电阻R30另一端与三极管V15的c极相连，三极管V15的b极与电阻R32一端相连，电阻R32另一端、电阻R33另一端与比较放大器IC3-1的1脚相连，比较放大器IC3-1的3脚、电阻R37另一端、比较放大器IC3-2的5脚与电阻R38一端相连，比较放大器IC3-1的2脚与可调电阻RP4可调端2脚相连，电阻R31另一端与三极管V17的c极相连，三极管V17的b极与电阻R34一端相连，电阻R34另一端、电阻R35另一端与比较放大器IC3-2的7脚相连，比较放大器IC3-2的6脚与可调电阻RP5可调端2脚相连，二极管D11负极与电阻R36一端相连，电阻R36另一端、电阻R39一端与三极管V18的b极相连，三极管V18的c极与电阻R41一端相连，电阻R41另一端、电阻R40另一端与三极管V19的b极相连，三极管V19的c极、MOSFET管Q1的G极与电阻R42一端相连，MOSFET管Q1的D极与MOSFET管Q2的D极相连，MOSFET管Q2的G极、三极管V20的c极与电阻R44一端相连，三极管V20的b极与电阻R43另一端相连，三极管V20的e极、MOSFET管Q2的S极、MOSFET管Q4的D极、电阻R21一端、电阻R45一端、电阻R47一端与端子2相连，电阻R45另一端与可调电阻RP4固定端1脚相连，可调电阻RP4固定端3脚与电阻R46一端相连，电阻R47另一端与可调电阻RP5固定端1脚相连，可调电阻RP5固定端3脚与电阻R48一端相连，电阻R39另一端与二极管D1负极相连，二极管D1正极、比较放大器IC2的7脚与二极管D2正极相连，二极管D2负极与电阻R3一端相连，电阻R3另一端、电阻R12一端与三极管V8的b极相连，三极管V8的e极、MOSFET管Q4的S极、三极管V7的e极与MOSFET管Q3的S极相连，二极管D3负极与电阻R12另一端相连，三极管V1的b极与电阻R4一端相连，电阻R4另一端与三极管V3的c极相连，三极管V3的b极与电阻R9一端相连，电阻R6另一端与三极管V5的c极相连，三极管V5的b极与电阻R8一端相连，电阻R8另一端、电阻R9另一端与比较放大器IC4-1的1脚相连，比较放大器IC4-1的3脚、电阻R20一端、比较放大器IC4-2的5脚与电阻R21另一端相连，比较放大器IC4-1的2脚与可调电阻RP2可调端2脚相连，三极管V2的b极与电阻R5一端相连，电阻R5另一端与三极管V4的c极相连，三极管V4的b极与电阻R11一端相连，电阻R7另一端与三极管V6的c极相连，三极管V6的b极与电阻R10一端相连，电阻R10另一端、电阻R11另一端与比较放大器IC4-2的7脚相连，比较放大器IC4-2的6脚与可调电阻RP3可调端2脚相连，比较放大器IC4-1的8脚、电阻R13一端、电阻R15一端、电阻R17一端、电阻R19一端、电阻R20另一端与二极管D4负极相连，电阻R13另一端与可调电阻RP2固定端1脚相连，可调电阻RP2固定端3脚与电阻R14另一端相连，电阻R15另一端与可调电阻RP3固定端
1脚相连，可调电阻RP3固定端3脚与电阻R16另一端相连，电阻R17另一端、三极管V7的c极与MOSFET管Q3的G极相连，三极管V7的b极与电阻R18另一端相连，电阻R19另一端、三极管V8的c极与MOSFET管Q4的G极相连，二极管D8正极、二极管D7正极、热敏电阻NTC另一端、电阻R2另一端、比较放大器IC2的4脚、电阻R22另一端、电阻R23另一端、三极管V11的e极、二进制计数器IC1的8脚与电容C2另一端相连，三极管V14的e极、三极管V15的e极、三极管V16的e极、三极管V17的e极、比较放大器IC3-2的4脚、电阻R38另一端、三极管V18的e极、二极管D12正极、电阻R42另一端、电阻R44另一端、电阻R46另一端与电阻R48另一端相连。