[发明专利]输出通道漏电流检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路设计技术领域，具体是指一种应用于工业控制系统、安全信号系统等系统中的输出通道漏电流检测电路。

背景技术

在工业控制系统和安全信号系统（应用于航空电子、铁路信号、核电等行业）中，系统对受控设备的控制通常通过输出通道来完成，控制器通过开关输出通道来实现对外部受控信号的开启和关闭。

如图1所示，是常见的一种输出通道电路设计结构，该电路由控制器1、固体继电器2、漏电流回检电路3三部分组成。由于固体继电器2有潜在的关断阻抗变小故障模式。在这种故障模式下，即使关闭输出通道，输出通道上也会有一定大小的电流输出，这种在通道关闭时仍然存在的电流称为漏电流。

在工业控制系统和安全信号系统中，往往需要防范这种漏电流输出，保证漏电流输出不超过设定的阈值，否则可能导致错误的输出而造成严重后果。因而图1所示的输出通道电路设计结构中必须包含其中漏电流回检电路3的部分，用于及时发现输出通道的漏电流故障并及时报警和维护。

漏电流检测电路通常需要有较高的灵敏度以检测毫安（mA）级的小电流；同时漏电流检测电路需要具有良好的隔离性能以满足应用的需要。目前，公知的漏电流检测电路（如电流感应线圈漏电流检测电路等）往往有电路复杂、所占体积（或面积）大、成本高等缺点。同时，当主干路正常输出电流时，部分漏流检测电路还存在对正常输出电压分压较大的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种输出通道漏电流检测电路，它可以进行毫安级漏电流的可靠检测，同时满足电路体积小、结构较简单和较低成本的要求。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种输出通道漏电流检测电路，包括：漏电流检测电阻、正常电流输出稳压管、检测电路阈值调整稳压管、检测电路限流电阻、和检测输出隔离器件，所述漏电流检测电阻串联接入输出通道回路中；正常电流输出稳压管与漏电流检测电阻并联连接；检测电路阈值调整稳压管、检测电路限流电阻、和检测输出隔离器件串联连接后与漏电流检测电阻并联连接。

本发明的有益效果在于：电路设计简单，只采用少数种类的元件，低成本。电路所占体积（面积）小，十分适合应用于多输出通道的系统中，电路的漏电流检测阈值易于调整，可调整稳压管及电阻来调节电路对毫安级电流的灵敏度，本电路对输出电路的分压取决于稳压管的稳压值和光耦的正向工作电压，在主干路正常输出较大电流时，其压降最大不会超过稳压管的稳压值。

正常电流输出稳压管和检测电路阈值调整稳压管可以采用一个或多个与电流方向反向的稳压管。

正常电流输出稳压管和检测电路阈值调整稳压管可以采用一个或多个的与电流方向正向的二极管。

正常电流输出稳压管和检测电路阈值调整稳压管可以采用一个或多个与电流方向反向的稳压管和一个或多个的与电流方向正向的二极管的组合。

所述检测输出隔离器件为固体继电器或者光耦隔离器件。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是一种常见的控制系统输出通道电路设计结构示意图；

图2是本发明的输出通道漏电流检测电路的原理图。

图3是本发明的一个实施例电路的原理图。

附图标记说明：1控制器，2固体继电器，3漏电流回检电路，4漏电流检测电阻，5正常电流输出稳压管，6检测电路阈值调整稳压管，7检测电路限流电阻，8检测输出隔离器件。

具体实施方式

本发明提供一种输出通道漏电流检测电路，该电路能够应用于包括但并不局限于安全信号系统、工业控制系统等领域。

本发明输出通道漏电流检测电路的技术方案是：如图2所示，由漏电流检测电阻4、正常电流输出稳压管5、检测电路阈值调整稳压管6、检测电路限流电阻7、和检测输出隔离器件8组成。

漏电流检测电阻4串联接入输出通道回路中；正常电流输出稳压管5与漏电流检测电阻4并联连接；检测电路阈值调整稳压管6、检测电路限流电阻7、和检测输出隔离器件8串联连接后与漏电流检测电阻4并联连接。

根据设计参数的需要，正常电流输出稳压管5和检测电路阈值调整稳压管6可以采用多种不同的实现方法。采用一个或多个与电流方向反向的稳压管、或者采用一个或多个的与电流方向正向的二极管、或者采用前二者的组合。输出隔离器件8为固体继电器或者光耦隔离器件。