[实用新型]一种基于CPLD的电流监控电路

权利要求书

1.一种基于CPLD的电流监控电路，其特征在于：包括电流输入模块（1）、放大模块（2）、电压采集及阈值设置模块（3）、比较模块（4）、过流判断模块（5）和电流输出控制模块（6）；

所述电流输入模块（1）包括电流传感器U1、电容C1、电容C2；被监测的直流信号DC1输入至U1的输入端+IP；U1的电源端VCC接+5V电源，电容C1一端与U1的电源端VCC和+5V电源间节点相连，另一端接地gnd；电容C2一端与U1的过滤器端FLITER相连，另一端接地gnd，电流传感器U1的接地端GND端接地gnd；

所述放大模块（2）包括运算放大器U2、电阻R1、电阻R2；所述运算放大器U2的同向输入端V+与电流输入模块（1）中电流传感器U1的电压输出端VOUT相连，U2的反向输入端V-通过电阻R1接地gnd，电阻R2的一端与电阻R1和U2的反向输入端V-间的节点相连，另一端接U2的输出端OUT，U2的电源端VCC接+5V电源，U2的接地端GND接地gnd；

所述比较模块（4）包括电压比较器U3、电阻R3-6、电容C3；所述电压比较器U3的反向输入端1N-通过电阻R3与放大模块（2）中的运算放大器U2的输出端OUT相连，U3的正向输入端1N+通过电阻R4与电压采集及阈值设置模块（3）的输出端相连，电压采集及阈值设置模块（3）的输入端与电阻R3和U2的输出端OUT间的节点相连，U3的正向输入端1N+与电阻R4间的节点通过电阻R5接地gnd，电容C3的一端接地gnd，另一端与电阻R3和U3的正向输入端1N+间的节点相连，U3的正电源端VCC+接+5V电源，负电源端VCC-接地gnd，U3的输出端OUT通过电阻R6接+5V电源；

所述过流判断模块（5）包括CPLD+FPGA模块U4和晶振X1，所述CPLD+FPGA模块U4的输入端与比较模块（4）中电压比较器U3的输出端OUT相连，晶振X1与U4相连；

所述电流输出控制模块（6）包括三极管Q1、二极管D1、继电器KT和电阻R7；所述电阻R7一端与过流判断模块（5）中CPLD+FPGA模块U4的输出端相连，另一端与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的发射极接地gnd，三极管Q1的集电极通过继电器KT接+28V电源，二极管D1的正极与三极管Q1的集电极相连，二极管D1的负极接+28V电源；电流输入模块（1）中电流传感器U1的输出端-IP通过继电器KT的常闭开关S1将被监测的直流信号输出到后级用电设备。

2.根据权利要求1所述的一种基于CPLD的电流监控电路，其特征在于：一种基于CPLD的电流监控电路中设置故障指示模块（7），所述故障指示模块（7）包括发光二极管LED和电阻R8；所述发光二极管LED正极与过流判断模块（5）中CPLD+FPGA模块U4的输出端相连，发光二极管LED负极通过电阻R8接地gnd。

3.根据权利要求2所述的一种基于CPLD的电流监控电路，其特征在于：所述CPLD+FPGA模块U4中CPLD内部生产的symbol包括用于接收晶振X1输入的clk信号端，清零信号端clr，用于接收电压比较器U3输出信号的使能信号端en，以及输出信号端outclk。

4.根据权利要求3所述的一种基于CPLD的电流监控电路，其特征在于：所述CPLD+FPGA模块U4中CPLD设置计数器，通过计数器设置防止继电器上电抖动的延迟。

5.根据权利要求1所述的一种基于CPLD的电流监控电路，其特征在于：所述电流传感器U1选用线性电流传感器ACS712ELCTR-20A-T。

6.根据权利要求1所述的一种基于CPLD的电流监控电路，其特征在于：所述运算放大器U2选用四运算放大芯片LM124。

7.根据权利要求1所述的一种基于CPLD的电流监控电路，其特征在于：所述电压比较器U3选用四电压比较器LM339。

8.根据权利要求1所述的一种基于CPLD的电流监控电路，其特征在于：所述电压采集及阈值设置模块（3）为微控制器或计算机。

9.根据权利要求1所述的一种基于CPLD的电流监控电路，其特征在于：所述电流输出控制模块（6）中三极管Q1选用硅小功率开关三极管3DK9D，二极管D1选用高速开关二极管1N4148，继电器KT选用JQX-106M型继电器。