一種4-20mA電流環(huán)通信端口保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種4-20mA電流環(huán)通信的端口保護(hù)電路，它與配套的電流環(huán)電路一起工作。它由2個二極管和一個PTC組成，在工業(yè)現(xiàn)場具有強(qiáng)抗干擾特性，具有自動恢復(fù)特性，電路結(jié)構(gòu)簡單，元件采購便捷，性能可靠，通過該保護(hù)電路的增加使得現(xiàn)場通信能力大大提高，具有可廣泛使用的價值。該保護(hù)電路由二極管D1、二極管D2和自恢復(fù)保險絲PTC構(gòu)成；二極管D1正極和電流源的輸出端相接，二極管D1負(fù)極和二極管D2負(fù)極相接并與負(fù)載輸入端連接，二極管D2正極和電流源的地端相接；自恢復(fù)保險絲PTC一端接負(fù)載輸出端，另一端與二極管D2正極和電流源的地端相接。
【專利說明】—種4-20mA電流環(huán)通信端口保護(hù)電路
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種4-20mA電流環(huán)通信端口保護(hù)電路，主要用于4_20mA的電流環(huán)通信端口進(jìn)行端口的保護(hù)，可實(shí)現(xiàn)對通信端口的可靠保護(hù)。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]由于在4_20mA電流環(huán)通信系統(tǒng)中，能夠有效地偵測開路狀態(tài)，并且可以依靠信號自身4mA供電電流維持工作。因此工業(yè)自動化場合大量的采用4-20mA電路環(huán)進(jìn)行模擬信號量的傳輸，信號傳輸過程中會和多種高電壓、大電流信號交叉布設(shè)，設(shè)備的干擾、串?dāng)_、電纜破損等會引起電流環(huán)路信號突變，產(chǎn)生高電壓串入，因此要求該電流環(huán)具有強(qiáng)的抗干擾特性以及自動回復(fù)特性；傳統(tǒng)的4-20mA電路一般采用專用保護(hù)芯片、濾波器方式、分段隔離變送等幾種方案，存在成本居高，材料離散影響傳輸精度等不足之處。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在不足之處，本實(shí)用新型提供了一種新型4_20mA電流環(huán)通信的端口保護(hù)電路，它與配套的電流環(huán)電路一起工作。當(dāng)電流環(huán)在傳輸過程中遭受到其它大幅度信號的干擾時，該保護(hù)電路能夠自動吸收，并能自動的斷開回路。當(dāng)故障消失或者解除后，該保護(hù)電路能自動投入通信，使通信網(wǎng)絡(luò)具有極強(qiáng)的自愈性，并使通信網(wǎng)達(dá)到最佳傳輸狀態(tài)。
[0007]本實(shí)用新型的目的是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種4_20mA電流環(huán)通信端口保護(hù)電路，該保護(hù)電路由二極管Dl、二極管D2和自恢復(fù)保險絲PTC構(gòu)成；二極管Dl正極和電流源的輸出相接，二極管Dl負(fù)極和二極管D2負(fù)極相接并與負(fù)載輸入端連接，二極管D2正極和電流源的地相接；自恢復(fù)保險絲PTC —端接電流流入端，另一端與二極管D2正極和電流源的地相接。
[0009]本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)計在于:所述自恢復(fù)保險絲PTC的動作啟動電流> 20mA。
[0010]本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)計還在于:所述二極管Dl和二極管D2采用1000V的IN4007 管。
[0011]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]本實(shí)用新型的電路設(shè)計中，由2個二極管和一個PTC組成，在工業(yè)現(xiàn)場具有強(qiáng)抗干擾特性，具有自動恢復(fù)特性，電路結(jié)構(gòu)簡單，元件采購便捷，性能可靠，通過該保護(hù)電路的增加使得現(xiàn)場通信能力大大提高，具有可廣泛使用的價值。
[0013]本實(shí)用新型的電路設(shè)計中，在電流輸出端加裝二極管Dl，防止現(xiàn)場接反弓丨起的損壞。在二極管的Dl負(fù)端和地之間跨接D2，D2的負(fù)端和Dl的負(fù)端連接后作為電流源隔離后的輸出。在電流環(huán)的輸入端和電流源的地之間連接自恢復(fù)保險絲。
[0014]本電路充分利用二極管的單相導(dǎo)電、反向高耐壓的特性，結(jié)合自恢復(fù)保險絲的特性構(gòu)建具有結(jié)構(gòu)非常巧妙、元件簡單、成本低、可靠性高、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0016]圖1為本實(shí)用新型4_20mA電流環(huán)通信端口保護(hù)電路電原理圖。
[0017]圖2為高壓直流干擾保護(hù)示意圖之一。[0018]圖3為高壓直流干擾保護(hù)示意圖之二。
[0019]圖4為高壓交流干擾保護(hù)示意圖。
[0020]【具體實(shí)施方式】:
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0022]實(shí)施例一:
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型的4_20mA電流環(huán)通信端口保護(hù)電路由二極管Dl、二極管D2和自恢復(fù)保險絲PTC構(gòu)成；二極管Dl正極和4-20mA電流源的電流輸出端相接，二極管Dl負(fù)極和二極管D2負(fù)極相接并與負(fù)載輸入端(A0+)連接，二極管D2正極和4_20mA電流源的地相接；自恢復(fù)保險絲PTC —端接負(fù)載輸出端(A0-)，另一端與二極管D2正極和4-20mA電流源的地端相接。自恢復(fù)保險絲PTC的動作啟動電流超過20mA即可。二極管Dl、D2的反向擊穿電壓可以根據(jù)干擾情況自由選取，如采用1000V的IN4007管即可。
[0024]應(yīng)用實(shí)例一:
[0025]如圖1所示，正常工作時4_20mA的電流通過Dl流出，經(jīng)過測量負(fù)載后經(jīng)PTCR回到電流源地端，構(gòu)成4-20mA的通信回路，當(dāng)外部有高壓干擾波形輸入時，以高壓直流或高壓交流來對電路進(jìn)行分析:
[0026]I，高壓直流干擾，當(dāng)高壓直流(一般為DC220V)，如圖2、圖3所示:
[0027]高壓直流干擾有兩種干擾方式:
[0028]高壓正極接入電流環(huán)的輸出，高壓負(fù)極接入電流環(huán)的輸入，如圖2。
[0029]高壓正極接入電流環(huán)的輸入，高壓負(fù)極接入電流環(huán)的輸出，如圖3。
[0030]當(dāng)高壓從正極接入此時Dl，D2分別處于高壓截止?fàn)顟B(tài)，電路處于斷路對電流環(huán)不產(chǎn)生影響；當(dāng)高壓從負(fù)極接入，此時高壓電流經(jīng)PTCR后迫使D2導(dǎo)通，此時導(dǎo)通電流較大PTCR立刻處于斷路狀態(tài)使得高壓源和電路進(jìn)行隔離。
[0031]2，高壓交流干擾，當(dāng)高壓直流(一般為AC220V)，如圖4所示:
[0032]高壓交流干擾有兩種狀態(tài):高壓正半周接入電流環(huán)的輸出和高壓負(fù)半周接入電流環(huán)的輸入。如圖4所示，當(dāng)高壓從正半周接入此時D1，D2分別處于高壓截止?fàn)顟B(tài)，電路處于斷路對電流環(huán)不產(chǎn)生影響；當(dāng)高壓負(fù)半周接入，此時高壓電流經(jīng)PTCR后迫使D2導(dǎo)通，此時導(dǎo)通電流較大PTCR立刻處于斷路狀態(tài)使得高壓源和電路進(jìn)行隔離。
【權(quán)利要求】
1.一種4-20mA電流環(huán)通信端口保護(hù)電路，其特征在于:該保護(hù)電路由二極管D1、二極管D2和自恢復(fù)保險絲PTC構(gòu)成；二極管Dl正極和電流源的輸出相接，二極管Dl負(fù)極和二極管D2負(fù)極相接并與負(fù)載輸入端連接，二極管D2正極和電流源的地相接；自恢復(fù)保險絲PTC 一端接電流流入端，另一端與二極管D2正極和電流源的地相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4-20mA電流環(huán)通信端口保護(hù)電路，其特征在于:所述自恢復(fù)保險絲PTC的動作啟動電流≤20mA。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的4-20mA電流環(huán)通信端口保護(hù)電路，其特征在于:所述二極管Dl和二極管D2采用1000V的IN4007管。
【文檔編號】H02H3/08GK203589680SQ201320655413
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】王中云 申請人:南京國高電氣自動化有限公司