本申請涉及一種電路技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種光耦輸入保護電路。

背景技術(shù)：

目前常見的輸入信號檢測電路中，通常通過光電耦合器隔離后再傳入內(nèi)部電路，這樣在實現(xiàn)對高頻干擾信號的過濾作用的同時，實現(xiàn)不同電氣模塊之間的電氣隔離。但是這樣的電路依然存在一個問題：如果現(xiàn)場需要人工接線，同時存在有源/無源，低壓/高壓的不同接入信號時，對于無源或低壓的光耦輸入檢測信號輸入，一旦誤接入高壓信號后，后面的光電耦合器以及電阻就會被擊穿燒掉，這樣很可能需要更換新的控制器，使得整個過程費時費力，非常麻煩，尤其是上述電路應(yīng)用在類似電梯等工業(yè)領(lǐng)域，涉及到人身安全問題時，電路對異常工況的保護就顯得尤為重要。

針對上述問題，希望提出一種具有異常信號自我保護和異常信號撤銷自恢復(fù)，以及保護動作檢測功能的光耦輸入保護電路。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本申請公開了一種光耦輸入保護電路。

一種光耦輸入保護電路，包括信號輸入單元，輸入保護電路和光電耦合器，信號輸入單元依次與輸入保護電路、光電耦合器連接；

信號輸入單元的IN端口分別與光電耦合器連接，光電耦合輸入回路中，有二極管對反向高壓進行截止；

信號輸入單元的COM端口和內(nèi)部電路之間串聯(lián)自恢復(fù)保險絲；

信號輸入單元的IN端口分別通過二極管和內(nèi)部COM1相連；

進一步地，還包括一保護動作檢測電路，保護動作檢測電路包括光電耦合器、反向二極管和限流電阻；

進一步地，信號輸入單元是無源信號輸入；

進一步地，信號輸入單元包括若干個信號輸入端口以及一個輸入公共端接口；

進一步地，信號輸入單元的IN端口與光電耦合輸入回路中的二極管的極性方向分別始終和光電耦合器的輸入端極性方向一致；

進一步地，信號輸入單元的IN端口分別通過一正向的二極管和內(nèi)部公共端COM1相連；

進一步地，信號輸入單元的IN端口分別通過一反向的二極管和內(nèi)部公共端COM1相連；

進一步地，光耦輸入保護電路的二極管和自恢復(fù)保險絲均為耐高壓。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請一方面避免了當(dāng)誤接高壓信號到信號輸入端，使光電耦合器被燒掉導(dǎo)致電路故障所造成的維修費時費力問題；另一方面，由于接入了保護動作檢測電路，當(dāng)信號輸入單元的COM端口與任一IN端口之間有非正常的反向電壓時，電流通過自恢復(fù)保險絲和旁路二極管直接在COM和對應(yīng)的IN端口間形成回路，自恢復(fù)保險絲通過超額定電流后產(chǎn)生自熔斷(高阻)，進而保護了光電耦合器以及其他內(nèi)部電路，同時，通過保護動作檢測電路中光電耦合器的導(dǎo)通與否，可以提示當(dāng)前自恢復(fù)保險絲是否發(fā)生斷開；最后，自恢復(fù)保險絲具有可自動復(fù)原的性能，可減少產(chǎn)品的返修和服務(wù)的次數(shù)，從而降低了成本。

當(dāng)然，實施本申請的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有技術(shù)效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的限定。在附圖中：

圖1是現(xiàn)有常見的光耦輸入檢測電路。

圖2是本申請改進后的帶保護功能的光耦輸入檢測電路一。

圖3是本申請改進后的帶保護功能的光耦輸入檢測電路二。

具體實施方式

以下將配合附圖及實施例來詳細說明本申請的實施方式，藉此對本申請如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。

如圖1所示，現(xiàn)有常用的光耦輸入檢測電路，輸入信號通過光電耦合器隔離后再傳入內(nèi)部電路，在實現(xiàn)對高頻干擾信號的過濾作用的同時，實現(xiàn)不同電氣模塊之間的電氣隔離。但是這樣的電路依然存在問題：一旦介入高壓信號后，后面的光電耦合器以及電阻就會擊穿燒掉，這樣需要立即更換新的控制器，使得整個過程比較麻煩，而且費時費力。

如圖2所示，本申請改進的帶保護功能的光耦輸入檢測電路一，包括信號輸入單元，輸入保護電路和若干個光電耦合器。

信號輸入單元包括若干個IN端口和一個COM端口(公共端口)。信號輸入單元一般是無源信號，比如繼電器輸出觸點之類等。如圖2所示，正常工作時，當(dāng)信號輸入單元的IN端口(IN1～IN4)和COM端口(公共端口)短接時，此時，與對應(yīng)IN端口連接的光電耦合器輸入端導(dǎo)通，這時該光電耦合器輸出端為低電平“0”，當(dāng)信號輸入單元的IN端口(IN1～IN4)和COM端口(公共端口)斷開時，此時，與對應(yīng)IN端口連接的光電耦合器輸入端不導(dǎo)通，這時該光電耦合器輸出端為高電平“1”。

由于光電耦合器輸入端的發(fā)光源多為發(fā)光二極管，它的導(dǎo)通電流和反向擊穿電壓一般都較小，在使用時，如果有誤接入高壓信號，容易造成光電耦合器的燒毀。

輸入保護電路：通過在信號輸入單元的IN端口(IN1～IN4)分別通過一個反向耐高壓二極管(D1～D4)與一個光電耦合器的陰極輸入端連接，這樣做的目的是為了防止高壓信號通過IN端口接入光電耦合器的陰極輸入，引起光電耦合器輸入端的反向高壓擊穿；信號輸入單元的COM端口和內(nèi)部公共端COM1之間串聯(lián)一個自恢復(fù)保險絲，當(dāng)流經(jīng)公共端的電流大于保險絲的保護值時，通過保險熔斷，自動斷開公共端，保護后續(xù)電路；

還包括旁路電路：在信號輸入單元的IN端口分別通過一二極管(D11～D14)和內(nèi)部公共端COM1相連，此時，二極管為IN端口到公共端COM1的反向二極管，當(dāng)高壓信號接入公共端COM1，經(jīng)過自恢復(fù)保險絲，通過反向二極管(D11～D14)直接回到IN端口，產(chǎn)生的大短路電流直接將自恢復(fù)保險電路熔斷(高阻)，保護后續(xù)電路。

當(dāng)外部異常信號撤銷后，自恢復(fù)保險電路能夠自動恢復(fù)(低阻)，保證電路的正常工作。

進一步地，該改進電路還包括自恢復(fù)保險的保護動作檢測電路，其包括一光電耦合器、一反向二極管(D5)和限流電阻，信號輸入單元的COM端口通過一個反向二極管(反向電壓截止)與光電耦合器的陰極輸入端連接；光電耦合器的陽極輸入端通過限流電阻連接內(nèi)部電源V_DD；當(dāng)自恢復(fù)保險沒有動作時，保護動作檢測電路中的光電耦合器能夠?qū)?，這時該光電耦合器輸出端為低電平“0”，當(dāng)自恢復(fù)保險動作時，由于回路斷開，保護動作檢測電路中的光電耦合器不能夠?qū)ǎ@時該光電耦合器輸出端為高電平“1”。

控制器可以通過對保護動作檢測電路的光電耦合器輸出信號的檢測，來判斷保護動作檢測電路是否動作，并給用戶相關(guān)的提示。

下面結(jié)合實施例具體說明：

如圖2所示，實施例一：當(dāng)前IN端口任意兩個端口之間為高壓時，例如，當(dāng)V_IN1＝220V,V_IN2＝0V時，由于與IN1端口連接的二極管(D1)的反向電壓截止作用，使得整個電路不能形成回路，此時，分別與IN1端口和IN2端口連接的光電耦合器并未受到此高壓輸入的影響，使其受到保護不會被燒掉。

如圖2所示，實施例二：當(dāng)前有IN端口為高電壓，COM端口為低電壓時，例如，當(dāng)V_IN1＝220V,V_COM＝0V時，由于與IN1端口連接的二極管(D1)的反向電壓截止作用，使得整個電路不能形成回路，對應(yīng)的光電耦合器不被高壓擊穿燒掉。

如圖2所示，實施例三：當(dāng)前COM端口為高電壓，有IN端口為低電壓時，例如，當(dāng)V_IN1＝0V,V_COM＝220V時，此時，與低電壓的IN端口連接的二極管(D11)旁路導(dǎo)通，形成短路回路，自恢復(fù)保險絲(L1)熔斷，與IN端口連接的光電耦合器沒有大電流經(jīng)過，保證了所述光電耦合器不會被燒掉。保護動作檢測電路的光耦輸入端由于自恢復(fù)保險的高阻狀態(tài)，由原來的導(dǎo)通狀態(tài)切換為不能導(dǎo)通狀態(tài)，在保護動作檢測電路的光電耦合器輸出端檢測到輸出信號跳變，提示當(dāng)前自恢復(fù)保險絲發(fā)生熔斷，控制板根據(jù)這個檢測光耦的狀態(tài)變化可以檢測到自恢復(fù)保險的動作。

如圖3所示，是本申請改進的帶保護功能的光耦輸入檢測電路二，包括信號輸入單元，輸入保護電路和若干個光電耦合器。與圖2的電路相比，還有以下區(qū)別：

旁路電路：信號輸入單元的IN端口分別通過一二極管(D11～D14)和內(nèi)部公共端COM1相連，此時，二極管為IN端口到公共端COM1的正向二極管，此時公共端連接V_DD，當(dāng)?shù)蛪盒盘柾ㄟ^公共端V_DD，經(jīng)過自恢復(fù)保險電路，通過二極管(D11～D14)直接回到IN端口，保護后續(xù)電路。公共端自恢復(fù)保險電路的自恢復(fù)保險連接于IN端口和V_DD端口之間。

輸入信號光耦回路：圖2信號輸入單元的IN端口先連接反向保護二極管后再和光電耦合器的陰極連接；圖3信號輸入單元的IN端口先和光電耦合器的陽極連接，光電耦合器的陰極再連接反向保護二極管；但是以上2種電路的輸入信號光耦回路中的反向保護二極管的極性方向都和光電耦合器的輸入端極性方向一致。在具體實施時圖2的反向保護二極管在輸入信號光耦回路中的連接位置同樣可以適用于圖3。

如圖3所示，還可以通過在信號輸入單元的IN端口(IN1～IN4)分別與光電耦合器的陽極輸入端連接后又與一個反向耐高壓的二極管(D1～D4)連接。

如圖3所示，實施例四：當(dāng)前IN端口任意兩個端口之間為高壓時，例如，當(dāng)V_IN1＝220V,V_IN2＝0V時，由于與IN2端口連接的二極管(D2)的反向電壓截止作用，使得整個電路不能形成回路，此時，分別與IN1端口和IN2端口連接的光電耦合器并未受到此高壓輸入的影響，使其受到保護不會被燒掉。

如圖3所示，實施例五：當(dāng)前有IN端口為低電壓，COM端口為高電壓時，例如，當(dāng)V_IN1＝0V,V_COM＝220V時，由于與IN1端口連接的二極管(D1)的反向電壓截止作用，使得整個電路不能形成回路，對應(yīng)的光電耦合器不被高壓擊穿燒掉。

如圖3所示，實施例六：當(dāng)前COM端口為低電壓，有IN端口為高電壓時，例如，當(dāng)V_IN1＝220V,V_COM＝0V時，此時，與高電壓的IN端口連接的二極管(D11)旁路導(dǎo)通，形成短路回路，自恢復(fù)電路中的自恢復(fù)保險絲(L1)熔斷，與IN端口連接的光電耦合器沒有大電流經(jīng)過，保證了所述光電耦合器不會被燒掉。保護動作檢測電路的光耦輸入端由于自恢復(fù)保險的高阻狀態(tài)，由原來的導(dǎo)通狀態(tài)切換為不能導(dǎo)通狀態(tài)，在保護動作檢測電路的光電耦合器輸出端檢測到輸出信號跳變，提示當(dāng)前自恢復(fù)保險絲發(fā)生熔斷，控制板根據(jù)這個檢測光耦的狀態(tài)變化可以檢測到自恢復(fù)保險的動作。

在具體應(yīng)用時，用戶可以根據(jù)實際情況選擇更多端口的信號輸入單元，并不僅限于本申請中提到的此類型。

所述光耦輸入保護電路的二極管和自恢復(fù)保險絲均為耐高壓。

上述電路設(shè)計可以應(yīng)用在直流電壓或交流電壓輸入保護中。

接入電路的類型可以根據(jù)實際情況而定，沒有具體限制。

以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。