本技術(shù)涉及電子開(kāi)關(guān)，具體涉及一種霍爾電流開(kāi)關(guān)電路。

背景技術(shù)：

1、霍爾電流開(kāi)關(guān)是利用霍爾效應(yīng)檢測(cè)導(dǎo)體或?qū)Ь€的磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能，磁感應(yīng)強(qiáng)度值達(dá)到一定的程度時(shí)，霍爾電流開(kāi)關(guān)關(guān)斷或開(kāi)啟，通常用于電流安全控制裝置中。

2、現(xiàn)有的霍爾電流開(kāi)關(guān)通常采用單片機(jī)采集霍爾電壓，并通過(guò)判斷霍爾電壓的大小觸發(fā)開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟或關(guān)斷。對(duì)于利用單片機(jī)采集霍爾電壓值來(lái)計(jì)算開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)，當(dāng)導(dǎo)體或?qū)Ь€上的電流變化頻率較大時(shí)，其霍爾電壓值變化非常大，單片機(jī)在對(duì)電壓進(jìn)行采樣和計(jì)算時(shí)會(huì)導(dǎo)致計(jì)算工作量非常大，導(dǎo)致最后的開(kāi)關(guān)響應(yīng)速度較慢，且開(kāi)關(guān)的開(kāi)發(fā)成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有霍爾電流開(kāi)關(guān)響應(yīng)速度較慢，且開(kāi)關(guān)的開(kāi)發(fā)成本較高等技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種霍爾電流開(kāi)關(guān)電路。

2、本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

3、一種霍爾電流開(kāi)關(guān)電路，包括霍爾元件、霍爾激勵(lì)電源、信號(hào)放大單元、比較器、參考電源、繼電驅(qū)動(dòng)單元以及繼電器；所述霍爾元件的輸入端與所述霍爾激勵(lì)電源的輸出端電連接，所述霍爾元件的輸出端與所述信號(hào)放大單元的輸入端電連接，所述信號(hào)放大單元的輸出端與所述比較器的同相輸入端電連接，所述參考電源的輸出端與所述比較器的反相輸入端電連接，所述比較器的輸出端與所述繼電驅(qū)動(dòng)單元的輸入端電連接，所述繼電驅(qū)動(dòng)單元的輸出端與所述繼電器的電磁線圈電連接。

4、本實(shí)用新型的有益效果是：利用比較器將經(jīng)過(guò)信號(hào)放大單元放大之后的霍爾電壓與參考電源輸出的參考電壓進(jìn)行比較，當(dāng)霍爾電壓高于參考電壓，則說(shuō)明通過(guò)被測(cè)導(dǎo)線或?qū)w的電流超過(guò)預(yù)設(shè)值，其比較器輸出低電平，繼電驅(qū)動(dòng)單元在低電平的驅(qū)動(dòng)下，繼電器的線圈通電，繼電器所控制的開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)；當(dāng)霍爾電壓低于參考電壓時(shí)，通過(guò)被測(cè)導(dǎo)線或?qū)w的電流低于預(yù)設(shè)值，通過(guò)被測(cè)導(dǎo)線或?qū)w的電流在正常范圍內(nèi)，比較器輸出高電平繼電驅(qū)動(dòng)單元在高電平的驅(qū)動(dòng)下，繼電器的線圈斷電，繼電器所控制的開(kāi)關(guān)電路接通。本實(shí)用新型在整個(gè)開(kāi)關(guān)的控制過(guò)程中均涉及模擬電路，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中利用mcu或單片機(jī)等數(shù)字處理電路來(lái)采樣霍爾電壓，減少了數(shù)字電路的計(jì)算工作量，從而提高了開(kāi)關(guān)的相應(yīng)速度。

5、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。

6、進(jìn)一步，所述信號(hào)放大單元包括電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4以及運(yùn)算放大器u1；所述電阻r1的一端與所述霍爾元件的輸出端的負(fù)極電連接，所述電阻r1的另一端與所述運(yùn)算放大器u1的反相輸入端電連接，所述電阻r2的一端與所述霍爾元件的輸出端的正極電連接，所述電阻r2的另一端與所述運(yùn)算放大器u1的同相輸入端電連接；所述電阻r3的一端與所述運(yùn)算放大器u1的同相輸入端電連接，所述電阻r3的另一端接地，所述電阻r4的一端與所述運(yùn)算放大器u1的反相輸入端電連接，所述電阻r4的另一端與所述運(yùn)算放大器u1的輸出端電連接，所述運(yùn)算放大器u1的輸出端與所述比較器的同相輸入端電連接。

7、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，利用運(yùn)算放大器構(gòu)建信號(hào)放大單元，降低了設(shè)計(jì)成本。

8、進(jìn)一步，所述比較器包括電阻r5、電阻r6、電阻r7以及運(yùn)算放大器u2，所述電阻r5的一端與所述運(yùn)算放大器u1的輸出端電連接，所述電阻r5的另一端與所述運(yùn)算放大器u2的同相輸入端電連接，所述電阻r6的一端與所述參考電源的輸出端電連接，所述電阻r6的另一端與所述運(yùn)算放大器u2的反相輸入端電連接，所述電阻r7的一端與所述運(yùn)算放大器u2的電源端的正極電連接，所述電阻r7的另一端與所述運(yùn)算放大器u2的輸出端電連接，所述運(yùn)算放大器u2的電源端的正極接入電源，所述運(yùn)算放大器u2的電源端的負(fù)極接地，所述運(yùn)算放大器u2的輸出端與所述繼電驅(qū)動(dòng)單元的輸入端電連接。

9、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，采用運(yùn)算放大器和電阻等常用元器件組建比較器，能夠提高整個(gè)開(kāi)關(guān)電路的性價(jià)比。

10、進(jìn)一步，所述繼電驅(qū)動(dòng)單元包括電阻r8、電阻r9、電阻r10、三極管q1、光耦u3、電阻r11、電阻r12以及三極管q2；所述電阻r8的一端與所述運(yùn)算放大器u2的輸出端電連接，所述電阻r8的另一端分別與所述三極管q1的基極以及所述電阻r9的一端電連接，所述三極管q1的發(fā)射極以及所述電阻r9的另一端均接地，所述電阻r10的一端接入電源，所述電阻r10的另一端與所述三極管q1的集電極電連接；所述三極管q1的集電極與所述光耦u3的輸入端的陽(yáng)極電連接，所述光耦u3的輸入端的陰極接地，所述光耦u3的集電極接入電源，所述光耦u3的發(fā)射極與所述電阻r11的一端電連接，所述電阻r11的另一端分別與所述電阻r12的一端以及所述三極管q2的基極電連接，所述電阻r12的另一端以及所述三極管q2的發(fā)射極均接地，所述三極管q2的集電極與所述繼電器的電磁線圈的一端電連接，所述繼電器的電磁線圈的另一端接入電源。

11、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過(guò)三極管以及光耦驅(qū)動(dòng)繼電器，能夠利用低電壓驅(qū)動(dòng)高電壓的繼電器，同時(shí)利用光耦的電壓隔離作用提高電路的安全性能。

12、進(jìn)一步，所述參考電源包括電容c1、電阻r13、電阻r14以及穩(wěn)壓器u4，所述電容c1的一端與所述穩(wěn)壓器u4的輸入端電連接，所述穩(wěn)壓器u4的輸入端接入電源，所述電容c1的另一端接地，所述穩(wěn)壓器u4的電壓調(diào)節(jié)端分別與所述電阻r13的一端以及所述電阻r14的一端電連接，所述電阻r13的另一端接地，所述電阻r14的另一端與所述穩(wěn)壓器u4的輸出端電連接，所述穩(wěn)壓器u4的輸出端與所述電阻r6的一端電連接。

13、進(jìn)一步，所述穩(wěn)壓器u4具體為電壓穩(wěn)壓芯片，所述電壓穩(wěn)壓芯片的型號(hào)為lm317。

14、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過(guò)采用穩(wěn)壓芯片能夠提高參考電源所輸出的參考電壓的穩(wěn)定性。

15、進(jìn)一步，還包括聲音報(bào)警電路，所述聲音報(bào)警電路包括蜂鳴器驅(qū)動(dòng)單元以及蜂鳴器，所述蜂鳴器驅(qū)動(dòng)單元的輸入端與所述比較器的輸出端電連接，所述蜂鳴器驅(qū)動(dòng)單元的輸出端與所述蜂鳴器的輸入端電連接。

16、進(jìn)一步，所述蜂鳴器驅(qū)動(dòng)單元包括電阻r15、電阻r16、電阻r17以及三極管q3，所述電阻r15的一端與所述比較器的輸出端電連接，所述電阻r15的另一端與所述三極管q3的基極電連接，所述三極管q3的基極與所述電阻r16的一端電連接，所述電阻r16的另一端接地，所述三極管q3的集電極接入電源，所述三極管q3的發(fā)射極分別與所述蜂鳴器的輸入端的正極以及所述電阻r17的一端電連接，所述電阻r17的另一端以及所述蜂鳴器的輸入端的負(fù)極均接地。

17、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過(guò)設(shè)置聲音報(bào)警電路，能夠在霍爾電壓高于參考電壓時(shí)，蜂鳴器接通電源，并發(fā)出報(bào)警聲音。

18、進(jìn)一步，還包括指示燈單元，所述指示燈單元與所述比較器的輸出端電連接。

19、進(jìn)一步，所述指示燈單元包括電阻r18、電阻r19、電阻r20、三極管q4以及發(fā)光二極管d2；所述電阻r18的一端與所述比較器的輸出端電連接，所述電阻r18的另一端與所述三極管q4的基極電連接，所述電阻r19的一端與所述三極管q4的基極電連接，所述電阻r19的另一端接地，所述電阻r20的一端接入電源，所述電阻r20的另一端與所述三極管q4的集電極電連接，所述發(fā)光二極管d2的正極與所述三極管q4的集電極電連接，所述三極管q4的發(fā)射極以及所述發(fā)光二極管d2的負(fù)極均接地。

20、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過(guò)設(shè)置指示燈單元，能夠在霍爾電壓高于參考電壓時(shí)，發(fā)光二極管d2接通電源，發(fā)光二極管d2發(fā)光表示導(dǎo)線或?qū)w的電流過(guò)高或表示電磁感應(yīng)線圈k通電，繼電器動(dòng)作。