微控制器控制的電流環(huán)路AFE保護分析

摘要：電流分流在一個(gè)孤立的0 -20mA的電流環(huán)精密電阻器模擬前端，可快速保護熔斷器或自動(dòng)限流開(kāi)關(guān)。所示的電路，不像開(kāi)關(guān)提供了一個(gè)選項，記錄故障事件微處理器控制。該電路包括一個(gè)比較器(MAX9910)，一個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器(MAX6706)微處理器主管，D型觸發(fā)器，一個(gè)或非門(mén)，或門(mén)，以及固態(tài)繼電器。

　　0 -20mA電流環(huán)仍是工業(yè)應用通信的可靠手段。對于系統，其中包括一個(gè)高精密的模擬前端(AFE)，目前的分流電阻器也必須是一個(gè)穩定和高精密設備。精密分流，他們可以由一個(gè)偶然的直接連接到電流回路電源損壞。然后，您必須更換分流和重新校準系統。為了避免這種犧牲，考慮圖1微控制器控制的保護電路。

　　圖1。該電路保護隔離模擬電流環(huán)前面一結束(AFE)的。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們不會(huì )顯示IC2的，IC4的，IC5，和IC6連接電源和地(5維索和GNDiso)。

　　一個(gè)分流可以用快速熔斷器保護，通過(guò)限制或關(guān)閉自動(dòng)切換與循環(huán)，然后打開(kāi)后，在指定時(shí)間回本，即。圖1方法提供了對這些方法的幾個(gè)優(yōu)勢。

　　這比保險絲保護更快。圖1中最慢的設備(IC1的)要求比500μs少關(guān)掉。它提供了一個(gè)更高的精度不低于閾值開(kāi)關(guān)保險絲，當然就沒(méi)有保險絲更換。不像“開(kāi)關(guān)自動(dòng)重試客”的保護，它提供了微控制器控制保護電路，再加上一個(gè)選項，記錄事件，從而提供一個(gè)保護電路被調用的記錄。

　　此外，圖1保護已幾乎沒(méi)有影響對外匯局：輸入電流小于30pA，到IC2的緩沖區感謝，并上的IC1的電阻小于2Ω。沒(méi)有額外的隔離數據通道或微控制器的I / O端口是必要的。為了避免在系統安裝或修復受損，循環(huán)關(guān)閉電后也當沒(méi)有通電。在實(shí)施保護算法是一個(gè)電源失效比較器和看門(mén)狗電路，如在IC3的(MAX6706)可獨立輸出，具有D型觸發(fā)器(IC6)在一起。在上電時(shí)的觸發(fā)器是在復位狀態(tài)，電流環(huán)路是開(kāi)放的，從駕駛的或非門(mén)(IC4的)IC3的原因是高層次的復位信號。在第一次低到高的SCK線(xiàn)，由IC3的的廢物處置條例輸出上升沿設置觸發(fā)器和拉通過(guò)固態(tài)繼電器電流(IC1的)，從而連接輸入到循環(huán)。

　　在一個(gè)循環(huán)電流過(guò)載(即大于約二十七毫安)，從電源失效比較器(上IC3的公共財政條例)高級別會(huì )議復位觸發(fā)器和關(guān)閉IC1的。到IC5大門(mén)下，微控制器只看到“一”在MISO輸出，這意味著(zhù)過(guò)流保護。要切換再次循環(huán)，微控制器必須停止在至少2.4秒SCK線(xiàn)。接著(zhù)，下一個(gè)低到高在SCK過(guò)渡重新連接電流回路。