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限流開關(guān)。所示的電路，不像開關(guān)提供了一個選項，記錄故障事件微處理器控制。該電路包括一個比較器(MAX9910)，一個看門狗定時器(MAX6706)微處理器主管，D型觸發(fā)器，一個或非門，或門，以及固態(tài)繼電器。

　　0 -20mA電流環(huán)仍是工業(yè)應(yīng)用通信的可靠手段。對于系統(tǒng)，其中包括一個高精密的模擬前端(AFE)，目前的分流電阻器也必須是一個穩(wěn)定和高精密設(shè)備。精密分流，他們可以由一個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(tǒng)。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(jié)束(AFE)的。為簡單起見，我們不會顯示IC2的，IC4的，IC5，和IC6連接電源和地(5維索和GNDiso)。

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

　　這比保險絲保護更快。圖1中最慢的設(shè)備(IC1的)要求比500μs少關(guān)掉。它提供了一個更高的精度不低于閾值開關(guān)保險絲，當(dāng)然就沒有保險絲更換。不像“開關(guān)自動重試客”的保護，它提供了微控制器控制保護電路，再加上一個選項，記錄事件，從而提供一個保護電路被調(diào)用的記錄。

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

　　在一個循環(huán)電流過載(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)高級別會議復(fù)位觸發(fā)器和關(guān)閉IC1的。到IC5大門下，微控制器只看到“一”在MISO輸出，這意味著過流保護。要切換再次循環(huán)，微控制器必須停止在至少2.4秒SCK線。接著，下一個低到高在SCK過渡重新連接電流回路。