專利名稱：三線制電流輸出變送器保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三線制電流變送器端口保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
電流輸出類型的變送器廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)，其作用是將某些傳感器的信號(hào) (一般是電壓信號(hào))進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)4-20MA的電流信號(hào)。該種類的變送器的工 作原理一般是先進(jìn)行電壓信號(hào)放大，在輸出級(jí)進(jìn)行電壓至電流轉(zhuǎn)換。輸出級(jí)一般是由晶 體三極管或場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的，實(shí)際應(yīng)用電路簡(jiǎn)圖見圖l。 該電路的保護(hù)機(jī)理如下
二極管D1與D2是鉗位二極管，保證電流輸出端的電平處于GND-0.7V VCC+0.7V之 間，二極管D4的作用是防止電源反接，Rl是限流電阻。該電路有以下缺點(diǎn)
1. 電路中引入電阻R1做限流，阻值太大會(huì)影響負(fù)載能力，太小限流效果差，由于 功率比較大，相應(yīng)的體積也比較大，不利于產(chǎn)品的小型化，所以電阻R1通常不用。
2. 當(dāng)電源正端接在圖1中GND位置，電源負(fù)端接在圖1中VCC位置，信號(hào)端接在圖 1中I0UT端時(shí)(電源反接現(xiàn)象)，此時(shí)流經(jīng)二極管D2及電阻R1的電流比較大，同時(shí)負(fù)載 端的檢測(cè)電阻如果比較小，則有可能導(dǎo)致二極管D2或負(fù)載電阻損壞。
3. 當(dāng)電源正端接在圖1中GND位置，電源負(fù)端接在圖1中I0UT位置，信號(hào)端接在圖 1中VCC端時(shí),此時(shí)相當(dāng)于電源直接短路(假設(shè)電阻R1阻值很小或者沒有安裝)，導(dǎo)致二 極管D2過流損壞。
所以，傳統(tǒng)的保護(hù)電路存在不合理之處，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀而提供一種結(jié)構(gòu)更加合理 實(shí)用、可以對(duì)變送器的電源及輸出線進(jìn)行全方位保護(hù)的三線制電流輸出變送器保護(hù)電路
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為 一種三線制電流輸出變送器保護(hù)
電路,其包括有接在變送器電源端和電流輸出端、電流輸出端與地GND之間依次連接有 鉗位二極管D1和D2，電源端與VCC端的變送器接線端之間連接有防止電源反接的二極管D4,其特征在于另有P溝道增強(qiáng)型的小信號(hào)M0S管Ql，將管Ql的源極S接到變送器輸出 級(jí)的電流輸出端，柵極G接地GND，漏極D與作為電流輸出的變送器接線端串聯(lián)有隔離 作用的二極管D3。
作為改進(jìn)，所述的小信號(hào)M0S管Ql選用S0T-23封裝的管子，以有代替限流電阻， 減小了線路板面積。
作為改進(jìn)，所述的二極管D3選用耐壓值大于電路工作電壓值的肖特基二極管，它 對(duì)電流輸出的負(fù)載能力影響很小。
最后，所述的二極管D3在負(fù)載能力余量足夠條件下，二極管D3也可以選用普通 整流型二極管，以降低成本。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1采用小信號(hào)M0S管如S0T-23封裝代替限流電阻，減小了線路板面積； 2當(dāng)電源反接時(shí)，Ves=0，管Q1處于截止?fàn)顟B(tài)，電路中無電流回路，保護(hù)了變送器及 電源的安全；
3當(dāng)電源正端接在GND位置，電源負(fù)端接在IOUT位置，信號(hào)端接在VCC端時(shí)，Ves〉=0, 管Q1同樣處于截止?fàn)顟B(tài)，電路中無電流回路，所以保護(hù)了變送器及電源的安全； 因此電路更加合理實(shí)用，可以對(duì)變送器的電源及輸出線進(jìn)行全方位保護(hù)。


圖l為傳統(tǒng)的電路圖； 圖2為本發(fā)明改進(jìn)后的電路圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
針對(duì)上述不足，本發(fā)明可以對(duì)變送器的電源及輸出線進(jìn)行全方位的保護(hù)，原理簡(jiǎn)圖 見圖2。
本發(fā)明的技術(shù)方案中， 一種三線制電流輸出變送器保護(hù)電路,其包括有接在變送器電 源端和電流輸出端、電流輸出端與地GND之間依次連接有鉗位二極管Dl和D2，電源端與 VCC端的變送器接線端之間連接有防止電源反接的二極管D4，其發(fā)明的關(guān)鍵之處在于將 限流電阻去掉，換成P溝道增強(qiáng)型的小信號(hào)MOS管Ql，將管Ql的源極S接到變送器輸 出級(jí)的輸出端，柵極G接地，漏極D與變送器接線端串聯(lián)有隔離二極管D3。正常工作時(shí)， Vcs〈=-2V,管Ql處于導(dǎo)通狀態(tài)，4-20mA電流流經(jīng)管Ql與二極管D3，由于管Ql的導(dǎo)通電 阻很小(可以低于1Q) ， 二極管D3選用肖特基二極管，對(duì)電流輸出的負(fù)載能力影響很 小。元件選用本電路中，元件的選擇余地很大，選擇M0S管時(shí)，盡量選用開啟電壓(Vcs) 低，導(dǎo)通電阻低的器件，L電流大于200mA即可，如負(fù)載能力余量足夠，二極管D3還可 以選用普通整流型二極管，如1N4000系列。注意選用肖特基二極管時(shí)，其耐壓值不能低 于電路的工作電壓值，如24V系統(tǒng)，要保證耐壓30V以上。
該電路的優(yōu)點(diǎn)如下
1采用小信號(hào)MOS管(SOT-23封裝)代替限流電阻，減小了線路板面積。 2當(dāng)電源反接時(shí)，Ves〈0, M0S管Q1處于截止?fàn)顟B(tài)，電路中無電流回路，保護(hù)了變送 器及電源的安全。
3當(dāng)電源正端接在圖2中GND位置，電源負(fù)端接在圖2中I0UT位置，信號(hào)端接在圖2中 VCC端時(shí)，Ves〈0， M0S管Q1同樣處于截止?fàn)顟B(tài)，電路中無電流回路，所以保護(hù)了變送器及 電源的安全。
權(quán)利要求
1、一種三線制電流輸出變送器保護(hù)電路，其包括有接在變送器電源端和電流輸出端、電流輸出端與地GND之間依次連接有鉗位二極管D1和D2，電源端與VCC端的變送器接線端之間連接有防止電源反接的二極管D4，其特征在于另有P溝道增強(qiáng)型的小信號(hào)MOS管Q1，將管Q1的源極S接到變送器輸出級(jí)的電流輸出端，柵極G接地GND，漏極D與作為電流輸出的變送器接線端串聯(lián)有隔離作用的二極管D3。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三線制電流輸出變送器保護(hù)電路，其特征在于所述的小 信號(hào)M0S管Ql選用SOT-23封裝的管子。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三線制電流輸出變送器保護(hù)電路，其特征在于所述的二 極管D3選用耐壓值大于電路工作電壓值的肖特基二極管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三線制電流輸出變送器保護(hù)電路，其特征在于所述的二 極管D3在負(fù)載能力余量足夠條件下，二極管D3選用普通整流型二極管。
全文摘要
一種三線制電流輸出變送器保護(hù)電路，其包括有接在變送器電源端和電流輸出端、電流輸出端與地GND之間依次連接有鉗位二極管D1和D2，電源端與VCC端的變送器接線端之間連接有防止電源反接的二極管D4，其特征在于另有P溝道增強(qiáng)型的小信號(hào)MOS管Q1，將管Q1的源極S接到變送器輸出級(jí)的電流輸出端，柵極G接地GND，漏極D與作為電流輸出的變送器接線端串聯(lián)有隔離作用的二極管D3，其結(jié)構(gòu)更加合理實(shí)用，可以對(duì)變送器的電源及輸出線進(jìn)行全方位保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H11/00GK101667728SQ20081012081
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者張德強(qiáng), 梅科達(dá) 申請(qǐng)人:寧波柯力電氣制造有限公司