[实用新型]一种数字化硬件保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气自动化控制领域，特别涉及一种数字化硬件保护电路。

背景技术

为了防止重大事故的发生，机车牵引变流器中均设置了数字化硬件保护电路。当所述牵引变流器中的工作信号，例如电压或电流等，超过预先设定的阀值电压时，数字化硬件保护电路中的执行单元动作，切断工作电路，从而防止重大事故的发生。

参见图1，该图为现有技术中数字化硬件保护电路的原理图。

数字化硬件保护电路主要包括电压比较器。电压比较器是一种用来比较输入电压和参考电压的电路元件。记所述输入电压为U_in，所述参考电压为U_ref。所述U_in加于电压比较器的同向输入端(+)。所述U_ref加于所述电压比较器的反向输入端(-)。所述U_ref可以是正值，也可以是负值。当所述U_in小于所述U_ref时，电压比较器输出端输出逻辑低电平。当所述U_in大于所述U_ref时，电压比较器输出端输出逻辑高电平。将电压比较器输出端从一个电平跳变到另一个电平的相应输出电压称为门限电压或阀值电压，记为U_th，U_th＝U_ref。

传感器将牵引变流器中工作信号转换为电压信号，作为所述电压比较器的U_in。将所述U_in与预先设定的容许阀值进行比较。所述容许阀值即为所述U_ref。当所述U_in大于所述U_ref时，电压比较器输出端输出高电平，执行单元动作，切断工作电路，从而防止重大事故的发生。

参见图2，该图为现有技术中电阻分压的数字化硬件保护电路的原理图。

现有的数字化硬件保护电路中的阀值电压是通过电阻分压进行设置的。数字化硬件保护电路主要由一个电压比较器和两个分压电阻组成。第一分压电阻R₁的一端接电源电压Vdc，另一端接电压比较器的反向输入端(-)。第二分压电阻R₂的一端接所述电压比较器的反向输入端(-)，另一端接地。

由电阻分压原理可得，所述阀值电压即参考电压为U_ref。

Uref=R2R1+R2×Vdc]]>

由此可见，只要选取合适的分压电阻即可得到需要的阀值电压。

但是，不同的阀值电压需要选择不同的分压电阻，而且一旦设置好所述分压电阻，所述阀值电压的后续调整极为不便。从而造成数字化硬件保护电路不能通用。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种数字化硬件保护电路，该数字化硬件保护电路可以方便设置阀值电压，并且具有通用性。

本实用新型提供一种数字化硬件保护电路，包括：阀值电压设置单元、电压比较器和执行单元；

所述阀值电压设置单元，用于生成阀值电压，发送所述阀值电压至所述电压比较器的反向输入端；

所述电压比较器，用于比较正向输入端的输入电压和所述阀值电压，当所述输入电压大于所述阀值电压时，所述电压比较器输出逻辑高电平至执行单元；

所述执行单元，用于接到所述逻辑高电平后动作。

优选地，所述数字化硬件保护电路还包括模数转换单元，所述模数转换单元的输入端连接所述电压比较器的反向输入端，用于将所述阀值电压转换成数字电压，输出至所述阀值电压设置单元；所述阀值电压设置单元还用于检测所述数字电压与发送到电压比较器的阀值电压是否一致，如果否，则发出故障报警信息。

优选地，所述阀值电压设置单元包括数字阀值电压设置单元和数模转换单元；

所述数字阀值电压设置单元，用于设置数字阀值电压；

所述数模转换单元，用于将所述数字阀值电压转换为模拟阀值电压。