[实用新型]短路保护装置及可编程逻辑控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种短路保护装置，尤其涉及一种用于可编程逻辑控制器(以下简称PLC)中晶体管输出模块的短路保护装置，从而避免晶体管的损毁。本实用新型还提供了使用该短路保护装置的PLC。

背景技术

PLC可以通过其晶体管输出模块输出开关量信号。图1用于说明现有PLC中晶体管输出模块的电路结构示意图。如图所示，晶体管输出模块包括一个场效应晶体管V1、一个负载R_L和一个光电耦合器O1。其中，场效应晶体管V1的源级电连接于电压源V_D，其漏极电连接于负载R_L，其栅极电连接于光电耦合器O1的输出端，而光电耦合器O1的输入端可接收来自PLC的CPU(以下简称中央处理模块)的控制信号。通过设置光电耦合器O1可以实现CPU与场效应晶体管V1的电气隔离，CPU输出的控制信号通过光电耦合器O1输出至场效应晶体管V1的栅极，当场效应晶体管V1导通时，电流通过负载R_L。使用中发现，如果负载R_L短路，则流过场效应晶体管V1的电流常常会将其烧毁。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种短路保护装置，当负载短路或过流时可以关断场效应晶体管，避免其被烧毁。

本实用新型的另一个目的是提供一种PLC，避免其晶体管输出模块中的晶体管被烧毁。

本实用新型提供了一种短路保护装置，它可使连接于负载的晶体管截止，以避免该晶体管被流经负载的短路电流烧毁，它包括一个采集单元和一个判断单元。采集单元的输入端可采集流经负载的电流在晶体管上产生的电压降，其输出端可输出一个响应于流经负载的短路电流的比较信号。判断单元设有一个基准阈值，判断单元的输入端可输入比较信号，并将比较信号与基准阈值比较，判断单元的输出端可输出一个触发信号以控制晶体管截止。短路保护装置可以通过采集单元来监测晶体管中是否通过短路或过载电流，且通过判断单元延时输出触发信号以控制晶体管截止。一方面可以避免负载短路时晶体管烧毁；另一方面避免对晶体管误操作。

在短路保护装置的再一种示意性的实施方式中，采集单元包括一个光电耦合器、一个绝缘栅场效应管、一个充电电容和一个放电电阻，且晶体管是绝缘栅场效应管。绝缘栅场效应管的栅极可电连接于晶体管的栅极，绝缘栅场效应管的漏极可电连接于晶体管的漏极，绝缘栅场效应管源极可电连接于光电耦合器输入端的一极，光电耦合器输入端的另一极可电连接于晶体管的源极，光电耦合器的输出端的一极可电连接于放电电阻的一端，其输出端的另一极可电连接于短路保护装置的公共电位，充电电容的一端可电连接于放电电阻的另一端，其另一端可电连接于公共电位。

在短路保护装置的另一种示意性的实施方式中，判断单元包括一个电压比较器，该电压比较器可输入比较信号，并将比较信号与基准阈值比较，且电压比较器可输出触发信号。

本实用新型还提供了一种可编程逻辑控制器，它包括一个上述的短路保护装置，该短路保护装置的输入端可采集可编程逻辑控制器的晶体管输出模块中晶体管上的电压降，且该短路保护装置的输出端可输出一个触发信号至可编程逻辑控制器的CPU使晶体管截止。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对短路保护装置及其可编程逻辑控制器的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

图1用于说明现有PLC中晶体管输出模块的电路结构示意图。

图2用于说明短路保护装置一种示意性实施方式的结构示意图。

图3用于说明短路保护装置其他示意性实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同或结构相似但功能相同的部分。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。