[发明专利]一种带锁存的故障检测电路及其实现方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种故障检测电路。

背景技术

故障检测电路用于判断输入信号是否在正常范围内，如果是，则表明输入信号正常，输出第一状态；如果否，则表明输入信号发生了故障，输出第二状态。通过将故障检测电路的输出信号连接到保护电路、报警电路等即可在故障发生时执行后续操作。

最简单的一种故障检测电路就是比较器，输入信号和参考信号作为比较器的两个比较对象。例如，正常情况下输入信号小于或等于参考信号，此时比较器输出低电平。一旦发生故障而使得输入信号大于参考信号，此时比较器就输出高电平。

某些故障检测电路具有锁存功能，即某一时刻输入信号发生故障，则该故障检测电路从该时刻起始终输出表征故障状态的信号，即使后一时刻该故障已经解除。直至有解锁信号输入该故障检测电路，其才改为输出表征正常状态的信号。目前的故障检测电路为实现锁存功能，一般采用触发器，例如D触发器、RS触发器等。

授权公告号CN202353177U、授权公告日2012年7月25日的实用新型专利公开了一种过压保护电路，由分压电路、比较触发电路、看门狗电路、锁存电路、硬件输出保护电路组成。其中的锁存电路是由两个与非门组成的RS触发锁存电路。

授权公告号CN202444242U、授权公告日2012年9月19日的实用新型专利公开了一种过流保护电路，由过流锁存电路、模块保护逻辑电路、与门关断电路组成。其中的过流锁存电路包括由两个与非门所组成的RS锁存器（其文字介绍为与门，但图片显示为与非门符号）。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种带锁存的故障检测电路。为此，本申请还要提供所述带锁存的故障检测电路的实现方法。

为解决上述技术问题，本申请带锁存的故障检测电路为：输入信号连接到比较器的正输入端，参考电压通过电阻连接到比较器的负输入端，比较器输出状态判定信号；或者，输入信号通过电阻连接到比较器的负输入端，参考电压通过电阻连接到比较器的正输入端，比较器输出状态判定信号；

三极管一为NPN型，其基极通过电阻连接比较器的输出端，集电极连接比较器的负输入端，发射极接地；

三极管二也为NPN型，其基极通过电阻接收解锁信号，集电极连接三极管一的基极，发射极接地；

所述状态判定信号为高电平时将三极管一导通；

所述解锁信号为高电平脉冲信号，其为高电平时将三极管二导通。

本申请带锁存的故障检测电路的实现方法是，当比较器的正输入端电压大于负输入端电压时，其输出高电平；否则输出低电平；

第一种情况：正常状态下的输入信号小于参考电压，将输入信号接到比较器的正输入端，参考电压通过电阻接到比较器的负输入端；

第一阶段为正常状态，输入信号小于参考电压，解锁信号为低电平，比较器输出低电平，三极管一截止，三极管二截止；

第二阶段为故障发生状态，当输入信号大于参考电压，且解锁信号保持低电平，则比较器改为输出高电平，三极管一导通，比较器负输入端的电平被拉到地，三极管二仍截止；

第三阶段为故障锁存状态，当输入信号小于参考电压，且解锁信号保持低电平，则比较器仍输出高电平，三极管一仍然导通，故障状态被锁存，三极管二仍截止；

第四阶段为解锁状态，当输入信号小于参考电压，且解锁信号出现至少一个高电平脉冲，三极管二导通，三极管一截止，比较器改为输出低电平；当解锁信号为低电平后，三极管二也截止，回到第一阶段；

第二种情况：正常状态下的输入信号大于参考电压，将输入信号通过电阻接到比较器的负输入端，参考电压通过电阻接到比较器的正输入端；

第一阶段为正常状态，输入信号大于参考电压，解锁信号为低电平，比较器输出低电平，三极管一截止，三极管二截止；

第二阶段为故障发生状态，当输入信号小于参考电压，且解锁信号保持低电平，则比较器改为输出高电平，三极管一导通，比较器负输入端的电平被拉到地，三极管二仍截止；

第三阶段为故障锁存状态，当输入信号大于参考电压，且解锁信号保持低电平，则比较器仍输出高电平，三极管一仍然导通，故障状态被锁存，三极管二仍截止；

第四阶段为解锁状态，当输入信号大于参考电压，且解锁信号出现至少一个高电平脉冲，三极管二导通，三极管一截止，比较器改为输出低电平；当解锁信号为低电平后，三极管二也截止，回到第一阶段。