[发明专利]一种电流信号输出及诊断电路、故障诊断方法及系统

权利要求书

1.一种电流信号输出及诊断电路，其特征在于，包括：微控制器、电流信号输出电路、电流信号诊断电路、输出开关以及旁路开关，其中：

所述电流信号输出电路的电源输入端作为所述电流信号输出及诊断电路的输入端与配电电源相连；

所述输出开关的第二端作为所述电流信号输出及诊断电路的输出端与负载设备相连，所述负载设备的另一端接地；

所述电流信号输出电路的输出端与所述电流信号诊断电路的输入端相连；

所述电流信号诊断电路的第一输出端分别与所述输出开关和所述旁路开关相连，所述旁路开关的另一端接地；

所述微控制器的输出端与所述电流信号输出电路的输入端相连，所述微控制器控制所述电流信号输出电路输出流向所述负载设备的电流；

所述微控制器的输入端与所述电流信号诊断电路的第二输出端相连，所述微控制器实时监测所述输出电流，当监测到所述输出电流超出预设精度范围时，则所述微控制器控制所述输出开关断开和/或控制所述旁路开关闭合和/或控制所述电流信号输出电路进入故障安全状态。

2.根据权利要求1所述的电流信号输出及诊断电路，其特征在于，所述电流信号输出电路包括：数模转换电路、运算放大器、第一电阻以及晶体管，其中：

所述数模转换电路的输入端作为所述电流信号输出电路的输入端与所述微控制器的输出端相连；

所述数模转换电路的输出端与所述第一电阻的一端相连，其公共端作为所述电流信号输出电路的电源输入端与所述配电电源相连；

所述数模转换电路的输出端与所述运算放大器的同相输入端相连，所述运算放大器的反相输入端与所述晶体管的输入端相连，所述运算放大器的输出端与所述晶体管的控制端相连；

所述第一电阻的另一端与所述晶体管的输入端相连，所述晶体管的输出端作为所述电流信号输出电路的输出端与所述电流信号诊断电路的输入端相连。

3.根据权利要求2所述的电流信号输出及诊断电路，其特征在于，所述晶体管为半导体开关管。

4.根据权利要求3所述的电流信号输出及诊断电路，其特征在于，所述半导体开关管为PMOS管。

5.根据权利要求3所述的电流信号输出及诊断电路，其特征在于，所述半导体开关管PNP型晶体管。

6.根据权利要求1所述的电流信号输出及诊断电路，其特征在于，所述电流信号诊断电路包括：模数转换电路、差分放大电路以及第二电阻，其中：

所述第二电阻的第一端作为所述电流信号诊断电路的输入端与所述电流信号输出电路的输出端相连；

所述第二电阻的第二端作为所述电流信号诊断电路的第一输出端与所述输出开关和所述旁路开关相连；

所述差分放大电路的正相输入端与所述第二电阻的第一端相连，所述差分放大电路的反相输入端与所述第二电阻的第二端相连，所述差分放大电路的输出端与所述模数转换电路的输入端相连；

所述模数转换电路的输出端作为所述电流信号诊断电路的第二输出端与所述微控制器的输入端相连。

7.根据权利要求6所述的电流信号输出及诊断电路，其特征在于，所述差分放大电路使用差分放大器或仪表放大器。

8.一种故障诊断方法，其特征在于，包括：应用于上述权利要求1-7所述的电流信号输出及诊断电路，所述故障诊断方法包括：

所述微控制器实时检测所述电流信号输出诊断电路的输出电流值；

当检测所述输出电流值超过预设值时，所述微控制器控制所述输出开关断开和/或控制所述旁路开关闭合和/或控制所述电流信号输出诊断电路进入故障安全状态。

9.一种电流信号输出及诊断系统，其特征在于，包括：至少一个上述权利要求1-7任意一项所述的电流信号输出及诊断电路，其中一个所述电流信号输出及诊断电路处于工作状态，其余所述电流信号输出及诊断电路处于备用状态，其中：

处于工作状态的所述电流信号输出及诊断电路的所述微控制器控制对应的所述输出开关闭合，所述旁路开关断开，正常对外输出电流，所述微控制器实时监测输出电流值，当检测到所述输出电流值超过预设值时，控制工作状态的所述所述电流信号输出及诊断电路进入故障安全状态，所述微控制器向处于备用状态的所述电流信号输出及诊断电路的所述微控制器启动，控制处于备用状态的所述电流信号输出及诊断电路输出电流；

处于备用状态的所述电流信号输出及诊断电路的所述微控制器控制对应的所述输出开关断开，所述旁路开关闭合，不对外输出电流。