[实用新型]一种用于通信电路的过载保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信线路保护技术领域，具体地，涉及一种用于通信电路的、尤其是水表采集器的Mbus通信电路、可在电路正常或过载工况下对电路的电流进行相关调控的过载保护电路。

背景技术

MBUS作为一种主从半双工的通信技术，具有通信距离远、抗干扰能力强、供电灵活等特点，广泛应用于各种仪表的数据采集中，水表采集器的MBUS通信电路既可以作为通信线路，也可以作为供电线路，其过载或短路会对采集器乃至整个采集系统的设备都有比较严重的影响。

MBUS数据通信总线在水表数据采集中被广泛使用，该总线在进行通信的同时也为所属的从机(水表)提供电源的供应，所以对作为主机采集器的MBUS电路进行保护至关重要。

传统的MBUS主机电路的保护主要是通过限制电路的最大输出电流来实现对电路的保护作用，其电流与负载的关系如附图1所示，这种传统的输出方式在过载时，其输出的电流是最大电流值，当现场施工或其他原因造成过载或短路时， MBUS主机(采集器)一直在输出最大的电流，这样容易使主机器件发热、老化，在密封的环境下，还会因为发出的热量积累严重而烧坏采集器，更严重的是引起火灾等安全事故。

发明内容

本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于通信电路的、能在电路发生过载状况时对电路电流进行调控，并在过载状况消失时能够立刻自动投入工作的过载保护电路。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种用于通信电路的过载保护电路，包括电流输出电路、与电流输出电路输出端连接的所属从机组成的负载、与负载串联的负载电流检测电路、与负载电流检测电路输出端连接的比较电路、与比较电路输入端相连的过载电流基准模块、与比较电路输出端连接的过载保护保持控制电路以及两端分别与电流输出电路信号端和过载保护保持控制电路连接的电流输出控制电路，还包括电源模块，所述电源模块用于为过载电流基准模块、比较电路、电流输出控制电路和电流输出电路提供电源。

所述保护电路根据负载的实际情况设置负载的过载电流基准，在电源模块正常工作情况下，所述过载保护电路包含以下3种工作状态：

状态1：负载正常；负载电流检测电路检测的电流值与过载电流基准经比较电路比较判断后，比较电路持续输出“负载正常”信号，过载保护保持控制电路直通，电流输出控制电路使电流输出电路正常输出电流，维持通信的正常进行。

状态2：过载检测；当发生过载时，负载电流检测电路将检测出的负载电流输入比较电路中，与过载电流基准进行比较，比较电路输出“负载过载”信号，并经过载保护保持控制电路进行延时T₁之后，输出给电流输出控制电路，切断电流输出电路的输出电流，防止负载电流过大，烧毁电流输出电流，达到保护主机采集器的目的。

状态3：过载状态是否解除的检测；当过载持续进行时，在电流输出控制电路控制电流输出电路切断负载电流后，即相当于过载状况消失，比较电路输出“负载正常”信号，经过过载保护保持控制电路进行延时T₂之后，电流输出控制电路控制电流输出电路正常输出；但实际的过载状况并未解除，负载电流检测电路与比较电路立刻检测出负载处于过载状态，经过载保护保持控制电路进行延时T₁之后，电流输出控制电路再次切断电流输出电路的输出电流，保护主机采集器，在负载状况过载持续期间，不断反复进行该过程，直到过载解除，整个装置恢复至状态1。

在此过程中，电流输出控制电路不断控制电流输出电路正常输出电流与切断输出电流，若负载过载状况解除，则比较器不会输出“负载过载”信号，从而电流输出电流能够一直正常地为负载输出工作，使整个MBUS通信系统立刻进入正常工作状态，即状态1。

具体地，在该保护电路的状态2与状态3中，通过配置过载保护保持控制电路的延时时间T1与延时时间T2，可以有效地保护状态3中的主机采集器的电流输出电流。即在通信负载持续过载，保护电路主动检测过载是否解除的过程中， T₁为过载电流的持续时间，T2为电流输出电流切断负载电流的时间，T₁与T₂之和为一个过载状态是否解除检测的周期，因此实际负载的平均电流I_AV由式(1) 可得：

式中，I_OL为过载电流；