1.本实用新型属于电路保护领域，具体涉及一种交直流电流功放开路指示电路。
背景技术：2.目前高精度交直流电流功放大多采用模拟电路设计，由于电流源在正常使用时是不允许开路的，但是由于存在用户遗漏接线的现象以及可能发生的负载断路，电流功放存在损坏的风险，所以将上述情况所造成的电流功放开路实时地指示出来十分有必要。
技术实现要素：3.本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种交直流电流功放开路指示电路，实时地检测电流功放的开路现象，且适用于交流和直流两种电流功放，便于电流功放开路的指示，避免电流功放损坏。本实用新型的具体技术方案如下：
4.一种交直流电流功放开路指示电路，包括阻抗隔离电路、绝对值电路、比较电路、光隔离电路、指示电路；
5.所述阻抗隔离电路、绝对值电路、比较电路、光隔离电路、指示电路依次连接；
6.所述阻抗隔离电路用于将交直流电流功放的输出电流转电压回采信号进行隔离并将隔离后的信号输入至绝对值电路；
7.所述绝对值电路用于对隔离后的信号取绝对值输出至比较电路；所述比较电路用于将绝对值电路输出的信号与设置的阈值电压比较，并将比较得到的信号输入光隔离电路；所述光隔离电路用于对比较电路输出的信号进行光电隔离，并且根据比较电路的输出结果控制指示电路的指示状态；所述指示电路用于根据比较电路的输出结果在交直流电流功放开路时指示交直流电流功放开路的状态。
8.优选地，所述阻抗隔离电路包括运算放大器u2b，所述运算放大器u2b的正输入端与电阻r8的一端连接；所述电阻r8的另一端与交直流电流功放的输出电流转电压回采信号连接；所述运算放大器u2b的负输入端与电阻r1的一端连接；所述电阻r1的另一端与运算放大器u2b的的输出端连接；所述运算放大器u2b的负电源端分别与电源-15v、电容c1的一端连接；所述电容c1的另一端接地；
9.所述运算放大器u2b的正电源端分别与电源+15v、电容c3的一端连接；所述电容c3的另一端接地。
10.优选地，所述绝对值电路包括运算放大器u4a、运算放大器u5b；所述运算放大器u2b的输出端与电阻r7的一端连接；所述电阻r7的另一端分别与运算放大器u4a的负输入端、电阻r4的一端、电阻r10的一端连接；所述运算放大器u4a的正输入端接地；所述电阻r4的另一端分别与二极管d1的阳极、电阻r5的一端连接；所述电阻r10的另一端分别与二极管d2的阴极、运算放大器u5b的正输入端连接；所述运算放大器u4a的输出端分别与二极管d1的阴极、二极管d2的阳极连接；
11.所述电阻r5的另一端分别与电阻r6的一端、运算放大器u5b的负输入端连接；
12.所述运算放大器u5b的负电源端与电源-15v连接；所述运算放大器u5b的正电源端与电源+15v连接；
13.所述电阻r6的另一端与运算放大器u5b的输出端连接。
14.优选地，所述运算放大器u5b和运算放大器u2b选择ada4522-2arz运算放大器。
15.优选地，所述运算放大器u4a选择ada4522-2运算放大器。
16.优选地，所述比较电路包括比较器u1；所述比较器u1的第二引脚通过电阻r9与运算放大器u5b的输出端连接；所述比较器u1的第三引脚连接基准电压信号cocp_ref，所述比较器u1的第八引脚分别与电容c2的一端、电源+15v连接；所述比较器u1的第四引脚接地。
17.优选地，所述比较器u1选择lm393比较器。
18.优选地，所述光隔离电路包括光耦u3；所述光耦u3的第一引脚与电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与电源+15v连接，所述光耦u3的第三引脚与所述比较器u1第一引脚连接，所述光耦u3的第六引脚与指示电路连接，并作为开路保护信号ia_kl输出，所述光耦u3的第四引脚接地。
19.优选地，所述光耦u3选择hcpl-181-060e光耦。
20.优选地，所述指示电路包括发光二极管cr1；所述发光二极管cr1的阳极与电阻r2的一端连接，所述电阻r2的另一端与电源+3.3v连接；所述发光二极管cr1的阴极与光耦u3的第六引脚连接。
21.本实用新型的有益效果为： 本实用新型提供了一种交直流电流功放开路指示电路，包括阻抗隔离电路、绝对值电路、比较电路、光隔离电路、指示电路；本实用新型通过阻抗隔离电路对交直流电流功放的输出电流转电压回采信号进行隔离，通过绝对值电路对隔离后的信号取绝对值，使得隔离后的信号最终以正电压波形输出至比较电路，通过比较电路与设置的阈值电压比较，得到比较结果，并通过光隔离电路是否导通，进而控制指示电路是否点亮，如此得到交直流电流功放是否开路的状态，当交直流电流功放开路时指示电路的发光二极管直接点亮，如此能够实时直观的知晓交直流电流功放开路的状态。不管是直流功放还是交流功放，本实用新型设置绝对值电路保证输出的电路最后以正电压波形输出，适用交直流功放，通过发光二极管指示交直流功放的开路状态，直观，实现了实时检测。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
23.图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和
ꢀ“
包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
26.还应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
27.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
28.如图1所示，本实用新型的具体实施方式提供了一种交直流电流功放开路指示电路，包括阻抗隔离电路、绝对值电路、比较电路、光隔离电路、指示电路；
29.所述阻抗隔离电路、绝对值电路、比较电路、光隔离电路、指示电路依次连接；
30.所述阻抗隔离电路用于将交直流电流功放的输出电流转电压回采信号进行隔离并将隔离后的信号输入至绝对值电路；
31.所述绝对值电路用于对隔离后的信号取绝对值输出至比较电路；所述比较电路用于将绝对值电路输出的信号与设置的阈值电压比较，并将比较得到的信号输入光隔离电路；所述光隔离电路用于对比较电路输出的信号进行光电隔离，并且根据比较电路的输出结果控制指示电路的指示状态；所述指示电路用于根据比较电路的输出结果在交直流电流功放开路时指示交直流电流功放开路的状态。
32.其中，阻抗隔离电路包括运算放大器u2b，所述运算放大器u2b的正输入端与电阻r8的一端连接；所述电阻r8的另一端与交直流电流功放的输出电流转电压回采信号连接；所述运算放大器u2b的负输入端与电阻r1的一端连接；所述电阻r1的另一端与运算放大器u2b的的输出端连接；所述运算放大器u2b的负电源端分别与电源-15v、电容c1的一端连接；所述电容c1的另一端接地；
33.所述运算放大器u2b的正电源端分别与电源+15v、电容c3的一端连接；所述电容c3的另一端接地。
34.绝对值电路包括运算放大器u4a、运算放大器u5b；所述运算放大器u2b的输出端与电阻r7的一端连接；所述电阻r7的另一端分别与运算放大器u4a的负输入端、电阻r4的一端、电阻r10的一端连接；所述运算放大器u4a的正输入端接地；所述电阻r4的另一端分别与二极管d1的阳极、电阻r5的一端连接；所述电阻r10的另一端分别与二极管d2的阴极、运算放大器u5b的正输入端连接；所述运算放大器u4a的输出端分别与二极管d1的阴极、二极管d2的阳极连接；
35.所述电阻r5的另一端分别与电阻r6的一端、运算放大器u5b的负输入端连接；
36.所述运算放大器u5b的负电源端与电源-15v连接；所述运算放大器u5b的正电源端与电源+15v连接；
37.所述电阻r6的另一端与运算放大器u5b的输出端连接。
38.比较电路包括比较器u1；所述比较器u1的第二引脚通过电阻r9与运算放大器u5b的输出端连接；所述比较器u1的第三引脚连接基准电压信号cocp_ref，所述比较器u1的第
八引脚分别与电容c2的一端、电源+15v连接；所述比较器u1的第四引脚接地。
39.光隔离电路包括光耦u3；所述光耦u3的第一引脚与电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与电源+15v连接，所述光耦u3的第三引脚与所述比较器u1第一引脚连接，所述光耦u3的第六引脚与指示电路连接，并作为开路保护信号ia_kl输出，所述光耦u3的第四引脚接地。
40.指示电路包括发光二极管cr1；所述发光二极管cr1的阳极与电阻r2的一端连接，所述电阻r2的另一端与电源+3.3v连接；所述发光二极管cr1的阴极与光耦u3的第六引脚连接。
41.其中，运算放大器u5b和运算放大器u2b选择ada4522-2arz运算放大器。运算放大器u4a选择ada4522-2运算放大器。比较器u1选择lm393比较器。光耦u3选择hcpl-181-060e光耦。
42.本实用新型的工作原理如下：
43.本实用新型的输入为交直流电流功放输出端口的电压信号ia_out，本实用新型的输出信号为所述的开路保护信号ia_kl。
44.电流功放开路时，由于电流功放输出回路断开，电流功放输出端口的电压为正电源或者负电源或者输出在正负电源之间来回振荡的方波。由于所述电压信号ia_out的能量较弱，不经过处理直接将所述电压信号ia_out接入后级电路会影响该电压的幅值，因此将所述电压信号ia_out输入给具有高阻输入低阻输出的阻抗隔离电路实现对所述电压波形不变、幅值不变、相位不变的复制并输出给后级的绝对值电路，绝对值电路实现了对输入电压信号ia_out取绝对值的功能，即将输入的0v以上的电压信号ia_out直接输出，将输入的0v以下的负电压波形镜像翻转为正电压波形后输出，且所述输出送比较电路，由于电流功放开路时，所述电压信号ia_out的电压幅值与正负电源的电压值相同，通过将阈值电压设置为低于正负电源电压的适当值，可以使得当电流功放开路以后，所述绝对值电路输出的电平超过预设的阈值电压，比较电路中的比较器u1输出低电平，光耦u3导通，因此指示电路的发光二极管cr1会亮起。
45.电流功放正常工作时，由于电流功放输出回路闭合，电流功放输出端口的电压为输出电流经过负载所产生的电源电压，该电压经过阻抗隔离电路后以电压波形不变、幅值不变、相位不变的方式输出给后级的绝对值电路，绝对值电路实现了对输入电压信号取绝对值的功能，即将输入的0v以上的电压信号ia_out直接输出，将输入的0v以下的负电压波形镜像翻转为正电压波形后输出，且所述输出送比较电路，由于电流功放正常工作时，所述电压信号ia_out的幅值低于所述阈值电压，因此绝对值电路输出的电压不会高于所述阈值电压，比较电路中的比较器u1输出高电平，光耦u3不导通，因此指示电路的发光二极管cr1熄灭。
46.通过以上技术方案，本实用新型采用运算放大器u2b、u4a、u5b、比较器u1、光耦u3以及发光二极管cr1及其它外围器件构成的电路能够实现交直流电流功放开路指示。
47.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对
每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
48.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。
49.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
技术特征：1.一种交直流电流功放开路指示电路，其特征在于：包括阻抗隔离电路、绝对值电路、比较电路、光隔离电路、指示电路；所述阻抗隔离电路、绝对值电路、比较电路、光隔离电路、指示电路依次连接；所述阻抗隔离电路用于将交直流电流功放的输出电流转电压回采信号进行隔离并将隔离后的信号输入至绝对值电路；所述绝对值电路用于对隔离后的信号取绝对值输出至比较电路；所述比较电路用于将绝对值电路输出的信号与设置的阈值电压比较，并将比较得到的信号输入光隔离电路；所述光隔离电路用于对比较电路输出的信号进行光电隔离，并且根据比较电路的输出结果控制指示电路的指示状态；所述指示电路用于根据比较电路的输出结果在交直流电流功放开路时指示交直流电流功放开路的状态。2.根据权利要求1所述的一种交直流电流功放开路指示电路，其特征在于：所述阻抗隔离电路包括运算放大器u2b，所述运算放大器u2b的正输入端与电阻r8的一端连接；所述电阻r8的另一端与交直流电流功放的输出电流转电压回采信号连接；所述运算放大器u2b的负输入端与电阻r1的一端连接；所述电阻r1的另一端与运算放大器u2b的输出端连接；所述运算放大器u2b的负电源端分别与电源-15v、电容c1的一端连接；所述电容c1的另一端接地；所述运算放大器u2b的正电源端分别与电源+15v、电容c3的一端连接；所述电容c3的另一端接地。3.根据权利要求2所述的一种交直流电流功放开路指示电路，其特征在于：所述绝对值电路包括运算放大器u4a、运算放大器u5b；所述运算放大器u2b的输出端与电阻r7的一端连接；所述电阻r7的另一端分别与运算放大器u4a的负输入端、电阻r4的一端、电阻r10的一端连接；所述运算放大器u4a的正输入端接地；所述电阻r4的另一端分别与二极管d1的阳极、电阻r5的一端连接；所述电阻r10的另一端分别与二极管d2的阴极、运算放大器u5b的正输入端连接；所述运算放大器u4a的输出端分别与二极管d1的阴极、二极管d2的阳极连接；所述电阻r5的另一端分别与电阻r6的一端、运算放大器u5b的负输入端连接；所述运算放大器u5b的负电源端与电源-15v连接；所述运算放大器u5b的正电源端与电源+15v连接；所述电阻r6的另一端与运算放大器u5b的输出端连接。4.根据权利要求3所述的一种交直流电流功放开路指示电路，其特征在于：所述运算放大器u5b和运算放大器u2b选择ada4522-2arz运算放大器。5.根据权利要求3所述的一种交直流电流功放开路指示电路，其特征在于：所述运算放大器u4a选择ada4522-2运算放大器。6.根据权利要求3所述的一种交直流电流功放开路指示电路，其特征在于：所述比较电路包括比较器u1；所述比较器u1的第二引脚通过电阻r9与运算放大器u5b的输出端连接；所述比较器u1的第三引脚连接基准电压信号cocp_ref，所述比较器u1的第八引脚分别与电容c2的一端、电源+15v连接；所述比较器u1的第四引脚接地。7.根据权利要求6所述的一种交直流电流功放开路指示电路，其特征在于：所述比较器u1选择lm393比较器。8.根据权利要求6所述的一种交直流电流功放开路指示电路，其特征在于：所述光隔离
电路包括光耦u3；所述光耦u3的第一引脚与电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与电源+15v连接，所述光耦u3的第三引脚与所述比较器u1第一引脚连接，所述光耦u3的第六引脚与指示电路连接，并作为开路保护信号ia_kl输出，所述光耦u3的第四引脚接地。9.根据权利要求8所述的一种交直流电流功放开路指示电路，其特征在于：所述光耦u3选择hcpl-181-060e光耦。10.根据权利要求8所述的一种交直流电流功放开路指示电路，其特征在于：所述指示电路包括发光二极管cr1；所述发光二极管cr1的阳极与电阻r2的一端连接，所述电阻r2的另一端与电源+3.3v连接；所述发光二极管cr1的阴极与光耦u3的第六引脚连接。
技术总结本实用新型属于电路保护领域，本实用新型提供了一种交直流电流功放开路指示电路，包括阻抗隔离电路、绝对值电路、比较电路、光隔离电路、指示电路；本实用新型通过阻抗隔离电路对交直流电流功放的输出电流转电压回采信号进行隔离，通过绝对值电路对隔离后的信号取绝对值，使得隔离后的信号最终以正电压波形输出至比较电路，通过比较电路与设置的阈值电压比较，得到比较结果，并通过光隔离电路是否导通，进而控制指示电路是否点亮，如此得到交直流电流功放是否开路的状态，当交直流电流功放开路时指示电路的发光二极管直接点亮，如此能够实时直观的知晓交直流电流功放开路的状态。时直观的知晓交直流电流功放开路的状态。时直观的知晓交直流电流功放开路的状态。
技术研发人员：周柯 王晓明 李肖博 林翔宇 习伟 宋益 李文伟 彭博雅
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：2022.01.12
技术公布日：2022/7/5
