一种燃油气真空锅炉MCU失控保护装置论文和设计-涂彩林

全文摘要

本实用新型公开了一种燃油气真空锅炉MCU失控保护装置，包括主控MCU、继电器JD7、继电器驱动芯片U3、保护电路，其中，保护电路包括电阻四二R42、电阻二七R27、电阻二八R28、电阻二九R29、电阻三十R30、电容十五C15、电容十六C16、电容十七C17、电容十八C18、二极管十四D14、二极管十五D15、二极管二八D28、三极管十一Q11、三极管十二Q12，本实用新型能够有效的避免CPU或MCU死机风险，同时能够避免在电路加工、转运、使用过程中，MCU本体或引脚受损的风险。

主设计要求

1.一种燃油气真空锅炉MCU失控保护装置，其特征在于：包括主控MCU、继电器JD7、继电器驱动芯片U3、保护电路，其中，保护电路包括电阻四二R42、电阻二七R27、电阻二八R28、电阻二九R29、电阻三十R30、电容十五C15、电容十六C16、电容十七C17、电容十八C18、二极管十四D14、二极管十五D15、二极管二八D28、三极管十一Q11、三极管十二Q12，所述电阻四二R42、电容十五C15、二极管十四D14、电阻二八R28、三极管十一Q11的栅极依次连接，所述二极管二八D28一端连接在电容十五C15与二极管十四D14连接线上，另一端接地，所述电阻二七R27一端连接在电阻二八R28与二极管十四D14连接线上，另一端接地，所述电容十六C16一端连接在电阻二八R28与二极管十四D14连接线上，另一端接地，所述三极管十一Q11的源极接地，所述三极管十一Q11的漏极、电阻三十R30、电容十七C17、三极管十二Q12的源极依次连接，所述电阻二九R29端连接在电阻三十R30与电容十七C17连接线上，另一端接系统电源正极，所述三极管十二Q12的栅极连接在电阻三十R30与电容十七C17连接线上，另一端接控制信号，所述三极管十二Q12的源极接系统电源正极，所述三极管十二Q12的漏极分别连接继电器JD7和继电器驱动芯片U3的VDD引脚，所述二极管十五D15一端接继电器驱动芯片U3的VDD引脚，另一端接系统电源正极，所述电容十八C18并联在二极管十五D15上，所述电阻四二R42与KC-CTL端连接，所述主控MCU与KC-CTL端连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述燃油气真空锅炉MCU失控保护装置，其特征在于：所述继电器驱动芯片U3为MC1413BDR2G芯片。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃油气真空锅炉MCU失控保护装置，属于锅炉自动控制领域。

背景技术

1.一般控制系统，MCU均会采用常规的看门狗的方式，一旦MCU死机，则停止喂狗，持续一定时间后，看门狗便会复位MCU。

2.通过看门狗监控MCU运行状态，只能对软件跑飞或进入死循环起作用，且只是让MCU从头开始工作。一旦看门狗起作用时，输出控制也会出现短暂的非预期的动作。至于MCU硬件损坏或端口损坏，现有方法则完全无效。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种燃油气真空锅炉MCU失控保护装置，通过在控制系统中，增设该保护装置，当主控MCU完全失控，甚至损坏的情况下，保护装置可以快速切断所有输出信号。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种燃油气真空锅炉MCU失控保护装置，包括主控MCU、继电器JD7、继电器驱动芯片U3、保护电路，其中，保护电路包括电阻四二R42、电阻二七R27、电阻二八R28、电阻二九R29、电阻三十R30、电容十五C15、电容十六C16、电容十七C17、电容十八C18、二极管十四D14、二极管十五D15、二极管二八D28、三极管十一Q11、三极管十二Q12，所述电阻四二R42、电容十五C15、二极管十四D14、电阻二八R28、三极管十一Q11的栅极依次连接，所述二极管二八D28一端连接在电容十五C15与二极管十四D14连接线上，另一端接地，所述电阻二七R27一端连接在电阻二八R28与二极管十四D14连接线上，另一端接地，所述电容十六C16一端连接在电阻二八R28与二极管十四D14连接线上，另一端接地，所述三极管十一Q11的源极接地，所述三极管十一Q11的漏极、电阻三十R30、电容十七C17、三极管十二Q12的源极依次连接，所述电阻二九R29端连接在电阻三十R30与电容十七C17连接线上，另一端接系统电源正极，所述三极管十二Q12的栅极连接在电阻三十R30与电容十七C17连接线上，另一端接控制信号，所述三极管十二Q12的源极接系统电源正极，所述三极管十二Q12的漏极分别连接继电器JD7和继电器驱动芯片U3的VDD引脚，所述二极管十五D15一端接继电器驱动芯片U3的VDD引脚，另一端接系统电源正极，所述电容十八C18并联在二极管十五D15上，所述电阻四二R42与KC-CTL端连接，所述主控MCU与KC-CTL端连接。

优选的：所述继电器驱动芯片U3为MC1413BDR2G芯片。

本实用新型相比现有技术，具有以下有益效果：

本实用新型能够有效的避免CPU或MCU死机风险，同时能够避免在电路加工、转运、使用过程中， MCU本体或引脚受损的风险。

附图说明

图1为继电器电路图。

图2为继电器驱动芯片示意图。

图3为保护电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

一种燃油气真空锅炉MCU失控保护装置，如图1-3所示，包括主控MCU、继电器JD7、继电器驱动芯片U3、保护电路，其中，所述继电器驱动芯片U3为MC1413BDR2G芯片，保护电路包括电阻四二R42、电阻二七R27、电阻二八R28、电阻二九R29、电阻三十R30、电容十五C15、电容十六C16、电容十七C17、电容十八C18、二极管十四D14、二极管十五D15、二极管二八D28、三极管十一Q11、三极管十二Q12，所述电阻四二R42、电容十五C15、二极管十四D14、电阻二八R28、三极管十一Q11的栅极依次连接，所述二极管二八D28一端连接在电容十五C15与二极管十四D14连接线上，另一端接地，所述电阻二七R27一端连接在电阻二八R28与二极管十四D14连接线上，另一端接地，所述电容十六C16一端连接在电阻二八R28与二极管十四D14连接线上，另一端接地，所述三极管十一Q11的源极接地，所述三极管十一Q11的漏极、电阻三十R30、电容十七C17、三极管十二Q12的源极依次连接，所述电阻二九R29端连接在电阻三十R30与电容十七C17连接线上，另一端接系统电源正极，所述三极管十二Q12的栅极连接在电阻三十R30与电容十七C17连接线上，另一端接控制信号，所述三极管十二Q12的源极接系统电源正极，所述三极管十二Q12的漏极分别连接继电器JD7和继电器驱动芯片U3的VDD引脚，所述二极管十五D15一端接继电器驱动芯片U3的VDD引脚，另一端接系统电源正极，所述电容十八C18并联在二极管十五D15上，所述电阻四二R42与KC-CTL端连接，所述主控MCU与KC-CTL端连接。

如图1-3所示，JD7为控制外围设备的继电器，U3为继电器驱动芯片。+24VSS为系统电源，+24KC为继电器工作电源。

主控MCU（系统MCU）在正常工作时，对KC-CTL端发出周期性的方波信号，经过电容十五C15隔离了直流信号后，通过二极管十四D14向电容十六C16充电，经过三极管十一Q11调整工作点后，驱动场效应管十二Q12导通，+24KC得电。反之，如果KC-CTL端无方波信号，无论是高电平还是低电平，+24KC都无法得电。只有+24KC得电时，主控MCU发出控制信号KC6,经过继电器驱动芯片U3后驱动继电器闭合。

当主控MCU失控、损坏时，主控MCU无法向KC-CTL端发出方波型号，而只会锁定在高电平或低电平，此时+24KC失电，从而确保所有继电器JD7全部断开，从而起到安全保护的作用。

因此本实用新型的核心功能，在于增加了继电器电源的保护机制，需要主控MCU提供一个方波发生的引脚连接到保护电路中，且这个方波发生动作应为主控MCU产生的周期性主动行为，不可为MCU集成的PWM模块自动发出的信号。因此本实用新型解决了CPU或MCU作为核心控制单元，这些器件在遭受超额干扰的情况下，是有死机风险的问题。在电路加工、转运、使用过程中，也存在MCU本体或引脚受损的风险的问题。上述风险一旦出现，则控制系统所控制的设备就会出现非预期的无动作，存在较大的安全风险。投用本保护电路，就可避免上述问题带来的风险。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

设计图

一种燃油气真空锅炉MCU失控保护装置论文和设计

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主设计要求

设计方案

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