專利名稱：一種防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備，具體地，涉及一種防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)由于內(nèi)部短路或其它原因，引起設(shè)備內(nèi)部燃燒時(shí)，需要采取有效的措施防止火苗進(jìn)一步向設(shè)備外部蔓延，以免造成不必要的危害。通常的做法是在設(shè)備散熱風(fēng)扇的供電電源回路上串接熱熔斷器，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部燃燒時(shí)內(nèi)部溫度過高，使熱熔斷器熔斷，從而關(guān)斷散熱風(fēng)扇。其作用是防止風(fēng)扇繼續(xù)工作帶來的空氣對流，減少設(shè)備內(nèi)部的氧氣供應(yīng)，使燃燒不再繼續(xù)；其另外一個(gè)作用是防止風(fēng)扇繼續(xù)工作將火苗吹出設(shè)備外部，引起周圍其它物體的燃燒。
圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)過熱保護(hù)電路通常采用的方案，其工作原理是將熱熔斷器串接到受控單元的供電電源回路中，當(dāng)溫度過高時(shí)，熱熔斷器F1、F2熔斷，切斷受控單元的供電，從而可以避免過熱產(chǎn)生的危害。其中使用熱熔斷器F1、F2并聯(lián)的設(shè)計(jì)，目的是防止因其中某個(gè)熱熔斷器失效引起誤動(dòng)作。熱熔斷器做成一個(gè)小模塊通過走線安裝在設(shè)備結(jié)構(gòu)支架上。圖中受控單元是風(fēng)扇。
在現(xiàn)有技術(shù)的方案中，當(dāng)其中有一個(gè)熱熔斷器由于其它原因失效(例如生產(chǎn)焊接時(shí)失效)，沒有任何檢測措施上報(bào)熱熔斷器失效以提醒維護(hù)人員及時(shí)更換，這樣如果其它的熱熔斷器也由于其它非溫度過高原因失效(例如老化失效)，導(dǎo)致風(fēng)扇誤關(guān)斷，致使設(shè)備由于沒有風(fēng)扇散熱而溫度過高，對設(shè)備造成損害。此外，由于熱熔斷器控制的是風(fēng)扇的電源，屬于強(qiáng)電，熱熔斷器模塊安裝時(shí)普遍安裝在設(shè)備結(jié)構(gòu)支架上，而支架接的是設(shè)備的保護(hù)地(PGND)，電源走線與支架保護(hù)地就存在安規(guī)要求；同時(shí)一些熱熔斷器的外殼與引腳是等電位的，也就是說當(dāng)熱熔斷器的引腳接電源時(shí)，外殼與電源是等電位的，這樣熱熔斷器的外殼與設(shè)備的結(jié)構(gòu)件保護(hù)地也存在安規(guī)要求，如果處理不好容易引起保護(hù)地與電源之間短接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的過熱保護(hù)電路無告警機(jī)制及存在安規(guī)需求的缺點(diǎn)，構(gòu)造一種同時(shí)具有告警功能和風(fēng)扇電源控制功能并能避免安規(guī)問題的裝置。以提高過熱保護(hù)電路的可靠性、可測試性和可維護(hù)性。
本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案是，提供一種防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于，所述裝置包括采樣電路、與采樣電路相連的檢測控制電路以及低壓基準(zhǔn)電源，所述采樣電路中包括至少兩個(gè)熱熔斷器，所述檢測控制電路包括第一控制輸出端(out1)和第二控制輸出端(out2)，所述檢測控制電路根據(jù)熱熔斷器的工作狀態(tài)，控制其輸出如下當(dāng)所述至少兩個(gè)熱熔斷器全部正常時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)無效；當(dāng)所述至少兩個(gè)熱熔斷器部分故障時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)有效；當(dāng)所述至少兩個(gè)熱熔斷器全部故障時(shí)，第一控制輸出(Vout1)有效，第二控制輸出(Vout2)有效。
其中，所述第一控制輸出(Vout1)用于關(guān)斷設(shè)備風(fēng)扇電源或關(guān)斷設(shè)備風(fēng)扇及系統(tǒng)供電的電源，所述第二控制輸出(Vout2)用于驅(qū)動(dòng)告警單元。
優(yōu)選地，在本發(fā)明所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置中，所述采樣電路包括第一熱熔斷器(F1)、第二熱熔斷器(F2)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)和第四電阻(R4)，所述第一熱熔斷器(F1)與第一電阻(R1)串聯(lián)形成第一支路，所述第二熱熔斷器(F2)與第四電阻(R4)串聯(lián)形成第二支路，第一支路與第二支路相并聯(lián)形成熱熔斷器并聯(lián)電路；所述熱熔斷器并聯(lián)電路依次與第二電阻(R2)、第三電阻(R3)串聯(lián)，并接在低壓基準(zhǔn)電源與地之間；所述檢測控制電路的第一輸入端(in1)連接在所述熱熔斷器并聯(lián)電路與第二電阻(R2)之間，第二輸入端(in2)連接在第二電阻(R2)與第三電阻(R3)之間。
優(yōu)選地，在本發(fā)明所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置中，所述檢測控制電路由集成電壓比較器或分立電壓比較器實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選地，在本發(fā)明所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置中，所述采樣電路包括第一熱熔斷器(F1)、第二熱熔斷器(F2)、第一電阻(R1)、第五電阻(R2’)和第四電阻(R4)，所述第一熱熔斷器(F1)與第一電阻(R1)串聯(lián)形成第一支路，所述第二熱熔斷器(F2)與第四電阻(R4)串聯(lián)形成第二支路，第一支路與第二支路相并聯(lián)形成熱熔斷器并聯(lián)電路所述熱熔斷器并聯(lián)電路與第五電阻(R2’)串聯(lián)，并接在低壓基準(zhǔn)電源與地之間；所述檢測控制電路包括AD轉(zhuǎn)換芯片和與其相耦合的CPU，所述AD轉(zhuǎn)換芯片的輸入端(in1)連接在所述采樣電路的熱熔斷器并聯(lián)電路與第五電阻(R2’)之間，所述CPU上有一個(gè)輸出管腳為第一控制輸出端，另有一輸出管腳為第二控制輸出端。
優(yōu)選地，在本發(fā)明所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置中，所述采樣電路中的熱熔斷器設(shè)置在熱檢測單板上，所述熱檢測單板以熱插撥方式設(shè)置在所述裝置中，其中，當(dāng)熱檢測單板不在位時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)有效。
優(yōu)選地，在本發(fā)明所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置中，所述熱熔斷器是熱保險(xiǎn)絲或熱繼電器。
本發(fā)明解決技術(shù)問題的另一方案是，提供一種防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于，所述裝置包括多個(gè)采樣電路、與所述多個(gè)采樣電路相連的檢測控制電路以及低壓基準(zhǔn)電源，每一個(gè)采樣電路中包括至少兩個(gè)熱熔斷器，所述檢測控制電路包括第一控制輸出端(out1)和第二控制輸出端(out2)，所述檢測控制電路根據(jù)每一個(gè)采樣電路中熱熔斷器的工作狀態(tài)，控制其輸出如下當(dāng)所述裝置中熱熔斷器全部正常時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)無效；當(dāng)所述裝置中熱熔斷器部分故障但每一個(gè)采樣電路中至少有一個(gè)熱熔斷器正常時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)有效；當(dāng)所述裝置中至少有一個(gè)采樣電路中的熱熔斷器全部故障時(shí)，第一控制輸出(Vout1)有效，第二控制輸出(Vout2)有效。
其中，所述第一控制輸出(Vout1)用于關(guān)斷設(shè)備風(fēng)扇電源或關(guān)斷設(shè)備風(fēng)扇及系統(tǒng)供電的電源，所述第二控制輸出(Vout2)用于驅(qū)動(dòng)告警單元。
優(yōu)選地，在本發(fā)明所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置中，所述采樣電路包括第一熱熔斷器(F1)、第二熱熔斷器(F2)、第一電阻(R1)、第五電阻(R2’)和第四電阻(R4)，所述第一熱熔斷器(F1)與第一電阻(R1)串聯(lián)形成第一支路，所述第二熱熔斷器(F2)與第四電阻(R4)串聯(lián)形成第二支路，第一支路與第二支路相并聯(lián)形成熱熔斷器并聯(lián)電路；所述熱熔斷器并聯(lián)電路與第五電阻(R2’)串聯(lián)，并接在低壓基準(zhǔn)電源與地之間；所述檢測控制電路包括AD轉(zhuǎn)換芯片和與其相耦合的CPU，所述AD轉(zhuǎn)換芯片的各輸入端(in1)分別連接在所述各采樣電路的熱熔斷器并聯(lián)電路與第五電阻(R2’)之間，所述CPU上有一個(gè)輸出管腳為第一控制輸出端，另有一輸出管腳為第二控制輸出端。
優(yōu)選地，在本發(fā)明所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置中，所述熱熔斷器并聯(lián)電路設(shè)置在熱檢測單板上，所述熱檢測單板以熱插撥方式連接在所述裝置中，其中，當(dāng)熱檢測單板不在位時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)有效。
優(yōu)選地，在本發(fā)明所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置中，所述熱熔斷器包括熱保險(xiǎn)絲和熱繼電器本發(fā)明的有益效果是，當(dāng)熱檢測單板出現(xiàn)一個(gè)熱熔斷器故障時(shí)能夠有效上報(bào)告警，而且系統(tǒng)風(fēng)扇不會因此而停止工作；當(dāng)熱檢測單板上全部熱熔斷器故障時(shí)，同時(shí)告警和關(guān)斷風(fēng)扇電源，便于及時(shí)維護(hù)，并能可靠地防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延。而且，在維護(hù)過程中，更換熱檢測單板時(shí)不會影響系統(tǒng)正常工作，保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行；當(dāng)熱檢測單板出現(xiàn)和系統(tǒng)外殼短路時(shí)，不會引起安規(guī)問題，器件也不會因?yàn)槎搪范鵁龎摹?br>

圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的方案示意圖；圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置的示意圖；圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置的示意圖；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置的示意圖；圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置的示意圖；圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置的示意圖；具體實(shí)施方式
如圖2和圖3所示，本發(fā)明的方案中，將熱熔斷器串接到一個(gè)低壓電源回路中，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)方案將熱熔斷器直接串接到受控單元的電源回路中，引起的強(qiáng)電走線存在的安規(guī)問題。其設(shè)計(jì)原理如下第一熱熔斷器F1與第一電阻R1串聯(lián)，第二熱熔斷器(可以為熱敏電阻、熱保險(xiǎn)絲、熱繼電器)F2與第四電阻R4(＝R1)串聯(lián)，之后兩者并聯(lián)組成熱熔斷器并聯(lián)電路，當(dāng)熱熔斷器正常時(shí)，該并聯(lián)電路的等效電阻為R1/2；當(dāng)其中有一個(gè)熱熔斷器故障，該并聯(lián)電路的等效電阻為R1；當(dāng)所有熱熔斷器故障時(shí)，該并聯(lián)電路的等效電阻為無窮大。這樣將熱熔斷器的故障情況轉(zhuǎn)化成并聯(lián)電路等效電阻值的變化，通過低壓基準(zhǔn)電源、熱熔器F1、F2和分壓電阻R1、R4、R2和R3，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成Vin1和Vin2電壓值的變化，通過檢測Vin1和Vin2電壓值來判斷熱熔斷器的故障情況。
其工作原理如下由第一低壓基準(zhǔn)源輸出一個(gè)低壓參考源Vref out，經(jīng)熱熔斷器F1、F2、電阻R1、R4、R2、R3到地構(gòu)成回路，其中，前述熱熔斷器并聯(lián)電路依次與第二電阻R2、第三電阻R3串聯(lián)，并接在第一低壓基準(zhǔn)電源與地之間；檢測控制電路的第一輸入端in1連接在所述熱熔斷器并聯(lián)電路與第二電阻R2之間，第二輸入端in2連接在第二電阻R2與第三電阻R3之間。圖2和圖3中，熱熔斷器并聯(lián)電路是虛線框圖部分所示的F1、F2、R1、R4(其中R1＝R4)連接成的電路，它可以做成一個(gè)小模塊(亦稱為熱檢測單板)，通過弱走線安裝到設(shè)備的結(jié)構(gòu)支架上。檢測控制電路有兩個(gè)輸出端第一控制輸出Vout1和第二控制輸出Vout2，其中第一控制輸出Vout1用于關(guān)斷風(fēng)扇電源，第二控制輸出Vout2用于驅(qū)動(dòng)告警電路。
1)當(dāng)熱熔斷器F1、F2都正常，此時(shí)Vin1＝(R2+R3)*Vref_out/(R1/2+R2+R3)，Vin2＝R3*Vref_out/(R1/2+R2+R3)，檢測控制電路第一控制輸出Vout1及第二控制輸出Vout2都無效。此時(shí)無故障告警，風(fēng)扇正常工作。
2)當(dāng)熱熔斷器F1或F2其中一個(gè)失效，此時(shí)Vin1＝(R2+R3)*Vref_out/(R1+R2+R3)，Vin2＝R3*Vref_out/(R1+R2+R3)，此時(shí)檢測控制電路第二控制輸出Vout2有效，而第一控制輸出Vout1無效。即此時(shí)有故障告警，風(fēng)扇正常工作。
3)當(dāng)熱熔斷器F1和F2都失效，此時(shí)Vin1＝0，Vin2＝0，此時(shí)檢測控制電路第一控制輸出Vout1有效，第二控制輸出Vout2有效，即此時(shí)同時(shí)告警及關(guān)斷風(fēng)扇。
下面通過具體實(shí)現(xiàn)電路對本方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖4所示，檢測控制電路由以下幾部分組成回滯比較器U1、U2，模式選擇比較器U3、U4，異或門U5、U6和三極管Q1和Q2。其中第一回滯比較器U1的正輸入端是檢測控制電路的第一輸入端in1，其連接在所述熱熔斷器并聯(lián)電路與第二電阻R2之間；第二回滯比較器U2的正輸入端是檢測控制電路的第二輸入端in2，其連接在第二電阻R2與第三電阻R3之間；第一回滯比較器U1和第二回滯比較器U2的負(fù)輸入端都接第二基準(zhǔn)電壓源；第一模式選擇比較器U3的和第二模式選擇比較器U4的負(fù)輸入端接第一基準(zhǔn)電壓源，第一模式選擇比較器U3的正輸入端接第三基準(zhǔn)電壓源，第二模式選擇比較器U4的正輸入端接第四基準(zhǔn)電壓源；
第一回滯比較器U1和第一模式選擇比較器U3的輸出端接第一異或門U5的輸入端，第二回滯比較器U2和第二模式選擇比較器U4的輸出端接第二異或門U6的輸入端；第一異或門U5和第二異或門U6的輸出端分別與第一三極管Q1和第二三極管Q2的基極相連，第一三極管Q1和第二三極管Q2的發(fā)射極接地，第一三極管Q1的集電極接第一控制輸出Vout1，第二三極管Q2的集電極接第二控制輸出Vout2；其中，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方案，第三基準(zhǔn)電源電壓大于第一基準(zhǔn)電壓源、第四基準(zhǔn)電壓源電壓小于第一基準(zhǔn)電壓源的電壓，第二基準(zhǔn)電壓源的電壓小于第一基準(zhǔn)電壓源電壓。
為方便并直觀地描述，圖4所示的實(shí)施例中采用了一組具體的低壓基準(zhǔn)電源電壓值為例子，如第一基準(zhǔn)電壓源電壓Vref_out為2.54V，第二基準(zhǔn)電壓源電壓為1.27V，第三基準(zhǔn)電源電壓為2.8V，第四基準(zhǔn)電壓源電壓0.6V。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在實(shí)際應(yīng)用中，低壓基準(zhǔn)電源電壓可以選用其它值。
圖4中的檢測控制電路對應(yīng)的真值表如下表1所示，由于本實(shí)施例中將模式選擇信號(mode_select)接參考源2.54V，故符合深色框部分的邏輯，則輸出out1與輸入in1邏輯一致，而輸出out2與輸入in2邏輯相反。對于真值表本申請文件不展開描述，現(xiàn)只以模式選擇信號(mode_se1ect)接參考源2.54V的情況來分析檢測控制電路的工作過程，其它情況分析原理相同。
表1 檢測控制電路真值表

如圖4所示模式選擇比較器U3正端接2.8V參考電壓，而模式選擇比較器U4正端接0.6V參考電壓。當(dāng)模式選擇輸入信號mode_select接參考源2.54V時(shí)，U3比較輸出結(jié)果為“1”，而U4比較輸出結(jié)果為“0”，當(dāng)in1大于1.27V時(shí)U1輸出為“1”，經(jīng)與U3輸出“1”異或，U5輸出為“0”，三極管Q1截止，由外部上拉電源VCC保證out1為“1”；當(dāng)in1小于1.27V時(shí)U1輸出為“0”，經(jīng)與U3輸出“1”異或，U5輸出為“1”，三極管Q1飽和導(dǎo)通，輸出out1為“0”；由于U1有回滯功能故可防止當(dāng)in1等于1.27V時(shí)引起的不確定狀態(tài)。同理，當(dāng)in2大于1.27V時(shí)U2輸出為“1”，經(jīng)與U4輸出“0”異或，U6輸出為“1”，三極管Q2飽和導(dǎo)通，輸出out2為“0”；當(dāng)in2小于1.27V時(shí)U2輸出為“0”，經(jīng)與U4輸出“0”異或，U6輸出為“0”，三極管Q2截止，由外部上拉電源VCC保證out2為“1”；由于U2有回滯功能故可防止當(dāng)in2等于1.27V時(shí)引起的不確定狀態(tài)。
如圖4，R1、R4、R2、R3為采樣分壓電阻(R1＝R4)，經(jīng)過采樣分壓后和基準(zhǔn)電源1.27V進(jìn)行比較。
1)當(dāng)熱熔斷器F1、F2都正常，此時(shí)Vin1＝(R2+R3)*Vref/(R1/2+R2+R3)，Vin2＝R3*Vref/(R1/2+R2+R3)，R1、R2、R3通過適當(dāng)取值，使此時(shí)Vin1＞1.27V，Vin2＞1.27V，根據(jù)表2輸入輸出關(guān)系表，第一控制輸出Vout1輸出為邏輯“1”，表示控制無效，后續(xù)受控單元正常工作，第二控制輸出Vout2輸出為邏輯“0”，此時(shí)光敏三極管載止，告警無效。
2)當(dāng)熱熔斷器F1或F2其中一個(gè)失效，此時(shí)Vin1＝(R2+R3)*Vref/(R1+R2+R3)，Vin2＝R3*Vref/(R1+R2+R3)，R1、R2、R3通過適當(dāng)取值，使此時(shí)Vin1＞1.27V，Vin2＜1.27V，根據(jù)表2輸入輸出關(guān)系表，第一控制輸出Vout1輸出為邏輯“1”，表示控制無效，風(fēng)扇正常工作，第二控制輸出Vout2輸出為邏輯“1”，此時(shí)光敏三極管導(dǎo)通，告警有效。
3)當(dāng)熱熔斷器F1和F2都失效，此時(shí)in1＝0，in2＝0，則Vin1＜1.27V，Vin2＜1.27V，根據(jù)表2輸入輸出關(guān)系表，控制輸出Vout1輸出為邏輯“0”，表示控制有效，關(guān)斷風(fēng)扇，Vout2輸出為邏輯“1”，此時(shí)光敏三極管導(dǎo)通，告警有效。
表2 輸入輸出關(guān)系表

R1、R2、R3取值方法舉例以下1)要保證F1或F2任何一個(gè)故障時(shí)in1仍為1，則應(yīng)滿足Vin1＝(R2+R3)*2.54/(R1+R2+R3)＞1.27V，則(R2+R3)/(R1+R2+R3)＞0.52)要保證當(dāng)F1和F2同時(shí)正常時(shí)in2才為1，則應(yīng)滿足Vin2＝R3*2.54/(R1/2+R2+R3)＞1.27，則R3/(R1/2+R2+R3)＞0.5故R1、R2、R3取值要同時(shí)滿足上述兩式，例如，可以取R1＝10Kohm，R2＝4.7Kohm，R3＝12Kohm。
如圖4所示，當(dāng)在正常使用的過程中，由于熱熔斷器F1或F2出現(xiàn)老化等原因出現(xiàn)短路，此時(shí)第一控制輸出Vout1輸出為高電平，繼電器J1不動(dòng)作，控制的繼電器常閉開關(guān)閉合，風(fēng)扇有電源供電，系統(tǒng)散熱正常運(yùn)行，Vout2為高電平，第二控制輸出(告警)有效，系統(tǒng)上告熱檢測單板失效告警，此時(shí)維護(hù)人員通過上告報(bào)警信息能夠正確判斷為熱檢測單板的失效告警，把失效的熱檢測單板拔出，由于熱檢測單板完全斷開，系統(tǒng)風(fēng)扇停轉(zhuǎn)，再重新插上好的熱檢測單板，此時(shí)第一控制輸出Vout1輸出為高電平，繼電器J1不動(dòng)作，控制的繼電器常閉開關(guān)閉合，風(fēng)扇有電源供電，系統(tǒng)風(fēng)扇恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)故障檢測out2上報(bào)告警信息消失。由于在更換熱檢測單板的時(shí)間較短，風(fēng)扇停轉(zhuǎn)的時(shí)間較短，更換過程中系統(tǒng)的溫度不會有較大的上升，因此更換單板的過程不會影響系統(tǒng)的正常工作，維護(hù)過程具有較高的可操作性和可靠性。
當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，由于熱檢測單板設(shè)置在系統(tǒng)的出風(fēng)口處，此時(shí)出風(fēng)口的溫度急遽上升，熱熔斷器F1、F2迅速斷開，此時(shí)通過檢測控制電路輸出熱檢測單板告警信息，并同時(shí)斷開風(fēng)扇電源，系統(tǒng)的燃燒使氧氣減少，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳濃度增加，有效阻止設(shè)備內(nèi)部進(jìn)一步燃燒，同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部的火焰不會通過風(fēng)扇吹到設(shè)備外部，因此，在出現(xiàn)燃燒時(shí)本方案能夠在有效防止火焰的蔓延。
由于檢測電路使用的是弱基準(zhǔn)電源(如表三所示基準(zhǔn)電源輸出有限流作用)，沒有使用風(fēng)扇電源等強(qiáng)電源，當(dāng)熱檢測單板在操作不當(dāng)時(shí)，某一部分出現(xiàn)和外殼短路，不會引起較大的電流輸出，接插頭、PCB、走線和器件就不會因?yàn)殡娏鬏^大而燒壞，當(dāng)短路故障消失后，由于所有器件都沒有損壞，因此系統(tǒng)可以恢復(fù)正常運(yùn)行。
表3 參考輸出

作為另一實(shí)施例，圖2的檢測控制電路還可由分立電壓比較器實(shí)現(xiàn)。
圖5所示為通過AD轉(zhuǎn)換的方式監(jiān)控一路或多路熱檢測單板以控制風(fēng)扇電源的實(shí)施例。在一些大型的設(shè)備內(nèi)，需要在多個(gè)地方設(shè)置過熱保護(hù)檢測電路，這種情況下，可以通過A/D轉(zhuǎn)換芯片將不同檢測點(diǎn)的情況取樣上來，由CPU根據(jù)不同通道取樣上來的值判斷是否要上報(bào)故障告警，是否關(guān)斷風(fēng)扇或電源。
圖5中，包括多組采樣電路、與采樣電路相連的檢測控制電路以及低壓基準(zhǔn)電源。采樣電路包括第一熱熔斷器(F1)、第二熱熔斷器(F2)、第一電阻(R1)、第五電阻(R2’)和第四電阻(R4)，第一熱熔斷器(F1)與第一電阻(R1)串聯(lián)形成第一支路，第二熱熔斷器(F2)與第四電阻(R4)串聯(lián)形成第二支路，第一支路與第二支路相并聯(lián)形成熱熔斷器并聯(lián)電路；熱熔斷器并聯(lián)電路與第五電阻(R2’)串聯(lián)，并接在低壓基準(zhǔn)電源與地之間；檢測控制電路包括AD轉(zhuǎn)換芯片和與其相耦合的CPU，所述AD轉(zhuǎn)換芯片的各輸入端(in1)分別連接在所述各采樣電路的熱熔斷器并聯(lián)電路與第二電阻(R2)之間，根據(jù)各采樣電路中熱熔斷器的工作狀況，CPU通過輸出管腳控制受控單元的動(dòng)作，其中受控單元可包括風(fēng)扇、系統(tǒng)供電電源、告警電路等。
圖6所示為本發(fā)明的另一實(shí)施例，在本實(shí)施例中，檢測控制電路可以控制系統(tǒng)電源的通斷。同圖4的實(shí)施例類似，本例中的基準(zhǔn)電壓源電壓的取值也是示例性的，本發(fā)明不局限于該具體的數(shù)值，應(yīng)用中可選取其它的值。
如圖6所示，熱檢測單板在正常使用時(shí)，檢測控制電路模式選擇信號mode_select的輸入電平為2.54V，其檢測原理和控制方法同圖4的控制方式，熱檢測單板上F1和F2為正常時(shí)，in1和in2輸入大于1.27V，out1輸出為懸空狀態(tài)，J1不動(dòng)作，系統(tǒng)電源常閉輸出；out2為低電平，告警輸出無效。當(dāng)熱測試單板有一個(gè)熱熔斷器老化損壞時(shí)，in1輸入為高于1.27V，out1輸出為懸空狀態(tài)，J1不動(dòng)作，系統(tǒng)電源常閉輸出；此時(shí)in2輸入為低于1.27V電平，out2輸出高電平，告警輸出有效。當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)熱熔斷器F1和F2同時(shí)開路時(shí)，電源繼電器J1動(dòng)作，整個(gè)系統(tǒng)(包括風(fēng)扇電源)斷電，使設(shè)備的風(fēng)扇停轉(zhuǎn)，切斷了供電造成的熱源，從而有效防止燃燒蔓延。
當(dāng)熱檢測單板不在位時(shí)，檢測控制電路模式選擇信號mode_select被電阻R5上拉到VCC狀態(tài)，in1和in2的輸入為低電平，根據(jù)表四所示的真值表(深色框部分所示)，此時(shí)的第一控制輸出Vout1為1狀態(tài)，此時(shí)電源繼電器J1保持常閉狀態(tài)，系統(tǒng)保持電源輸出，由于熱測試單板不在位，第二控制輸出Vout2為1狀態(tài)，告警電路上告報(bào)警輸出有效。
表4

在熱檢測單板的一個(gè)熱熔斷器老化等原因失效損壞時(shí)，此時(shí)維護(hù)人員通過上告報(bào)警信息能夠正確判斷為熱檢測單板的失效告警，把失效的熱檢測單板拔出，由于熱檢測單板完全斷開，熱檢測單板不在位，系統(tǒng)保持電源繼續(xù)輸出，再重新插上好的熱檢測單板，系統(tǒng)通過檢測控制電路檢測后，第一控制輸出Vout1輸出為控制無效，電源繼續(xù)保持輸出，系統(tǒng)故障檢測第二控制輸出out2上報(bào)告警信息消失。另外熱檢測單板上也可以只設(shè)置熱熔斷器F1和F2，而將電阻R1和R4固定連接在電路中。設(shè)計(jì)中增加延時(shí)啟動(dòng)電路是為了消除在插板和拔板的過程中可能會出現(xiàn)的不確定狀態(tài)的抖動(dòng)影響。這樣，在正常使用和維護(hù)時(shí)系統(tǒng)不會出現(xiàn)斷電的現(xiàn)象，保證了系統(tǒng)使用的可維護(hù)性和高可靠性。
本發(fā)明中所述熱熔斷器包括熱保險(xiǎn)絲和熱繼電器等隨溫度的變化而改變其通斷性的電子器件。
權(quán)利要求
1.一種防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于，所述裝置包括采樣電路、與采樣電路相連的檢測控制電路以及低壓基準(zhǔn)電源，所述采樣電路中包括至少兩個(gè)熱熔斷器，所述檢測控制電路包括第一控制輸出端(out1)和第二控制輸出端(out2)，所述檢測控制電路根據(jù)熱熔斷器的工作狀態(tài)，控制其輸出如下當(dāng)所述至少兩個(gè)熱熔斷器全部正常時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)無效；當(dāng)所述至少兩個(gè)熱熔斷器部分故障時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)有效；當(dāng)所述至少兩個(gè)熱熔斷器全部故障時(shí)，第一控制輸出(Vout1)有效，第二控制輸出(Vout2)有效。其中，所述第一控制輸出(Vout1)用于關(guān)斷設(shè)備風(fēng)扇電源或關(guān)斷設(shè)備風(fēng)扇及系統(tǒng)供電的電源，所述第二控制輸出(Vout2)用于驅(qū)動(dòng)告警單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于所述采樣電路包括第一熱熔斷器(F1)、第二熱熔斷器(F2)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)和第四電阻(R4)，所述第一熱熔斷器(F1)與第一電阻(R1)串聯(lián)形成第一支路，所述第二熱熔斷器(F2)與第四電阻(R4)串聯(lián)形成第二支路，第一支路與第二支路相并聯(lián)形成熱熔斷器并聯(lián)電路；所述熱熔斷器并聯(lián)電路依次與第二電阻(R2)、第三電阻(R3)串聯(lián)，并接在低壓基準(zhǔn)電源與地之間；所述檢測控制電路的第一輸入端(in1)連接在所述熱熔斷器并聯(lián)電路與第二電阻(R2)之間，第二輸入端(in2)連接在第二電阻(R2)與第三電阻(R3)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于所述檢測控制電路由集成電壓比較器或分立電壓比較器實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于所述采樣電路包括第一熱熔斷器(F1)、第二熱熔斷器(F2)、第一電阻(R1)、第五電阻(R2’)和第四電阻(R4)，所述第一熱熔斷器(F1)與第一電阻(R1)串聯(lián)形成第一支路，所述第二熱熔斷器(F2)與第四電阻(R4)串聯(lián)形成第二支路，第一支路與第二支路相并聯(lián)形成熱熔斷器并聯(lián)電路；所述熱熔斷器并聯(lián)電路與第五電阻(R2’)串聯(lián)，并接在低壓基準(zhǔn)電源與地之間；所述檢測控制電路包括AD轉(zhuǎn)換芯片和與其相耦合的CPU，所述AD轉(zhuǎn)換芯片的輸入端(in1)連接在所述采樣電路的熱熔斷器并聯(lián)電路與第五電阻(R2’)之間，所述CPU上有一個(gè)輸出管腳為第一控制輸出端，另有一輸出管腳為第二控制輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于，所述采樣電路中的熱熔斷器設(shè)置在熱檢測單板上，所述熱檢測單板以熱插撥方式設(shè)置在所述裝置中，其中，當(dāng)熱檢測單板不在位時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)有效。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于所述熱熔斷器是熱保險(xiǎn)絲或熱繼電器。
7.一種防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于，所述裝置包括多個(gè)采樣電路、與所述多個(gè)采樣電路相連的檢測控制電路以及低壓基準(zhǔn)電源，每一個(gè)采樣電路中包括至少兩個(gè)熱熔斷器，所述檢測控制電路包括第一控制輸出端(out1)和第二控制輸出端(out2)，所述檢測控制電路根據(jù)每一個(gè)采樣電路中熱熔斷器的工作狀態(tài)，控制其輸出如下當(dāng)所述裝置中熱熔斷器全部正常時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)無效；當(dāng)所述裝置中熱熔斷器部分故障但每一個(gè)采樣電路中至少有一個(gè)熱熔斷器正常時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)有效；當(dāng)所述裝置中至少有一個(gè)采樣電路中的熱熔斷器全部故障時(shí)，第一控制輸出(Vout1)有效，第二控制輸出(Vout2)有效。其中，所述第一控制輸出(Vout1)用于關(guān)斷設(shè)備風(fēng)扇電源或關(guān)斷設(shè)備風(fēng)扇及系統(tǒng)供電的電源，所述第二控制輸出(Vout2)用于驅(qū)動(dòng)告警單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于所述采樣電路包括第一熱熔斷器(F1)、第二熱熔斷器(F2)、第一電阻(R1)、第五電阻(R2’)和第四電阻(R4)，所述第一熱熔斷器(F1)與第一電阻(R1)串聯(lián)形成第一支路，所述第二熱熔斷器(F2)與第四電阻(R4)串聯(lián)形成第二支路，第一支路與第二支路相并聯(lián)形成熱熔斷器并聯(lián)電路；所述熱熔斷器并聯(lián)電路與第五電阻(R2’)串聯(lián)，并接在低壓基準(zhǔn)電源與地之間；所述檢測控制電路包括AD轉(zhuǎn)換芯片和與其相耦合的CPU，所述AD轉(zhuǎn)換芯片的各輸入端(in1)分別連接在所述各采樣電路的熱熔斷器并聯(lián)電路與第五電阻(R2’)之間，所述CPU上有一個(gè)輸出管腳為第一控制輸出端，另有一輸出管腳為第二控制輸出端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于所述熱熔斷器并聯(lián)電路設(shè)置在熱檢測單板上，所述熱檢測單板以熱插撥方式連接在所述裝置中，其中，當(dāng)熱檢測單板不在位時(shí)，第一控制輸出(Vout1)無效，第二控制輸出(Vout2)有效。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，其特征在于，所述熱熔斷器包括熱保險(xiǎn)絲和熱繼電器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延的裝置，包括采樣電路、檢測控制電路及低壓基準(zhǔn)電源，采樣電路中包括兩個(gè)熱熔斷器，檢測控制電路包括第一控制輸出端和第二控制輸出端，根據(jù)熱熔斷器的工作狀態(tài)，控制輸出如下當(dāng)兩個(gè)熱熔斷器全部正常時(shí)，第一控制輸出無效，第二控制輸出無效；當(dāng)兩個(gè)熱熔斷器部分故障時(shí)，第一控制輸出無效，第二控制輸出有效；當(dāng)兩個(gè)熱熔斷器全部故障時(shí)，第一控制輸出有效，第二控制輸出有效，其中第一控制輸出用于關(guān)斷設(shè)備風(fēng)扇或系統(tǒng)供電的電源，第二控制輸出用于驅(qū)動(dòng)告警單元。采用本發(fā)明的裝置，當(dāng)熔斷器故障時(shí)能及時(shí)告警，當(dāng)內(nèi)部出現(xiàn)燃燒時(shí)散熱風(fēng)扇停止工作，有效地防止設(shè)備內(nèi)部燃燒向外蔓延。
文檔編號H02H5/04GK1937345SQ20051003753
公開日2007年3月28日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者冉好思, 周建林, 金勝, 王頌平 申請人:華為技術(shù)有限公司