配电柜的过压保护电路的制作方法

 新闻资讯     |      2019-12-17 12:41

  配电箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上,构成低压配电装置。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数,还可对某些电气参数进行调整,对偏离正常工作状态进行提示或发出信号,常用于各发、配、变电所中。传统的配电柜的过压保护电路的结构较为复杂,成本较高。同时由于传统的配电柜的过压保护电路的还缺少相应的电路保护功能,造成电路的安全性和可靠性不高。

  本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种电路结构较为简单、节省硬件成本、电路的安全性和可靠性较高的配电柜的过压保护电路。

  本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种配电柜的过压保护电路,包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、光耦、微处理器、继电器、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容和第二电容,所述第一二极管的阳极和第二二极管的阴极均与输入电源的一端连接,所述第三二极管的阳极和第四二极管的阴极均与所述输入电源的另一端连接,所述第一二极管的阴极和第三二极管的阴极均与所述第一电阻的一端和第二电阻的一端连接,所述第二二极管的阳极和第四二极管的阳极均与所述第一电阻的另一端连接并接地,所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接,所述第一三极管的发射极通过所述第六电阻接地,所述第一三极管的集电极通过所述第二电容分别与所述第三电阻的一端和光耦中发光二极管的阳极连接,所述第三电阻的另一端连接10V电源,所述光耦中发光二极管的阴极接地;

  所述光耦中光敏三极管的集电极与所述第五二极管的阳极连接,所述第五二极管的阴极分别与所述第四电阻的一端、第一电容的一端和微处理器的AD0引脚连接,所述第四电阻的另一端和第一电容的另一端均接地,所述微处理器的REL2引脚通过所述第五电阻与所述第二三极管的基极连接,所述第二三极管的发射极接地,所述第二三极管的集电极分别与所述第六二极管的阳极和继电器的一端连接,所述第六二极管的阴极和继电器的另一端连接供电电源,所述第六电阻的阻值为4.7KΩ,所述第二电容的电容值为80pF。

  在本发明所述的配电柜的过压保护电路中,还包括第七电阻和第三电容,所述第二三极管发射极分别与所述第七电阻的一端和第三电容的一端连接,所述第七电阻的另一端和第三电容的另一端均接地,所述第七电阻的阻值为120Ω,所述第三电容的电容值为50PF。

  在本发明所述的配电柜的过压保护电路中,还包括第八电阻,所述第八电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接,所述第八电阻的另一端分别与所述第六二极管的阳极和继电器的一端连接,所述第八电阻的阻值为150Ω。

  在本发明所述的配电柜的过压保护电路中,还包括第九电阻,所述光耦中发光二极管的阴极通过所述第九电阻接地,所述第九电阻的阻值为90Ω。

  在本发明所述的配电柜的过压保护电路中,还包括第十电阻,所述光耦中光敏三极管的发射极通过所述第十电阻接地。

  在本发明所述的配电柜的过压保护电路中,所述第一三极管和第二三极管均为NPN型三极管。

  实施本发明的配电柜的过压保护电路,具有以下有益效果:由于设置有第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、光耦、微处理器、继电器、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容和第二电容,其使用的元器件较少,电路结构较为简单、节省硬件成本、电路的安全性和可靠性较高。

  为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

  下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

  在本发明配电柜的过压保护电路实施例中,该配电柜的过压保护电路的电路原理图如图1所示。图1中,该配电柜的过压保护电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、光耦U1、微处理器MCU、继电器J、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1和第二电容C2,第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阴极均与输入电源VIN的一端连接,第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阴极均与输入电源VIN的另一端连接。

  第一二极管D1的阴极和第三二极管D3的阴极均与第一电阻D1的一端和第二电阻D2的一端连接,第二二极管D2的阳极和第四二极管D4的阳极均与第一电阻R1的另一端连接并接地,第二电阻R2的另一端与第一三极管Q1的基极连接,第一三极管Q1的发射极通过第六电阻R6接地,第一三极管Q1的集电极通过第二电容C2分别与第三电阻R3的一端和光耦U1中发光二极管的阳极连接,第三电阻R3的另一端连接10V电源,光耦U1中发光二极管的阴极接地。

  光耦U1中光敏三极管的集电极与第五二极管D5的阳极连接,第五二极管D5的阴极分别与第四电阻R4的一端、第一电容C1的一端和微处理器MCU的AD0引脚连接,第四电阻R4的另一端和第一电容C1的另一端均接地,微处理器MCU的REL2引脚通过第五电阻R5与第二三极管Q2的基极连接,第二三极管Q2的发射极接地,第二三极管Q2的集电极分别与第六二极管D6的阳极和继电器J的一端连接,第六二极管D6的阴极和继电器J的另一端连接供电电源VCC,第六电阻R6的阻值为4.7KΩ,第二电容C2的电容值为80pF,供电电源VCC提供的电压为12V。

  该配电柜的过压保护电路与传统的过压保护电路相比,其使用的元器件较少,电路结构较为简单,可以节省硬件成本。另外,第六电阻R6为限流电阻,用于对第一三极管Q1的发射极所在的支路进行过流保护。第二电容C2为耦合电容,用于防止第一三极管Q1与光耦U1之间的干扰,因此电路的安全性和可靠性较高。

  上述第五二极管D5、第四电阻R4和第一电容C1组成电压采样电路,当该电压采样电路对电压进行采样后,将电压值传送到微处理器MCU的AD0引脚,当检测到电压值超过Vh时,置位高压判断位,延时判断超过240V后,微处理器MCU的REL2引脚输出高电平,第二三极管Q2进入饱和状态,继电器J的常闭触点断开;当电压值低于240V时,微处理器MCU的REL2引脚输出低电平,第二三极管Q2进入截止状态,继电器J的常闭触点恢复闭合状态。

  值得一提的是,本实施例中,第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN型三极管。当然,在本实施例的一些情况下,第一三极管Q1和第二三极管Q2也可以均为PNP型三极管,但这时电路的结构也要相应发生变化。

  本实施例中,该配电柜的过压保护电路还包括第七电阻R7和第三电容C3,第二三极管Q2发射极分别与第七电阻R7的一端和第三电容C3的一端连接,第七电阻R7的另一端和第三电容C3的另一端均接地,第七电阻R7的阻值为120Ω,第三电容C3的电容值为50PF。第七电阻R7为限流电阻,用于对第二三极管Q2的发射极所在的支路进行过流保护,第三电容C3为旁路电路。这样可以进一步提高电路的安全性和可靠性。

  本实施例中,该配电柜的过压保护电路还包括第八电阻R8,第八电阻R8的一端与第二三极管Q2的集电极连接,第八电阻R8的另一端分别与第六二极管D6的阳极和继电器J的一端连接,第八电阻R8的阻值为150Ω。第八电阻R8为限流电阻,用于对第二三极管的集电极所在的支路进行过流保护,以更进一步提高电路的安全性和可靠性。

  本实施例中,该配电柜的过压保护电路还包括第九电阻R9,光耦U1中发光二极管的阴极通过第九电阻R9接地,第九电阻R9的阻值为90Ω。第九电阻R9为限流电阻,用于对光耦U1中发光二极管的阴极与地之间的支路进行过流保护,以进一步增强限流的效果。

  本实施例中,该配电柜的过压保护电路还包括第十电阻R10,光耦U1中光敏三极管的发射极通过第十电阻R10接地。第十电阻R10为限流电阻,用于对光耦U1中光敏三极管的发射极与地之间的支路进行过流保护,以更进一步增强限流的效果。

  总之,本实施例中,该配电柜的过压保护电路的电路结构较为简单,可以节省硬件成本。该配电柜的过压保护电路中设有限流电阻和耦合电容,因此电路的安全性和可靠性较高。

  以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。