一種具有自動合閘功能的復位開關的製作方法

2023-06-18 19:44:36

專利名稱：一種具有自動合閘功能的復位開關的製作方法
技術領域：
本發明屬於電錶計費開關技術領域，尤其涉及一種具有自動合閘功能，且帶故障模式的復位開關。
背景技術：
隨著人們生活質量的不斷提高，電子、電器產品已經進入千家萬戶，對於保護人身與設備的安全意識也在逐步加強，特別是現在使用的電子類產品的功能越來越重要，電子類產品應用的領域也越來越廣泛，相應的對各式各樣保護器的要求也不斷提高。目前，應用在電錶計費中的開關，大部分是只有分閘功能，很少有自動合閘功能， 目前電錶計費開關功能單一，如果哪段電路需要供電，需要手動將開關合上，造成人力的浪費。所以現有技術存在不足，需要改進和提高。

發明內容
本發明的目的在於提供一種具有自動合閘功能的復位開關，有效解決了現有技術中所存在的電錶計費開關功能單一、不能自動合閘的缺陷。本發明是這樣實現的，一種具有自動合閘功能的復位開關，其特徵在於，包括電源單元，控制單元，跳間單元和復位單元，其中，
所述電源單元分別與所述控制單元和所述復位單元信號連接，用於為所述控制單元和所述復位單元供電；
所述控制單元分別與所述跳間單元和所復位單元信號連接，所述控制單元用於根據所檢測到的TS斷開信號，輸出跳閘信號至所述跳閘單元，執行開關的跳閘，所述控制單元還根據所檢測到的TS合間信號，輸出復位信號至所述復位單元，執行所述開關的合閘。其中，在所述控制單元和所述復位單元之間還包括一維修手動開關，所述維修手動開關一端接所述控制單元的信號輸出端，所述維修手動開關另一端接所述復位單元的信號輸入端。其中，所述控制單元包括控制晶片U2,寄存器U3，所述控制晶片U2第4引腳連接限流電阻R20的一端，限流電阻R20的另一端串聯連接二個降壓電阻Rll和R10，所述降壓電阻的另一端連接二極體D6的負端，所述二極體D6的正端連接至TS信號線的一端，用於通過接通與斷開所述TS信號線，通過所述跳閘單元和所述復位單元實現所述開關的跳閘
與合閘。其中，所述控制晶片U2的第3引腳通過電阻R12連接至光耦合管U6並與所述跳閘單元信號連接，所述控制晶片U2的第2引腳連接至光耦合管U5，當所述控制晶片U2第4 引腳接收到TS斷開信號時，所述控制晶片U2的第3引腳輸出一高電位，所述光耦合管U6 導通，使其A，B端閉合，所述跳間單元內的可控矽Q4控制極得到一個觸發電壓導通，所述跳閘單元的電磁鐵DCT通電工作，執行所述開關的跳閘。
其中，所述控制晶片U2的第5引腳通過所述維修手動開關連接至所述復位單元， 當所述控制晶片U2的第4引腳檢測到所述TS合閘信號，通過所述控制晶片U2的第5引腳輸出一個高電平至所述復位單元，所述復位單元包括可控矽Ql，可控矽Q2，電阻R18和PTC 合閘執行機構，所述電阻R18—端連接所述維修手動開關，所述電阻R18另一端接所述可控矽Q2的控制極，當所述高電平信號通過所述電阻R18，使所述可控矽Q2導通，所述PTC通電，執行所述開關的合閘。其中，所述控制晶片U2的第6和第7引腳分別與所述寄存器的第6和5引腳連接， 所述寄存器用於記錄所述開關每次閉合或斷開時的工作狀態。本發明的有益效果為本發明所提供的一種具有自動合閘功能的復位開關，通過增加自動合閘功能，當需要給用戶送電的時候就不再用人工去推開關，當控制單元檢測到開關Kl為斷開狀態時，會一直判斷開關Kl是否需要合閘，如果是用戶欠費的情況下斷電， 當用戶再次續費的情況下，復位開關會自動將開關Kl合上，不再需要人工合閘，這樣就給整個供電系統供電帶來了很大的方便，實現了智能化管理，對供電公司也減少了人力，資金和時間上的浪費，提高了效率；此開關Kl在斷電情況下會自動合閘，並且本發明考慮到電路在維修的情況下，如果有供電情況出現，會給維修人員造成人身安全，在電路中增加了一個故障模式，就是增加一個維修手動開關K2，當維修手動開關斷開時，本發明的復位開關就進入了故障模式，在此模式下開關Kl是不會自動合間的，這樣就保證了維修人員以及電器的保護作用。


圖1為本發明一實施例電路原理框圖。圖2為本發明一實施例電路原理圖。
具體實施例方式為了解決現在技術中所存在的電路保護裝置功能單一、不能自動合閘的缺陷問題，本發明提供了具有自動合閘功能的復位開關，該發明的核心思想為當用戶出現欠費時，通過給控制單元輸入一個TS斷電信號，控制單元發送跳間信號進行開關的跳間，當交費後，再給控制單元輸入一個TS合閘信號進行自動合閘，解決了現有技術中，用戶繳費後還必須人為的去將開關Kl合閘，這樣操作非常的不方便，本發明在開關Kl分閘的狀態下， 會自動將此開關Kl合閘，並且本發明還包括一個維修手動開關K2，當開關手動被斷開的情況下，本發明的復位開關進入故障模式，此時開關Kl不會出現自動合閘，必須手動將維修手動開關K2合上後，才能將故障模式解除掉，保證了維修工作安全性。為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對本發明進一步詳細說明。附圖1是本發明的電路原理框圖，包括電源單元100，控制單元200，跳閘單元300， 復位單元400和維修手動開關500，其中，電源單元100為控制單元200和復位單元400供電，控制單元200分別連接TS信號源(TS為Telecommunication Service:遠程通信服務， TS是供電局控制信號，220 V )、控制單元200通過維修手動開關500與復位單元400連接， 正常情況下維修手動開關500 (開關K2)是接通狀態，當控制單元200檢測到TS斷開信號時，就輸出一跳閘信號至跳閘單元300，執行開關Kl的跳閘，當控制單元200檢測到TS合閘信號時，輸出復位信號至復位單元400，執行開關Kl的合閘，由於本發明的復位開關沒有處於維修狀態，維修手動開關500 —直是接通的，所以就可實現自動合閘功能；但當人為的將維修手動開關500斷開後，本發明的復位開關進入故障模式，此時就不會出現將Kl開關自動合閘，必須手動將維修手動開關K2合上後才能夠完成自動合閘功能。附圖2為本發明的實施例原理圖，其中電源單元100包括Ul，Ul為整流橋，Ul的 1和3端通過開關Kl接市電交流電，負責給系統其它單元提供電源，其原理為通過整流橋 Ul將交流轉換為直流電壓，通過降壓電阻R1，R2，R3，R4降壓，並通過5. IV穩壓管Dl提供穩定的直流電壓給晶片U2和寄存器U3供電，C3，C4起濾波作用，用於為電源提供穩定的工作電壓。控制單元200主要包括主控制晶片U2，寄存器U3，主控制晶片U2中的引腳主要包括第2，3，4，5，6和7引腳，這些引腳是本發明控制跳閘和合閘使用的引腳，其它引腳不做詳細描述，第2引腳用於判斷開關Kl是處於斷開還是閉合狀態，當開關Kl閉合時，2腳為高電平，開關Kl斷開時，2腳為低電平；第3引腳用於輸出一個高電平信號(跳間信號)，使光耦合器U6導通，控制跳閘單元進行跳閘；第4引腳用於接收TS信號(包括TS斷開信號和合閘信號)，本發明的TS信號線是在開關Kl的前端接220V交流電，將TS信號線加在二極體 D6 (半波整流)上，經過電阻RlO和電阻Rll降壓，二極體D2，電容C2穩壓，連接限流電阻 R20，最後進入晶片的第4引腳，通過接通與斷開TS信號線，實現開關Kl的合閘與分閘；第 5引腳連接維修手動開關K2的一端後接至復位單元400的信號輸入端，將高電位信號(復位信號)輸出至復位單元400 ；第6和7兩腳分別與寄存器U3的第6和5兩腳連接，起通訊作用，開關Kl的每一次閉合或斷開狀態都通過寄存器U3存儲下來。跳閘單元300主要包括整流橋U7，整流橋U7將交流電壓轉換成直流，用於為跳閘單元內的可控矽Q3，Q4和光耦合器U5和U6提供電源，當主控制晶片U2的第4引腳接收一個低電位信號時，主控制晶片U2的第3引腳輸出一個高電位信號通過電阻R12至光耦合器 U6,使其導通，同時A，B端閉合，使可控矽Q4控制極得到一個觸發電壓導通，跳閘單元的電磁鐵DCT通電工作，執行系統內的開關Kl跳閘，本發明正常工作狀態下，光耦合器TO處於帶電狀態，C，D正常，為閉合狀態，這樣控制晶片U2的第2引腳為高電位，但開關Kl跳閘後， 整流橋U7沒有電，這樣光耦合器U5的輸入端也沒有電壓輸入，C，D端斷開，控制晶片U2的第2引腳為低電位，C和D兩端是用於檢測開關Kl是在正常狀態還是斷路狀態。復位單元400包括可控矽Ql，可控矽Q2，電阻R18和PTC (合閘執行機構)，電阻 R18的一端接維修控制開關K2，另一端接所述可控矽Q2的控制極，當高電平信號通過電阻 R18，使可控矽Q2導通，PTC通電，執行開關Kl的合閘動作。本發明的工作原理描述如下電源單元用於負責給系統內部提供電源，通過整流橋Ul和U7將交流轉換為直流電壓，通過降壓電阻Rl，R2，R3，R4降壓，並通過5. IV穩壓管提供穩定的直流電壓給控制晶片和寄存器供電，電容C3，C4起濾波作用，給電源提供穩定的工作電壓；開關Kl後端通過整流橋U7連接降壓電阻R5-R9降壓，二極體D5 (穩壓)和電容C7 (濾波)，連接光耦合器U5到控制晶片U2的第2引腳，通過電阻R15，電容C8接地 (防止光耦誤導通)，到控制晶片U2的第2引腳判斷開關Kl的斷開或閉合狀態，當開關Kl 閉合時，第2引腳為高電平，開關Kl斷開時，第2引腳為低電平；控制晶片第4引腳，通過與TS信號線接通與斷開，實現開關Kl的合閘與分閘。當將TS信號線接通，將維修開關K2手動合上，此時開關Kl正常工作，在TS信號線斷開時，此時控制晶片的第3引腳輸出一個高電平將光耦合器U6打開，使可控矽Q4導通，此時電磁鐵DTC工作，開關Kl跳閘，給用戶斷電。如果再次將TS信號線加上，控制晶片U2的第4引腳為高電平，第2引腳為低電平，判斷開關Kl為分閘狀態，此時控制晶片U2的第5引腳輸出高電平，經過電阻R18限流，電容 C5濾波，給可控矽Q2控制端一個直流電流使可控矽Q2導通，此時PTC通電，通過PTC執行器將開關Kl合上，此處PTC加熱時間設置為3-9秒，防止加熱時間過長將執行機構破壞。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種具有自動合閘功能的復位開關，其特徵在於，包括電源單元，控制單元，跳閘單元和復位單元，其中，所述電源單元分別與所述控制單元和所述復位單元信號連接，用於為所述控制單元和所述復位單元供電；所述控制單元分別與所述跳間單元和所復位單元信號連接，所述控制單元用於根據所檢測到的TS斷開信號，輸出跳閘信號至所述跳閘單元，執行開關的跳閘，所述控制單元還根據所檢測到的TS合間信號，輸出復位信號至所述復位單元，執行所述開關的合閘。
2.根據權利要求1所述的具有自動合閘功能的復位開關，其特徵在於，在所述控制單元和所述復位單元之間還包括一維修手動開關，所述維修手動開關一端接所述控制單元的信號輸出端，所述維修手動開關另一端接所述復位單元的信號輸入端。
3.根據權利要求1所述的具有自動合閘功能的復位開關，其特徵在於，所述控制單元包括控制晶片U2，寄存器U3，所述控制晶片U2第4引腳連接限流電阻R20的一端，限流電阻R20的另一端串聯連接二個降壓電阻Rll和R10，所述降壓電阻的另一端連接二極體D6 的負端，所述二極體D6的正端連接至TS信號線的一端，用於通過接通與斷開所述TS信號線，通過所述跳閘單元和所述復位單元實現所述開關的跳閘與合閘。
4.根據權利要求3所述的具有自動合閘功能的復位開關，其特徵在於，所述控制晶片 U2的第3引腳通過電阻R12連接至光耦合管U6並與所述跳閘單元信號連接，所述控制晶片U2的第2引腳連接至光耦合管U5，當所述控制晶片U2第4引腳接收到TS斷開信號時， 所述控制晶片U2的第3引腳輸出一高電位，所述光耦合管U6導通，使其A，B端閉合，所述跳閘單元內的可控矽Q4控制極得到一個觸發電壓導通，所述跳間單元的電磁鐵DCT通電工作，執行所述開關的跳閘。
5.根據權利要求3所述的具有自動合閘功能的復位開關，其特徵在於，所述控制晶片 U2的第5引腳通過所述維修手動開關連接至所述復位單元，當所述控制晶片U2的第4引腳檢測到所述TS合間信號，通過所述控制晶片U2的第5引腳輸出一個高電平至所述復位單元，所述復位單元包括可控矽Ql，可控矽Q2，電阻R18和PTC合閘執行機構，所述電阻R18 一端連接所述維修手動開關，所述電阻R18另一端接所述可控矽Q2的控制極，當所述高電平信號通過所述電阻R18，使所述可控矽Q2導通，所述PTC通電，執行所述開關的合閘。
6.根據權利要求3所述的具有自動合閘功能的復位開關，其特徵在於，所述控制晶片 U2的第6和第7引腳分別與所述寄存器的第6和5引腳連接，所述寄存器用於記錄所述開關每次閉合或斷開時的工作狀態。
全文摘要
本發明適用於電錶計費開關技術領域，提供了一種具有自動合閘功能的復位開關，包括電源單元，控制單元，跳閘單元和復位單元，其中，所述電源單元用於為所述控制單元和所述復位單元供電；所述控制單元用於根據所檢測到的TS斷開信號，輸出跳閘信號至所述跳閘單元，執行開關的跳閘，所述控制單元還根據所檢測到的TS合閘信號，輸出復位信號至所述復位單元，執行所述開關的自動合閘，本發明考慮到電路在維修的情況下，如果有供電情況出現，會給維修人員造成人身安全，增加一個維修開關，當維修開關手動斷開時，進入了故障模式，在此模式下開關是不會自動合閘的，這樣就保證了維修人員以及電器的保護作用，本發明具有功能豐富、成本低，良好的經濟效益特點。
文檔編號H02J13/00GK102497032SQ20111045311
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者朱榮惠 申請人:無錫華陽科技有限公司