低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置製造方法
2023-11-05 20:07:02
低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置，包括：信號採樣電路、電壓比較電路、一位兩值轉換電路、微分驅動電路和單線圈磁保持繼電器。利用單線圈磁保持繼電器做執行機構，根據執行機構技術要求專門匹配一位兩值轉換電路和微分驅動電路作為節能電路，特別是微分驅動電路，微分驅動電路不僅不受控制電路限制，而且由於其是硬體，相比於利用微機休眠程序或通過指令控制輸出信號的軟體控制節能，具有自動節能的特點，並且可節能90％以上，節能效果顯著。
【專利說明】低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種單線圈磁保持繼電裝置，具體涉及一種低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置，屬於繼電裝置【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，低壓線路中的繼電控制裝置或保護裝置有很多種，其節能的實現主要是利用微機休眠程序或通過指令控制輸出信號，也就是通過軟體控制進行節能，如果不用微機做控制，那麼也就無法實現節能。
【發明內容】
[0003]為解決現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種具有微分驅動電路的節能型單線圈磁保持繼電裝置和一種具有微分驅動電路的節能型雙線圈磁保持繼電裝置，磁保持繼電裝置中的微分驅動電路不僅不會不影響觸發信號與觸頭的動作關係，而且可有效減少磁保持繼電裝置的耗能。
[0004]為了實現上述目標，本發明採用如下的技術方案:
[0005]一種低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置，包括:信號採樣電路、電壓比較電路、單線圈磁保持繼電器，其特徵在於，還包括:一位兩值轉換電路和微分驅動電路；
[0006]前述信號採樣電路的輸入端連接低壓線路、輸出端連接電壓比較電路，前述電壓比較電路的輸出端連接一位兩值轉換電路的輸入端，前述一位兩值轉換電路的輸出端連接微分驅動電路的輸入端，前述微分驅動電路的輸出端連接磁保持繼電器的單線圈；
[0007]前述一位兩值轉換電路由電阻R7、R8和電壓比較器IC2、IC3組成，
[0008]電阻R7和R8串聯後與電源並聯，電壓比較器IC2的正相輸入端分別與電阻R7和R8串聯的節點、電壓比較器IC3的反相輸入端連接，電壓比較器IC2的反相輸入端與電壓比較器IC3的正相輸入端連接，電壓比較器IC2的反相輸入端作為一位兩值轉換電路的輸入端與電壓比較電路的輸出端連接，電壓比較器IC2和IC3的輸出端作為一位兩值轉換電路的兩個輸出端分別與微分驅動電路的兩個輸入端連接；
[0009]前述微分驅動電路由四個局部微分電路和四個三極體Tl、T2、T3和T4組成，每個局部微分電路均由一個電容和一個電阻串聯構成，電容C5與電阻R9串聯構成第一個局部微分電路、電容C6與電阻RlO串聯構成第二個局部微分電路，電阻R9、R10的另一端均與地線連接，電容C7與電阻Rll串聯構成第三個局部微分電路、電容C8與電阻R12串聯構成第四個局部微分電路，電阻R11、R12的另一端均與電源正極連接，電容C5和C7的另一端連接形成一個節點、電容C6和C8的另一端連接形成另一個節點，前述兩個節點作為微分電路的兩個輸入端與一位兩值轉換電路的兩個輸出端連接；前述四個三極體T1、T2、T3和Τ4的基極分別與第一個、第二個、第三個和第四個局部微分電路的電容與電阻的連接節點連接，三極體Tl的發射極與三極體Τ2的集電極連接，三極體Tl的集電極與電源正極連接，三極體Τ2的發射極與地線連接，三極體Tl和Τ2之間的連接節點與單線圈磁保持繼電器JDQ的第一輸入端連接；三極體T4的發射極與三極體T3的集電極連接，三極體T4的集電極與地線連接，三極體T3的發射極與電源正極連接，三極體T3和T4之間的連接節點與單線圈磁保持繼電器JDQ的第二輸入端連接。
[0010]前述的低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置，其特徵在於，前述三極體Tl和T2為NPN型三極體，三極體T3和T4為PNP型三極體。
[0011]前述的低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置，其特徵在於，前述信號採樣電路由電阻Rl、R3、二極體D和電解電容C4組成，
[0012]電阻R3與電解電容C4並聯形成並聯電路，前述並聯電路依次與二極體D、電阻Rl串聯形成串聯電路，前述串聯電路與電源並聯，前述並聯電路與二極體D串聯連接的節點作為採樣電路的輸出端與電壓比較電路的輸入端連接。
[0013]前述的低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置，其特徵在於，前述電壓比較電路由電阻R4、R5、R6和電壓比較器ICl組成，
[0014]電阻R4和R5串聯後與電源並聯，電阻R4和R5串聯的節點分別與電壓比較器ICl的正相輸入端、電阻R6連接，電阻R6的另一端與電壓比較器ICl的輸出端連接，電壓比較器ICl的反相輸入端作為電壓比較電路的輸入端與信號採樣電路的輸出端連接，電壓比較器ICl的輸出端作為電壓比較電路的輸出端與一位兩值轉換電路的輸入端連接。
[0015]本發明的有益之處在於:利用單線圈磁保持繼電器做執行機構，根據執行機構技術要求專門匹配一位兩值轉換電路和微分驅動電路作為節能電路，特別是微分驅動電路，微分驅動電路不僅不受控制電路限制，而且由於其是硬體，相比於利用微機休眠程序或通過指令控制輸出信號的軟體控制節能，具有自動節能的特點，並且可節能90%以上，節能效果顯著。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的單線圈磁保持繼電裝置的組成原理圖；
[0017]圖2是圖1所示的單線圈磁保持繼電裝置的電路圖；
[0018]圖中附圖標記的含義:101-採樣電路，102-電壓比較電路，103-—位兩值轉換電路，104-微分驅動電路，105-磁保持繼電器單線圈，106-觸頭。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖和具體實施例對本發明作具體的介紹。
[0020]參照圖1，本發明的低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置包括:信號採樣電路、電壓比較電路、一位兩值轉換電路、微分驅動電路和單線圈磁保持繼電器，其中，信號採樣電路的輸入端連接低壓線路、輸出端連接電壓比較電路，電壓比較電路的輸出端連接一位兩值轉換電路的輸入端，一位兩值轉換電路的輸出端連接微分驅動電路的輸入端，微分驅動電路的輸出端連接磁保持繼電器的單線圈。
[0021]下面分別詳細介紹一位兩值轉換電路和微分驅動電路。
[0022] 參照圖2，一位兩值轉換電路由:電阻R7、R8和電壓比較器IC2、IC3組成。其中，電阻R7和R8串聯後與電源並聯；電壓比較器IC2的正相輸入端分別與電阻R7和R8串聯的節點、電壓比較器IC3的反相輸入端連接，電壓比較器IC2的反相輸入端與電壓比較器IC3的正相輸入端連接。電壓比較器IC2的反相輸入端作為一位兩值轉換電路的輸入端與電壓比較電路的輸出端連接，電壓比較器IC2和IC3的輸出端作為一位兩值轉換電路的兩個輸出端分別與微分驅動電路的兩個輸入端連接。
[0023]參照圖2，微分驅動電路由四個局部微分電路和四個三極體T1、T2、T3和Τ4組成。
[0024]首先介紹局部微分電路:每個局部微分電路均由一個電容和一個電阻串聯構成，即電容C5與電阻R9串聯構成第一個局部微分電路，電容C6與電阻RlO串聯構成第二個局部微分電路，電容C7與電阻Rl I串聯構成第三個局部微分電路，電容C8與電阻R12串聯構成第四個局部微分電路，在該四個局部微分電路中，電阻R9的另一端、電阻RlO的另一端均與地線連接，電阻Rll的另一端、電阻R12的另一端均與電源正極連接，電容C5的另一端和電容C7的另一端連接形成一個節點，該節點作為微分驅動電路的一個輸入端與前一級電路即一位兩值轉換電路的一個輸出端連接，電容C6的另一端和電容C8的另一端連接形成另一個節點，該節點作為微分驅動電路的另一個輸入端與一位兩值轉換電路的另一個輸出端連接。
[0025]接下來介紹四個三極體Τ1、Τ2、Τ3和Τ4:四個三極體Tl、Τ2、Τ3和Τ4的基極分別與第一個、第二個、第三個和第四個局部微分電路的電容與電阻的連接節點連接，即電容C5與電阻R9串聯的節點與三極體Tl的基極連接、電容C6與電阻RlO串聯的節點與三極體Τ2的基極連接、電容C7與電阻Rll串聯的節點與三極體Τ3的基極連接、電容C8與電阻R12串聯的節點與三極體Τ4的基極連接；此外，三極體Tl的發射極與三極體Τ2的集電極連接，二者之間的連接節點與單線圈磁保持繼電器JDQ的第一輸入端連接，三極體Tl的集電極與電源正極連接，三極體Τ2的發射極與地線連接；三極體Τ4的發射極與三極體Τ3的集電極連接，二者之間的連接節點與單線圈磁保持繼電器JDQ的第二輸入端連接，三極體Τ4的集電極與地線連接，三極體Τ3的發射極與電源正極連接。
[0026]作為一種優選的方案，三極體Tl和Τ2為NPN型三極體，三極體Τ3和Τ4為PNP型
三極體。
[0027]在本發明中，微分驅動電路是對輸入階躍電壓的上升沿或下降沿進行響應，對於階躍電壓的高電平或低電平不響應，繼電器消耗功率=繼電器線圈端電壓X線圈通過的電流，由於繼電器的端電壓是來自於微分電路輸出的端電壓，微分驅動電路只響應輸入電壓上升沿或下降沿，而在高電平或低電平期間均為零，所以繼電器功率僅在上升沿或下降沿期間的產生功率，其餘時間由於端電壓為零，所以消耗功率也為零，具有極好的節能效果O
[0028]舉一例:一天24小時，假設繼電器只工作一次，那麼繼電器消耗的功率，僅在小於一秒的時間內，其餘時間繼電器線圈兩端沒有端電壓，所以沒有消耗功率，從而達到了極好的節能目的。
[0029]作為一種優選的方案，參照圖2，信號採樣電路由電阻R1、R3、二極體D和電解電容C4組成。其中，電阻R3與電解電容C4並聯形成並聯電路，該並聯電路再依次與二極體D、電阻Rl串聯形成串聯電路，所形成的串聯電路與電源並聯。並聯電路(電阻R3與電解電容C4並聯形成的電路)與二極體D串聯連接的節點作為採樣電路的輸出端與單限電壓比較電路的輸入端連接。
[0030]作為一種優選的方案,參照圖2,電壓比較電路由電阻R4、R5、R6和電壓比較器ICl組成。其中，電阻R4和R5串聯後與電源並聯；電阻R4和R5串聯的節點分別與電壓比較器ICl的正相輸入端、電阻R6連接，電阻R6的另一端與電壓比較器ICl的輸出端連接，電阻R6形成反饋電路，改變基準點點位。電壓比較器ICl的反相輸入端作為電壓比較電路的輸入端與信號採樣電路的輸出端連接，電壓比較器ICI的輸出端作為電壓比較電路的輸出端與一位兩值轉換電路的輸入端連接。
[0031]本發明的裝置以單線圈磁保持繼電器JDQ為執行器，把模擬信號轉換為邏輯關係與門的數位訊號，把一位兩值轉換電路設置在執行器之前，實現了將一位二進位碼轉換為二位二進位碼的功能，從而使得本裝置從根本上避免了雙高現象，即單線圈磁保持繼電器上永遠不可能出現兩種高電平這種錯誤現象，確保了整個電路的工作能夠一直處於正常狀態。
[0032] 需要說明的是，上述實施例不以任何形式限制本發明，凡採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置，包括:信號採樣電路、電壓比較電路、單線圈磁保持繼電器，其特徵在於，還包括:一位兩值轉換電路和微分驅動電路； 所述信號採樣電路的輸入端連接低壓線路、輸出端連接電壓比較電路，所述電壓比較電路的輸出端連接一位兩值轉換電路的輸入端，所述一位兩值轉換電路的輸出端連接微分驅動電路的輸入端，所述微分驅動電路的輸出端連接磁保持繼電器的單線圈； 所述一位兩值轉換電路由電阻R7、R8和電壓比較器IC2、IC3組成， 電阻R7和R8串聯後與電源並聯，電壓比較器IC2的正相輸入端分別與電阻R7和R8串聯的節點、電壓比較器IC3的反相輸入端連接，電壓比較器IC2的反相輸入端與電壓比較器IC3的正相輸入端連接，電壓比較器IC2的反相輸入端作為一位兩值轉換電路的輸入端與電壓比較電路的輸出端連接，電壓比較器IC2和IC3的輸出端作為一位兩值轉換電路的兩個輸出端分別與微分驅動電路的兩個輸入端連接； 所述微分驅動電路由四個局部微分電路和四個三極體Tl、T2、T3和T4組成，每個局部微分電路均由一個電容和一個電阻串聯構成，電容C5與電阻R9串聯構成第一個局部微分電路、電容C6與電阻RlO串聯構成第二個局部微分電路，電阻R9、R10的另一端均與地線連接，電容C7與電阻Rll串聯構成第三個局部微分電路、電容C8與電阻R12串聯構成第四個局部微分電路，電阻R11、R12的另一端均與電源正極連接，電容C5和C7的另一端連接形成一個節點、電容C6和C8的另一端連接形成另一個節點，所述兩個節點作為微分電路的兩個輸入端與一位兩值轉換電路的兩個輸出端連接；所述四個三極體T1、T2、T3和Τ4的基極分別與第一個、第二個、第三個和第四個局部微分電路的電容與電阻的連接節點連接，三極體Tl的發射極與三極體Τ2的集電極連接，三極體Tl的集電極與電源正極連接，三極體Τ2的發射極與地線連接 ，三極體Tl和Τ2之間的連接節點與單線圈磁保持繼電器JDQ的第一輸入端連接；三極體Τ4的發射極與三極體Τ3的集電極連接，三極體Τ4的集電極與地線連接，三極體Τ3的發射極與電源正極連接，三極體Τ3和Τ4之間的連接節點與單線圈磁保持繼電器JDQ的第二輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置，其特徵在於，所述三極體Tl和Τ2為NPN型三極體，三極體Τ3和Τ4為PNP型三極體。
3.根據權利要求1或2所述的低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置，其特徵在於，所述信號採樣電路由電阻Rl、R3、二極體D和電解電容C4組成， 電阻R3與電解電容C4並聯形成並聯電路，所述並聯電路依次與二極體D、電阻Rl串聯形成串聯電路，所述串聯電路與電源並聯，所述並聯電路與二極體D串聯連接的節點作為採樣電路的輸出端與電壓比較電路的輸入端連接。
4.根據權利要求1或2所述的低壓線路自動節能的單線圈磁保持繼電裝置，其特徵在於，所述電壓比較電路由電阻R4、R5、R6和電壓比較器ICl組成， 電阻R4和R5串聯後與電源並聯，電阻R4和R5串聯的節點分別與電壓比較器ICl的正相輸入端、電阻R6連接，電阻R6的另一端與電壓比較器ICl的輸出端連接，電壓比較器ICl的反相輸入端作為電壓比較電路的輸入端與信號採樣電路的輸出端連接，電壓比較器ICl的輸出端作為電壓比較電路的輸出端與一位兩值轉換電路的輸入端連接。
【文檔編號】H01H47/00GK104021985SQ201410229806
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月27日 優先權日:2014年5月27日
【發明者】高峰, 範方俊, 董樹峰, 程新宇, 曹俊, 姚偉, 郜參觀, 盛潔, 吳偉麗, 張翼洲, 張玉良 申請人:國網新疆伊犁供電有限責任公司, 伊犁師範學院