智能單相全自動電位偏差保護器的製作方法
2023-11-03 20:12:22
專利名稱：智能單相全自動電位偏差保護器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於低壓電氣類，主要涉及電位偏差的保護裝置。
現行的低壓電氣保護產品，主要有過流保護器(俗稱空氣開關)，漏電保護器，脫扣式過壓保護器，該保護器在電網產生偏差時不能自動斷開線路，或脫扣後不能自動接通線路。中國專利CN85204183,CN86201024,CN85205447,CN88211180,CN86205043，其裝置的耐壓峰值最高達400V，控制功率小於2KW，因此只能作為某一家用電器保護。中國專利CN90206304,CN91225547，雖然耐壓可達1000V，可是控制功率小於5KW以下，取樣精度低，適用溫度窄(0℃-+75℃)。中國專利CN962476285，適用電壓範圍110V-1000V，控制負載功率7.2KW以下，動作時間不準確，延時時間離散性大，不能判定工作繼電器是否可靠動作。根據以上不足本實用新型研製出一種智能單相全自動電位偏差保護器。
本實用新型的目的在於提供一種智能單向全自動電位偏差保護器，它是由降壓整流電路、穩壓電路、單片機處理電路、直接取樣電路、驅動電路、工作繼電器組成；該保護器具有耐壓1000V，適用電壓範圍50V-1000V，控制負載功率可達8.8KW，適用溫度範圍寬(-55℃-+75℃)，動作時間準確，延時時間統一，能判定工作繼電器是否可靠動作，能在電位偏差超過220±20％時，自動斷開線路，在電位偏差恢復至220±7％以內，自動接通線路，停電後再啟動，延時接通線路等特點，是一種安裝方便的機電一體化產品。
本實用新型所述的智能單相全自動電位偏差保護器，由降壓整流電路、穩壓電路、直接取樣電路、單片機處理電路、驅動電路、工作繼電器組成；其核心是單片機處理電路由復位電路、取樣檢測電路、繼電器動作檢測電路組成；穩壓電路由並聯穩壓電路和串聯穩壓電路共同組成，並聯穩壓電路連接在降壓整流電路輸出端，串聯穩壓電路連接在並聯穩壓電路後端，串聯穩壓電源供給單片機，整流電源供給驅動電路；取樣電路由二極體、電阻串聯組成，直接從電網獲取電壓供給單片機檢測端；單片機處理器的功能由程序完成；單片機的復位電路由電阻R9與電容C4串聯組成，在復位電路中電阻R9與電容C4的結點處連接於單片機檢測端CPU5腳；繼電器動作檢測端CPU3腳接在繼電器動作檢測電路二極體D11、電阻R7、R8串聯的電阻R7與R8的結點處；取樣電路由二極體D5、電阻R1、R5串聯，其首端A連接於降壓電容C1前端，其末端B連接於整流電路O端，在串聯電路中電阻R1與R5的結點處連接於單片機檢測端CPU2腳；穩壓電路由並聯穩壓電路和串聯穩壓電路組成，其並聯穩壓電路由二極體D6、電阻R2、三極體Q1、電阻R3構成，其串聯穩壓電路由R4、三極體Q2、穩壓二極體D7構成；單片機的程序由初始化程序、延時程序、上偏差檢測程序、下偏差檢測程序、控制輸出程序、繼電器動作檢測程序組成。
參見附圖
圖1為本實用新型框圖圖2為本實用新型電路圖圖3為本實用新型單片機工作原理圖
以下結合附圖進一步描述並給出實施例本實用新型所述的智能型單相全自動電位偏差保護器，是由降壓整流電路、穩壓電路、直接取樣電路、單片機處理電路、驅動電路、工作繼電器組成；穩壓電路由並聯穩壓電路和串聯穩壓電路共同組成，並聯穩壓電路由二極體D6、電阻R2、三極體Q1、電阻R3(功率為1W-5W)構成，主要是對整流輸出電源進行鉗位並且穩壓，然後供給串聯穩壓電路，其串聯穩壓電路由R4、三極體Q2、穩壓二極體D7組成，主要是對並聯輸出電源進一步穩壓，給單片機提供穩定的工作電源；取樣電路是由二極體D5、電阻R1、電阻R5串聯組成，其電路首端A接在降壓電容C1前端，其電路末端B接在整流電路後端O，其電路中電阻R1與電阻R5間接在CPU2腳端，由電網直接獲取取樣電壓供給單片機檢測端；單片機處理電路由復位電路、取樣檢測電路、繼電器動作檢測電路、振蕩電路組成；復位電路由CPU5腳端接在電阻R9與電容C4之間，啟動時通過電阻R9向電容C4充電延時復位，保證程序的正常啟動；取樣檢測電路由CPU2腳端接在電阻R1與R5之間，檢測電網電壓的變化；振蕩電路由CPU1腳端接在R6構成內部振蕩電路；繼電器動作檢測電路由二極體D11、電阻R7、R8串聯組成，其電路二極體D11前端接在JK後端，其電路末端接在整流電路後端O，經電阻R7與R8分壓接在單片機的繼電器動作檢測端CPU3腳；單片機處理程序由初始化程序，延時程序，上偏差檢測程序，下偏差檢測程序，控制輸出程序，繼電器動作檢測組成；為增加該保護器的抗幹擾能力，可在整流電路前端降壓電容後端，並聯瞬態抑制器件，或在整流電路後端並聯瞬態抑制器件。為防止雷擊可在相線，中性線與地之間，並聯避雷裝置。為增加穩壓電路的抗溫性，可在D7下端正向串聯兩個二極體。為改善穩壓電路紋波係數，可在串聯穩壓電路後並聯一個電解電容。為顯示方便可在單片機程序裡編入顯示程序，同時在單片機相應I/O端接入顯示驅動電路和顯示器件，或在控制驅動電路後端接入發光二極體。在使用時，電網電壓經電容C1降壓、二極體D1-D4橋式整流，電容C2濾波，得到直流電壓。通過由二極體D6、電阻R2、三極體Q1、電阻R3構成的並聯穩壓電路，對整流輸出電源進行鉗位並穩壓，然後供給由電阻R4、三極體Q2、穩壓二極體D7的電路，作進一步穩壓，提供給單片機，作為單片機的工作電源，由於功率的需要，該驅動電路的電源由整流端直接提供，由二極體D5、電阻R1、電阻R5串聯構成的取樣電路，使電網電壓的變化直接供給單片機檢測端CPU2腳，該控制電路的功能，由單片機固化的程序完成，該程序完成的實驗指標為上偏差動作264V上偏差常壓恢復動作230V下偏差動作176V下偏差常壓恢復動作196V延時時間 5分當電網電壓上偏差為264V時，單片機的CPU4腳端為高電平，三極體Q3飽和，繼電器JK斷開。當電網電壓上偏差為230V時，單片機的CPU4腳端為低電平，三極體Q3截止，繼電器JK閉合。當電網電壓下偏差為176V時，單片機的CPU4腳端為高電平，三極體Q3飽和，繼電器JK斷開。當電網電壓下偏差為210V時，單片機的CPU4腳端為低電平，三極體Q3截止，繼電器JK閉合。若停電後再來電，單片機的CPU4腳端為高電平，三極體Q3飽和，繼電器JK斷開，5分鐘後，單片機的CPU4腳端為低電平，三極體Q3截止，繼電器JK閉合。
權利要求1.一種智能單相全自動電位偏差保護器，是由降壓整流電路、穩壓電路、單片機處理電路、直接取樣電路、驅動電路、工作繼電器組成；其特徵在於，單片機處理電路由復位電路、取樣檢測電路、繼電器動作檢測電路組成；穩壓電路由並聯穩壓電路和串聯穩壓電路共同組成，並聯穩壓電路連接在降壓整流電路輸出端，串聯穩壓電路連接在並聯穩壓電路後端，串聯穩壓電源供給單片機，整流電源供給驅動電路；取樣電路由二極體、電阻串聯組成，直接從電網獲取電壓供給單片機檢測端；單片機處理器的功能由程序完成。
2.根據權利要求1所述的智能單相全自動電位偏差保護器，其特徵在於，單片機的復位電路由電阻R9與電容C4串聯組成，在復位電路中電阻R9與電容C4的結點處連接於單片機檢測端CPU5腳。
3.根據權利要求1所述的智能單相全自動電位偏差保護器，其特徵在於繼電器動作檢測端CPU3腳接在繼電器動作檢測電路二極體D11、電阻R7、R8串聯的電阻R7與R8的結點處。
4.根據權利要求1所述的智能單相全自動電位偏差保護器，其特徵在於取樣電路由二極體D5、電阻R1、R5串聯，其首端A連接於降壓電容C1前端，其末端B連接於整流電路O端，在串聯電路中電阻R1與R5的結點處連接於單片機檢測端CPU2腳。
5.根據權利要求1所述的智能單相全自動電位偏差保護器，其特徵在於，穩壓電路由並聯穩壓電路和串聯穩壓電路組成，其並聯穩壓電路由二極體D6、電阻R2、三極體Q1、電阻R3構成，其串聯穩壓電路由R4、三極體Q2、穩壓二極體D7構成。
6.根據權利要求1所述的智能單相全自動電位偏差保護器，其特徵在於，單片機的程序由初始化程序、延時程序、上偏差檢測程序、下偏差檢測程序、控制輸出程序、繼電器動作檢測程序組成。
專利摘要本實用新型涉及一種智能單相全自動電位偏差保護器,是由降壓整流電路、穩壓電路、直接取樣電路、單片機處理電路、驅動電路、工作繼電器組成;該保護器的電源分兩路供電,一路經穩壓後供給單片機,一路經整流供給驅動電路;取樣部分採用直接取自於電網電壓,經變換後供給單片機檢測端;當電網電壓偏差超過額定電壓220±20%時則自動斷開;當電網電壓偏差恢復至額定電壓220±7%時則自動接通。斷電再次啟動可延時接通電源。該保護器適用電壓範圍50V—1000V,控制功率可達8.8KW,是機電一體化的理想產品。
文檔編號H02H3/24GK2444329SQ0025185
公開日2001年8月22日 申請日期2000年9月18日 優先權日2000年9月18日
發明者張玉良 申請人:薛小平