專利名稱：智能單相全自動電位偏差保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于低壓電氣類，主要涉及電位偏差的保護裝置。
現(xiàn)行的低壓電氣保護產(chǎn)品，主要有過流保護器(俗稱空氣開關(guān))，漏電保護器，脫扣式過壓保護器，該保護器在電網(wǎng)產(chǎn)生偏差時不能自動斷開線路，或脫扣后不能自動接通線路。中國專利CN85204183,CN86201024,CN85205447,CN88211180,CN86205043，其裝置的耐壓峰值最高達400V，控制功率小于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，可是控制功率小于5KW以下，取樣精度低，適用溫度窄(0℃-+75℃)。中國專利CN962476285，適用電壓范圍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(jù)以上不足本實用新型研制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于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(wěn)壓電路、單片機處理電路、直接取樣電路、驅(qū)動電路、工作繼電器組成；該保護器具有耐壓1000V，適用電壓范圍50V-1000V，控制負載功率可達8.8KW，適用溫度范圍寬(-55℃-+75℃)，動作時間準確，延時時間統(tǒng)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(fù)至220±7％以內(nèi)，自動接通線路，停電后再啟動，延時接通線路等特點，是一種安裝方便的機電一體化產(chǎn)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(wěn)壓電路、直接取樣電路、單片機處理電路、驅(qū)動電路、工作繼電器組成；其核心是單片機處理電路由復(fù)位電路、取樣檢測電路、繼電器動作檢測電路組成；穩(wěn)壓電路由并聯(lián)穩(wěn)壓電路和串聯(lián)穩(wěn)壓電路共同組成，并聯(lián)穩(wěn)壓電路連接在降壓整流電路輸出端，串聯(lián)穩(wěn)壓電路連接在并聯(lián)穩(wěn)壓電路后端，串聯(lián)穩(wěn)壓電源供給單片機，整流電源供給驅(qū)動電路；取樣電路由二極管、電阻串聯(lián)組成，直接從電網(wǎng)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(fù)位電路由電阻R9與電容C4串聯(lián)組成，在復(fù)位電路中電阻R9與電容C4的結(jié)點處連接于單片機檢測端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管D11、電阻R7、R8串聯(lián)的電阻R7與R8的結(jié)點處；取樣電路由二極管D5、電阻R1、R5串聯(lián)，其首端A連接于降壓電容C1前端，其末端B連接于整流電路O端，在串聯(lián)電路中電阻R1與R5的結(jié)點處連接于單片機檢測端CPU2腳；穩(wěn)壓電路由并聯(lián)穩(wěn)壓電路和串聯(lián)穩(wěn)壓電路組成，其并聯(lián)穩(wěn)壓電路由二極管D6、電阻R2、三極管Q1、電阻R3構(gòu)成，其串聯(lián)穩(wěn)壓電路由R4、三極管Q2、穩(wěn)壓二極管D7構(gòu)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(jié)合附圖進一步描述并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(wěn)壓電路、直接取樣電路、單片機處理電路、驅(qū)動電路、工作繼電器組成；穩(wěn)壓電路由并聯(lián)穩(wěn)壓電路和串聯(lián)穩(wěn)壓電路共同組成，并聯(lián)穩(wěn)壓電路由二極管D6、電阻R2、三極管Q1、電阻R3(功率為1W-5W)構(gòu)成，主要是對整流輸出電源進行鉗位并且穩(wěn)壓，然后供給串聯(lián)穩(wěn)壓電路，其串聯(lián)穩(wěn)壓電路由R4、三極管Q2、穩(wěn)壓二極管D7組成，主要是對并聯(lián)輸出電源進一步穩(wěn)壓，給單片機提供穩(wěn)定的工作電源；取樣電路是由二極管D5、電阻R1、電阻R5串聯(lián)組成，其電路首端A接在降壓電容C1前端，其電路末端B接在整流電路后端O，其電路中電阻R1與電阻R5間接在CPU2腳端，由電網(wǎng)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(fù)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(fù)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(fù)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(wǎng)電壓的變化；振蕩電路由CPU1腳端接在R6構(gòu)成內(nèi)部振蕩電路；繼電器動作檢測電路由二極管D11、電阻R7、R8串聯(lián)組成，其電路二極管D11前端接在JK后端，其電路末端接在整流電路后端O，經(jīng)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干擾能力，可在整流電路前端降壓電容后端，并聯(lián)瞬態(tài)抑制器件，或在整流電路后端并聯(lián)瞬態(tài)抑制器件。為防止雷擊可在相線，中性線與地之間，并聯(lián)避雷裝置。為增加穩(wěn)壓電路的抗溫性，可在D7下端正向串聯(lián)兩個二極管。為改善穩(wěn)壓電路紋波系數(shù)，可在串聯(lián)穩(wěn)壓電路后并聯(lián)一個電解電容。為顯示方便可在單片機程序里編入顯示程序，同時在單片機相應(yīng)I/O端接入顯示驅(qū)動電路和顯示器件，或在控制驅(qū)動電路后端接入發(fā)光二極管。在使用時，電網(wǎng)電壓經(jīng)電容C1降壓、二極管D1-D4橋式整流，電容C2濾波，得到直流電壓。通過由二極管D6、電阻R2、三極管Q1、電阻R3構(gòu)成的并聯(lián)穩(wěn)壓電路，對整流輸出電源進行鉗位并穩(wěn)壓，然后供給由電阻R4、三極管Q2、穩(wěn)壓二極管D7的電路，作進一步穩(wěn)壓，提供給單片機，作為單片機的工作電源，由于功率的需要，該驅(qū)動電路的電源由整流端直接提供，由二極管D5、電阻R1、電阻R5串聯(lián)構(gòu)成的取樣電路，使電網(wǎng)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(fù)動作230V下偏差動作176V下偏差常壓恢復(fù)動作196V延時時間 5分當電網(wǎng)電壓上偏差為264V時，單片機的CPU4腳端為高電平，三極管Q3飽和，繼電器JK斷開。當電網(wǎng)電壓上偏差為230V時，單片機的CPU4腳端為低電平，三極管Q3截止，繼電器JK閉合。當電網(wǎng)電壓下偏差為176V時，單片機的CPU4腳端為高電平，三極管Q3飽和，繼電器JK斷開。當電網(wǎng)電壓下偏差為210V時，單片機的CPU4腳端為低電平，三極管Q3截止，繼電器JK閉合。若停電后再來電，單片機的CPU4腳端為高電平，三極管Q3飽和，繼電器JK斷開，5分鐘后，單片機的CPU4腳端為低電平，三極管Q3截止，繼電器JK閉合。
權(quán)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(wěn)壓電路、單片機處理電路、直接取樣電路、驅(qū)動電路、工作繼電器組成；其特征在于，單片機處理電路由復(fù)位電路、取樣檢測電路、繼電器動作檢測電路組成；穩(wěn)壓電路由并聯(lián)穩(wěn)壓電路和串聯(lián)穩(wěn)壓電路共同組成，并聯(lián)穩(wěn)壓電路連接在降壓整流電路輸出端，串聯(lián)穩(wěn)壓電路連接在并聯(lián)穩(wěn)壓電路后端，串聯(lián)穩(wěn)壓電源供給單片機，整流電源供給驅(qū)動電路；取樣電路由二極管、電阻串聯(lián)組成，直接從電網(wǎng)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(jù)權(quán)利要求1所述的智能單相全自動電位偏差保護器，其特征在于，單片機的復(fù)位電路由電阻R9與電容C4串聯(lián)組成，在復(fù)位電路中電阻R9與電容C4的結(jié)點處連接于單片機檢測端CPU5腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能單相全自動電位偏差保護器，其特征在于繼電器動作檢測端CPU3腳接在繼電器動作檢測電路二極管D11、電阻R7、R8串聯(lián)的電阻R7與R8的結(jié)點處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能單相全自動電位偏差保護器，其特征在于取樣電路由二極管D5、電阻R1、R5串聯(lián)，其首端A連接于降壓電容C1前端，其末端B連接于整流電路O端，在串聯(lián)電路中電阻R1與R5的結(jié)點處連接于單片機檢測端CPU2腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能單相全自動電位偏差保護器，其特征在于，穩(wěn)壓電路由并聯(lián)穩(wěn)壓電路和串聯(lián)穩(wěn)壓電路組成，其并聯(lián)穩(wěn)壓電路由二極管D6、電阻R2、三極管Q1、電阻R3構(gòu)成，其串聯(lián)穩(wěn)壓電路由R4、三極管Q2、穩(wěn)壓二極管D7構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能單相全自動電位偏差保護器，其特征在于，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(wěn)壓電路、直接取樣電路、單片機處理電路、驅(qū)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(jīng)穩(wěn)壓后供給單片機,一路經(jīng)整流供給驅(qū)動電路;取樣部分采用直接取自于電網(wǎng)電壓,經(jīng)變換后供給單片機檢測端;當電網(wǎng)電壓偏差超過額定電壓220±20%時則自動斷開;當電網(wǎng)電壓偏差恢復(fù)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。該保護器適用電壓范圍50V—1000V,控制功率可達8.8KW,是機電一體化的理想產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者張玉良 申請人:薛小平