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智能電容器的控制電路的制作方法

發(fā)布于:2020-05-19 11:38:26

  本實用新型屬于低壓無功補償技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,它涉及一種智能電容器的控制電路。


  背景技術(shù):


  智能電容器是一種集成現(xiàn)代測控、電力電子、網(wǎng)絡(luò)通訊、自動化控制、電力電容器等先進技術(shù)為一體的智能無功補償裝置。目前,市場上的智能電容器,它包括殼體及設(shè)在殼體內(nèi)的內(nèi)部組件,所述內(nèi)部組件包括電容器、智能測控模塊、復合開關(guān)、線路保護模塊及人機界面模塊。這種智能電容器,能實現(xiàn)參數(shù)檢測、自動控制或手動控制的過零投切、智能保護、人機對話等多項功能。


  上述的復合開關(guān)一般由繼電器和相應(yīng)的驅(qū)動電路構(gòu)成,也可稱為繼電器投切電路,主要用于在市電的電壓壓過零瞬間,通過驅(qū)動電路來控制繼電器的觸點開關(guān)吸合,以將電容器投入到電網(wǎng)。然而,目前市面上的智能電容器,其所采用的驅(qū)動電路過于復雜,導致電路板的集成面積過大,導致智能電容器的內(nèi)部空間過于緊湊,一方面徒然地增加了制造成本,另一方面,也不利于散熱。


  技術(shù)實現(xiàn)要素:


  針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實用新型的目的在于提供一種智能電容器的控制電路,具有電路結(jié)構(gòu)簡單合理、成本低等特點。


  為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供了如下技術(shù)方案:


  一種智能電容器的控制電路,包括電流檢測電路、電壓檢測電路、電壓過零檢測電路、電流過零檢測電路、繼電器投切電路、MCU控制電路;所述繼電器投切電路包括磁保持繼電器、第一NPN三極管、第二NPN三極管、第一電阻以及第二電阻;其中,所述磁保持繼電器的線圈上設(shè)置有抽頭,所述抽頭耦接至12V直流電壓;所述第一NPN三極管的集電極耦接至磁保持繼電器的線圈的高端,發(fā)射極接地,基極與第一電阻串聯(lián);所述第二NPN三極管的集電極耦接至磁保持繼電器的線圈的低端,發(fā)射極接地,基極與第二電阻串聯(lián)。


  通過以上技術(shù)方案:MCU控制電路向第一NPN三極管的基極發(fā)出高電平驅(qū)動信號,使第一NPN三極管導通,進而磁保持繼電器的線圈的高端接地,此時12V直流電壓從磁保持繼電器的線圈的高端流出,磁保持繼電器作出吸合動作;反之,當MCU控制電路向第二NPN三極管的基極發(fā)出高電平驅(qū)動信號,使第二NPN三極管導通,進而磁保持繼電器的線圈的低端接地,此時12V直流電壓從磁保持繼電器的線圈的低端流出,由線圈產(chǎn)生的磁場反轉(zhuǎn),磁保持繼電器作出斷開動作。


  優(yōu)選地,還包括繼電器檢測電路,所述繼電器檢測電路包括光耦合器,所述光耦合器的1腳耦接于磁保持繼電器的觸點開關(guān)的一端,2腳耦接于磁保持繼電器的觸點開關(guān)的另一端,3腳接地,4腳耦接通過第三電阻耦接于VCC電壓、通過第四電阻耦接于MCU控制電路。


  通過以上技術(shù)方案:當磁保持繼電器的觸點開關(guān)吸合時,光耦合器的1、2腳導通,使得3、4腳也導通,進而4腳輸出低電平信號至MCU控制電路;反之,當磁保持繼電器的觸點開關(guān)斷開時,光耦合器的4腳輸出高電平信號至MCU控制電路;如此,MCU控制電路即可通過判斷光耦合器的4腳的電平高低,來判斷磁保持繼電器是否正常工作。


  優(yōu)選地,所述光耦合器的1腳與磁保持繼電器的觸點開關(guān)串聯(lián)有若干限流電阻。


  通過以上技術(shù)方案:通過設(shè)置若干限流電阻對光耦合器進行保護。


  優(yōu)選地,所述光耦合器的2腳與磁保持繼電器的觸點開關(guān)串聯(lián)有若干限流電阻。


  通過以上技術(shù)方案:通過設(shè)置若干限流電阻對光耦合器進行保護。


  優(yōu)選地,還包括RS485通訊接口電路,所述RS485通訊接口電路與MCU控制電路耦接。


  通過以上技術(shù)方案:MCU控制電路可與上位機進行通訊,以能夠向上位機傳輸電網(wǎng)的狀態(tài)參數(shù)信息,例如電壓、電流、功率因數(shù)等。


  優(yōu)選地,所述RS485通訊接口電路的輸入端耦接有ESD保護二極管。


  通過以上技術(shù)方案:能夠防止產(chǎn)生的靜電對RS485接口電路的信號傳輸造成影響。


  附圖說明


  圖1為實施例中智能電容器的控制電路的模塊原理圖;


  圖2為實施例中電壓檢測電路、電壓過零檢測電路的電路圖;


  圖3為實施例中電流檢測電路、電流過零檢測電路的電路圖;


  圖4為實施例中RS485通訊接口電路的電路圖;


  圖5為實施例中繼電器投切電路、繼電器檢測電路的電路圖。


  附圖標記:100、電壓檢測電路;200、電壓過零檢測電路;300、電流檢測電路;400、電流過零檢測電路;500、RS485通訊接口電路;600、繼電器投切電路;700、繼電器檢測電路。


  具體實施方式


  下面結(jié)合實施例及附圖,對本實用新型作進一步的詳細說明,但本實用新型的實施方式不僅限于此。


  參照圖1,一種智能電容器的控制電路,包括電流檢測電路300、電壓檢測電路100、電壓過零檢測電路200、繼電器投切電路600、繼電器檢測電路700、MCU控制電路以及RS485通訊接口電路500;其中,MCU控制電路通過RS485通訊接口電路500與上位機通訊連接。


  其中,電壓檢測電路100、電壓過零檢測電路200如圖2所示,變壓器A15的一次側(cè)耦接于電網(wǎng),二次側(cè)的一路耦接于由運算放大器U5D、U5C構(gòu)成的整流電路,進而變壓器A15的二次側(cè)的輸出電壓變?yōu)橹绷餍问降碾妷簷z測信號U_IN。變壓器A15的二次側(cè)的另一路耦接于由運算放大器U5A構(gòu)成的比較電路,當電網(wǎng)的電壓由正半周過零到負半周時,運算放大器U5A的反相輸入端電壓高于同相輸入端,運算放大器U5A輸出高電平的過零檢測信號U0,當電網(wǎng)的電壓由負半周過零到正半周時,運算放大器U5A的反相輸入端電壓低于同相輸入端,運算放大器U5A輸出低電平的過零檢測信號U0。


  電流檢測電路300、電流過零檢測電路400如圖3所示,其檢測原理與電壓檢測電路100、電壓過零檢測電路200的原理基本相同,因此不再贅述。


  RS485通訊接口電路500如圖4所示,其輸入端耦接有ESD保護二極管(U16、U17),具有較強的抗靜電能力。


  繼電器投切電路600如圖5所示,其包括磁保持繼電器K1、第一NPN三極管Q1、第二NPN三極管Q2、第一電阻R11以及第二電阻R12;其中,磁保持繼電器K1的線圈上設(shè)置有抽頭(圖中的引腳1),抽頭耦接至12V直流電壓;第一NPN三極管Q1的集電極耦接至磁保持繼電器K1的線圈的高端,發(fā)射極接地,基極與第一電阻R11串聯(lián);第二NPN三極管Q2的集電極耦接至磁保持繼電器K1的線圈的低端,發(fā)射極接地,基極與第二電阻R12串聯(lián)。


  參照圖5,繼電器檢測電路700包括光耦合器G1,光耦合器的1腳通過若干限流電阻(R85、R88、R91、R94)耦接于磁保持繼電器K1的觸點開關(guān)的一端,2腳通過若干限流電阻(R87、R89、R92、R95)耦接于磁保持繼電器K1的觸點開關(guān)的另一端,3腳接地,4腳耦接通過第三電阻R1113耦接于VCC電壓、通過第四電阻R1114耦接于MCU控制電路。




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