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      交流有源遙信檢測電路的制作方法

      文檔序號:6298704閱讀:377來源:國知局
      交流有源遙信檢測電路的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種交流有源遙信檢測電路,與外部交流電源和外部電路相耦接,包括:電流調(diào)整單元和耦合單元,其中,電流調(diào)整單元,用于在外部交流電源供電時,對外部交流電源提供的交流電流進行限流處理和整流處理,生成直流電流發(fā)送至耦合單元;耦合單元,用于接收電流調(diào)整單元發(fā)送的直流電流,當接收到的直流電流大于或等于導通電流值時,耦合單元導通,且對接收到的直流電流進行耦合處理,生成高電平信號發(fā)送至外部電路;當接收到的直流電流小于最低導通電流值時,耦合單元關斷,且生成低電平信號發(fā)送至外部電路。本發(fā)明解決了交流有源遙信檢測電路溫升的問題。
      【專利說明】交流有源遙信檢測電路
      【技術領域】
      [0001]本發(fā)明涉及電子電路領域,具體地說,是涉及一種交流有源遙信檢測電路。
      【背景技術】
      [0002]遙信,代指遠程信號,是所有遠端信號的總稱。遙信功能通常用于測量下列信號:開關的位置信號、變壓器內(nèi)部故障綜合信號、保護裝置的動作信號、通信設備運行狀況信號、調(diào)壓變壓器抽頭位置信號等,廣泛應用與工業(yè)領域中。
      [0003]在現(xiàn)有技術中,對于交流有源遙信的檢測電路一般為整流、電容充放電的形式如圖1所示。
      [0004]在圖1所示的電路中,交流電通過輸入端子進入電路,使光耦(Ul)在整個交流電周期內(nèi)保持導通,經(jīng)過電阻(Rl)的電流調(diào)節(jié)后,電壓波形變成半個正弦波,通過電容(Cl)的濾波后,變成直流電驅(qū)動光耦導通,最后輸出高電平給外部電路的MCU (微控制器,在圖1中并未示出),MCU (微控制器)再通過去抖處理產(chǎn)生遙信合狀態(tài)。當輸入端子沒有交流電壓時,光耦不導通,光耦輸出低電平,MCU (微控制器)通過去抖處理產(chǎn)生遙信分狀態(tài)。
      [0005]但是,對于該電路而言,由于首先需要對電容(Cl)充電,等電容兩端電壓到達光耦導通電壓時,光耦才會導通,流過電流,當交流電在正弦波負半周時,電容放電維持光耦導通,所以電阻(Rl)阻值無法加大,導致電流變大,以至于限流電阻(Rl)溫升很大,為了散熱,往往需要分配較大的空間,從而造成具有有源遙信功能的設備(如:工業(yè)儀表)的集成度低,使儀表尺寸曾大,進一步降低了儀表的現(xiàn)場使用性。
      [0006]因此,如何解決交流有源遙信檢測電路溫升的問題,便成為亟待解決的技術問題。
      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種交流有源遙信檢測電路,以解決交流有源遙信檢測電路溫升的問題。
      [0008]為解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種交流有源遙信檢測電路,與外部交流電源和外部電路相耦接,其特征在于,包括:電流調(diào)整單元和耦合單元,其中,
      [0009]所述電流調(diào)整單元,與所述外部交流電源和耦合單元相耦接,用于在所述外部交流電源供電時,對所述外部交流電源提供的交流電流進行限流處理和整流處理,生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元;
      [0010]所述耦合單元,與所述電流調(diào)整單元和外部電路相耦接,用于接收所述電流調(diào)整單元發(fā)送的所述直流電流,當接收到的所述直流電流大于或等于導通電流值時,所述耦合單元導通,且對接收到的所述直流電流進行耦合處理,生成高電平信號發(fā)送至所述外部電路;當接收到的所述直流電流小于最低導通電流值時,所述耦合單元關斷,且生成低電平信號發(fā)送至所述外部電路。
      [0011]優(yōu)選地,所述電流調(diào)整單元,由第一電阻和整流器件構成,其中,
      [0012]所述第一電阻與所述外部交流電源相耦接,同時與所述整流器件相耦接,所述整流器件再與所述耦合單元相耦接,在所述外部交流電源供電時,所述第一電阻對所述外部交流電源提供的交流電流進行限流處理,將該交流電流的值限制在所述耦合單元的導通電流值后,所述整流器件再對該交流電流進行整流處理,生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元。
      [0013]優(yōu)選地,所述導通電流值,進一步為:
      [0014]所述耦合單元正常導通進行耦合處理的最低電流值。
      [0015]優(yōu)選地,所述第一電阻,進一步為限流電阻。
      [0016]優(yōu)選地,所述整流器件,進一步為整流二極管。
      [0017]優(yōu)選地,所述耦合單元,進一步為光耦合器。
      [0018]與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明所述的一種交流有源遙信檢測電路,達到了如下效果:
      [0019]I)本發(fā)明不再采用電容充放電的形式,去掉充電電容,增大限流電阻,由輸入信號直接驅(qū)動光耦的通斷,既減小了電流又減少光耦導通的時間,從而有效解決了交流有源遙信檢測電路溫升的問題。
      [0020]2)本發(fā)明使外部輸入信號直接驅(qū)動通斷,大大減小了裝置的溫升和占用空間,利于功能的集成,增加了采用本發(fā)明設備的現(xiàn)場使用性。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0021]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,構成本發(fā)明的一部分,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
      [0022]圖1為現(xiàn)有技術中的交流有源遙信檢測電路圖。
      [0023]圖2本發(fā)明實施例一所述的交流有源遙信檢測電路的結構框圖。
      [0024]圖3為現(xiàn)有技術中的交流有源遙信檢測電路的結構框圖。
      [0025]圖4為本發(fā)明實施例二所述的交流有源遙信檢測電路的結構框圖。
      [0026]圖5為本發(fā)明實施例二所述的交流有源遙信檢測電路的具體應用電路圖。
      【具體實施方式】
      [0027]如在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領域技術人員應可理解,硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式,而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的“包含”為一開放式用語,故應解釋成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的誤差范圍內(nèi),本領域技術人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術問題,基本達到所述技術效果。此外,“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此,若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置,則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置,或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續(xù)描述為實施本發(fā)明的較佳實施方式,然所述描述乃以說明本發(fā)明的一般原則為目的,并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求所界定者為準。
      [0028]以下結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明,但不作為對本發(fā)明的限定。
      [0029]實施例一
      [0030]如圖1所示,是本發(fā)明實施例一所述的一種交流有源遙信檢測電路,與外部交流電源和外部電路相耦接,包括:電流調(diào)整單元101和耦合單元102,其中,[0031]所述電流調(diào)整單元101,與所述外部交流電源和耦合單元102相耦接,用于在所述外部交流電源供電時,對所述外部交流電源提供的交流電流進行限流處理和整流處理,生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元102 ;
      [0032]所述耦合單元102,與所述電流調(diào)整單元101和外部電路相耦接,用于接收所述電流調(diào)整單元101發(fā)送的所述直流電流,當接收到的所述直流電流大于或等于導通電流值時,所述耦合單元102導通,且對接收到的所述直流電流進行耦合處理,生成高電平信號發(fā)送至所述外部電路;當接收到的所述直流電流小于最低導通電流值時,所述耦合單元102關斷,且生成低電平信號發(fā)送至所述外部電路。
      [0033]在本實施例中,所述電流調(diào)整單元101,具體可以為由具有限流、整流功能的電路元器件構成的相應的電路結構,當然,本領域技術人員可以理解,所述電流調(diào)整單元101還可以為具有上述電路功能的集成芯片或器件,在此并不構成對本發(fā)明的限定。
      [0034]所述耦合單元102,具體可以為光耦器件,將接收的所述電流調(diào)整單元101處理后的所述直流電流轉換為光電流后,再進行光電耦合處理,生成高電平信號發(fā)送至所述外部電路。
      [0035]其中,所述耦合單元102的所述最低導通電流值可以根據(jù)實際應用時該耦合單元102的器件型號具體確定,也可以根據(jù)實際應用中的需要進行調(diào)整。
      [0036]需要說明的是,所述外部交流電源提供的交流電流(或該交流電流所對應的交流電壓)具有周期性,通常為20ms (毫秒),所述交流電流在周期內(nèi)上下波動,形成正弦(或余弦)式電流信號。經(jīng)過所述電流調(diào)整單元101的所述限流處理后,將所述交流電流的電流值部分限制在所述耦合單元102的最低導通電流值范圍內(nèi)。當然,所述耦合單元102在關斷后,電流值降為0,,所述耦合單元102,由于下拉電阻下拉,輸出低電平。
      [0037]在本實施例中,所述電流調(diào)整單元101具體可以由第一電阻、整流器件(如:整流二極管)構成,所述I禹合單兀102具體可以由光I禹器件(如:型號為EL816的光I禹合器)構成。
      [0038]具體地,所述電流調(diào)整單元101由第一電阻和整流器件構成,其中,
      [0039]所述第一電阻與所述外部交流電源和整流器件相耦接,所述整流器件再與所述耦合單元202相耦接,在所述外部交流電源供電時,所述第一電阻對所述外部交流電源提供的交流電流進行限流處理,將該交流電流的值限制在所述耦合單元102的導通電流值后,所述整流器件再對該交流電流進行整流處理,生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元102。
      [0040]實施例二
      [0041]現(xiàn)結合圖2至4,對所述交流有源遙信檢測電路的具體應用進行說明:
      [0042]如圖2所示,在現(xiàn)有技術中,交流有源遙信檢測電路中由于存在濾波電路,首先要把濾波電容充電至光耦的導通電壓后,光耦才會導通,當交流電的負半周出現(xiàn)時濾波電容要放電維持光耦導通,所以電路需要更大的電流。但是更大的電流流過限流電阻,意味著更大的功耗和更多的溫升。因此,在電路結構中去除相應的濾波電路,增大限流電阻阻值,減小電流,即如圖3所示。
      [0043]實際應用中,圖3所示的電路框圖所對應的實際電路如圖4所示,為所述交流有源遙信檢測電路在具體應用中對應的實際電路,其中,
      [0044]電流調(diào)整單元201,由Rl和Dl構成,其中,Rl為限流電阻,Dl為整流二極管。
      [0045]耦合單元202,由Ul構成,其中,Ul為型號為EL816的光耦合器。[0046]圖4中的電路接入外部交流電源和MCU (微控制器,圖4中并未示出)之間,具有下拉功能的電阻R2將耦合單元202輸出的電信號進行下拉以產(chǎn)生低電平。
      [0047]具體地:
      [0048]交流電通過輸入端子進入電路,通過限流電阻Rl限制了電流,無需使光耦合器在整個交流電周期內(nèi)保持導通,限定的電流大小僅需能使光耦合器在每個交流電周期(20ms)內(nèi)有6mS的時間導通,因此經(jīng)過限流電阻Rl的限制后,進入整流二極管D1,省去了濾波電路直接進入光耦合器。
      [0049]由于光耦合器的導通時間由20ms縮短為6ms,所以整個電路的功耗大幅下降,限流電阻Rl的溫升變小,可以使用更小體積的器件,發(fā)熱量降低可靠性提高。由于光耦導通僅為6ms,所以進入MCU (微控制器)的信號波形為方波。
      [0050]對于MCU (微控制器)來說,通過去抖處理后可以產(chǎn)生遙信合狀態(tài);當輸入端子沒有交流輸入時,光稱合器不再導通,光稱合器輸出低電平,MCU (微控制器)通過去抖處理產(chǎn)生遙信分狀態(tài)。
      [0051]與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明所述的一種交流有源遙信檢測電路,達到了如下效果:
      [0052]I)本發(fā)明不再采用電容充放電的形式,去掉充電電容,增大限流電阻,由輸入信號直接驅(qū)動光耦的通斷,既減小了電流又減少光耦導通的時間,從而有效解決了交流有源遙信檢測電路溫升的問題。
      [0053]2)本發(fā)明使外部輸入信號直接驅(qū)動通斷,大大減小了裝置的溫升和占用空間,利于功能的集成,增加了采用本發(fā)明設備的現(xiàn)場使用性。
      [0054]上述說明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實施例,但如前所述,應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式,不應看作是對其他實施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境,并能夠在本文所述發(fā)明構想范圍內(nèi),通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍,則都應在本發(fā)明所附權利要求的保護范圍內(nèi)。
      【權利要求】
      1.一種交流有源遙信檢測電路,與外部交流電源和外部電路相耦接,其特征在于,包括:電流調(diào)整單元和耦合單元,其中, 所述電流調(diào)整單元,與所述外部交流電源和耦合單元相耦接,用于在所述外部交流電源供電時,對所述外部交流電源提供的交流電流進行限流處理和整流處理,生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元; 所述耦合單元,與所述電流調(diào)整單元和外部電路相耦接,用于接收所述電流調(diào)整單元發(fā)送的所述直流電流,當接收到的所述直流電流大于或等于導通電流值時,所述耦合單元導通,且對接收到的所述直流電流進行耦合處理,生成高電平信號發(fā)送至所述外部電路;當接收到的所述直流電流小于最低導通電流值時,所述耦合單元關斷,且生成低電平信號發(fā)送至所述外部電路。
      2.如權利要求1所述的交流有源遙信檢測電路,其特征在于,所述電流調(diào)整單元,由第一電阻和整流器件構成,其中, 所述第一電阻與所述外部交流電源相耦接,同時與所述整流器件相耦接,所述整流器件再與所述耦合單元相耦接,在所述外部交流電源供電時,所述第一電阻對所述外部交流電源提供的交流電流進行限流處理,將該交流電流的值限制在所述耦合單元的導通電流值后,所述整流器件再對該交流電流進行整流處理,生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元。
      3.如權利要求2所述的交流有源遙信檢測電路,其特征在于,所述導通電流值,進一步為: 所述耦合單元正常導通進行耦合處理的最低電流值。
      4.如權利要求2所述的交流有源遙信檢測電路,其特征在于,所述第一電阻,進一步為限流電阻。
      5.如權利要求2所述的交流有源遙信檢測電路,其特征在于,所述整流器件,進一步為整流二極管。
      6.如權利要求1或2中任一所述的交流有源遙信檢測電路,其特征在于,所述耦合單元,進一步為光耦合器。
      【文檔編號】G05F1/12GK103677029SQ201310718562
      【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權日:2013年12月23日
      【發(fā)明者】崔海順, 祁那應, 梁東, 李偉 申請人:北京易艾斯德科技有限公司
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