專利名稱：基于脈沖傳遞的繼電器防誤動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及微機(jī)型繼電保護(hù)裝置中出口電路抗干擾技術(shù)。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，不拒動(dòng)、不誤動(dòng)是對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求。現(xiàn)有的微機(jī)保護(hù)裝置的出口電路一般采用電平驅(qū)動(dòng)，用電平的翻轉(zhuǎn)來驅(qū)動(dòng)繼電器。當(dāng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路受到外部干擾時(shí)，容易造成電平翻轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的出口繼電器誤動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提出一種保證微機(jī)型繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性的基于脈沖傳遞的繼電器防誤動(dòng)裝置。
本發(fā)明的特征在于所述裝置含有依次串接的脈沖傳遞電路、驅(qū)動(dòng)電路、光電隔離電路和繼電器開關(guān)電路，其中脈沖傳遞電路，含有N條脈沖傳遞支路，所述每條支路含有一個(gè)反相器，該反相器的輸入端和微機(jī)型繼電保護(hù)裝置內(nèi)CPU的脈寬調(diào)制脈沖輸出端相連，接收設(shè)定頻率的脈沖信號(hào)，該反相器的輸出端在串接一個(gè)分壓電阻后接電源，所述輸出端同時(shí)又依次串接一個(gè)電容和一個(gè)反接二極管后接地，其中N至少為2；驅(qū)動(dòng)電路，采用達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)電路，各輸入端和所述各脈沖傳遞之路中的反接二極管的負(fù)極相連接；光電隔離電路，含有N條光電隔離支路，所述的各光電隔離路上的正輸入端接所述電源，而各負(fù)輸入端各經(jīng)一個(gè)限流電阻后與所述驅(qū)動(dòng)電路的各輸出端相連，各光電隔離電路的負(fù)輸出端共地；繼電器開關(guān)電路，含有一個(gè)開關(guān)三極管，該三極管的發(fā)射極與所述的電源相連，基極串接一個(gè)電阻后與上述N條光電隔離電路中任意指定的用于接通所述開關(guān)三極管電路的第N個(gè)光電隔離電路的正輸出端相連；N-1個(gè)繼電器中的線圈均反向并接了一個(gè)二極管，所述各二極管的各個(gè)正極分別與所述N-1光電隔離支路的正輸出端相連，而所述各繼電器中的各二極管的負(fù)極都與所述開關(guān)三極管的集電極相連；
當(dāng)在電源所被指定的那個(gè)光電隔離電路接通后，N-1條中任何一條或多條脈沖傳遞電路的輸入端有所述PWM脈沖，則相應(yīng)繼電器就會(huì)動(dòng)作，去控制后續(xù)電路的輸出。
本發(fā)明具有成本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。


圖1、本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖；圖2、本發(fā)明的開關(guān)量I/O單元出口電路原理框圖；圖3、本發(fā)明的脈沖傳遞電路和驅(qū)動(dòng)電路；圖4、本發(fā)明的光電隔離電路；圖5、本發(fā)明的繼電器開關(guān)電路，a為合閘繼電器，b為分閘繼電器，c為輔助繼電器，d為報(bào)警繼電器。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的技術(shù)方案是數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的PWM輸出端與脈沖傳遞電路的輸入端連接，脈沖傳遞電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與光電隔離電路的輸入端連接，最后光電隔離電路的輸出端連接繼電器。
當(dāng)要繼電器動(dòng)作時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理器的PWM輸出端輸出一定頻率的脈沖群，經(jīng)過脈沖傳遞電路、驅(qū)動(dòng)電路、光電隔離路最后變成持續(xù)的低電平，驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。即使系統(tǒng)受到干擾致使PWM輸出一定的脈沖，但如果不符合一定的頻率，繼電器還是不會(huì)動(dòng)作。相比現(xiàn)有的電平驅(qū)動(dòng)方法，本發(fā)明極大的提高了繼電保護(hù)裝置的可靠性。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)的介紹本發(fā)明。圖1是整個(gè)微機(jī)繼電保護(hù)裝置的原理框圖。電保護(hù)裝置需要?jiǎng)幼鲿r(shí)，由核心DSP的PWM輸出口發(fā)出動(dòng)作信號(hào)到開關(guān)量I/O單元，動(dòng)作信號(hào)在開關(guān)量I/O單元中經(jīng)由脈沖傳遞電路、驅(qū)動(dòng)電路、光電隔離電路后控制繼電器動(dòng)作，如圖2所示。其中核心DSP發(fā)出的動(dòng)作信號(hào)是PWM輸出口輸出的脈沖群信號(hào)，其周期為64us，占空比為0.375。PWM輸出口的信號(hào)輸出到圖3脈沖傳遞電路和驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，即P1、P2、P3、P4、P5。脈沖群經(jīng)過由反向器U11A、電阻TR、電容TC和二極管TD組成的脈沖傳遞電路后輸入到達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端，由達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)芯片增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力以驅(qū)動(dòng)后面的光電隔離電路，如圖4所示。通過控制光電隔離電路的連通和斷開，就可以控制繼電器的閉合和斷開，繼電器電路如圖5所示。
下面以P1這條信號(hào)傳輸通道再詳細(xì)的說明，其他各信號(hào)傳輸通道類似。DSP的PWM輸出口輸出PWM脈沖群，幅值為3.3V，周期為64us，占空比為0.375。此脈沖群輸入經(jīng)過由反向器U11A、電阻TR1、電容TC1和二極管TD1組成的脈沖傳遞電路后變成周期和輸入信號(hào)一樣，但幅值為5V(附圖中VCC為+5V電壓)，占空比為0.625的脈沖群，再輸入到達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)芯片U20輸入端。經(jīng)過達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部的反向器，其輸出端輸出周期為64us，占空比為0.375，幅值為5V的脈沖群。當(dāng)輸入到光電隔離電路的O1輸入端為低電平時(shí)，光耦U14導(dǎo)通，使得24V電源加到繼電器RJ1、RJ2、RJ3、RJ4上。當(dāng)O1輸入端為高電平時(shí)(持續(xù)時(shí)間24us)，但是由于光耦有大約40us的保持時(shí)間，所以光耦仍然是導(dǎo)通的。當(dāng)P1通道接通24V電源后，在P2-P5各通道中，任意一條或多條通道有輸入信號(hào)時(shí)，都會(huì)接通相應(yīng)的繼電器動(dòng)作，防誤動(dòng)是通過光耦的保持時(shí)間來保證的。
權(quán)利要求
1.基于脈沖傳遞的繼電器防誤動(dòng)裝置，其特征在于，所述裝置含有依次串接的脈沖傳遞電路、驅(qū)動(dòng)電路、光電隔離電路和繼電器開關(guān)電路，其中脈沖傳遞電路，含有N條脈沖傳遞支路，所述每條支路含有一個(gè)反相器，該反相器的輸入端和微機(jī)型繼電保護(hù)裝置內(nèi)CPU的脈寬調(diào)制脈沖輸出端相連，接收設(shè)定頻率的脈沖信號(hào)，該反相器的輸出端在串接一個(gè)分壓電阻后接電源，所述輸出端同時(shí)又依次串接一個(gè)電容和一個(gè)反接二極管后接地，其中N至少為2；驅(qū)動(dòng)電路，采用達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)電路，各輸入端和所述各脈沖傳遞之路中的反接二極管的負(fù)極相連接；光電隔離電路，含有N條光電隔離支路，所述的各光電隔離路上的正輸入端接所述電源，而各負(fù)輸入端各經(jīng)一個(gè)限流電阻后與所述驅(qū)動(dòng)電路的各輸出端相連，各光電隔離電路的負(fù)輸出端共地；繼電器開關(guān)電路，含有一個(gè)開關(guān)三極管，該三極管的發(fā)射極與所述的電源相連，基極串接一個(gè)電阻后與上述N條光電隔離電路中任意指定的用于接通所述開關(guān)三極管電路的第N個(gè)光電隔離電路的正輸出端相連；N-1個(gè)繼電器中的線圈均反向并接了一個(gè)二極管，所述各二極管的各個(gè)正極分別與所述N-1光電隔離支路的正輸出端相連，而所述各繼電器中的各二極管的負(fù)極都與所述開關(guān)三極管的集電極相連；當(dāng)在電源所被指定的那個(gè)光電隔離電路接通后，N-1條中任何一條或多條脈沖傳遞電路的輸入端有所述PWM脈沖，則相應(yīng)繼電器就會(huì)動(dòng)作，去控制后續(xù)電路的輸出。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)防繼電器保護(hù)裝置誤動(dòng)作的技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于微機(jī)型繼電保護(hù)裝置內(nèi)的CPU的各PWM脈沖輸出端依次通過串接的脈沖傳遞電路、驅(qū)動(dòng)電路、光電隔離電路后與各繼電器相連，其中，指定一條光電隔離電路的輸出端與繼電器電路中的開關(guān)三極管的基極相連，去接通各繼電器的電源，其余各條光電隔離支路中的光電三極管的正輸出端與相應(yīng)的各個(gè)反并在各繼電器線圈上的二極管正極相連，而所述各光電二極管的各負(fù)輸出端共地，各繼電器線圈的另一端共同連接到所述開關(guān)三極管的集電極。本發(fā)明具有成本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01H47/22GK1917319SQ200610112769
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
發(fā)明者孫新亞, 吉吟東, 李迎春, 金文光, 錢利民, 朱善君, 董登武, 肖朝亮 申請(qǐng)人:清華大學(xué)