CN102013659A - 浪涌电压及电流保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种浪涌电压及电流保护装置,其与电器设备的工作电路连接,进行浪涌电压及电流的保护,所述装置包括:电压检测电路,对所述电器设备的工作电路进行电压采样,获取采样数据;电流检测电路,对所述电器设备的工作电路进行电流采样,获取采样数据;基准设定电路,设定基准电压或基准电流;控制电路,将获取的采样数据分别与基准电压或基准电流进行比较,判断是否出现浪涌电压或浪涌电流;在出现浪涌电压或浪涌电流时,切断所述电器设备的工作电路。本发明浪涌电压及电流保护装置,利用LM339中的一个比较单元,同时实现浪涌电压与浪涌电流的保护,节省了硬件资源,降低了电路成本,提高了电路可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及到浪涌电压及电流保护领域,特别涉及到一种浪涌电压及电流保护装置。
背景技术
参照图1,现有技术中常用电磁炉浪涌电压与浪涌电流保护电路,一般是浪涌电压与浪涌电流分开保护,需要利用到LM339的两个比较单元,然后并联接到单片机中断引脚。该LM339具有四个独立的电压比较器,利用LM339可以方便的组成各种电压比较器电路和振荡器电路。
上述方式的缺点是:电路较复杂,采用了LM339中的两个比较单元,成本较高。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种浪涌电压及电流保护装置,降低了浪涌电压及电流保护的成本,并提高了电路可靠性。
本发明提出一种浪涌电压及电流保护装置,与电器设备的工作电路连接,进行浪涌电压及电流的保护,所述装置包括:
电压检测电路,对所述电器设备的工作电路进行电压采样,获取采样数据;
电流检测电路,对所述电器设备的工作电路进行电流采样,获取采样数据;
基准设定电路,设定基准电压或基准电流;
控制电路,将获取的采样数据分别与基准电压或基准电流进行比较,判断是否出现浪涌电压或浪涌电流;在出现浪涌电压或浪涌电流时,切断所述电器设备的工作电路。
优选地,所述装置还包括:
整流桥,与所述控制电路连接,为装置提供直流电源。
优选地,所述装置还包括:
电流互感器,分别与所述电器设备的工作电路、电流检测电路以及整流桥连接。
优选地,所述控制电路以及基准设定电路可分别与LM339的比较单元连接,LM339的输出脚接到单片机的中断脚,并通过单片机的输出脚控制电器设备的工作电路。
优选地,所述电流检测电路包括:
滤波单元,对采集电流进行滤波;
整流单元,对经过滤波后的采集电流进行整流。
优选地,所述滤波单元包括电容C11;所述整流单元包括四个二极管,分别为D7、D8、D9以及D10。
优选地,所述电流检测电路与单片机A/D转换脚连接,通过单片机进行A/D转换。
优选地,所述电压检测电路包括:
三个二极管、四个电阻以及两个电容;三个二极管分别为D1、D2以及D3;四个电阻分别为R1、R2、R3以及R4;两个电容分别为C1以及C2。
本发明浪涌电压及电流保护装置,利用LM339中的一个比较单元,同时实现浪涌电压与浪涌电流的保护,节省了硬件资源,降低了电路成本,提高了电路可靠性。
附图说明
图1是现有技术中浪涌电压及电流保护的结构示意图;
图2是本发明浪涌电压及电流保护装置一实施例的结构示意图;
图3是本发明浪涌电压及电流保护装置一实施例的具体电路结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图2,提出本发明一种浪涌电压及电流保护装置的一实施例。本实施例中,该浪涌电压及电流保护装置与电器设备的工作电路连接,进行浪涌电压及电流的保护,上述装置包括:
电压检测电路21,对所述电器设备的工作电路进行电压采样,获取采样数据;
电流检测电路22,对所述电器设备的工作电路进行电流采样,获取采样数据;
基准设定电路23,设定基准电压或基准电流;
控制电路24,将获取的采样数据分别与基准电压或基准电流进行比较,判断是否出现浪涌电压或浪涌电流;在出现浪涌电压或浪涌电流时,切断所述电器设备的工作电路。
上述控制电路24以及基准设定电路23可分别与LM339的比较单元连接,LM339的输出脚接到单片机的中断脚,并通过单片机的输出脚控制电器设备的工作电路。上述电器设备包括电磁炉等。
本实施例的浪涌电压及电流保护装置,利用LM339中的一个比较单元,同时实现浪涌电压与浪涌电流的保护,节省了硬件资源,降低了电路成本,提高了电路可靠性。
上述电流检测电路22与单片机A/D(模拟/数字)转换脚连接,通过单片机进行A/D转换。上述电流检测电路22包括:滤波单元以及整流单元;该滤波单元,对采集电流进行滤波;该整流单元,对经过滤波后的采集电流进行整流。上述滤波单元包括电容C11;所述整流单元包括四个二极管,分别为D7、D8、D9以及D10。
上述电压检测电路21包括:三个二极管、四个电阻以及两个电容;三个二极管分别为D1、D2以及D3;四个电阻分别为R1、R2、R3以及R4;两个电容分别为C1以及C2。
上述基准设定电路23包括:一个电容EC1、一个二极管D5以及两个电阻R7和R10。上述控制电路24包括:一个三极管Q1、两个二极管D4和D6、两个电容C7和C8以及三个电阻R6、R9及R12。
上述装置还包括:整流桥,与交流电源连接,为装置提供直流电源。
上述装置还包括:电流互感器,分别与所述电器设备的工作电路、电流检测电路22以及整流桥连接。
参照图3,以下以电磁炉的浪涌电流和浪涌电压保护为例,对上述浪涌电压及电流保护装置进行详细说明。
上述浪涌电流保护是:利用电流互感器CT1检测电磁炉工作电路的电流并输出,经上述电流检测电路22的电容C11滤波以及D7至D10整流后,从该电流检测电路22的信号正端U1C,通过单片机A/D转换脚输入至单片机进行A/D转换。该电流检测电路22的信号负端U1B的信号,经控制电路24的电阻R12接三极管Q1的基极;该三极管Q1的基极同时通过电阻R9接到+5V电源。在正常工作时,由于控制电路24的电阻R9与电阻R12的分压作用,使三极管Q1保持饱和导通状态,三极管Q1的集电极为低电平,此时LM339的第4脚电压低于第5脚的电压,LM339的第2脚输出高电平,电磁炉保持正常工作。当电磁炉出现浪涌电流干扰时,在电流检测电路22的信号负端U1B会产生负脉冲信号,由于控制电路24的电阻R9与电阻R12的分压作用,使三极管Q1保持截止状态,+18V电源电压通过电阻R6、二极管D4以及电压检测电路21的电阻R4分压,直接加至LM339的第4脚。此时,第4脚电压会超过第5脚电压,LM339的第2脚输出低电平,使单片机产生中断;该单片机在中断服务程序中停止电磁炉振荡电路工作,达到保护电磁炉的目的。
上述浪涌电压保护是:电压检测电路21获取电磁炉工作电路的交流电压,通过二极管D2和D3、电阻R1、电容C1、电阻R2和R3、二极管D1、电阻R4以及电容C2产生采样电压U1A,并直接送入至LM339的第4脚。在正常工作时,LM339第4脚的电压低于第5脚的电压,LM339的第2脚输出高电平,电磁炉保持正常工作。当电磁炉出现浪涌电压时,采样电压U1A出现较高电压的正脉冲信号,此时LM339第4脚电压将超过第5脚的电压,LM339的第2脚输出低电平使单片机产生中断;该单片机在中断服务程序中停止电磁炉振荡电路工作,达到保护电磁炉的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种浪涌电压及电流保护装置,与电器设备的工作电路连接,进行浪涌电压及电流的保护,其特征在于,所述装置包括:
电压检测电路,对所述电器设备的工作电路进行电压采样,获取采样数据;
电流检测电路,对所述电器设备的工作电路进行电流采样,获取采样数据;
基准设定电路,设定基准电压或基准电流;
控制电路,将获取的采样数据分别与基准电压或基准电流进行比较,判断是否出现浪涌电压或浪涌电流;在出现浪涌电压或浪涌电流时,切断所述电器设备的工作电路。
2.根据权利要求1所述的浪涌电压及电流保护装置,其特征在于,所述装置还包括:
整流桥,与交流电源连接,为装置提供直流电源。
3.根据权利要求2所述的浪涌电压及电流保护装置,其特征在于,所述装置还包括:
电流互感器,分别与所述电器设备的工作电路、电流检测电路以及整流桥连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的浪涌电压及电流保护装置,其特征在于,所述控制电路以及基准设定电路可分别与单片机的比较单元连接,并通过单片机切断电器设备的工作电路。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的浪涌电压及电流保护装置,其特征在于,所述电流检测电路包括:
滤波单元,对采集电流进行滤波;
整流单元,对经过滤波后的采集电流进行整流。
6.根据权利要求5所述的浪涌电压及电流保护装置,其特征在于,所述滤波单元包括电容C11;所述整流单元包括四个二极管,分别为D7、D8、D9以及D10。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的浪涌电压及电流保护装置,其特征在于,所述电流检测电路与单片机A/D转换脚连接,通过单片机进行A/D转换。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的浪涌电压及电流保护装置,其特征在于,所述电压检测电路包括:
三个二极管、四个电阻以及两个电容;三个二极管分别为D1、D2以及D3;四个电阻分别为R1、R2、R3以及R4;两个电容分别为C1以及C2。
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