CN102664460A - 负载远程自动控制电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的负载远程自动控制电源装置由整机工作电源电路，远程启动指令、关断指令识别电路，供电、断电执行控制电路和有载持续供电、无载自动断电识别电路组成，采用电源控制端与负载端外线环线直流阻抗原理启动指令，完成送电过程；采用交流电磁感应原理对负载的工作状态进行识别和控制，对电源的输出进行控制，完成电源输出或关断。本发明完善了电力供给控制的功能，从负载终端远距离控制电源控制端的开启和关断，实现“负载用电，自动供电；负载不用电，自动断电；线路中断，也自动断电”的功能，达到提高电力传输的安全与节约电能的目的。

Description

负载远程自动控制电源装置

技术领域

本发明属于电子电力控制技术领域，主要涉及的是一种负载远程自动控制电源装置。适用于所有电源控制的供给和关断。

背景技术

众所周知，一切用电设备、机器以及各种家用电器的工作动力都是来自电力电源，控制了电源就控制了电器设备的动力来源。目前控制电源的形式工具是各种的“开关”“闸刀”“断路器”“接触器”等等。开启或关断这些“工具”就达到控制电源的供给或切断。在实际工作和生产中，电源“开关”“闸刀”“接触器”等与实际用电设备都有一定的距离，一般程序都是首先开启总电源的 “闸刀”“开关”等，电源已经送到用电器的输入端，这个输入端可能是各种形式的“工具”，对家庭、学校、办公场合讲，绝大多数是“插座”、“墙插”或“排插”等；对工厂、企业来讲，大多是电源配电箱或设备开关盒等。如果需要用电，直接开启用电器的开关就可以得到电源而开始工作运行，不用时，关掉设备开关即可。很少再去关掉总的“闸刀”或“开关”。也就是说，从“闸刀”或“开关”到负载的输入端这段距离的线路上，只要开启了“闸刀”就一直供电，这个供电形式是与负载是否用电没有直接关系。负载用电开启本身开关得电工作，线路供给电源，负载不用电关断开关，但线路还是有电，所以，从前端到终端（负载）之间的线路一般情况下是“常有电”的形式，而不受负载工作状况改变。如果因为某种因素造成外线断线，前端（闸刀）也不会自动切断电源输出的，必须人为的切断才行。由于不能及时得知外线什么时候断线，而现在的供电“开关”“闸刀”等形式又不具备自动切断功能，因此，现有电源控制形式不仅控制不方便，而且存在安全隐患，耗费电能的弊端。

发明内容

本发明的目的是提出一种负载远程自动控制电源装置，完善电力供给控制的功能，从负载终端远距离控制电源控制端的开启和关断，实现“负载用电，自动供电；负载不用电，自动断电；线路中断，也自动断电”的功能，达到提高电力传输的安全与节约电能的目的。

本发明实现上述目的采取的技术方案是：一种负载远程自动控制电源装置由整机工作电源电路，远程启动指令、关断指令识别电路，供电、断电执行控制电路和有载持续供电、无载自动断电识别电路组成，采用电源控制端与负载端外线环线直流阻抗原理启动指令，完成送电过程；采用交流电磁感应原理对负载的工作状态进行识别和控制，对电源的输出进行控制，完成电源输出或关断。

本发明所述远程启动指令、关断指令识别电路主要由二极管D3，可调电阻RW2及三极管T1组成，直流阻抗串接在三极管T1基极回路中，利用电源控制端与负载端外线的直流阻抗识别并控制三极管T1的工作状态，使三极管T1的P点电位从高电平变为低电平。

本发明所述供电、断电执行控制电路主要由集成电路IC1，电容C3、C4，电阻R6、R7，二极管D6、D7，继电器J1构成，集成电路IC1依据远程启动指令、关断指令识别电路发出的指令信号，控制IC1输出电位的变化，通过控制继电器J1的接点转换，使电源控制端输出或关断电源。

本发明所述有载持续供电识别控制电路由电流互感线圈B2，二极管D2，电容C2，稳压器DW，可调电阻RW1，固定电阻R8，三极管T2和二极管D5构成，通过交流电磁感应对负载的工作状态进行识别和控制，使三极管T2从截止变为导通，H点电平依据负载工作的状态而发生变化控制继电器J1的吸合或释放，完成电源持续输出或关断。

本发明所述远程启动指令、关断指令识别电路中的三极管T1，还可采用数字电路或集成电路形式。

本发明所述的供电、断电执行控制电路中的集成电路IC1是数字电路或单片机。

本发明所述集成电路IC1的工作状态是单稳定形式。

本发明不仅具备目前电源控制端“开关”“闸刀”的功能，更重要的是设置了“远程控制的功能”，而且这个控制是从终端（负载端）远距离控制前端（闸刀）的开启和关断，控制手段不采用无线电形式，而是利用本身电力线路达到远控目的，前端闸刀与负载之间形式不变，但负载需要用电，前端闸刀就自动开启供给电源。负载不用电时，前端闸刀就会自动切断电源。而且在线路供电过程中，如果线路中断，前端闸刀还可以自动切断电源的输出，真正实现“负载用电，闸刀自动供电；负载不用电，闸刀就断电；线路中断，闸刀也断电”的目的。达到提高电力传输的安全与节约电能的效果。

附图说明

图1是本发明单相电负载远程自动控制电源装置原理图。

图2是本发明三相电负载远程自动控制电源装置原理图。

具体实施方式

结合附图，给出本发明的实施例如下：

实施例1

   如图1所示：本实施例所述的单相电负载远程自动控制电源装置由整机工作电源电路，远程启动指令识别电路，供电、断电执行控制电路和有载持续供电识别控制电路组成。本实施例所述的外线（直流阻抗）指的是电源控制开关前端到负载终端之间的环线线路，电源控制开关指的是闸刀。

所述整机工作电源电路由开关K、变压器B、整流桥堆Q1、滤波电容C1、三端稳压电路WY构成。工作过程是：交流电源经开关K送至变压B1器的初级，经变压器降压后，送入桥堆Q1进行整流，得到脉冲直流电压，经滤波电容C1滤波后进入三端稳压器WY，最后输出稳定的220V直流电压为整机的工作提供能源。

所述远程启动指令识别电路由二极管D3，可调电阻RW2，电阻R2、R3、R4 、R5，三极管T1组成。远程启动原理是采用直流阻抗串接在三极管T1基极回路中，控制T1的工作状态，达到识别的目的。当外线N、L没有负载启动指令时，三极T1管的基极是没有工作电压的，所以T1是截止状态，其集电极输出高电平，电阻R5、二极管R4，电阻R6分压后是高电平，IC1不动作，J1继电器不吸合，外线不输出电源，当外线负载启动指令传送过来时，工作电压经R3、RW2外线负载启动阻抗R2、R3、T1基极，T1得电工作，由截止状态变为导通饱和状态，其极电极输出从原前的高电平变为低电平，使 IC1工作，J1吸合输出电源，同时其接点J1-3、J4-6转换切断了负载指令回路，但指令已经传送完成。

所述供电、断电执行控制电路由IC1集成电路，电容C3、C4，电阻R6、R7，二极管D6、D7，继电器J1构成。工作过程是：当外线没有用电指令传送时，IC1的2脚是高电平，这时IC1的三脚输出是低电平，继电器J1不会吸合，其接点不会转换，外线就不会有电源输出。当外线负载用电指令传送时，IC1的2脚从高电位突变为低电位，引起IC1的3脚从低电位跳变为高电位，继电器J1得电吸合，其接点 J1-3、J4-6转换，电源就供出至外线。显然J1接点断开T1工作回路，IC1的2脚回到高电位，但由于IC1电路是单稳态形式，其3脚仍然输出高电平并开始延时，（时间可以调节确定，本实施例是20秒左右）在这个时间内，闸刀向外线输出电源，延时时间到IC1的3脚就从输出高电平变为低电平，继电器J1如果没有换路保持的高电位就会释放，其接点断开，切断外线的电源，从而完成供电、断电执行目的。

所述有载持续供电识别控制电路由电流互感线圈B2，二极管D2，电容C2，稳压器DW，可调电阻RW1，固定电阻R8，三极管T2和二极管D5构成。采用交流感应原理达到识别负载工作状态与否，从而控制持续供电或断开的执行。工作过程是：当外线供电时间中，如果负载实际没有工作，外线电流互感器B2中就不会有电流通过，其次极就不会产生交变感应电流，三极管T2得不到相应的感应电压而截止，当IC1的3脚变为低电平后，继电器J1就会失电而释放，其接点断开了外线的输出电源，实现了“负载不用电时，闸刀就断电”的功能。如果在外线供电延时过程中，负载开始运行，这样电流互感线圈B2中就有负载电流流过，根据交流感应原理，B2次极必然产生感应的交流电流，经二极管D2半波整流，电容C2滤波后就产生了平滑的直流电压，（这个直流电压是负载工作电流感应产生的，它真实反映了负载的工作状态）该电压使三极管T2从截止状态变为导通饱和状态，电源正电位通过T2、D5至继电器J1，确保了继电器J1的持续吸合，就是当IC1的3脚输出变为低电平后，继电器J1已经换路得到了高电平而保持吸合，达到“负载用电，闸刀就自动供电”的功能，如果在负载用电期间，外线断线，负载就停止工作，B2就没有感应电流产生，T2就不会导通，J1就不会有电而释放，其接点就断开，也就自动断电，达到安全传输的目的。

本实施例的工作原理是：

 1、静态时。此时，整机处于无电状态，本身也不消耗电能。外线负载传送指令也不动作。

2、动态时。首先闭合闸刀开关K，整机送上了工作电源，处于待机状态。外线不输出电源，即使人们触摸外线也不会有危险发生，具有很好的安全性。

当负载用电时，即启动了用电指令，该指令经外线传送到闸刀的输出端N、L，直流工作电压经二极管D3，可调电阻RW2，继电器J1的6－5脚的初级线圈B2，负载指令直流阻抗N.J1的2－3脚，电阻R3，基极的T1，T1从原前的截止状态变这导通饱和状态，T1的集电极，P点电位从高电平变这低电平，IC1的2脚接收到这个低电平后，内部发生翻转，IC1的3脚就从低电平变为高电平，这个高电平经二极管D6送到继电器J1的1脚，继电器J1得电就动作，其接点J1的2－1和J1的5－4吸合，电源就通过 这两组接点输出至外线，完成了“远程控制供电”的功能，LED发光管亮，说明外线已开始供电，这时IC1的工作状态是单稳定形式，IC1的3脚输出的高电平只有20秒左右的延时（这个时间人为设置），延时一到，IC1的3脚仍会自动变为低电平。在这个延时供电时间中，负载确实工作了， 那么，负载电流必然会在B2中产生交流感应电流（这个感应电流就是负载工作状态的反映，识别确认就是依据这个感应电流），经D2整流，C2滤波后得到相应直流电压，经RW1、R8至三极管T2，使T2从截止变为导通，直流工作电压通过T2、D5送至J1继电器的1脚，J1继电器得到换路的高电平，就可以持续保持吸合状态，也就是确保外线电源的输出，IC1延时完毕后，3脚恢复低电平，但J1已有维持电压，从而达到“负载用电时，闸刀就自动持续供电”的功能。如果在IC1延时时间中，负载没有工作，B2就没有交变感应电流，T2也就得不到导通的直流电压而继续截止。当IC1延时到了3脚输出变为低电平时，继电器J1就会释放，其接点恢复到静态，从而切断了电源的输出。同理，如果外线在供电中突然断线，相当于负载不工作，根据上述原理同样自动切断电源的输出。

实施例2

 如图2所示：本实施例所述的三相电负载远程自动控制电源装置与实施例1所述的单相电负载远程自动控制电源装置的构成基本相同，也由整机工作电源电路，远程启动指令识别电路，供电、断电执行控制电路和有载持续供电识别控制电路组成。所述的外线也指的是电源控制开关前端到负载终端之间的线路，电源控制开关指的是闸刀。其区别主要是：在整机工作电源电路中，交流电源经开关K送至变压B1器的初级，经变压器降压后，送入桥堆Q1进行整流，得到脉冲直流电压，经滤波电容C1滤波后进入三端稳压器WY，最后输出稳定的380V直流电压为整机的工作提供能源。

在供电、断电执行控制电路中设置有两个转换继电器J1、J2和两只三极管T2、T3。因为三相交流电的输出，一般功率较大，必须用较大的继电器完成，所以增加了一只转换继电器J2，该继电器的吸合电压是交流380V的，用继电器J2的接点来驱动继电器J1的吸合，达到的目的和功能与实施例1所述单相电完全一致。增加两只三极管T2、T3的目的是解决因三相电电流较大，电流互感线圈B2初级原则只能穿过感应磁蕊，圈数必然减少，感应到次极的电流也会小，为了可靠反映负载工作状态，只有增加一级放大环节，才能确保T4（单相电中的T2）三极管导通，给J2继电器提供可靠的高电平，保持换路时的吸合，从而实现“有载用电，闸刀自动供电”的功能。

本实施例其余均与实施例1相同。

Claims (7)

1.一种负载远程自动控制电源装置，其特征是：由整机工作电源电路，远程启动指令、关断指令识别电路，供电、断电执行控制电路和有载持续供电、无载自动断电识别电路组成，采用电源控制端与负载端外线环线直流阻抗原理启动指令，完成送电过程；采用交流电磁感应原理对负载的工作状态进行识别和控制，对电源的输出进行控制，完成电源输出或关断。

2.根据权利要求1所述的负载远程自动控制电源装置，其特征是：所述远程启动指令、关断指令识别电路主要由二极管D3，可调电阻RW2及三极管T1组成，直流阻抗串接在三极管T1基极回路中，利用电源控制端与负载端外线的直流阻抗识别并控制三极管T1的工作状态，使三极管T1的P点电位从高电平变为低电平。

3.根据权利要求1所述的负载远程自动控制电源装置，其特征是：所述供电、断电执行控制电路主要由集成电路IC1，电容C3、C4，电阻R6、R7，二极管D6、D7，继电器J1构成，集成电路IC1依据远程启动指令、关断指令识别电路发出的指令信号，控制IC1输出电位的变化，通过控制继电器J1的接点转换，使电源控制端输出或关断电源。

4.根据权利要求1所述的负载远程自动控制电源装置，其特征是：所述有载持续供电识别控制电路由电流互感线圈B2，二极管D2，电容C2，稳压器DW，可调电阻RW1，固定电阻R8，三极管T2和二极管D5构成，通过交流电磁感应对负载的工作状态进行识别和控制，使三极管T2从截止变为导通，H点电平依据负载工作的状态而发生变化控制继电器J1的吸合或释放，完成电源持续输出或关断。

5.根据权利要求1所述的负载远程自动控制电源装置，其特征是：所述远程启动指令、关断指令识别电路中的三极管T1，还可采用数字电路或集成电路形式。

6.根据权利1负载远程自动控制电源装置，其特征是：所述的供电、断电执行控制电路中的集成电路IC1是数字电路或单片机。

7.根据权利要求1或3所述的负载远程自动控制电源装置，其特征是：所述集成电路IC1的工作状态是单稳定形式。

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