CN104485641A - 一种断电自锁控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断电后不会自行启动的断电自锁控制电路，包括：一对交流输入端、一对交流输出端、第一交流输入母线、第二交流输入母线、启动按钮、可调控电子开关、微处理器，第一交流输入母线的一端和第二交流输入母线的一端与一对交流输入端一一对应相连，第二交流输入母线的另一端与相应的交流输出端相连，第一交流输入母线的另一端与可调控电子开关的相应端相连，可调控电子开关的另一端与另一个交流输出端相连，启动按钮的一端与微处理器的输入端相连，启动按钮的另一端与第一交流输入母线相连，可调控电子开关的控制端通过触发限流电阻与微处理器的输出端相连。本断电自锁控制电路主要用于电机的启停控制电路中。

Description

一种断电自锁控制电路

技术领域

本发明涉及到电路结构，尤其涉及到一种用于控制电机等电气设备启停的控制电路。

背景技术

欧盟颁布了最新的安全法律规定，从2014年8月1日起，强制执行最新的安全标准，其中一条规定：电压高于36V的电子电力产品在因各种意外情况输入，非人为断开该产品，致使该产品停止工作后，又意外输入电源时，该产品必须保持非工作状态，以保护使用者的安全。

目前，通常采用传统的开关作为电机等电气设备启停的控制电路。在实际使用过程中，按触开关时会产生火花，不仅对其它家用电器产生严重干扰，而且，火花会氧化开关的接触触点，导致开关的性能变差，从而缩短了开关的使用寿命。

众所周知，电机(也称马达)在正常工作过程中，温度会逐渐升高，最终达到一个平衡。然而，在出现异常时，温度会超过警戒值，如果长时间工作在警戒值之上，就会加速电机老化甚至损坏。此外，电机启动期间的电流过大会对电机造成损伤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种断电后不会自行启动的断电自锁控制电路。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种断电自锁控制电路，包括：一对交流输入端、一对交流输出端、第一交流输入母线、第二交流输入母线、启动按钮、可调控电子开关、微处理器以及为该微处理器提供工作电压的直流稳压电路，第一交流输入母线的一端和第二交流输入母线的一端与一对交流输入端一一对应相连，第二交流输入母线的另一端与相应的交流输出端相连，所述直流稳压电路的正极与第一交流输入母线相连，第一交流输入母线的另一端与可调控电子开关的相应端相连，可调控电子开关的另一端与另一个交流输出端相连，启动按钮的一端与微处理器的输入端相连，启动按钮的另一端与直流稳压电路的正极相连，可调控电子开关的控制端通过触发限流电阻与微处理器的输出端相连。

作为一种优选方案，在所述的断电自锁控制电路中，所述的直流稳压电路包括：限流电阻、隔直电容、稳压管、整流二极管和滤波电容，限流电阻与隔直电容串联后的一端与第二交流输入母线相连，另一端与稳压管的阳极和整流二极管的阴极相连，稳压管的阴极与所述直流稳压电路的正极相连，整流二极管的阳极与所述直流稳压电路的负极相连，直流稳压电路的正极与滤波电容的相应端相连，直流稳压电路的负极与滤波电容的另一端相连。

作为一种优选方案，在所述的断电自锁控制电路中，所述的第一交流输入母线或者第二交流输入母线中串联有总控开关。

作为一种优选方案，在所述的断电自锁控制电路中，所述的总控开关串联在第二交流输入母线中，该总控开关与所述的启动按钮联动。

作为一种优选方案，在所述的断电自锁控制电路中，所述的可调控电子开关为双向可控硅。

本发明所要解决的进一步的技术问题是：提供一种能够感知输入电压的断电自锁控制电路。

作为一种优选方案，在所述的断电自锁控制电路中，所述的断电自锁控制电路还包括有：电压取样电路，电压取样电路的输出端与微处理器的A/D输入端相连。

作为一种优选方案，在所述的断电自锁控制电路中，所述的电压取样电路包括：分压电路和电压取样整流二极管，分压电路的最高电位端与电压取样整流二极管的阴极相连，电压取样整流二极管的阳极与直流稳压电路的正极相连，分压电路的最高电位端与直流稳压电路的负极之间设置有取样储能电容，分压电路的电位最低端与直流稳压电路的负极相连。

作为一种优选方案，在所述的断电自锁控制电路中，所述的分压电路包括：串联在一起的上、下分压电阻，上、下分压电阻的联接点为该分压电路的输出端。

本发明所要解决的进一步的技术问题是：提供一种能够感知负载的温度变化的断电自锁控制电路。

作为一种优选方案，在所述的断电自锁控制电路中，所述的断电自锁控制电路还包括有：过热采样电路，过热采样电路的输出端与微处理器的A/D输入端相连。

作为一种优选方案，在所述的断电自锁控制电路中，所述的过热采样电路包括：过热采样滤波电容、温度感应电阻以及一端与直流稳压电路的正极相连的分压电阻，该分压电阻的另一端与温度感应电阻的一端和过热采样滤波电容的一端相连、作为过热采样电路的输出端，温度感应电阻的另一端和过热采样滤波电容的另一端均与直流稳压电路的负极相连。

本发明的有益效果是：本发明通过可调控电子开关、微处理器和启动按钮的相互配合，从而可以实现断电后自锁的目的；并且，当负载为电机(电感性负载时)，还可通过控制可调控电子开关的导通时间来控制电机两端的电压以实现电机的软启动。此外，通过电压取样电路可以感知输入电压是否正常，防止用错电；通过过热采样电路可以及时感知负载温度的变化，当温度超过警戒值时，可以通过微处理器控制可调控电子开关来关停相应设备的运行，从而可以防止负载因过热而损坏。

附图说明

图1是本发明的电原理结构示意图。

图1中的附图标记为：101、直流稳压电路，102、过热采样电路，103、电压取样电路。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明所述的一种断电自锁控制电路的具体实施方案：

如图1所示，一种断电自锁控制电路，包括：一对交流输入端即火线输入端L和零线输入端N、一对交流输出端即火线输出端L’和零线输出端N’、第一交流输入母线即火线输入母线、第二交流输入母线即零线输入母线、启动按钮K1、作为可调控电子开关的双向可控硅Q1、型号为HT46R005的微处理器U1、以及为该微处理器U1提供工作电压VCC的直流稳压电路101，火线输入母线的一端与火线输入端L相连，零线输入母线的一端与零线输入端N相连，零线输入母线的另一端与零线输出端N’相连，所述的直流稳压电路101包括：限流电阻R2、隔直电容C1、稳压管ZD1、整流二极管D2和滤波电容C2，滤波电容C2通常采用电解电容，限流电阻R2的一端与隔直电容C1的一端相连，限流电阻R2的另一端与零线输入母线相连，隔直电容C1的另一端与稳压管ZD1的阳极和整流二极管D2的阴极相连，稳压管ZD1的阴极与所述直流稳压电路101的正极相连，整流二极管D2的阳极与直流稳压电路101的负极相连，直流稳压电路101的负极与接地GND相连，直流稳压电路101的正极与滤波电容C2的正极相连，直流稳压电路101的负极与滤波电容C2的负极相连，上述的稳压管ZD1的稳定电压Vz为5.6V，这样，扣除整流二极管D2的压降，得到的工作电压VCC就是5V；直流稳压电路101的正极与火线输入母线相连，火线输入母线的另一端与双向可控硅Q1的相应端即其第二阳极T2相连，双向可控硅Q1的另一端即其第一阳极T1与火线输出端L’相连，启动按钮K1的一端与微处理器U1的作为其输入端的2脚相连，启动按钮K1的另一端与直流稳压电路101的正极相连，双向可控硅Q1的控制端即其控制极G通过触发限流电阻R1与微处理器U1的作为其输出端的3、4脚相连；所述的零线输入母线中还串联有与启动按钮K1联动的总控开关S1；在本实施例中，所述的断电自锁控制电路还包括有电压取样电路103和过热采样电路102，所述的电压取样电路103包括：分压电路和电压取样整流二极管D1，分压电路包括：串联在一起的上分压电阻R4和下分压电阻R5，上、下分压电阻R4和R5的联接点为该分压电路的输出端，分压电路的最高电位端即上分压电阻R4的另一端与电压取样整流二极管D1的阴极相连，电压取样整流二极管D1的阳极与直流稳压电路101的正极相连，分压电路的最高电位端即电压取样整流二极管D1的阴极与直流稳压电路101的负极之间设置有取样储能电容C4，取样储能电容C4通常采用电解电容，分压电路的电位最低端即下分压电阻R5的另一端与直流稳压电路101的负极相连；电压取样电路103的输出端与微处理器U1的作为其一个A/D输入端的6脚相连；所述的过热采样电路102包括：过热采样滤波电容C3、温度感应电阻NTC以及一端与直流稳压电路101的正极相连的分压电阻R3，该分压电阻R3的另一端与温度感应电阻NTC的一端和过热采样滤波电容C3的一端相连、作为过热采样电路102的输出端，温度感应电阻NTC的另一端和过热采样滤波电容C3的另一端均与直流稳压电路101的负极相连；过热采样电路102的输出端与微处理器U1的作为其另一个A/D输入端的5脚相连。

上述断电自锁控制电路的工作原理如下：

启动时，合上总控开关S1的同时，启动按钮K1联动，产生一个启动触发信号，当微处理器U1识别到启动按钮K1的触发信号后，开始启动过程，启动初期，为了防止大电流冲击电机M和双向可控硅Q1，微处理器U1通过3脚和4脚控制双向可控硅Q1只开通较短的时间，然后，逐渐将开通时间加大，直至全部开通，完成启动过程。

在正常工作过程中，如果意外停电后又来电时，虽然总控开关S1处于闭合状态，但由于启动按钮K1处于断开状态，不会产生触发信号，微处理器U1不会开启双向可控硅Q1，只有当重启动按钮K1产生触发信号时，才能进入上述启动过程，从而实现了断电保护。

上述断电自锁控制电路中的电压取样电路103经上分压电阻R4和下分压电阻R5分压后送入微处理器U1检测，当识别电压超出了设定范围时，微处理器U1通过其3、4脚关断双向可控硅Q1，以达到保护电机M(马达)的目的。

上述断电自锁控制电路中的过热采样电路102通过靠近电机M放置的温度传感电阻NTC来感应电机M的温度，微处理器U1的5脚用来识别感应到的温度数据，当检测到电机M的温度过高时，微处理器U1通过其3、4脚控制关断双向可控硅Q1，以保证电机M的安全。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所作的均等变化与修饰，均应包括在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种断电自锁控制电路，包括：一对交流输入端、一对交流输出端、第一交流输入母线和第二交流输入母线，第一交流输入母线的一端和第二交流输入母线的一端与一对交流输入端一一对应相连，第二交流输入母线的另一端与相应的交流输出端相连，其特征在于，所述的断电自锁控制电路还包括有启动按钮、可调控电子开关、微处理器以及为该微处理器提供工作电压的直流稳压电路，所述直流稳压电路的正极与第一交流输入母线相连，第一交流输入母线的另一端与可调控电子开关的相应端相连，可调控电子开关的另一端与另一个交流输出端相连，启动按钮的一端与微处理器的输入端相连，启动按钮的另一端与直流稳压电路的正极相连，可调控电子开关的控制端通过触发限流电阻与微处理器的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的断电自锁控制电路，其特征在于，所述的直流稳压电路包括：限流电阻、隔直电容、稳压管、整流二极管和滤波电容，限流电阻与隔直电容串联后的一端与第二交流输入母线相连，另一端与稳压管的阳极和整流二极管的阴极相连，稳压管的阴极与所述直流稳压电路的正极相连，整流二极管的阳极与所述直流稳压电路的负极相连，直流稳压电路的正极与滤波电容的相应端相连，直流稳压电路的负极与滤波电容的另一端相连。

3.根据权利要求2所述的断电自锁控制电路，其特征在于，所述的断电自锁控制电路还包括有：电压取样电路，电压取样电路的输出端与微处理器的A/D输入端相连。

4.根据权利要求3中所述的断电自锁控制电路，其特征在于，所述的电压取样电路包括：分压电路和电压取样整流二极管，分压电路的最高电位端与电压取样整流二极管的阴极相连，电压取样整流二极管的阳极与直流稳压电路的正极相连，分压电路的最高电位端与直流稳压电路的接地端之间设置有取样储能电容，分压电路的电位最低端与直流稳压电路的负极相连。

5.根据权利要求4中所述的断电自锁控制电路，其特征在于，所述的分压电路包括：串联在一起的上、下分压电阻，上、下分压电阻的联接点为该分压电路的输出端。

6.根据权利要求2所述的断电自锁控制电路，其特征在于，所述的断电自锁控制电路还包括有：过热采样电路，过热采样电路的输出端与微处理器的A/D输入端相连。

7.根据权利要求6所述的断电自锁控制电路，其特征在于，所述的过热采样电路包括：过热采样滤波电容、温度感应电阻以及一端与直流稳压电路的正极相连的分压电阻，该分压电阻的另一端与温度感应电阻的一端和过热采样滤波电容的一端相连、作为过热采样电路的输出端，温度感应电阻的另一端和过热采样滤波电容的另一端均与直流稳压电路的负极相连。

8.根据权利要求1至7之一所述的断电自锁控制电路，其特征在于，所述的第一交流输入母线或者第二交流输入母线中串联有总控开关。

9.根据权利要求8所述的断电自锁控制电路，其特征在于，所述的总控开关串联在第二交流输入母线中，该总控开关与所述的启动按钮联动。

10.根据权利要求1至7之一所述的断电自锁控制电路，其特征在于，所述的可调控电子开关为双向可控硅。