CN107834507A - 一种自恢复式过欠压保护器电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自恢复式过欠压保护器电路，包括电源电路、MCU工作电源电路、微控制器MCU、电压信号调理电路、MCU所需电路、操作界面电路和磁保护继电器驱动电路，所述电源电路的输出端分别与MCU工作电源电路和电压信号调理电路的输入端电连接。本自恢复式过欠压保护器电路的电源电路选用压敏电阻MYR1，实现电器保护，二极管D2可构成半波整流电路，二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3、电感L1、电容(C1～C6)和芯片U1构成高压降压电路，具有电路简单，带载能力强的优点；整体装配方便，出厂的合格率高，可检测继电器触点吸合或断开的工作状态对电器起到很好的保护效果。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，具体为一种自恢复式过欠压保护器电路。
背景技术
随着我国经济的快速发展，低压配电系统的用电设备越来越多，要求配电系统不断采用新的技术，保障电网能够安全、经济、高效的运行；目前的自恢复式过欠压保护器电源电路普遍采用阻容降压组成的稳压电路设计，其阻容降压电路中的安装电容C9长时间(半年左右)在湿热环境中使用时容值会出现衰减现象，导致电源电路供电能量不足，不能正常控制继电器的吸合；电阻降压形式的稳压电路正常工作电压范围大概在70V-310V，电压低于70时系统不能正常工作，电压高于310V长时间通电降压电阻R4会发热烧毁，导致产品损坏，无法满足标准JB/T 12762《自恢复式过欠压保护器》50V-440V工作电压范围的要求；传统的自恢复式过欠压保护器电压信号调理电路普遍采用带滞回特性的比较器实现过欠压的测量和防误动判断，电阻R14、R19和二极管D12、D13组成过欠压值的滞回电路(过欠压恢复值)一致性差，批量生产不能满足标准JB/T 12762《自恢复式过欠压保护器》过欠压恢复值的要求；运算放大器U1A、U1D和过欠压基准值电源VCC需要提供稳定的工作电源，才能保障电路稳定运行；不能判断继电器触点吸合或断开的工作状态；电路结构设计复杂，使用电子元器件数量多且成本高，为解决上述问题，因此需一种自恢复式过欠压保护器电路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自恢复式过欠压保护器电路，具有装配方便，出厂的合格率高，可检测继电器触点吸合或断开的工作状态对电器起到很好的保护效果的优点，解决了现有技术中保护效果不佳的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自恢复式过欠压保护器电路，包括电源电路、MCU工作电源电路、微控制器MCU、电压信号调理电路、MCU所需电路、操作界面电路和磁保护继电器驱动电路，所述电源电路的输出端分别与MCU工作电源电路和电压信号调理电路的输入端电连接，MCU工作电源电路和电压信号调理电路的输出端均与微控制器MCU的输入端电连接，微控制器MCU与MCU所需电路互相连接，微控制器MCU与操作界面电路互相连接，微控制器MCU的输出端与磁保护继电器驱动电路的输入端电连接。
优选的，所述电源电路包括芯片U1，芯片U1的输入端串接电容C2接地，电容C2的输入端依次接电感L1、二极管D1和压敏电阻MYR1与电容C2的输出端并接，电感L1的输入端并接电容C1与电容C2的输出端电连接；所述芯片U1的引脚2依次串接电感L2和电容C6接地，芯片U1的引脚5接电感L2的输入端，芯片U1的引脚4串接电容C3接电感L2的输入端，芯片U1的引脚3串接电容C4接电感L2的输入端，电容C4的输入端并接电阻R3和二极管D3与电容C6的输出端电连接，电阻R23的输入端并接电阻R2和电容C5与电感L2的输入端电连接，电感L2的输出端串接二极管D2与电阻R1的输出端电连接，二极管D2的输入端接电源端V24。
优选的，所述电压信号调理电路包括继电器K1，继电器K1的输入端依次串接整流二极管D4、电阻R4和电阻R6与总线端子AD1的输入端电连接，电阻R4的输出端并接电阻R5和电容C8与电阻R6的输出端电连接，电阻R6的输入端接电容C7接地；所述继电器K1的输出端依次串接电阻R7、电阻R8与总线端子AD2的输入端电连接，电阻R8的输出端并接电阻R9接地，电阻R9的输出端接稳压二极管D5与电阻R9的输出端并接。
优选的，所述芯片U1的型号为MP152。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本自恢复式过欠压保护器电路的电源电路选用压敏电阻MYR1，实现电器保护，二极管D2可构成半波整流电路，二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3、电感L1、电容(C1～C6)和芯片U1构成高压降压电路，具有电路简单，带载能力强的优点；整流二极管D4、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C7和电容C8构成进线端电压信号调触点吸合或断开的工作状态，进线端电压信号调理电路作为主电源电压信号测量电压显示和过欠压保护，有效解决传统方式采用运算放大器组成滞回比较器，过欠压恢复值一致差的问题；整体装配方便，出厂的合格率高，可检测继电器触点吸合或断开的工作状态对电器起到很好的保护效果。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的电源电路图；
图3为本发明的电压信号调理电路图；
图4为传统阻容降压组成的稳压电路图；
图5为传统电压信号调理电路原理图。
图中：1、电源电路；2、MCU工作电源电路；3、微控制器MCU；4、电压信号调理电路；5、MCU所需电路；6、操作界面电路；7、磁保护继电器驱动电路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种自恢复式过欠压保护器电路，包括电源电路1、MCU工作电源电路2、微控制器MCU 3、电压信号调理电路4、MCU所需电路5、操作界面电路6和磁保护继电器驱动电路7，电源电路1的输出端分别与MCU工作电源电路2和电压信号调理电路4的输入端电连接，MCU工作电源电路2和电压信号调理电路4的输出端均与微控制器MCU3的输入端电连接，微控制器MCU3与MCU所需电路5互相连接，微控制器MCU3与操作界面电路6互相连接，微控制器MCU3的输出端与磁保护继电器驱动电路7的输入端电连接；电源电路1包括芯片U1，芯片U1的型号为MP152，芯片U1的输入端串接电容C2接地，电容C2的输入端依次接电感L1、二极管D1和压敏电阻MYR1与电容C2的输出端并接，电感L1的输入端并接电容C1与电容C2的输出端电连接；芯片U1的引脚2依次串接电感L2和电容C6接地，芯片U1的引脚5接电感L2的输入端，芯片U1的引脚4串接电容C3接电感L2的输入端，芯片U1的引脚3串接电容C4接电感L2的输入端，电容C4的输入端并接电阻R3和二极管D3与电容C6的输出端电连接，电阻R23的输入端并接电阻R2和电容C5与电感L2的输入端电连接，电感L2的输出端串接二极管D2与电阻R1的输出端电连接，二极管D2的输入端接电源端V24；电压信号调理电路4包括继电器K1，继电器K1的输入端依次串接整流二极管D4、电阻R4和电阻R6与总线端子AD1的输入端电连接，电阻R4的输出端并接电阻R5和电容C8与电阻R6的输出端电连接，电阻R6的输入端接电容C7接地；继电器K1的输出端依次串接电阻R7、电阻R8与总线端子AD2的输入端电连接，电阻R8的输出端并接电阻R9接地，电阻R9的输出端接稳压二极管D5与电阻R9的输出端并接；传统的自恢复式过欠压保护器电压信号调理电路普遍采用带滞回特性的比较器实现过欠压的测量和防误动判断；该自恢复式过欠压保护器电路的电源电路1选用压敏电阻MYR1，当电压瞬间高于某一数值时，压敏电阻MYR1的阻值瞬间下降，导通大电流从而使保险丝熔断，从而实现电器保护，二极管D2可构成半波整流电路，二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3、电感L1、电容(C1～C6)和芯片U1构成高压降压电路，具有电路简单，带载能力强的优点，可在AC35-AC480V工作电源范围内安全可靠工作；同时为了提高电压信号的检测精度和有效实时检测继电器触点吸合或断开的工作状态，采用电压信号调理电路4，整流二极管D4、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C7和电容C8构成进线端电压信号调理电路，进线端电压信号调理电路选用整流二极管D4构成半波整流电路，选用电阻R4和电阻R5构成压降电路，选用电阻R6、电容C7和电容C8构成滤波电路；电阻R7、电阻R8电阻R9和稳压二极管D5构成出线端电压信号检测电路，出线端电压信号检测电路通过选用稳压二极管D5构成过压保护电路，进线端电压信号调理电路作为主电源电压信号测量电压显示和过欠压保护，有效解决传统方式采用运算放大器组成滞回比较器，过欠压恢复值一致差的问题；出线端电压信号检测电路能实时有效的检测继电器触点吸合或断开的工作状态，简单有效的解决了传统自恢复式过欠压保护器电路无法识别由于继电器质量问题引起的在工作电压正常，同时自恢复式过欠压保护器显示工作状态正常，检测产品是否通电，提高了产品装配和出厂的合格率。
综上所述：本自恢复式过欠压保护器电路的电源电路1选用压敏电阻MYR1，实现电器保护，二极管D2可构成半波整流电路，二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3、电感L1、电容(C1～C6)和芯片U1构成高压降压电路，具有电路简单，带载能力强的优点；整流二极管D4、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C7和电容C8构成进线端电压信号调理电路，电阻R7、电阻R8电阻R9和稳压二极管D5构成出线端电压信号检测电路，提高电压信号的检测精度和有效实时检测继电器触点吸合或断开的工作状态，进线端电压信号调理电路作为主电源电压信号测量电压显示和过欠压保护，有效解决传统方式采用运算放大器组成滞回比较器，过欠压恢复值一致差的问题；整体装配方便，出厂的合格率高，可检测继电器触点吸合或断开的工作状态对电器起到很好的保护效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种自恢复式过欠压保护器电路，包括电源电路(1)、MCU工作电源电路(2)、微控制器MCU(3)、电压信号调理电路(4)、MCU所需电路(5)、操作界面电路(6)和磁保护继电器驱动电路(7)，其特征在于：所述电源电路(1)的输出端分别与MCU工作电源电路(2)和电压信号调理电路(4)的输入端电连接，MCU工作电源电路(2)和电压信号调理电路(4)的输出端均与微控制器MCU(3)的输入端电连接，微控制器MCU(3)与MCU所需电路(5)互相连接，微控制器MCU(3)与操作界面电路(6)互相连接，微控制器MCU(3)的输出端与磁保护继电器驱动电路(7)的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种自恢复式过欠压保护器电路，其特征在于：所述电源电路(1)包括芯片U1，芯片U1的输入端串接电容C2接地，电容C2的输入端依次接电感L1、二极管D1和压敏电阻MYR1与电容C2的输出端并接，电感L1的输入端并接电容C1与电容C2的输出端电连接；所述芯片U1的引脚2依次串接电感L2和电容C6接地，芯片U1的引脚5接电感L2的输入端，芯片U1的引脚4串接电容C3接电感L2的输入端，芯片U1的引脚3串接电容C4接电感L2的输入端，电容C4的输入端并接电阻R3和二极管D3与电容C6的输出端电连接，电阻R23的输入端并接电阻R2和电容C5与电感L2的输入端电连接，电感L2的输出端串接二极管D2与电阻R1的输出端电连接，二极管D2的输入端接电源端V24。
3.根据权利要求1所述的一种自恢复式过欠压保护器电路，其特征在于：所述电压信号调理电路(4)包括继电器K1，继电器K1的输入端依次串接整流二极管D4、电阻R4和电阻R6与总线端子AD1的输入端电连接，电阻R4的输出端并接电阻R5和电容C8与电阻R6的输出端电连接，电阻R6的输入端接电容C7接地；所述继电器K1的输出端依次串接电阻R7、电阻R8与总线端子AD2的输入端电连接，电阻R8的输出端并接电阻R9接地，电阻R9的输出端接稳压二极管D5与电阻R9的输出端并接。
4.根据权利要求2所述的一种自恢复式过欠压保护器电路，其特征在于：所述芯片U1的型号为MP152。
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