CN110514932A - 一种负载接入检测电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负载接入检测电路，包括：一保护二极管，用以接入在该电路的后端保护光电耦合器不被反向击穿；一限流电阻，具有一第一端接至继电器的第一触点，同时该第一触点也与交流电输入的火线相连接，以及一第二端接至一光电耦合器，同时该光电耦合器也与保护二极管相接；一光电耦合器，包括有发光二极管和光电三极管，用以接在继电器的第二触点，同时，该第二触点也与电源输出插座的第一电极相连接，且该电源输出插座的第二电极与交流电输入的零线相连接；一上拉电阻，具有一第一端接至一后端检测电路的电源，以及一第二端接至该光电耦合器；该负载接入检测电路结构简单、成本低廉，既可以检测负载接入，又可以起到电气隔离。

Description

一种负载接入检测电路
技术领域
本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种负载接入检测电路。
背景技术
负载，又称负荷、载荷。物理含义指将电能转换成 其他形式能量的装置，是一切用电器的统称。 例如电灯泡、电动机、电炉等都叫负载，它们分别将电能转化成光能、机械能、热能等。 另一方面，对电力系统、电气设备本身来说， 它们承受载荷都有一定限度，一般都在其铭牌上标注，超过这个限度就叫过载。
现有的负载在接入时的检测方法多为机械结构或者复杂的电路组成，实用性和成本过高，且无法进行电气隔离，容易产生安全隐患。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种结构简单、成本低廉，既可以检测负载接入，又可以起到电气隔离的负载接入检测电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种负载接入检测电路，采用交流电输入，用以检测一电源输出插座的负载，包括：
一保护二极管，用以接入在该电路的后端保护光电耦合器不被反向击穿；
一继电器，具有第一触点和第二触点；
一限流电阻，具有一第一端接至继电器的第一触点，同时该第一触点也与交流电输入的火线相连接，以及一第二端接至一光电耦合器，同时该光电耦合器也与保护二极管相接；
一光电耦合器，包括有发光二极管和光电三极管，用以接在继电器的第二触点，同时，该第二触点也与电源输出插座的第一电极相连接，且该电源输出插座的第二电极与交流电输入的零线相连接；
一上拉电阻，具有一第一端接至一电源，以及一第二端接至该光电耦合器。
作为优选，所述限流电阻的第二端接在光电耦合器内发光二极管的阳极，且该发光二极管的阳极也与保护二极管的阴极相接，保护二极管采用反向并联的方式接入光电耦合器，所述继电器的第二触点与保护二极管的阳极相接，保护二极管采用反向并联的方式接入光电耦合器。
作为优选，所述限流电阻的第二端接在保护二极管的阳极，所述保护二极管的阴极接在光电耦合器内发光二极管的阳极，保护二极管采用串联的方式接入光电耦合器。
进一步的，所述光电耦合器内发光二极管的阴极与继电器的第二触点相接，保护二极管采用串联的方式接入光电耦合器。
作为优选，所述保护二极管设有四个、并两两对接组成一桥式整流电路。
进一步的，所述桥式整流电路的交流输入第一端接至限流电阻的第二端、交流输入的第二端接至继电器的第二触点，与插在电源输出插座上的负载形成电流回路。
更进一步的，所述桥式整流电路的输出正极接在光电耦合器内发光二极管的阳极，输出负极接在光电耦合器内发光二极管的阴极，与插在电源输出插座上的负载形成电流回路。
作为优选，所述电源为后端检测电路的电源，导通电源后即可实现信号传输，检测出电路出现负载。
进一步的，所述上拉电阻的第二端与光电耦合器内光电三极管的集电极相接
本发明的有益效果是：
光电耦合器作为此电路的核心元件，其将电流信号转换成光信号，再转换成电压信号，以此来检测电路的负载情况，而在检测负载接入的同时，通过限流电阻来限制电路中的电流，避免电流过大烧坏电路中的元件，保护二极管则保护光电开关在交流电的负半周时不被高电压击穿，而上拉电阻则在光电耦合器不导通时，保证光电三极管的集电极为处于某个确定的状态，相比于现有的负载接入检测方案，其结构更为简单，成本也更为低廉，同时在检测负载时，还起到了电气隔离的作用。
附图说明
图1为本发明一种负载接入检测电路的并联式电路原理图；
图2为本发明一种负载接入检测电路的串联式电路原理图；
图3为本发明一种全桥整流式负载接入检测电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，一种并联式负载接入检测电路，此电路由限流电阻R1、保护二极管D1、光电耦合器OP1、上拉电阻R2组成。
限流电阻R1的一端接在继电器K1的一个触点，交流输入的火线L也接在此点；限流电阻R1的另一端接在光电耦合器OP1的内部发光二极管的阳极，保护二极管D1的阴极也接在此点；光电耦合器OP1的内部发光二极管的阴极接在继电器K1的另一个触点，保护二极管D1的阳极也接在此点，同时此点也接在电源输出插座J1的一个电极；电源输出插座J1的另一个电极接交流输入的零线N；上拉电阻R2的一端接后端信号接收电路的电源VCC，另一端接光电耦合器OP1内部光电三极管的集电极，所需检测信号在此点产生；光电耦合器OP1内部光电三极管的发射极接后端信号接收电路的参考地。
当继电器K1的触点没有闭合，电源输出插座J1没有接任何负载时，此时电路并没有形成回路，电路不工作，光电耦合器OP1内部的光电三极管并不导通，由于上拉电阻R2的作用，此时光电三极管的集电极为高电平，属于无信号状态；当电源输出插座J1接入负载后，交流输入为正半周时，电流依次从火线L通过限流电阻R1、光电耦合器OP1内部发光二极管、负载、零线N形成回路，此时光电耦合器OP1内部光电三极管导通，集电极为低电平，属于有信号状态；当交流输入为负半周时，保护二极管D1起到钳位的作用，保护了光电耦合器OP1内部的发光二极管不会被反向击穿。此电路中因为限流电阻R1的存在，电流非常微弱，并不会使负载正常工作。
实施例2
如图2所示，一种串联式负载接入检测电路，此电路由限流电阻R1、保护二极管D1、光电耦合器OP1、上拉电阻R2组成。
保护二极管D1串联在电流回路中，形成半波整流电路，阳极接在限流电阻R1的另一端，阴极接在光电耦合器OP1内部发光二极管的阳极；当接入负载，交流电输入为正半周时，电流依次从火线L通过限流电阻R1、保护二极管D1、光电耦合器OP1内部发光二极管、负载、零线N形成回路，此时光电耦合器OP1内部光电三极管导通，集电极为低电平，属于有信号状态；当交流输入为负半周时，保护二极管D1反向截止，保护了光电耦合器OP1内部的发光二极管不会被反向击穿。
实施例3
如图3所示，一种全桥整流式负载接入检测电路，采用交流电输入，用以检测一电源输出插座J1的负载，此电路由限流电阻R1、桥式整流电路BR1、光电耦合器OP1、上拉电阻R2组成。
一桥式整流电路BR1，由四个两两对接的保护二极管组成；一继电器K1，具有一第一触点接至交流电输入的火线L，以及第二触点接至电源VCC输出插座J1的第一电极，且该电源VCC输出插座J1的第二电极与交流电输入的零线N相连接，同时，该第二触点也与桥式整流电路BR1连接；一限流电阻R1，具有一第一端接至继电器K1的第一触点，以及一第二端接至桥式整流电路BR1；一光电耦合器OP1，包括有发光二极管和光电三极管，且其输出端与输入端皆与桥式整流电路BR1相接；一上拉电阻R2，具有一第一端接至一电源VCC，以及一第二端接至光电耦合器OP1。
所述桥式整流电路BR1的交流输入第一端接至限流电阻R1的第二端、交流输入的第二端接至继电器K1的第二触点，与插在电源VCC输出插座J1上的负载形成电流回路，所述桥式整流电路BR1的输出正极接在发光二极管的阳极，输出负极接在发光二极管的阴极，与插在电源VCC输出插座J1上的负载形成电流回路。
桥式整流电路BR1接入至该检测电路中形成全桥整流电路；当负载接入，交流电输入为正半周时，电流依次从火线通过限流电阻R1、桥式整流电路BR1、光电耦合器OP1内部发光二极管、负载、零线形成回路，此时光电耦合器OP1内部光电三极管导通，集电极为低电平，属于有信号状态；交流电输入为负半周时，电流依次从零线、负载、光电耦合器OP1内部发光二极管、桥式整流电路BR1、限流电阻R1、火线形成回路，此时光电耦合器OP1内部光电三极管导通，集电极为低电平，属于有信号状态。
本发明的有益效果是：
光电耦合器作为此电路的核心元件，其将电流信号转换成光信号，再转换成电压信号，以此来检测电路的负载情况，而在检测负载接入的同时，通过限流电阻来限制电路中的电流，避免电流过大烧坏电路中的元件，保护二极管则保护光电开关在交流电的负半周时不被高电压击穿，而上拉电阻则在光电耦合器不导通时，保证光电三极管的集电极为处于某个确定的状态，相比于现有的负载接入检测方案，其结构更为简单，成本也更为低廉，同时在检测负载时，还起到了电气隔离的作用。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种负载接入检测电路，采用交流电输入，用以检测一电源输出插座的负载，其特征在于，包括：
一保护二极管，用以接入在该电路的后端保护光电耦合器；
一继电器，具有第一触点和第二触点；
一限流电阻，具有一第一端接至继电器的第一触点，同时该第一触点也与交流电输入的火线相连接，以及一第二端接至一光电耦合器，同时该光电耦合器也与保护二极管相接；
一光电耦合器，包括有发光二极管和光电三极管，用以接在继电器的第二触点，同时，该第二触点也与电源输出插座的第一电极相连接，且该电源输出插座的第二电极与交流电输入的零线相连接；
一上拉电阻，具有一第一端接至一电源，以及一第二端接至该光电耦合器。
2.根据权利要求1所述的一种负载接入检测电路，其特征在于：所述限流电阻的第二端接在光电耦合器内发光二极管的阳极，且该发光二极管的阳极也与保护二极管的阴极相接，所述继电器的第二触点与保护二极管的阳极相接。
3.根据权利要求1所述的一种负载接入检测电路，其特征在于：所述限流电阻的第二端接在保护二极管的阳极，所述保护二极管的阴极接在光电耦合器内发光二极管的阳极。
4.根据权利要求2或3所述的一种负载接入检测电路，其特征在于：所述光电耦合器内发光二极管的阴极与继电器的第二触点相接。
5.根据权利要求1所述的一种负载接入检测电路，其特征在于：所述保护二极管设有四个、并两两对接组成一桥式整流电路。
6.根据权利要求5所述的一种负载接入检测电路，其特征在于：所述桥式整流电路的交流输入第一端接至限流电阻的第二端、交流输入的第二端接至继电器的第二触点。
7.根据权利要求5所述的一种负载接入检测电路，其特征在于：所述桥式整流电路的输出正极接在光电耦合器内发光二极管的阳极，输出负极接在光电耦合器内发光二极管的阴极。
8.根据权利要求2、3和5任一项所述的一种负载接入检测电路，其特征在于：所述电源为后端检测电路的电源。
9.根据权利要求8所述的一种负载接入检测电路，其特征在于：所述上拉电阻的第二端与光电耦合器内光电三极管的集电极相接。
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