CN110660613B - 一种供电线路控制模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电源技术领域，公开了一种供电线路控制模块，包括依次连接的断路器、滤波器和交流接触器，还包括：MCU和开关电路，所述开关电路设置于所述滤波器与所述交流接触器之间，根据MCU发出的控制指令来控制开关电路的开通与关闭状态，进而控制所述交流接触器的开关状态，采用分立元器件组成的开关电路，实现了低压小电流控制高压大电流的效果，降低了待机损耗，性价比较高，安全可靠，通用性好。

Description

一种供电线路控制模块
技术领域
本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种供电线路控制模块。
背景技术
需要使用大功率电源的供电系统中，如激光投影机、教育投影仪、激光电视、影院机等，根据家电产品的能效测试标准IEC62301的要求，其整机待机功耗应小于0.5W，如果不切断整个供电系统的电源，将无法满足该要求，而正常工作时，又需要给这些电源供电，现有的解决方案是手动将高压电源的断路器断开，危险性较大，自动化程度不高。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种供电线路控制模块，采用分立元器件组成的开关电路，实现了低压小电流控制高压大电流的效果，降低了待机损耗，性价比较高，安全可靠，通用性好。
为实现上述目的，本发明提供的一种供电线路控制模块，连接于断路器和负载之间，其特征在于，包括：MCU、开关电路和交流接触器，所述开关电路设置于所述断路器与所述交流接触器之间，所述交流接触器用于驱动负载，MCU发出的控制指令来控制开关电路的开通与关闭状态，进而由开关电路控制所述交流接触器的开关状态。
可选地，所述开关电路包括：待机模块U7、电阻R475、电阻R477、电容C2、电容C38、电容C430、二极管D13、MOS管Q5、三极管Q6和继电器LS1，其中，待机模块U7的ACIL管脚连接所述滤波器输出端的火线L，待机模块U7的ACIN管脚连接所述滤波器输出端的零线N，待机模块U7的V+管脚与电容C38的一端、电阻R475的一端、电容C2的一端、二极管D13的负极、+5VSB电源接口及继电器LS1的线圈的一端连接，待机模块U7的V-管脚与电容C38的另一端一起接地，电容C2的另一端与二极管D13的正极、三极管Q6的集电极及继电器LS1的线圈的另一端连接；电阻R475的另一端与MOS管Q5的漏极连接，MOS管Q5的源极与三极管Q6的基极连接，MOS管Q5的栅极与电阻R477的一端、电容C430的一端及MCU发出的控制信号CTRL连接，电容C430的另一端与电容R477的另一端及三极管Q6的发射极一起接地；继电器LS1的常闭节点的一端与零线N连接，继电器LS1的常闭节点的另一端与交流接触器的线圈端A1连接，交流接触器线圈端A3与火线L连接。
可选地，所述电容C38的参数为220μF，所述电容C2的参数为0.1μF，所述电容C430的参数为0.1μF/100V。
可选地，所述电阻R475的电阻值为4.7KΩ，所述电阻R477的电阻值为100KΩ。
可选地，所述三极管Q6的型号为MMBT222A，所述MOS管Q5的型号为2N7002。
可选地，所述MCU的供电系统与所述+5VSB电源接口连接。
可选地，当控制信号CTRL为高电平时，MOS管Q5导通，三极管Q6导通，继电器LS1闭合，所述继电器LS1的常闭节点处于闭合状态，交流接触器的线圈有电流流过，所述交流接触器的主触点闭合，主电流通过所述交流接触器给负载供电。
可选地，当控制信号CTRL为低电平时，MOS管Q5断开，三极管Q6断开，继电器LS1的线圈失电，所述常闭节点断开，所述交流接触器的线圈失电，所述交流接触器的主触点断开，负载断电。
本发明提出的一种供电线路控制模块，连接于断路器和负载之间，其特征在于，包括：MCU、开关电路和交流接触器，所述开关电路设置于所述断路器与所述交流接触器之间，所述交流接触器用于驱动负载，MCU发出的控制指令来控制开关电路的开通与关闭状态，进而由开关电路控制所述交流接触器的开关状态，MCU发出的控制信号为低压小电流(采用5V供电系统)，可以用来控制220V的交流接触器的开关状态，采用分立元器件组成的开关电路，实现了低压小电流控制高压大电流的效果，降低了待机损耗，性价比较高，安全可靠，通用性好。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种供电线路控制模块的功能结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种开关电路的电路图；
图3为本发明实施例提供的交流接触器的内部结构图。
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。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。
实施例
如图1所示，在本实施例中，一种供电线路控制模块，包括依次连接的断路器、滤波器和交流接触器，还包括：MCU和开关电路，所述开关电路设置于所述滤波器与所述交流接触器之间，根据MCU发出的控制指令来控制开关电路的开通与关闭状态，进而控制所述交流接触器的开关状态。
在本实施例中，采用分立元器件组成的开关电路，实现了低压小电流控制高压大电流的效果，降低了待机损耗，性价比较高，安全可靠，通用性好。
在本实施例中，该供电线路控制模块适用于给予控制信号后，闭合或者切断高压大电流电路的负载；如切断大功率负载的电源，如切断商场的总电闸，如切断配电站的电闸。系统在得到切断信号(由MCU发送)时，整个供电系统可以实现很低的待机功耗；得到闭合信号后，自动闭合，进入正常工作状态。
在本实施例中，MCU发出的控制信号为低压小电流(本实施例中采用5V供电系统)，可以用来控制220V的交流接触器的开关状态，实现了低压小电流控制高压大电流的效果。
以一个供电系统为例，包括2台1800W电源，2台300W电源，如果不切断这些电源的供电，无法满足系统待机功耗小于0.5W的要求。正常工作时，又需要给这些电源供电。正常工作时，整个供电系统的电流达到了27A，电压是220V。这个等级的电压、电流，不再适合人工控制，可以采用本实施例中的控制系统。
在本实施例中，MCU控制系统是3.3V供电的，3.3V由5V转换而来。5V转为3.3V的转换效率高。3.3V作为5V的负载，待机时，让MCU处在睡眠状态，功率可以小于0.5W。
如图2所示，在本实施例中，所述开关电路包括：待机模块U7、电阻R475、电阻R477、电容C2、电容C38、电容C430、二极管D13、MOS管Q5、三极管Q6和继电器LS1，其中，待机模块U7的ACIL管脚连接所述滤波器输出端的火线L，待机模块U7的ACIN管脚连接所述滤波器输出端的零线N，待机模块U7的V+管脚与电容C38的一端、电阻R475的一端、电容C2的一端、二极管D13的负极、+5VSB电源接口及继电器LS1的线圈的一端连接，待机模块U7的V-管脚与电容C38的另一端一起接地，电容C2的另一端与二极管D13的正极、三极管Q6的集电极及继电器LS1的线圈的另一端连接；电阻R475的另一端与MOS管Q5的漏极连接，MOS管Q5的源极与三极管Q6的基极连接，MOS管Q5的栅极与电阻R477的一端、电容C430的一端及MCU发出的控制信号CTRL连接，电容C430的另一端与电容R477的另一端及三极管Q6的发射极一起接地；继电器LS1的常闭节点的一端与零线N连接，继电器LS1的常闭节点的另一端与交流接触器的线圈端A1连接，交流接触器线圈端A3与火线L连接。
在本实施例中，所述电容C38的参数为220μF，所述电容C2的参数为0.1μF，所述电容C430的参数为0.1μF/100V。
在本实施例中，所述电阻R475的电阻值为4.7KΩ，所述电阻R477的电阻值为100KΩ。
在本实施例中，所述三极管Q6的型号为MMBT222A，所述MOS管Q5的型号为2N7002。
在本实施例中，所述MCU的供电系统与所述+5VSB电源接口连接。
在本实施例中，所述继电器为5V继电器，MCU的供电系统和继电器的供电系统可以共用5V系统，5V供电系统非常容易获得，非常安全。在大功率应用场合也可以轻松实现待机功耗小于0.5W的要求，避免整机待机时浪费电能。
如图3所示，为交流接触器的内部结构图，A1和A3是线圈端口，当交流电的L和N分别接到A1和A3上时，线圈产生磁场，上硅钢片受到磁力，向下移动，磁力克服弹簧的弹力，动触点下移，动静触点接触；当线圈无电流时，弹簧的弹力将动触点向上移动，动静触点断开。
在本实施例中，当控制信号CTRL为高电平时，MOS管Q5导通，三极管Q6导通，继电器LS1闭合，所述继电器LS1的常闭节点处于闭合状态，交流接触器的线圈有电流流过，所述交流接触器的主触点闭合，主电流通过所述交流接触器给负载供电。
在本实施例中，当控制信号CTRL为低电平时，MOS管Q5断开，三极管Q6断开，继电器LS1的线圈失电，所述常闭节点断开，所述交流接触器的线圈失电，所述交流接触器的主触点断开，负载断电。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上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 (7)

1.一种供电线路控制模块，连接于断路器和负载之间，其特征在于，包括：MCU、滤波器、开关电路和交流接触器，所述滤波器位于所述断路器和交流接触器之间，所述开关电路设置于所述滤波器与所述交流接触器之间，所述交流接触器用于驱动负载，MCU发出的控制指令来控制开关电路的开通与关闭状态，进而由开关电路控制所述交流接触器的开关状态；
所述开关电路包括：待机模块U7、电阻R475、电阻R477、电容C2、电容C38、电容C430、二极管D13、MOS管Q5、三极管Q6和继电器LS1，其中，待机模块U7的ACIL管脚连接所述滤波器输出端的火线L，待机模块U7的ACIN管脚连接所述滤波器输出端的零线N，待机模块U7的V+管脚与电容C38的一端、电阻R475的一端、电容C2的一端、二极管D13的负极、+5VSB电源接口及继电器LS1的线圈的一端连接，待机模块U7的V-管脚与电容C38的另一端一起接地，电容C2的另一端与二极管D13的正极、三极管Q6的集电极及继电器LS1的线圈的另一端连接；电阻R475的另一端与MOS管Q5的漏极连接，MOS管Q5的源极与三极管Q6的基极连接，MOS管Q5的栅极与电阻R477的一端、电容C430的一端及MCU发出的控制信号CTRL连接，电容C430的另一端与电容R477的另一端及三极管Q6的发射极一起接地；继电器LS1的常闭节点的一端与零线N连接，继电器LS1的常闭节点的另一端与交流接触器的线圈端A1连接，交流接触器线圈端A3与火线L连接。
2.根据权利要求1所述的一种供电线路控制模块，其特征在于，所述电容C38的参数为220μF，所述电容C2的参数为0.1μF，所述电容C430的参数为0.1μF/100V。
3.根据权利要求1所述的一种供电线路控制模块，其特征在于，所述电阻R475的电阻值为4.7KΩ，所述电阻R477的电阻值为100KΩ。
4.根据权利要求1所述的一种供电线路控制模块，其特征在于，所述三极管Q6的型号为MMBT222A，所述MOS管Q5的型号为2N7002。
5.根据权利要求1所述的一种供电线路控制模块，其特征在于，所述MCU的供电系统与所述+5VSB电源接口连接。
6.根据权利要求5所述的一种供电线路控制模块，其特征在于，当控制信号CTRL为高电平时，MOS管Q5导通，三极管Q6导通，继电器LS1闭合，所述继电器LS1的常闭节点处于闭合状态，交流接触器的线圈有电流流过，所述交流接触器的主触点闭合，主电流通过所述交流接触器给负载供电。
7.根据权利要求5所述的一种供电线路控制模块，其特征在于，当控制信号CTRL为低电平时，MOS管Q5断开，三极管Q6断开，继电器LS1的线圈失电，所述常闭节点断开，所述交流接触器的线圈失电，所述交流接触器的主触点断开，负载断电。
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