CN110855278A - 一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，包括：防抖电路、闭锁禁止电路、复位电路和继电器保护电路；其中，所述防抖电路通过电压监控芯片U1内置的比较器和延时电路来实现；所述闭锁禁止电路通过闭锁禁止信号DIS驱动继电器K2吸合来达到三极管Q2的基极为低电平实现；所述复位电路通过复位信号驱动三极管Q3断开所述磁保持继电器。本发明提供了一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，不仅抗干扰能力强，响应速度快，而且解决了残压供电和误判残压信号的问题。

Description

一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块
技术领域
本发明涉及电力技术领域，更具体的说是涉及一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块。
背景技术
在就地馈线自动化中，为了最大限度地提高供电的可靠性，就必须要迅速定位故障和隔离故障区段，所以就引入了残压闭锁合闸逻辑，但是有些地区的馈线终端没有后备电源或者终端CPU启动时间过长，当线路发生短路故障，在掉电后，终端无法检测到残压信号，造成下一次合闸在故障点上，无法达到故障隔离。
并且在电网中，当开关分合时，会产生高频干扰和非残压信号，模块很容易误判为残压信号。
因此，如何提供一种抗干扰性强，响应速度快的瞬时残压闭锁模块是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，不仅抗干扰能力强，响应速度快，而且解决了残压供电和误判残压信号的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，包括：防抖电路、闭锁禁止电路、复位电路和继电器保护电路；其中，所述防抖电路通过电压监控芯片U1内置的比较器和延时电路来实现；所述闭锁禁止电路通过闭锁禁止信号DIS驱动继电器K2吸合来达到三极管Q2的基极为低电平实现；所述复位电路通过复位信号驱动第三三极管断开所述磁保持继电器。
进一步，本发明的瞬时残压闭锁模块最小工作电压为30％Un(Un为二次额定电压)；
响应时间≦80ms：必须保证在短时间内检测到瞬时残压；
模块检测电压范围≧30％Un；
功耗低：模块靠残压供电，而残压能量很小，所以保证模块功耗必须很低；
信号需永久保持：当残压消失后，模块就没有工作电源，但残压信号不能丢失；
模块需有防抖功能：在电网中，当开关分合时，会产生高频干扰和非残压信号，模块必须具有识别功能，防止误判为残压信号。
优选的，在上述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块中，所述防抖电路包括：电压监控芯片和第二电容；所述电压监控芯片的VDD脚通过第一电阻连接所述磁保持继电器的电源；所述电压监控芯片的GND脚接地；所述电压监控芯片的CT脚连接第二电容，并接地；所述电压监控芯片的VOUT脚与所述闭锁禁止电路，同时通过第二三极管与所述继电器保护电路电性连接。
优选的，在上述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块中，所述电压监控芯片的VDD脚和GND脚之间连接稳压二极管，为了保护电压监控芯片。
优选的，在上述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块中，所述继电器保护电路中，瞬时残压通过工频变压器降压、整流为所述磁保持继电器提供电源，并且整流后的电压接在所述磁保持继电器的常闭接点上。
进一步，磁保持继电器电源来自整流后的电压，电压范围为7V～24V，无需任何稳压电路，极大的降低模块功耗；但是V1远远超过了继电器的最大工作电压，容易造成继电器损坏，为了保护继电器，V1接到继电器的常闭接点，当继电器动作后，马上就断开了继电器电源，这样V1加在继电器两端的时间大概为10ms(继电器吸合时间)。
优选的，在上述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块中，所述第二三极管与所述磁保持继电器的动作激励线圈连接。
优选的，在上述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块中，所述闭锁禁止电路中，闭锁禁止信号驱动第一三极管，并控制第二继电器动作，同时第二继电器的常开触点与第二三极管连接。
优选的，在上述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块中，所述复位电路中，复位信号通过第三三极管与所述磁保持继电器的复位激励线圈连接。
优选的，在上述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块中，所述电压监控芯片内置4.5V基准的比较器和延时电路。
优选的，在上述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块中，所述延时电路的延时时间由第二电容决定，时间T与容值的关系：1nF＝5.55ms。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，不仅抗干扰能力强，响应速度快，而且解决了残压供电和误判残压信号的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的电路原理图。
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。
本发明实施例公开了一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，不仅抗干扰能力强，响应速度快，而且解决了残压供电和误判残压信号的问题。
一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，包括：防抖电路、复位闭锁电路、复位电路和继电器保护电路；其中，所述防抖电路通过电压监控芯片U1内置的比较器和延时电路来实现；所述闭锁禁止电路通过闭锁禁止信号DIS驱动继电器K2吸合来达到三极管Q2的基极为低电平实现；复位电路通过复位信号RESET_A驱动第三三极管Q3断开磁保持继电器K1。
进一步，本发明的瞬时残压闭锁模块最小工作电压为30％Un(Un为二次额定电压)；响应时间≦80ms：必须保证在短时间内检测到瞬时残压；模块检测电压范围≧30％Un；功耗低：模块靠残压供电，而残压能量很小，所以保证模块功耗必须很低；信号需永久保持：当残压消失后，模块就没有工作电源，但残压信号不能丢失；模块需有防抖功能：在电网中，当开关分合时，会产生高频干扰和非残压信号，模块必须具有识别功能，防止误判为残压信号。
为了进一步优化上述技术方案，防抖电路包括：电压监控芯片U1和第二电容C2；电压监控芯片U1的VDD脚通过第一电阻R1连接磁保持继电器K1的电源；电压监控芯片U1的GND脚接地；电压监控芯片U1的CT脚连接第二电容C2，并接地；电压监控芯片U1的VOUT脚与复位闭锁电路，同时通过第二三极管Q2与继电器保护电路电性连接。
进一步，防抖电路能够滤掉15ms以下的高频干扰和小于30％Un的脉冲电压信号。
为了进一步优化上述技术方案，电压监控芯片U1的VDD脚和GND脚之间连接稳压二极管ZD1，为了保护电压监控芯片。
为了进一步优化上述技术方案，继电器保护电路中，瞬时残压通过工频变压器T1降压、整流为磁保持继电器K1提供电源，并且整流后的电压V1接在磁保持继电器的常闭接点上。
进一步，磁保持继电器电源来自整流后的电压，电压范围为7V～24V，无需任何稳压电路，极大的降低模块功耗；但是V1远远超过了继电器的最大工作电压，容易造成继电器损坏，为了保护继电器，V1接到继电器的常闭接点，当继电器动作后，马上就断开了继电器电源，这样V1加在继电器两端的时间大概为10ms(继电器吸合时间)。
为了进一步优化上述技术方案，第二三极管Q2与磁保持继电器K1的动作激励线圈连接。
为了进一步优化上述技术方案，闭锁禁止电路中，闭锁禁止信号DIS驱动第一三极管Q1，并控制第二继电器K2动作，同时第二继电器K2的常开触点与第二三极管Q2连接。
为了进一步优化上述技术方案，复位电路中，复位信号RESET_A通过第三三极管Q3与磁保持继电器K1的复位激励线圈连接。
为了进一步优化上述技术方案，电压监控芯片BD5345内置4.5V基准的比较器和延时电路，延时时间由C2决定：1nF＝5.55ms。
进一步，当V1_OUT>4.5V并持续时间大于设定值，VOUT由低电平变为高电平并驱动磁保持继电器，BS_A信号永久保持；当V1_OUT<4.5V或者持续时间小于设定值，VOUT低电平不发生改变。以电压比较和延时来达到防抖功能。
动作过程：当线路中产生瞬时残压L1≧30％Un(Un＝220V)，经过工频变压器T1降压再经过整流桥D1整流后V1≧5.9V，在磁保持继电器K1动作前，V1_OUT＝V1。电压监控芯片U1监测到VDD电压>4.5V和电压持续时间>T后，VOUT引脚输出高电平驱动第二三极管Q2，磁保持继电器K1动作吸合，闭锁信号BS_A和24V1短接，并永久保持；磁保持继电器K1电源V1_OUT和V1断开，来达到保护磁保持继电器K1线圈；
复位过程：当残压信号BS_A被检测完成后，闭锁禁止信号DIS由低电平变为高电平驱动第一三极管Q1，第二继电器K2动作吸合，DIS_A变为低电平，防止在复位过程中磁保持继电器K1动作，然后复位信号RESET_A变为高电平，驱动第三三极管Q3，磁保持继电器K1复位断开，等待下一次残压信号检测。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，其特征在于，包括：防抖电路、闭锁禁止电路、复位电路和继电器保护电路；其中，所述防抖电路通过电压监控芯片U1内置的比较器和延时电路来实现；所述闭锁禁止电路通过闭锁禁止信号DIS驱动继电器K2吸合来达到三极管Q2的基极为低电平实现；所述复位电路通过复位信号驱动三极管Q3断开所述磁保持继电器。
2.根据权利要求1所述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，其特征在于，所述防抖电路包括：电压监控芯片和第二电容；所述电压监控芯片的VDD脚通过第一电阻连接所述磁保持继电器的电源；所述电压监控芯片的GND脚接地；所述电压监控芯片的CT脚连接第二电容，并接地；所述电压监控芯片的VOUT脚与所述闭锁禁止电路，同时通过第二三极管与所述继电器保护电路电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种带防抖动的瞬时残压闭锁模块，其特征在于，所述电压监控芯片的VDD脚和GND脚之间连接稳压二极管。
4.根据权利要求1所述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，其特征在于，所述继电器保护电路中，瞬时残压通过工频变压器降压、整流为所述磁保持继电器提供电源，并且整流后的电压接在所述磁保持继电器的常闭接点上。
5.根据权利要求2所述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，其特征在于，所述第二三极管与所述磁保持继电器的动作激励线圈连接。
6.根据权利要求1所述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，其特征在于，所述闭锁禁止电路中，闭锁禁止信号驱动第一三极管，并控制第二继电器动作，同时第二继电器的常开触点与第二三极管连接。
7.根据权利要求1所述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，其特征在于，所述复位电路中，复位信号通过第三三极管与所述磁保持继电器的复位激励线圈连接。
8.根据权利要求2所述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，其特征在于，所述电压监控芯片内置4.5V基准的比较器和延时电路。
9.根据权利要求8所述的一种带防抖功能的瞬时残压闭锁模块，其特征在于，所述延时电路的延时时间由第二电容决定。
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