CN111044777A - 一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测电路及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测电路及检测方法，本发明通过在浪涌保护器上连接耦合互感器进行信号耦合，并分别经过整流桥以及光电耦合器进行信号调理整形和信号光电隔离，最后送入MCU进行信号检测，通过光电耦合器信号检测端check的电平变化导入送入MCU的信号产生中断，通过MCU检测中断信号来完成雷击计数。本发明外围元件少、电路简单、实用，可制造性高；电路可靠性高且检测灵敏度高；可实时监测被保护设备承受的浪涌雷击次数。
Description
技术领域
本发明涉及电力保护和电能计量技术领域，特别是一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测电路及检测方法。
背景技术
随着物联网通讯技术的发展以及生活水平的提高，人们对电力设备及自动化的依赖程度越来越高。电源浪涌保护器作为重要保护器，可对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护。当雷电发生时，在进入建筑物的各类金属管、线上产生的高强度电磁感应，因而产生大量的脉冲能量，电源浪涌保护器就会发挥作用将过电流导入大地，降低设备各端口的电位差，保护设备安全。
而传统浪涌保护器只能实现对发生的雷击浪涌进行保护，不能提供雷击浪涌发生次数，也无法判断设备承受雷击浪涌寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测电路及检测方法，旨在解决现有技术中浪涌保护器不能监测雷击浪涌发生次数的问题，以简单电路实现雷击计数，提高可靠性和灵敏度。
为达到上述技术目的，本发明提供了一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测电路，所述电路具体包括：
整流桥VC1、耦合互感器CT、光电耦合器N1、限流电阻R1、上拉电阻R2以及滤波电容C1；
整流桥VC1的第1引脚连接限流电阻R1，R1另一端连接耦合互感器CT的第3引脚，耦合互感器CT的第4引脚连接整流桥VC1的第2引脚，穿过耦合互感器CT的电源线的第1引脚连接浪涌保护器，电源线的第2引脚接地，整流桥的第3、4引脚连接光电耦合器N1，光电耦合器N1还连接有上拉电阻R2、滤波电容C1以及check信号端，上拉电阻R2另一端接5V电压。
优选地，所述整流桥型号为MB6S，所述光电耦合器型号为LTV-816S，所述限流电阻阻值为2kΩ，所述上拉电阻阻值为100kΩ，所述滤波电容为0.1μF。
本发明还提供了一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测方法，所述方法包括以下操作：
在浪涌保护器上连接耦合互感器进行信号耦合，浪涌保护器在雷击时通过保护元件对地泄放电流，耦合互感器感应到的电流经过耦合到二次侧；
经过限流电阻进入整流桥进行信号调理整形；
信号流入光电耦合器进行信号光电隔离，耦合到输出端，光电耦合器导通信号检测端由高电平变为低电平，送入MCU中断；
MCU通过中断信号的次数完成雷击计数。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
与现有技术相比，本发明通过在浪涌保护器上连接耦合互感器进行信号耦合，并分别经过整流桥以及光电耦合器进行信号调理整形和信号光电隔离，最后送入MCU进行信号检测，通过光电耦合器信号检测端check的电平变化导入送入MCU的信号产生中断，通过MCU检测中断信号来完成雷击计数。本发明外围元件少、电路简单、实用，可制造性高；电路可靠性高且检测灵敏度高；可实时监测被保护设备承受的浪涌雷击次数。
附图说明
图1为本发明实施例中所提供的一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测电路结构图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
下面结合附图对本发明实施例所提供的一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测电路及检测方法进行详细说明。
如图1所示，本发明公开了一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测电路，所述电路包括：
整流桥VC1、耦合互感器CT、光电耦合器N1、限流电阻R1、上拉电阻R2以及滤波电容C1；
整流桥VC1的第1引脚连接限流电阻R1，R1另一端连接耦合互感器CT的第3引脚，耦合互感器CT的第4引脚连接整流桥VC1的第2引脚，穿过耦合互感器CT的电源线的第1引脚连接浪涌保护器，电源线的第2引脚接地，整流桥的第3、4引脚连接光电耦合器N1，光电耦合器N1还连接有上拉电阻R2、滤波电容C1以及check信号端，check信号端为连接MCU中断引脚，上拉电阻R2另一端接5V电压。
所述整流桥型号为MB6S，所述光电耦合器型号为LTV-816S，所述限流电阻阻值为2kΩ，所述上拉电阻阻值为100kΩ，所述滤波电容为0.1μF。
电源线接入浪涌保护器上端，下端PE引线穿入耦合互感器后接入大地，当浪涌保护器受到雷电冲击时，浪涌保护器内的保护元件对地进行泄放电流，此时穿入的专用耦合互感器CT感应到电流经过耦合到二次侧，经过限流电阻R1进入整流桥VC1整流，信号流入光电耦合器N1，耦合到输出端，光耦导通信号检测端check由高电平变为低电平，送入MCU中断，MCU检测到中断信号后完成雷击计数。
耦合互感器CT对浪涌保护器泄放电流进行信号耦合，并通过整流桥对泄放电流进行信号调理整形，利用光电耦合器实现信号光电隔离，最后送入MCU进行信号检测，从而通过信号耦合、信号调理整形、信号光电隔离以及信号检测实现对浪涌保护器雷击浪涌泄放电流动作次数进行检测，同时实现对后级电路设备承受浪涌雷击寿命进行评估。
本发明实施例通过在浪涌保护器上连接耦合互感器进行信号耦合，并分别经过整流桥以及光电耦合器进行信号调理整形和信号光电隔离，最后送入MCU进行信号检测，通过光电耦合器信号检测端check的电平变化导入送入MCU的信号产生中断，通过MCU检测中断信号来完成雷击计数。本发明外围元件少、电路简单、实用，可制造性高；电路可靠性高且检测灵敏度高；可实时监测被保护设备承受的浪涌雷击次数。
本发明实施例还公开了一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测方法，所述方法包括以下操作：
在浪涌保护器上连接耦合互感器进行信号耦合，浪涌保护器在雷击时通过保护元件对地泄放电流，耦合互感器感应到的电流经过耦合到二次侧；
经过限流电阻进入整流桥进行信号调理整形；
信号流入光电耦合器进行信号光电隔离，耦合到输出端，光电耦合器导通信号检测端由高电平变为低电平，送入MCU中断；
MCU通过中断信号的次数完成雷击计数。
设置电路结构，整流桥VC1的第1引脚连接限流电阻R1，R1另一端连接耦合互感器CT的第3引脚，耦合互感器CT的第4引脚连接整流桥VC1的第2引脚，穿过耦合互感器CT的电源线的第1引脚连接浪涌保护器，电源线的第2引脚接地，整流桥的第3、4引脚连接光电耦合器N1，光电耦合器N1还连接有上拉电阻R2、滤波电容C1以及check信号端，上拉电阻R2另一端接5V电压。
所述整流桥型号为MB6S，所述光电耦合器型号为LTV-816S，所述限流电阻阻值为2kΩ，所述上拉电阻阻值为100kΩ，所述滤波电容为0.1μF。
电源线接入浪涌保护器上端，下端PE引线穿入耦合互感器后接入大地，当浪涌保护器受到雷电冲击时，浪涌保护器内的保护元件对地进行泄放电流，此时穿入的专用耦合互感器CT感应到电流经过耦合到二次侧，经过限流电阻R1进入整流桥VC1整流，信号流入光电耦合器N1，耦合到输出端，光耦导通信号检测端check由高电平变为低电平，送入MCU中断，MCU检测到中断信号后完成雷击计数。
耦合互感器CT对浪涌保护器泄放电流进行信号耦合，并通过整流桥对泄放电流进行信号调理整形，利用光电耦合器实现信号光电隔离，最后送入MCU进行信号检测，从而通过信号耦合、信号调理整形、信号光电隔离以及信号检测实现对浪涌保护器雷击浪涌泄放电流动作次数进行检测，同时实现对后级电路设备承受浪涌雷击寿命进行评估。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测电路，其特征在于，所述电路具体包括：
整流桥VC1、耦合互感器CT、光电耦合器N1、限流电阻R1、上拉电阻R2以及滤波电容C1；
整流桥VC1的第1引脚连接限流电阻R1，R1另一端连接耦合互感器CT的第3引脚，耦合互感器CT的第4引脚连接整流桥VC1的第2引脚，穿过耦合互感器CT的电源线的第1引脚连接浪涌保护器，电源线的第2引脚接地，整流桥的第3、4引脚连接光电耦合器N1，光电耦合器N1还连接有上拉电阻R2、滤波电容C1以及check信号端，上拉电阻R2另一端接5V电压。
2.根据权利要求1所述的一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测电路，其特征在于，所述整流桥型号为MB6S，所述光电耦合器型号为LTV-816S，所述限流电阻阻值为2kΩ，所述上拉电阻阻值为100kΩ，所述滤波电容为0.1μF。
3.一种浪涌保护器用雷击浪涌次数检测方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：
在浪涌保护器上连接耦合互感器进行信号耦合，浪涌保护器在雷击时通过保护元件对地泄放电流，耦合互感器感应到的电流经过耦合到二次侧；
经过限流电阻进入整流桥进行信号调理整形；
信号流入光电耦合器进行信号光电隔离，耦合到输出端，光电耦合器导通信号检测端由高电平变为低电平，送入MCU中断；
MCU通过中断信号的次数完成雷击计数。
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