CN111129984A - 多功能动力配电箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及配电箱领域，公开了一种多功能动力配电箱，包括箱体和箱门，所述箱体设有主控制器、传感器模块、供电模块和显示模块，所述传感器模块、供电模块和显示模块均与所述主控制器连接，所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、灰尘传感器和门禁传感器；所述供电模块包括第一电容、电源、第十电阻、第一三极管、第一电感、第二电容、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四三极管、第一二极管、蓄电池、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第五三极管和电压输出端。实施本发明的多功能动力配电箱，具有以下有益效果：电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

多功能动力配电箱

技术领域

本发明涉及配电箱领域，特别涉及一种多功能动力配电箱。

背景技术

动力配电箱，也称动力控制箱，是配电箱的一种。配电箱分动力配电箱和照明配电箱，是配电系统的末级设备。配电箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电装置。图1为传统动力配电箱的供电部分的电路原理图，从图1中可以看出，传统动力配电箱的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统动力配电箱的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的多功能动力配电箱。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多功能动力配电箱，包括箱体和箱门，所述箱体设有主控制器、传感器模块、供电模块和显示模块，所述传感器模块、供电模块和显示模块均与所述主控制器连接，所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、灰尘传感器和门禁传感器；

所述供电模块包括第一电容、电源、第十电阻、第一三极管、第一电感、第二电容、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四三极管、第一二极管、蓄电池、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第五三极管和电压输出端，所述第一电容的一端分别与所述电源、所述第十电阻的一端、所述第三电阻的一端、所述第五电阻的一端、所述第一二极管的阳极、所述第七电阻的一端和所述第八电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端分别与所述第一三极管的集电极、所述第二电容的一端和所述第一电阻的一端连接，所述第二三极管的基极与所述第二电容的另一端连接，所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第一电感的另一端、所述第一电阻的一端和所述第四三三极管的集电极连接；

所述第三三极管的基极分别与所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的一端和所述第三电阻的另一端连接，所述第三三极管的集电极与所述第四电阻的一端连接，所述第四三极管的基极分别与所述第四电阻的另一端、所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的一端连接，所述第四三极管的发射极分别与所述第六电阻的另一端、所述蓄电池的正极和所述第一二极管的阴极连接，所述第五三极管的基极与所述第七电阻的另一端连接，所述第八电阻的另一端分别与所述第九电阻的一端和所述电压输出端的一端连接，所述第五三极管的集电极与所述第九电阻的另一端连接，所述第一电容的另一端分别与所述第一三极管的发射极、所述第二电阻的另一端、所述第三三极管的发射极、所述蓄电池的负极、所述第五三极管的发射极和电压输出端的另一端连接。

在本发明所述的多功能动力配电箱中，所述第十电阻的阻值为32kΩ。

在本发明所述的多功能动力配电箱中，所述供电模块还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第五电阻的一端连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接。

在本发明所述的多功能动力配电箱中，所述第二二极管的型号为S-352T。

在本发明所述的多功能动力配电箱中，所述供电模块还包括第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述第三三极管的发射极连接，所述第十一电阻的另一端与所述第二电阻的另一端连接。

在本发明所述的多功能动力配电箱中，所述第十一电阻的阻值为43kΩ。

在本发明所述的多功能动力配电箱中，所述第一三极管、所述第三三极管和所述第五三极管均为NPN型三极管。

在本发明所述的多功能动力配电箱中，所述第二三极管和所述第四三极管均为PNP型三极管。

实施本发明的多功能动力配电箱，具有以下有益效果：由于设有箱体和箱门，箱体设有主控制器、传感器模块、供电模块和显示模块；供电模块包括第一电容、电源、第十电阻、第一三极管、第一电感、第二电容、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四三极管、第一二极管、蓄电池、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第五三极管和电压输出端，该供电模块与传统动力配电箱的供电部分相比，其使用的元器件较少，由于节省一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第十电阻用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统动力配电箱的供电部分的电路原理图；

图2为本发明多功能动力配电箱一个实施例中的结构示意图；

图3为所述实施例中供电模块的电路原理图。

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。

在本发明多功能动力配电箱实施例中，该多功能动力配电箱的结构示意图如图2所示。图2中，该多功能动力配电箱包括箱体1和箱门2，箱体1设有主控制器3、传感器模块4、供电模块5和显示模块6，其中，传感器模块4、供电模块5和显示模块6均与主控制器3连接，传感器模块4包括温度传感器、湿度传感器、灰尘传感器和门禁传感器(图中未示出)，温度传感器用于检测环境温度，湿度传感器用于检测环境湿度，灰尘传感器用于感知灰尘，门禁传感器用于门禁感应。

主控制器3处理传感器模块4传送到的数据信息，并将信息显示于显示模块6上。显示模块6为液晶显示屏。该多功能动力配电箱的结构设计新颖，具备多种检测功能，极大地提高了配电箱的安全性能。

本实施例中，主控制器3、传感器模块4和显示模块6均采用现有技术中的结构来实现，其工作原理采用的也是现有技术中的工作原理，此处不再獒述。

图3为本实施例中供电模块的电路原理图，图3中，该供电模块5包括第一电容C1、电源VCC、第十电阻R10、第一三极管Q1、第一电感L1、第二电容C2、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第三三极管Q3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第四三极管Q4、第一二极管D1、蓄电池E、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第五三极管Q5和电压输出Vo，其中，第一电容C1的一端分别与电源VCC、第十电阻R10的一端、第三电阻R3的一端、第五电阻R5的一端、第一二极管D1的阳极、第七电阻R7的一端和第八电阻R8的一端连接，第十电阻R10的另一端分别与第一三极管Q1的集电极、第二电容C2的一端和第一电阻R1的一端连接，第二三极管Q2的基极与第二电容C2的另一端连接，第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的基极连接，第二三极管Q2的发射极分别与第一电感L1的另一端、第一电阻R1的一端和第四三三极管Q4的集电极连接。

第三三极管Q3的基极分别与第一电阻R1的另一端、第二电R2阻的一端和第三电阻R3的另一端连接，第三三极管Q3的集电极与第四电阻R4的一端连接，第四三极管Q4的基极分别与第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的另一端和第六电阻R6的一端连接，第四三极管Q4的发射极分别与第六电阻R6的另一端、蓄电池E的正极和第一二极管D1的阴极连接，第五三极管Q5的基极与第七电阻R7的另一端连接，第八电阻R8的另一端分别与第九电阻R9的一端和电压输出端Vo的一端连接，第五三极管Q5的集电极与第九电阻R9的另一端连接，第一电容C1的另一端分别与第一三极管Q1的发射极、第二电阻R2的另一端、第三三极管Q3的发射极、蓄电池E的负极、第五三极管Q5的发射极电压输出端Vo的另一端连接。

该供电模块5与传统动力配电箱的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第十电阻R10为限流电阻，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第十电阻R10所在支路的电流较大时，通过该第十电阻R10可以降低第十电阻R10所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第十电阻R10的阻值为32kΩ。当然，在实际应用中，第十电阻R10的阻值可以根据具体情况进行相应调整，即第十电阻R10的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

该供电模块5的工作原理如下：电源VCC是由市电电压经过整流降压输出的直流电压。为蓄电池E充电。若充电中的蓄电池E尚未充满。因其端电压较低而使第一二极管D1的阳极与蓄电池E的负极之间电压亦偏低，由此使第七电阻R7的电压低于第五三极管Q5的偏压，于是第五三极管Q5截止，电源电压经过第八电阻R8直接加于电压输出端Vo，进入充电状态。

另外，电源VCC在经过第三电阻R3、第五电阻R5为第三三极管Q3、第四三极管Q4应急转换功能电路供电，第三电阻R3虽使第三三极管Q3得到偏压导通，但由于此时第四三极管Q4的基极上的电位值要高于其发射极，因而第四三极管Q4亦处于截止状态。一旦遇到市电停电时，由于第一电容C1上原储电压放电的短时过程内，第三三极管Q3仍导通，因此充电电池的电量将立即因第四三极管Q4的e-b极以及第四电阻R4、第三三极管Q3的c-e极回路产生的偏流使第四三极管Q4的e-c极导通。这样，蓄电池E立即通过第四三极管Q4的e-c极为第一三极管Q1-第二三极管Q2供电。第一三极管Q1-第二三极管Q2是一简单的自反馈式自激振荡电路，振荡电流通过第一电感Ll并在其两端产生较高的自感应电动势，作为电压输出端Vo的供电电压，供其照明之用。市电若恢复，则电路将恢复初始时工作形态：电压输出端Vo连接的负载自动改由市电主供电状态；蓄电池E也切入充电态以补充电量。

本实施例中，第一三极管Q1、第三三极管Q3和第五三极管Q5均为NPN型三极管。第二三极管Q2和第四三极管Q4均为PNP型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1、第三三极管Q3和第五三极管Q5也可以均采用PNP型三极管，第二三极管Q2和第四三极管Q4也可以均采用NPN型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该供电模块5还包括第二二极管D2，第二二极管D2的阳极与第五电阻R5的一端连接，第二二极管D2的阴极与第一二极管D1的阳极连接。第二二极管D2为限流二极管，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第二二极管D2所在支路的电流较大时，通过该第二二极管D2可以降低第二二极管D2所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第二二极管D2的型号为S-352T。当然，在实际应用中，第二二极管D2也可以采用其他型号具有相同功能的二极管。

本实施例中，该供电模块5还包括第十一电阻R11，第十一电阻R11的一端与第三三极管Q3的发射极连接，第十一电阻R11的另一端与第二电阻R2的另一端连接。第十一电阻R11为限流电阻，用于对第三三极管Q3的发射极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第三三极管Q3的发射极电流较大时，通过该第十一电阻R11可以降低第三三极管Q3的发射极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第十一电阻R11的阻值为43kΩ。当然，在实际应用中，第十一电阻R11的阻值可以根据具体情况进行相应调整，即第十一电阻R11的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该供电模块5与传统动力配电箱的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该供电模块5中设有限流电阻，因此电路的安全性和可靠性较高。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能动力配电箱，其特征在于，包括箱体和箱门，所述箱体设有主控制器、传感器模块、供电模块和显示模块，所述传感器模块、供电模块和显示模块均与所述主控制器连接，所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、灰尘传感器和门禁传感器；

所述供电模块包括第一电容、电源、第十电阻、第一三极管、第一电感、第二电容、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四三极管、第一二极管、蓄电池、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第五三极管和电压输出端，所述第一电容的一端分别与所述电源、所述第十电阻的一端、所述第三电阻的一端、所述第五电阻的一端、所述第一二极管的阳极、所述第七电阻的一端和所述第八电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端分别与所述第一三极管的集电极、所述第二电容的一端和所述第一电阻的一端连接，所述第二三极管的基极与所述第二电容的另一端连接，所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第一电感的另一端、所述第一电阻的一端和所述第四三三极管的集电极连接；

所述第三三极管的基极分别与所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的一端和所述第三电阻的另一端连接，所述第三三极管的集电极与所述第四电阻的一端连接，所述第四三极管的基极分别与所述第四电阻的另一端、所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的一端连接，所述第四三极管的发射极分别与所述第六电阻的另一端、所述蓄电池的正极和所述第一二极管的阴极连接，所述第五三极管的基极与所述第七电阻的另一端连接，所述第八电阻的另一端分别与所述第九电阻的一端和所述电压输出端的一端连接，所述第五三极管的集电极与所述第九电阻的另一端连接，所述第一电容的另一端分别与所述第一三极管的发射极、所述第二电阻的另一端、所述第三三极管的发射极、所述蓄电池的负极、所述第五三极管的发射极和电压输出端的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的多功能动力配电箱，其特征在于，所述第十电阻的阻值为32kΩ。

3.根据权利要求2所述的多功能动力配电箱，其特征在于，所述供电模块还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第五电阻的一端连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接。

4.根据权利要求3所述的多功能动力配电箱，其特征在于，所述第二二极管的型号为S-352T。

5.根据权利要求4所述的多功能动力配电箱，其特征在于，所述供电模块还包括第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述第三三极管的发射极连接，所述第十一电阻的另一端与所述第二电阻的另一端连接。

6.根据权利要求5所述的多功能动力配电箱，其特征在于，所述第十一电阻的阻值为43kΩ。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的多功能动力配电箱，其特征在于，所述第一三极管、所述第三三极管和所述第五三极管均为NPN型三极管。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的多功能动力配电箱，其特征在于，所述第二三极管和所述第四三极管均为PNP型三极管。

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