CN111430181A - 一种交直流无源静态反时限过流继电器装置 - Google Patents

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CN111430181A CN202010207635.4A CN202010207635A CN111430181A CN 111430181 A CN111430181 A CN 111430181A CN 202010207635 A CN202010207635 A CN 202010207635A CN 111430181 A CN111430181 A CN 111430181A
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Abstract

本发明涉及一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，具体包括：电源单元、采样单元、CAN通信单元、主控单元和继电器输出单元；所述电源单元包括+5v、±8v和+15v输出，分别用于为所述主控单元、所述采样单元和所述继电器输出单元供电；所述采样单元包括采样基准电路、采样运放电路和比较电路；所述电源单元、所述采样单元、所述CAN通信单元和所述继电器输出单元均与所述主控单元电性连接。本发明的有益效果是：通过接线将装置直接接入需要应用继电器的交流与直流电路之后，由本装置的电源单元从交直流电路取电，并自行为本装置的其他单元分配供电，且通过本装置主控单元智能控制反时限继电器通断，提高了继电器在不同使用场景的适用性。

Description

一种交直流无源静态反时限过流继电器装置
技术领域
本发明属于电力电子领域，尤其涉及一种交直流无源静态反时限过流继电器装置。
背景技术
电网中过流继电器有着广泛的应用。其中，按原理分为电磁式过流继电器和静态时过流继电器，按供电类型又分为有源式过流继电器和无源式过流继电器；目前来说，电磁式及静态式无源电流继电器在电力行业呈衰减态势，主要原因在于其体积较大，且维护要求较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，通过接线将装置直接接入需要应用继电器的交流与直流电路之后，由本装置的电源单元从交直流电路取电，并自行为本装置的其他单元分配供电，且通过本装置主控单元智能控制反时限继电器通断。具体发明内容如下：
包括：电源单元、采样单元、CAN通信单元、主控单元和继电器输出单元；
所述电源单元、所述采样单元、所述CAN通信单元和所述继电器输出单元分别与所述主控单元电性连接；
所述主控单元包括ARM芯片，用于控制所述继电器输出单元的通断；所述电源单元包括+5v、±8v和+15v输出，分别用于为所述主控单元、所述采样单元和所述继电器输出单元供电；
所述采样单元用于交直流电路的电流采样，包括：采样基准电路、采样运放电路和比较电路；所述采样基准电路和所述采样运放电路电性连接；所述采样运放电路和所述比较电路电性连接；所述采样基准电路用于向所述采样运放电路提供基准电压；所述采样运放电路用于向比较电路和所述主控单元提供采样电压；所述比较电路用于比较所述采样电压和基准电压，以此产生中断信号，防止电路烧毁；
所述继电器输出单元包括两个反向连接的IGBT管，适应于交流电路和直流电路；
所述CAN通信单元，用于与上位机通讯、设置电流阈值及控制指令通信同步。
进一步地，所述电源单元包括输入端和输出端；输入端包括：IN+和地；输出端包括：三端稳压集成块8M05DG、三端稳压集成块78L08、三端稳压集成块79L08和三端稳压集成块78L15，分别用于提供+5V电源输出、+8V电源输出、-8V电源输出和+15V电源输出。
进一步地，所述三端稳压集成块8M05DG的1脚与2针排线J1的1脚连接；所述三端稳压集成块8M05DG的2脚接地；所述三端稳压集成块8M05DG的1脚与2脚之间串接入一个电容C56，其中电容C56的正极端接所述三端稳压集成块8M05DG的1脚；所述三端稳压集成块8M05DG的3脚与二极管D9的阴极相连；二极管D9的阴极还与电容C32的正极端和所述三端稳压集成块78L08的3脚连接；二极管D9的阳极通过第一变压器输出绕组的BIC端与电源输入端的第一变压器输出绕组BIB端连接；所述三端稳压集成块78L08的1脚与2针排线J2的2脚连接；所述三端稳压集成块78L08的2脚接地；所述三端稳压集成块78L08的1脚与2脚之间还接入电容C52；所述三端稳压集成块78L08的2脚还与所述三端稳压集成块79L08的1脚连接；所述三端稳压集成块79L08的3脚与2针排线J3的1脚连接；所述三端稳压集成块79L08的1脚与所述三端稳压集成块79L08的3脚之间还接入电容C53；所述三端稳压集成块79L08的1脚和所述三端稳压集成块79L08的2脚之间接入电阻RA5；电阻RA5的两端还并联接入电容C55和第一变压器输出绕组的BIC端；所述三端稳压集成块79L08的2脚还与二极管D10的阳极连接；二极管D10的阴极与第一变压器输出绕组的BIC端连接；
所述三端稳压集成块78L15的2脚接地；所述三端稳压集成块78L15的1脚与2针排线的2脚连接；所述三端稳压集成块78L15的1脚与所述三端稳压集成块78L15的2脚之间接入一个电容C58；所述三端稳压集成块78L15的3脚与所述三端稳压集成块78L15的1脚之间接入电容C57；所述三端稳压集成块78L15的3脚还与二极管D14的阴极连接；二极管D14的阳极连接第二变压器输出绕组的BID端；所述第二变压器输出绕组的BID端通过第二互感器的BIA端与所述电源输入端相连；
所述2针排线J1的2脚、所述2针排线J2的1脚、所述2针排线J3的2脚和所述2针排线J4的1脚分别为电源+5V、+8V、-8V、+15V输出。
进一步地，所述继电器输出单元，包括电阻R51、光电耦合器TLP250、电阻R48、电阻R52、IBGT器件QT3、IGBT器件QT4、电阻R1、电阻R2、电容C3和电容C4，具体连接关系如下：
电阻R51的一端接CONTROL端，电阻R51的另一端与光电耦合器TLP250的3脚连接；光电耦合器TLP250的2脚接+5V电源；光电耦合器TLP250的8脚接+15V电源；光电耦合器TLP250的5脚接地；光电耦合器TLP250的6脚与7脚连接，并连接至电阻R48的一端；电阻R48的另一端接电阻R52的一端；电子R52的另一端接地；电阻R48的另一端还连接至IGBT器件QT3的G极；IGBT器件QT3的集电极接入交直流电路的输入端IN+；IGBT器件QT3的E极连接IGBT器件QT4的E极；IGBT器件QT4的C极与交直流电路的输出端OUT+连接；交直流电路的输出端OUT+还与电阻R2的一端连接；电阻R2的另一端与电容C3一端连接，其中电容C3的一端作为交直流电路输出端OUT-；电容C3的另一端与电阻R1的一端连接；电阻R1的另一端与交直流电路的输入端IN+连接；IGBT器件QT3的G极还与IGBT器件QT4的G极连接。
进一步地，所述主控单元ARM芯片的型号为MC9S08DZ60CLH；所述电源单元与所述主控单元ARM芯片电性连接，具体连接关系为：所述2针排线的2脚与所述主控单元ARM芯片的7脚连接，以便为所述主控单元ARM芯片提供+5V电源。
进一步地，所述采样运放电路通过检测采样电阻RA2的电压，经过计算得到采样电流，其输出端为采样电压ADIN_Y；所述比较电路输入端为ADIN_Y，输出端为INT_AD1和INT_AD2；所述采样单元与所述主控单元元ARM芯片电性连接，具体为：所述比较电路的输出端INT_AD1和INT_AD2分别与所述主控单元元ARM芯片的60脚和53脚连接；所述采样运放电路的ADIN端与所述主控单元ARM芯片的51脚连接。
进一步地，所述一种交直流无源静态反时限过流继电器装置还包括红蓝LED灯，用于显示所述继电器输出单元状态；默认状态下LED灯为蓝色闪烁，当继电器输出单元动作时为红色闪烁；所述红蓝LED灯的1脚接所述主控单元ARM芯片的63脚；所述红蓝LED灯的3脚接所述主控单元ARM芯片的64脚；所述默认状态指，所述采样运放电路采样得到的电流值，没有超过预设值，此时所述继电器输出单元不动作，即所述继电器输出单元的光电耦合器TLP250导通。
进一步地，所述CAN通信单元的型号为CTM1050；所述CAN通信单元与所述主控单元ARM芯片的具体连接关系为：所述CAN通信单元的3脚和4脚分别与所述主控单元ARM芯片的30脚和29脚连接。
进一步地，所述一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其工作原理如下：
S101：将所述一种交直流无源静态反时限过流继电器装置接入交流或者直流电路中；
S102；所述电源单元提供5v、8v和15v电源输出，分别为所述主控单元、所述比较电路和所述继电器输出单元供电；
S103：上位机通过所述CAN通信单元向所述主控单元ARM芯片的数据缓存区写入电流阈值；
S104：所述采样单元的采样运放电路检测采样电流；
S105：若所述采样单元检测的采样电流小于预设的电流阈值，则所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为低电平，64脚高低电平交替，进而所述继电器输出单元不动作，IGBT管QT3或者QT4导通，所述红蓝LED灯的蓝灯闪烁，此时交流或者直流电路正常给负载进行供电；否则，所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为高电平，63脚高低电平交替，进而所述继电器输出单元动作，IGBT管QT3和QT4均关闭，所述红蓝LED灯的红灯闪烁，此时交流或者直流电路给负载的供电线路断开，以此防止过流损坏负载及装置。
所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端还通过硬件中断的形式进行控制，具体为：
所述比较电路比较所述采样电压ADIN_Y与采样基准电压+5V_REF和地端的大小；若采样电压ADIN_Y大于等于采样基准电压+5V_REF，则此时比较电路输出端INT_AD1为高电平，产生中断信号，进而所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端也为高电平，进而所述IGBT器件QT3和IGBT器件QT4均关闭；
若采样电压ADIN_Y小于等于地端电压，则此时比较电路输出端INT_AD2为高电平，产生中断信号，进而所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端也为高电平，进而所述IGBT器件QT3和IGBT器件QT4均关闭；否则，所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为低电平，进而所述IGBT器件QT3或者IGBT器件QT4导通
若采样电压ADIN_Y小于采样基准电压+5V_REF，且采样电压ADIN_Y大于地端电压，则所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为低电平，进而所述IGBT器件QT3或者IGBT器件QT4导通。
本发明提的有益效果是：通过接线将装置直接接入需要应用继电器的交流与直流电路之后，由本装置的电源单元从交直流电路取电，并自行为本装置的其他单元分配供电，且通过本装置主控单元智能控制反时限继电器通断。
附图说明
下面将结合附图及实例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置结构图；
图2是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的电源单元的电路图；
图3是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的继电器输出单元的电路图。
图4是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的采样单元采样运放电路图；
图5是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的采样单元采样基准电路图；
图6和图7是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的采样单元比较电路图；
图8是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的红蓝CAN通信单元的电路图；
图9是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的红蓝LED灯电路图；
图10是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的主控单元ARM芯片引脚图；
图11是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的主控单元看门狗电路图；
图12是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的主控单元复位电路图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的实施例提供了一种交直流无源静态反时限过流继电器装置。
请参考图1，图1是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的流程图，具体包括：
电源单元、采样单元、CAN通信单元、主控单元和继电器输出单元；
所述电源单元、所述采样单元、所述CAN通信单元和所述继电器输出单元分别与所述主控单元电性连接；
所述主控单元包括ARM芯片，用于控制所述继电器输出单元的通断；请参考图2，图2是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的电源单元的电路图；所述电源单元包括+5v、±8v和+15v输出，分别用于为所述主控单元、所述采样单元和所述继电器输出单元供电；
请参考图4-图7；图4-图7是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的采样单元电路图；所述采样单元用于交直流电路的电流采样，包括：采样基准电路(图5)、采样运放电路(图4)和比较电路(图6、图7)；所述采样基准电路和所述采样运放电路电性连接；所述采样运放电路和所述比较电路电性连接；所述采样基准电路用于向所述采样运放电路提供基准电压；所述采样运放电路用于向比较电路和所述主控单元提供采样电压；所述比较电路用于比较所述采样电压和基准电压，以此产生中断信号，防止电路烧毁；
所述继电器输出单元包括两个反向连接的IGBT管，适应于交流电路和直流电路；
请参考图8，图8是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的红蓝CAN通信单元的电路图；所述CAN通信单元，用于与上位机通讯、设置电流阈值及控制指令通信同步。
所述电源单元包括输入端和输出端；输入端包括：IN+和地；输出端包括：三端稳压集成块8M05DG、三端稳压集成块78L08、三端稳压集成块79L08和三端稳压集成块78L15，分别用于提供+5V电源输出、+8V电源输出、-8V电源输出和+15V电源输出。
所述三端稳压集成块8M05DG的1脚与2针排线J1的1脚连接；所述三端稳压集成块8M05DG的2脚接地；所述三端稳压集成块8M05DG的1脚与2脚之间串接入一个电容C56，其中电容C56的正极端接所述三端稳压集成块8M05DG的1脚；所述三端稳压集成块8M05DG的3脚与二极管D9的阴极相连；二极管D9的阴极还与电容C32的正极端和所述三端稳压集成块78L08的3脚连接；二极管D9的阳极通过第一变压器输出绕组的BIC端与电源输入端的第一变压器输出绕组BIB端连接；所述三端稳压集成块78L08的1脚与2针排线J2的2脚连接；所述三端稳压集成块78L08的2脚接地；所述三端稳压集成块78L08的1脚与2脚之间还接入电容C52；所述三端稳压集成块78L08的2脚还与所述三端稳压集成块79L08的1脚连接；所述三端稳压集成块79L08的3脚与2针排线J3的1脚连接；所述三端稳压集成块79L08的1脚与所述三端稳压集成块79L08的3脚之间还接入电容C53；所述三端稳压集成块79L08的1脚和所述三端稳压集成块79L08的2脚之间接入电阻RA5；电阻RA5的两端还并联接入电容C55和第一变压器输出绕组的BIC端；所述三端稳压集成块79L08的2脚还与二极管D10的阳极连接；二极管D10的阴极与第一变压器输出绕组的BIC端连接；
所述三端稳压集成块78L15的2脚接地；所述三端稳压集成块78L15的1脚与2针排线的2脚连接；所述三端稳压集成块78L15的1脚与所述三端稳压集成块78L15的2脚之间接入一个电容C58；所述三端稳压集成块78L15的3脚与所述三端稳压集成块78L15的1脚之间接入电容C57；所述三端稳压集成块78L15的3脚还与二极管D14的阴极连接；二极管D14的阳极连接第二变压器输出绕组的BID端；所述第二变压器输出绕组的BID端通过第二互感器的BIA端与所述电源输入端相连；
所述2针排线J1的2脚、所述2针排线J2的1脚、所述2针排线J3的2脚和所述2针排线J4的1脚分别为电源+5V、+8V、-8V、+15V输出。
所述继电器输出单元，包括电阻R51、光电耦合器TLP250、电阻R48、电阻R52、IBGT器件QT3、IGBT器件QT4、电阻R1、电阻R2、电容C3和电容C4，具体连接关系如下：
电阻R51的一端接CONTROL端，电阻R51的另一端与光电耦合器TLP250的3脚连接；光电耦合器TLP250的2脚接+5V电源；光电耦合器TLP250的8脚接+15V电源；光电耦合器TLP250的5脚接地；光电耦合器TLP250的6脚与7脚连接，并连接至电阻R48的一端；电阻R48的另一端接电阻R52的一端；电子R52的另一端接地；电阻R48的另一端还连接至IGBT器件QT3的G极；IGBT器件QT3的集电极接入交直流电路的输入端IN+；IGBT器件QT3的E极连接IGBT器件QT4的E极；IGBT器件QT4的C极与交直流电路的输出端OUT+连接；交直流电路的输出端OUT+还与电阻R2的一端连接；电阻R2的另一端与电容C3一端连接，其中电容C3的一端作为交直流电路输出端OUT-；电容C3的另一端与电阻R1的一端连接；电阻R1的另一端与交直流电路的输入端IN+连接；IGBT器件QT3的G极还与IGBT器件QT4的G极连接。
所述主控单元ARM芯片的型号为MC9S08DZ60CLH；所述电源单元与所述主控单元ARM芯片电性连接，具体连接关系为：所述2针排线的2脚与所述主控单元ARM芯片的7脚连接，以便为所述主控单元ARM芯片提供+5V电源。
所述采样运放电路通过检测采样电阻RA2的电压，经过计算得到采样电流，其输出端为采样电压ADIN_Y；所述比较电路输入端为ADIN_Y，输出端为INT_AD1和INT_AD2；所述采样单元与所述主控单元元ARM芯片电性连接，具体为：所述比较电路的输出端INT_AD1和INT_AD2分别与所述主控单元元ARM芯片的60脚和53脚连接；所述采样运放电路的ADIN端与所述主控单元ARM芯片的51脚连接。
请参考图9，图9是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的红蓝LED灯电路图；所述一种交直流无源静态反时限过流继电器装置还包括红蓝LED灯，用于显示所述继电器输出单元状态；默认状态下LED灯为蓝色闪烁，当继电器输出单元动作时为红色闪烁；所述红蓝LED灯的1脚接所述主控单元ARM芯片的63脚；所述红蓝LED灯的3脚接所述主控单元ARM芯片的64脚；所述默认状态指，所述采样运放电路采样得到的电流值，没有超过预设值，此时所述继电器输出单元不动作，即所述继电器输出单元的光电耦合器TLP250导通。
所述CAN通信单元的型号为CTM1050；所述CAN通信单元与所述主控单元ARM芯片的具体连接关系为：所述CAN通信单元的3脚和4脚分别与所述主控单元ARM芯片的30脚和29脚连接。
所述一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其工作原理如下：
S101：将所述一种交直流无源静态反时限过流继电器装置接入交流或者直流电路中；
S102；所述电源单元提供+5v、±8v和+15v电源输出，分别为所述主控单元、所述比较电路和所述继电器输出单元供电；
S103：上位机通过所述CAN通信单元向所述主控单元ARM芯片的数据缓存区写入电流阈值；
S104：所述采样单元的采样运放电路检测采样电流；
S105：若所述采样单元检测的采样电流小于预设的电流阈值，则所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为低电平，64脚高低电平交替，进而所述继电器输出单元不动作，IGBT管QT3或者QT4导通，所述红蓝LED灯的蓝灯闪烁，此时交流或者直流电路正常给负载进行供电；否则，所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为高电平，63脚高低电平交替，进而所述继电器输出单元动作，IGBT管QT3和QT4均关闭，所述红蓝LED灯的红灯闪烁，此时交流或者直流电路给负载的供电线路断开，以此防止过流损坏负载及装置。
所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端还通过硬件中断的形式进行控制，具体为：
所述比较电路比较所述采样电压ADIN_Y与采样基准电压+5V_REF和地端的大小；若采样电压ADIN_Y大于等于采样基准电压+5V_REF，则此时比较电路输出端INT_AD1为高电平，产生中断信号，进而所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端也为高电平，进而所述IGBT器件QT3和IGBT器件QT4均关闭；
若采样电压ADIN_Y小于等于地端电压，则此时比较电路输出端INT_AD2为高电平，产生中断信号，进而述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端也为高电平，进而所述IGBT器件QT3和IGBT器件QT4均关闭；否则，所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为低电平，进而所述IGBT器件QT3或者IGBT器件QT4导通
若采样电压ADIN_Y小于采样基准电压+5V_REF，且采样电压ADIN_Y大于地端电压，则所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为低电平，进而所述IGBT器件QT3或者IGBT器件QT4导通。
请参考图10-12，图10-12是本发明实施例中一种交直流无源静态反时限过流继电器装置的主控单元电路图；图10为ARM芯片引脚图图；芯片还包括看门狗电路(图11))和复位电路(图12)；其中芯片42脚、43脚和11脚用于复位电路和看门狗电路连接，具体连接关系详见电路图，不属于本发明重点内容，不作过多介绍。
本发明实施例中，整体装置尺寸尺寸(单位：mm)：65(长)×90(宽)×30(高)电源单元设计反激电源板，供电电源：170～320VDC(或120～226VAC)；输入：0～4AAC(或DC)电流信号；采样基准电路采用美信公司的MAX875BESA输出电压为5V±3mV，其正常操作温度为-40～85℃；CAN通信单元选用广州周立功公司的CTM1050；ARM芯片选择freescale公司的MC9S08DZ60单片机；取样电路采用南京英雷科的EIR-RAH-A型数字式交流过载、过电流继电器的取样电路；电流的实际值采用FLUKE 8808A 5-1/2位数字万用表测量；负载采用S-250-24电源，被测电流的波形为不连续，50HZ交流信号；电流检测部分，考虑到交、直流两用，电流检测采用毫欧电阻。
电流流过毫欧电阻产生压降，经过平移，放大后(0～5V交流或直流电压)进单片机的AD采样口。
经过离散化处理，并化简后的均方根值的计算公式为：
Figure BDA0002421692540000101
考虑到后面的负载多为整流负载，电流不连续，N值适当取大。对于50HZ的交流信号，N取128可满足1％的精度要求，具体见表1。
表1电流有效值采样数据记录表
序号 实际值(A) 测量值(A) 相对误差(％)
1 0.73 0.7628 -0.656
2 0.806 0.848 0.84
3 0.954 0.9888 0.696
4 1.147 1.159 0.24
5 1.473 1.5 0.542
6 1.886 1.9007 0.295
本装置中，到了电流阈值(可设置)后延时(延时时间可设置)，之后保护动作。另外，若电流超过保护电流值后，参照反时限曲线(可设置)，确定延时反时限时间后速动。
反时限定义：I2*t＝C 常数C可设置。
在一次实施例中，当前电流检测值为2.312A，最大电流为2.3A，最小电流为2.2A；电流阈值设定为3.0A，响应时间设置为400ms。
本发明提的有益效果是：通过接线将装置直接接入需要应用继电器的交流与直流电路之后，由本装置的电源单元从交直流电路取电，并自行为本装置的其他单元分配供电，且通过本装置主控单元智能控制反时限继电器通断。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (10)

1.一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其特征在于：包括：电源单元、采样单元、CAN通信单元、主控单元和继电器输出单元；
所述电源单元、所述采样单元、所述CAN通信单元和所述继电器输出单元分别与所述主控单元电性连接；
所述主控单元包括ARM芯片，用于控制所述继电器输出单元的通断；所述电源单元包括+5v、±8v和+15v输出，分别用于为所述主控单元、所述采样单元和所述继电器输出单元供电；
所述采样单元用于交直流电路的电流采样，包括：采样基准电路、采样运放电路和比较电路；所述采样基准电路和所述采样运放电路电性连接；所述采样运放电路和所述比较电路电性连接；所述采样基准电路用于向所述采样运放电路提供基准电压；所述采样运放电路用于向比较电路和所述主控单元提供采样电压；所述比较电路用于比较所述采样电压和基准电压，以此产生中断信号，防止电路烧毁；
所述继电器输出单元包括两个反向连接的IGBT管，适应于交流电路和直流电路；
所述CAN通信单元，用于与上位机通讯、设置电流阈值及控制指令通信同步。
2.如权利要求1所述的一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其特征在于：所述电源单元包括输入端和输出端；输入端包括：IN+和地；输出端包括：三端稳压集成块8M05DG、三端稳压集成块78L08、三端稳压集成块79L08和三端稳压集成块78L15，分别用于提供+5V电源输出、+8V电源输出、-8V电源输出和+15V电源输出。
3.如权利要求2所述的一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其特征在于：所述三端稳压集成块8M05DG的1脚与2针排线J1的1脚连接；所述三端稳压集成块8M05DG的2脚接地；所述三端稳压集成块8M05DG的1脚与2脚之间串接入一个电容C56，其中电容C56的正极端接所述三端稳压集成块8M05DG的1脚；所述三端稳压集成块8M05DG的3脚与二极管D9的阴极相连；二极管D9的阴极还与电容C32的正极端和所述三端稳压集成块78L08的3脚连接；二极管D9的阳极通过第一变压器输出绕组的BIC端与电源输入端的第一变压器输出绕组BIB端连接；所述三端稳压集成块78L08的1脚与2针排线J2的2脚连接；所述三端稳压集成块78L08的2脚接地；所述三端稳压集成块78L08的1脚与2脚之间还接入电容C52；所述三端稳压集成块78L08的2脚还与所述三端稳压集成块79L08的1脚连接；所述三端稳压集成块79L08的3脚与2针排线J3的1脚连接；所述三端稳压集成块79L08的1脚与所述三端稳压集成块79L08的3脚之间还接入电容C53；所述三端稳压集成块79L08的1脚和所述三端稳压集成块79L08的2脚之间接入电阻RA5；电阻RA5的两端还并联接入电容C55和第一变压器输出绕组的BIC端；所述三端稳压集成块79L08的2脚还与二极管D10的阳极连接；二极管D10的阴极与第一变压器输出绕组的BIC端连接；
所述三端稳压集成块78L15的2脚接地；所述三端稳压集成块78L15的1脚与2针排线的2脚连接；所述三端稳压集成块78L15的1脚与所述三端稳压集成块78L15的2脚之间接入一个电容C58；所述三端稳压集成块78L15的3脚与所述三端稳压集成块78L15的1脚之间接入电容C57；所述三端稳压集成块78L15的3脚还与二极管D14的阴极连接；二极管D14的阳极连接第二变压器输出绕组的BID端；所述第二变压器输出绕组的BID端通过第二互感器的BIA端与所述电源输入端相连；
所述2针排线J1的2脚、所述2针排线J2的1脚、所述2针排线J3的2脚和所述2针排线J4的1脚分别为电源+5V、+8V、-8V、+15V输出。
4.如权利要求3所述的一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其特征在于：所述继电器输出单元，包括电阻R51、光电耦合器TLP250、电阻R48、电阻R52、IBGT器件QT3、IGBT器件QT4、电阻R1、电阻R2、电容C3和电容C4，具体连接关系如下：
电阻R51的一端接CONTROL端，电阻R51的另一端与光电耦合器TLP250的3脚连接；光电耦合器TLP250的2脚接+5V电源；光电耦合器TLP250的8脚接+15V电源；光电耦合器TLP250的5脚接地；光电耦合器TLP250的6脚与7脚连接，并连接至电阻R48的一端；电阻R48的另一端接电阻R52的一端；电子R52的另一端接地；电阻R48的另一端还连接至IGBT器件QT3的G极；IGBT器件QT3的集电极接入交直流电路的输入端IN+；IGBT器件QT3的E极连接IGBT器件QT4的E极；IGBT器件QT4的C极与交直流电路的输出端OUT+连接；交直流电路的输出端OUT+还与电阻R2的一端连接；电阻R2的另一端与电容C3一端连接，其中电容C3的一端作为交直流电路输出端OUT-；电容C3的另一端与电阻R1的一端连接；电阻R1的另一端与交直流电路的输入端IN+连接；IGBT器件QT3的G极还与IGBT器件QT4的G极连接。
5.如权利要求4所述的一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其特征在于：所述主控单元ARM芯片的型号为MC9S08DZ60CLH；所述电源单元与所述主控单元ARM芯片电性连接，具体连接关系为：所述2针排线的2脚与所述主控单元ARM芯片的7脚连接，以便为所述主控单元ARM芯片提供+5V电源。
6.如权利要求5所述的一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其特征在于：所述采样运放电路通过检测采样电阻RA2的电压，经过计算得到采样电流，其输出端为采样电压ADIN_Y；所述比较电路输入端为ADIN_Y，输出端为INT_AD1和INT_AD2；所述采样单元与所述主控单元元ARM芯片电性连接，具体为：所述比较电路的输出端INT_AD1和INT_AD2分别与所述主控单元元ARM芯片的60脚和53脚连接；所述采样运放电路的ADIN端与所述主控单元ARM芯片的51脚连接。
7.如权利要求6所述的一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其特征在于：所述一种交直流无源静态反时限过流继电器装置还包括红蓝LED灯，用于显示所述继电器输出单元状态；默认状态下LED灯为蓝色闪烁，当继电器输出单元动作时为红色闪烁；所述红蓝LED灯的1脚接所述主控单元ARM芯片的63脚；所述红蓝LED灯的3脚接所述主控单元ARM芯片的64脚；所述默认状态指，所述采样运放电路采样得到的电流值，没有超过预设值，此时所述继电器输出单元不动作，即所述继电器输出单元的光电耦合器TLP250导通。
8.如权利要求7所述的一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其特征在于：所述CAN通信单元的型号为CTM1050；所述CAN通信单元与所述主控单元ARM芯片的具体连接关系为：所述CAN通信单元的3脚和4脚分别与所述主控单元ARM芯片的30脚和29脚连接。
9.如权利要求8所述的一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其特征在于：所述一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其工作原理如下：
S101：将所述一种交直流无源静态反时限过流继电器装置接入交流或者直流电路中；
S102；所述电源单元提供+5v、±8v和+15v电源输出，分别为所述主控单元、所述比较电路和所述继电器输出单元供电；
S103：上位机通过所述CAN通信单元向所述主控单元ARM芯片的数据缓存区写入电流阈值；
S104：所述采样单元的采样运放电路检测采样电流；
S105：若所述采样单元检测的采样电流小于预设的电流阈值，则所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为低电平，64脚高低电平交替，进而所述继电器输出单元不动作，IGBT管QT3或者QT4导通，所述红蓝LED灯的蓝灯闪烁，此时交流或者直流电路正常给负载进行供电；否则，所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为高电平，63脚高低电平交替，进而所述继电器输出单元动作，IGBT管QT3和QT4均关闭，所述红蓝LED灯的红灯闪烁，此时交流或者直流电路给负载的供电线路断开，以此防止过流损坏负载及装置。
10.如权利要求9所述的一种交直流无源静态反时限过流继电器装置，其特征在于：所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端还通过硬件中断的形式进行控制，具体为：
所述比较电路比较所述采样电压ADIN_Y与采样基准电压+5V_REF和地端的大小；若采样电压ADIN_Y大于等于采样基准电压+5V_REF，则此时比较电路输出端INT_AD1为高电平，产生中断信号，进而所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端也为高电平，进而所述IGBT器件QT3和IGBT器件QT4均关闭；
若采样电压ADIN_Y小于等于地端电压，则此时比较电路输出端INT_AD2为高电平，产生中断信号，进而所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端也为高电平，进而所述IGBT器件QT3和IGBT器件QT4均关闭；否则，所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为低电平，进而所述IGBT器件QT3或者IGBT器件QT4导通
若采样电压ADIN_Y小于采样基准电压+5V_REF，且采样电压ADIN_Y大于地端电压，则所述主控单元ARM芯片的32脚CONTROL端为低电平，进而所述IGBT器件QT3或者IGBT器件QT4导通。
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