CN112505514A - 一种耐压测试漏电流采集电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及耐压测试技术领域,具体涉及一种耐压测试漏电流采集电路,它包括主控制电路、分控制电路一、分控制电路二、分控制电路三、分控制电路四、分控制电路五、分控制电路六、分控制电路七;所述主控制电路通过导线分别与分控制电路一、分控制电路二、分控制电路三、分控制电路四、分控制电路五、分控制电路六、分控制电路七相连;它可检测500‑5000V正弦交流电压的电流及漏电流,能应用到对需要耐压检测的产品和设备上;它具有稳定性好、响应速度快等特点。
Description
技术领域
本发明涉及耐压测试技术领域,具体涉及一种耐压测试漏电流采集电路。
背景技术
耐压检测的产品和设备,需要对其的漏电流进行采集。针对于500 - 5000V正弦交流电压的漏电流,现有的漏电流采集电路存在响应速度慢,稳定差等问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种耐压测试漏电流采集电路。
本发明所述的一种耐压测试漏电流采集电路,它包括主控制电路、分控制电路一、分控制电路二、分控制电路三、分控制电路四、分控制电路五、分控制电路六、分控制电路七;所述主控制电路通过导线分别与分控制电路一、分控制电路二、分控制电路三、分控制电路四、分控制电路五、分控制电路六、分控制电路七相连;
所述主控制电路包括U1单元,U1单元的第1、2脚并联在电容C3两端,电容C3与电容CE5并联,电容CE5的一端接+5V端,电容CE5另一端接地;U1单元的第5-8脚分别与TCK端、TDIO端、OUT端、WINOUOT端相连;U1单元的第9脚与电阻R6串联,电阻R6的另一端接SRT端;电阻R15一端并联在电阻R16一端上,电阻R15另一端接+5V端;电容C8一端并联在电阻R16一端上,电容C8另一端接地;U1单元的第15-20脚分别与10mA、5mA、3mA、2mA、1mA、0.5mA端相连;U1单元的第10脚与ADIN端相连,电容C7一端与U1单元的第10脚并联,电容C7另一端接地;
所述分控制电路一包括串口J1,串口J1的第3-8端分别与10mA、5mA、3mA、2mA、1mA、0.5mA端相连;
所述分控制电路二包括接插件P3,接插件P3的第1脚接+5V端;所述接插件P3的2、4脚分别接TDIO端、TCK端;所述接插件P3的第2脚接地;
所述分控制电路三包括升压变压器,升压变压器的HV1_L端接高压棒,升压变压器的HV1_N端与电阻RX串联后与串口J2的第3脚相连;二极管D1并联在串口J2的第3、1脚之间;电阻R13与二极管D2串联后并联在串口J2的第3、1脚之间;电容C6并联在电阻R13两端;电阻R14并联在电阻R13、电容CE3之间;电容CE3与电阻RW1串联后一端与串口J2的第1脚并联,电阻RW1另一端接地;
所述分控制电路四包括双向二极管DB1,双向二极管DB1的第1脚接AC15VL端,AC15VL端与串口J3的第3脚相连;双向二极管DB1的第4脚接地;双向二极管DB1的第3脚与串口J3的第1脚相连;双向二极管DB1的第2脚与电阻R2、可调电阻VR1串联后与+5V端相连;电容CE1、电容C1并联在双向二极管DB1的第2脚、导线二上;电阻R1、发光二极管LED1串联后并联在双向二极管DB1的第2脚、导线二上;可调电阻VR1的GND端并联在导线二上;电容CE2、C2并联在可调电阻VR1、导线二上;
所述分控制电路五包括光耦OC2的负极与电阻R7串联,电阻R7的另一端接+20V端;光耦OC2的正极与发光二极管LED2、电阻R6串联,发光二极管LED2、电阻R6串联后与电阻R7并联;三极管Q2的基极与电阻R8串联后与OUT端相连;三极管Q2的发射极接地,集电极并联在光耦OC2的正极;光耦OC2的发射极与电阻R10、R9串联,电阻R9的另一端与TRA1端相连;光耦OC2的集电极与双向可控硅Q1的控制极相连,双向可控硅Q1的第一阳极与TRA2端相连,双向可控硅Q1的第二阳极与电阻R9并联;
所述分控制电路六包括光耦OC1,光耦OC1的集电极、发射极分别与WIN_B端、WIN_A端相连;光耦OC1的正极与三极管Q3的集电极相连,三极管Q3遥发射极接地,三极管Q3的基极与电阻R5串联后与WINOUT端相连;光耦OC1的负极与电阻R4串联后与+20V端相连;电阻R3、发光二极管LED3串联后并联在电阻R4、三极管Q3的集电极之间;
所述分控制电路七包括串口J4,串口J4的第1、3、6、8、10脚分别与TRA2端、TRA1端、WIN_B端、WIN_A端、SRT端相连;串口J4的第12脚接地。
进一步地,所述U1单元是型号为SC92F7252M20的单片机。
进一步地,所述光耦OC2是型号为MOC3063的光电耦合器。
进一步地,所述光耦OC1是型号为EL817的光电耦合器。
采用上述结构后,本发明有益效果为:本发明所述的一种耐压测试漏电流采集电路,它可检测500-5000V正弦交流电压的电流及漏电流,能应用到对需要耐压检测的产品和设备上;它具有稳定性好、响应速度快等特点。
附图说明
此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,但并不构成对本发明的不当限定,在附图中:
图1是本发明的拓扑示意图;
图2是本发明的主控制电路原理图;
图3是本发明的分控制电路一的原理图;
图4是本发明的分控制电路二的原理图;
图5是本发明的分控制电路三的原理图;
图6是本发明的分控制电路四的原理图;
图7是本发明的分控制电路五的原理图;
图8是本发明的分控制电路六的原理图;
图9是本发明的分控制电路七的原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示,本具体实施方式所述的一种耐压测试漏电流采集电路,包括主控制电路、分控制电路一、分控制电路二、分控制电路三、分控制电路四、分控制电路五、分控制电路六、分控制电路七;所述主控制电路通过导线分别与分控制电路一、分控制电路二、分控制电路三、分控制电路四、分控制电路五、分控制电路六、分控制电路七相连;
如图2所示,所述主控制电路包括U1单元,U1单元的第1、2脚并联在电容C3两端,电容C3与电容CE5并联,电容CE5的一端接+5V端,电容CE5另一端接地;U1单元的第5-8脚分别与TCK端、TDIO端、OUT端、WINOUOT端相连;U1单元的第9脚与电阻R6串联,电阻R6的另一端接SRT端;电阻R15一端并联在电阻R16一端上,电阻R15另一端接+5V端;电容C8一端并联在电阻R16一端上,电容C8另一端接地;U1单元的第15-20脚分别与10mA、5mA、3mA、2mA、1mA、0.5mA端相连;U1单元的第10脚与ADIN端相连,电容C7一端与U1单元的第10脚并联,电容C7另一端接地;
如图3所示,所述分控制电路一包括串口J1,串口J1的第3-8端分别与10mA、5mA、3mA、2mA、1mA、0.5mA端相连;
如图4所示,所述分控制电路二包括接插件P3,接插件P3的第1脚接+5V端;所述接插件P3的2、4脚分别接TDIO端、TCK端;所述接插件P3的第2脚接地;
如图5所示,所述分控制电路三包括升压变压器,升压变压器的HV1_L端接高压棒,升压变压器的HV1_N端与电阻RX串联后与串口J2的第3脚相连;二极管D1并联在串口J2的第3、1脚之间;电阻R13与二极管D2串联后并联在串口J2的第3、1脚之间;电容C6并联在电阻R13两端;电阻R14并联在电阻R13、电容CE3之间;电容CE3与电阻RW1串联后一端与串口J2的第1脚并联,电阻RW1另一端接地;
如图6所示,所述分控制电路四包括双向二极管DB1,双向二极管DB1的第1脚接AC15VL端,AC15VL端与串口J3的第3脚相连;双向二极管DB1的第4脚接地;双向二极管DB1的第3脚与串口J3的第1脚相连;双向二极管DB1的第2脚与电阻R2、可调电阻VR1串联后与+5V端相连;电容CE1、电容C1并联在双向二极管DB1的第2脚、导线二上;电阻R1、发光二极管LED1串联后并联在双向二极管DB1的第2脚、导线二上;可调电阻VR1的GND端并联在导线二上;电容CE2、C2并联在可调电阻VR1、导线二上;
如图7所示,所述分控制电路五包括光耦OC2的负极与电阻R7串联,电阻R7的另一端接+20V端;光耦OC2的正极与发光二极管LED2、电阻R6串联,发光二极管LED2、电阻R6串联后与电阻R7并联;三极管Q2的基极与电阻R8串联后与OUT端相连;三极管Q2的发射极接地,集电极并联在光耦OC2的正极;光耦OC2的发射极与电阻R10、R9串联,电阻R9的另一端与TRA1端相连;光耦OC2的集电极与双向可控硅Q1的控制极相连,双向可控硅Q1的第一阳极与TRA2端相连,双向可控硅Q1的第二阳极与电阻R9并联;
如图8所示,所述分控制电路六包括光耦OC1,光耦OC1的集电极、发射极分别与WIN_B端、WIN_A端相连;光耦OC1的正极与三极管Q3的集电极相连,三极管Q3遥发射极接地,三极管Q3的基极与电阻R5串联后与WINOUT端相连;光耦OC1的负极与电阻R4串联后与+20V端相连;电阻R3、发光二极管LED3串联后并联在电阻R4、三极管Q3的集电极之间;
如图9所示,所述分控制电路七包括串口J4,串口J4的第1、3、6、8、10脚分别与TRA2端、TRA1端、WIN_B端、WIN_A端、SRT端相连;串口J4的第12脚接地。
进一步地,所述U1单元是型号为SC92F7252M20的单片机。
进一步地,所述光耦OC2是型号为MOC3063的光电耦合器。
进一步地,所述光耦OC1是型号为EL817的光电耦合器。
本发明的工作原理:
本设计中,升压变压器提供0-5000V交流电压VH1_L,用双重高压线引到被测产品或者接高压测试棒,VH1_N串接绕线被釉陶瓷电阻,对整个高压网络起缓冲保护作用。
本设计中,D1,D2,R13,C6为电流采集取样器件,经R14,CE3,CE4,RW1分压和滤波,再到单片机ADIN采集口,对高压部分的漏电流实时监控。J1端子为外接波段开关,为漏电流值设定报警值。U1为增强型高速8051单片机,负责对电流的采集,控制及运算。
本设计中,DB1,CE1,C1,VR1,CE2,C2组成5V稳压电压,给单片机系统供电。Q2,MOC3063,Q1组成外部交流控制,如果漏电流达到设置值,对外部供电立即切断,保护用电系统的安全。R15,R16,C8构成对报警复位电路,低电平有效。
本设计中,Q3,OC1是对下一级设备提供一个报警信号,电光隔离,保障整个系统的稳定性,可靠性。
本设计的功能:本电路可以应用到对需要耐压检测的产品和设备上,具有稳定性好、响应速度快等特点。可检测500 - 5000V正弦交流电压的电流(漏电流),电流大小可设置,0.5-20mA,漏电流报警信号通过光电器件传送至其他PLC等工控设备,并且报警时自动关闭切断主电源。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种耐压测试漏电流采集电路,其特征在于:它包括主控制电路、分控制电路一、分控制电路二、分控制电路三、分控制电路四、分控制电路五、分控制电路六、分控制电路七;所述主控制电路通过导线分别与分控制电路一、分控制电路二、分控制电路三、分控制电路四、分控制电路五、分控制电路六、分控制电路七相连;
所述主控制电路包括U1单元,U1单元的第1、2脚并联在电容C3两端,电容C3与电容CE5并联,电容CE5的一端接+5V端,电容CE5另一端接地;U1单元的第5-8脚分别与TCK端、TDIO端、OUT端、WINOUOT端相连;U1单元的第9脚与电阻R6串联,电阻R6的另一端接SRT端;电阻R15一端并联在电阻R16一端上,电阻R15另一端接+5V端;电容C8一端并联在电阻R16一端上,电容C8另一端接地;U1单元的第15-20脚分别与10mA、5mA、3mA、2mA、1mA、0.5mA端相连;U1单元的第10脚与ADIN端相连,电容C7一端与U1单元的第10脚并联,电容C7另一端接地;
所述分控制电路一包括串口J1,串口J1的第3-8端分别与10mA、5mA、3mA、2mA、1mA、0.5mA端相连;
所述分控制电路二包括接插件P3,接插件P3的第1脚接+5V端;所述接插件P3的2、4脚分别接TDIO端、TCK端;所述接插件P3的第2脚接地;
所述分控制电路三包括升压变压器,升压变压器的HV1_L端接高压棒,升压变压器的HV1_N端与电阻RX串联后与串口J2的第3脚相连;二极管D1并联在串口J2的第3、1脚之间;电阻R13与二极管D2串联后并联在串口J2的第3、1脚之间;电容C6并联在电阻R13两端;电阻R14并联在电阻R13、电容CE3之间;电容CE3与电阻RW1串联后一端与串口J2的第1脚并联,电阻RW1另一端接地;
所述分控制电路四包括双向二极管DB1,双向二极管DB1的第1脚接AC15VL端,AC15VL端与串口J3的第3脚相连;双向二极管DB1的第4脚接地;双向二极管DB1的第3脚与串口J3的第1脚相连;双向二极管DB1的第2脚与电阻R2、可调电阻VR1串联后与+5V端相连;电容CE1、电容C1并联在双向二极管DB1的第2脚、导线二上;电阻R1、发光二极管LED1串联后并联在双向二极管DB1的第2脚、导线二上;可调电阻VR1的GND端并联在导线二上;电容CE2、C2并联在可调电阻VR1、导线二上;
所述分控制电路五包括光耦OC2的负极与电阻R7串联,电阻R7的另一端接+20V端;光耦OC2的正极与发光二极管LED2、电阻R6串联,发光二极管LED2、电阻R6串联后与电阻R7并联;三极管Q2的基极与电阻R8串联后与OUT端相连;三极管Q2的发射极接地,集电极并联在光耦OC2的正极;光耦OC2的发射极与电阻R10、R9串联,电阻R9的另一端与TRA1端相连;光耦OC2的集电极与双向可控硅Q1的控制极相连,双向可控硅Q1的第一阳极与TRA2端相连,双向可控硅Q1的第二阳极与电阻R9并联;
所述分控制电路六包括光耦OC1,光耦OC1的集电极、发射极分别与WIN_B端、WIN_A端相连;光耦OC1的正极与三极管Q3的集电极相连,三极管Q3遥发射极接地,三极管Q3的基极与电阻R5串联后与WINOUT端相连;光耦OC1的负极与电阻R4串联后与+20V端相连;电阻R3、发光二极管LED3串联后并联在电阻R4、三极管Q3的集电极之间;
所述分控制电路七包括串口J4,串口J4的第1、3、6、8、10脚分别与TRA2端、TRA1端、WIN_B端、WIN_A端、SRT端相连;串口J4的第12脚接地。
2.根据权利要求1所述的一种耐压测试漏电流采集电路,其特征在于:所述U1单元是型号为SC92F7252M20的单片机。
3.根据权利要求1所述的一种耐压测试漏电流采集电路,其特征在于:所述光耦OC2是型号为MOC3063的光电耦合器。
4.根据权利要求1所述的一种耐压测试漏电流采集电路,其特征在于:所述光耦OC1是型号为EL817的光电耦合器。
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