CN115184724A - 一种配电房电压异常检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电房电压异常检测电路，涉及电压供给领域，该配电房电压异常检测电路包括：配电房电压模块，用于通过火零线输出电压，作为待测电压，输出给降压整流滤波模块；降压整流滤波模块，用于将待测电压由交流电转化为直流电，输出给第一采样模块、第二采样模块；第一采样模块，用于获取第一采样电压；与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在检测出配电房供给电压过大时，会通过过压处理模块断开配电房供电，减少元器件在较大的电压下长期工作；同时通过延时模块和延时控制模块配合，在过压状况下间隔性检测配电房供给电压是否依旧过大，在保证检测结果具有时效性的同时，减少元器件的工作负担，延长元器件的工作寿命。

Description

一种配电房电压异常检测电路

技术领域

本发明涉及电压供给领域，具体是一种配电房电压异常检测电路。

背景技术

配电房是指带有低压负荷的室内配电场所，主要为低压用户配送电能，设有中压进线(可有少量出线)、配电变压器和低压配电装置。

目前配电房往往带有电压异常保护措施，通过采集电压来检测配电房供给电压是否异常，在出现电压较大时，由于采集电压也较大，元器件一直处于较大电压下工作，降低了使用寿命，需要改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配电房电压异常检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种配电房电压异常检测电路，包括：

配电房电压模块，用于通过火零线输出电压，作为待测电压，输出给降压整流滤波模块；

降压整流滤波模块，用于将待测电压由交流电转化为直流电，输出给第一采样模块、第二采样模块；

第一采样模块，用于采样直流电，获取第一采样电压，通过第一采样电压是否低于第一阈值来判断待测电压是否异常；

欠压处理模块，用于第一采样电压低于第一阈值时，发光指示待测电压欠压；

第二采样模块，用于采样直流电，获取第二采样电压，通过第二采样电压是否高于第二阈值来判断待测电压是否异常；

过压处理模块，用于第二采样电压高于第二阈值时，发光指示待测电压过压；且断开配电房电压模块的供电；

延时模块，用于过压处理模块工作后，延时触发延时控制模块工作；

延时控制模块，用于断开过压处理模块，使得配电房电压模块再次供电，在出现待测电压过压时，间隔性检测待测电压；

配电房电压模块的输出端连接降压整流滤波模块的输入端，降压整流滤波模块的输出端连接第一采样模块的输入端、第二采样模块的输入端，第一采样模块的输出端连接欠压处理模块的输入端，第二采样模块的输出端连接过压处理模块的第一输入端，过压处理模块的第二输出端连接配电房电压模块的输入端，过压处理模块的第一输出端连接延时模块的第一输入端，延时模块的输出端连接延时控制模块的输入端，延时控制模块的第一输出端连接过压处理模块的第二输入端，延时控制模块的第二输出端连接延时模块的第二输入端。

作为本发明再进一步的方案：第一采样模块包括第一电阻、第一二极管、第一电位器、第一三极管、第二电阻、第三电容，第一电阻的一端连接降压整流滤波模块的输出端，第一电阻的另一端连接第一二极管的负极、三极管V1的基极，第一二极管的正极连接第一电位器的一端，第一电位器的另一端接地，第一三极管的发射极连接供电电压，第一三极管的集电极连接第二电阻的一端、第三电容的一端、欠压处理模块的输入端，第二电阻的另一端接地，第三电容的另一端接地。

作为本发明再进一步的方案：欠压处理模块包括第三电阻、第二三极管、第四电容、第三MOS管、第二二极管，第三电阻的一端连接供电电压、第三MOS管的S极，第三电阻的另一端连接第二二极管的集电极，第二二极管的基极连接第一采样模块的输出端，第二三极管的发射极连接第四电容的一端、第三MOS管的G极，第四电容的另一端接地，第三MOS管的D极连接第二二极管的正极，第二二极管的负极接地。

作为本发明再进一步的方案：第二采样模块包括第四电阻、第五电容、第二电位器、第五电阻、第三二极管，第四电阻的一端连接降压整流滤波模块的输出端，第四电阻的另一端连接第五电容的一端、第二电位器的一端，第五电容的另一端接地，第二电位器的另一端接地，第二电位器的滑动端连接第五电阻的一端，第五电阻的另一端连接第三二极管的负极，第三二极管的正极连接过压处理模块的第一输入端。

作为本发明再进一步的方案：过压处理模块包括第一开关、第二继电器、第六二极管、可控硅、第四二极管，第一开关的一端连接供电电压，第一开关的另一端连接第二继电器的一端、第六二极管的负极，第二继电器的另一端连接第六二极管的正极、可控硅的正极，可控硅的控制极连接第二采样模块的输出端，可控硅的负极连接第四二极管的正极、延时模块的第一输入端，第四二极管的负极接地。

作为本发明再进一步的方案：延时模块包括第五二极管、第六电阻、第三电位器、第六电容、第四MOS管，第五二极管的正极连接过压处理模块的第一输出端，第五二极管的负极连接第六电阻的一端，第六电阻的另一端连接第三电位器的一端，第三电位器的另一端连接第六电容的一端、第四MOS管的D极、延时控制模块的输入端，第六电容的另一端接地，第四MOS管的S极接地，第四MOS管的G极连接延时控制模块的第二输出端。

作为本发明再进一步的方案：延时控制模块包括第八电阻、第七电阻、放大器、第七二极管、第一继电器，放大器的同相端连接延时模块的输出端，放大器的反相端连接第八电阻的一端、第七电阻的一端，第八电阻的另一端接地，第七电阻的另一端连接供电电压，放大器的输出端连接第七二极管的负极、第一继电器的一端、延时模块的第二输入端，第七二极管的正极接地，第一继电器的另一端接地。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在检测出配电房供给电压过大时，会通过过压处理模块断开配电房供电，减少元器件在较大的电压下长期工作；同时通过延时模块和延时控制模块配合，在过压状况下间隔性检测配电房供给电压是否依旧过大，在保证检测结果具有时效性的同时，减少元器件的工作负担，延长元器件的工作寿命。

附图说明

图1为一种配电房电压异常检测电路的原理图。

图2为一种配电房电压异常检测电路的电路图。

图3为配电房电压模块及降压整流滤波模块的电路图。

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。

请参阅图1，一种配电房电压异常检测电路，包括：

配电房电压模块1，用于通过火零线输出电压，作为待测电压，输出给降压整流滤波模块2；

降压整流滤波模块2，用于将待测电压由交流电转化为直流电，输出给第一采样模块3、第二采样模块5；

第一采样模块3，用于采样直流电，获取第一采样电压，通过第一采样电压是否低于第一阈值来判断待测电压是否异常；

欠压处理模块4，用于第一采样电压低于第一阈值时，发光指示待测电压欠压；

第二采样模块5，用于采样直流电，获取第二采样电压，通过第二采样电压是否高于第二阈值来判断待测电压是否异常；

过压处理模块6，用于第二采样电压高于第二阈值时，发光指示待测电压过压；且断开配电房电压模块1的供电；

延时模块7，用于过压处理模块6工作后，延时触发延时控制模块8工作；

延时控制模块8，用于断开过压处理模块6，使得配电房电压模块1再次供电，在出现待测电压过压时，间隔性检测待测电压；

配电房电压模块1的输出端连接降压整流滤波模块2的输入端，降压整流滤波模块2的输出端连接第一采样模块3的输入端、第二采样模块5的输入端，第一采样模块3的输出端连接欠压处理模块4的输入端，第二采样模块5的输出端连接过压处理模块6的第一输入端，过压处理模块6的第二输出端连接配电房电压模块1的输入端，过压处理模块6的第一输出端连接延时模块7的第一输入端，延时模块7的输出端连接延时控制模块8的输入端，延时控制模块8的第一输出端连接过压处理模块6的第二输入端，延时控制模块8的第二输出端连接延时模块7的第二输入端。

在具体实施例中：请参阅图3，配电房电压模块1引入火线L和零线N，火线L和零线N上分别设有开关S21、开关S22，开关S21、开关S22常闭，在第二继电器J2得电工作时，开关S21、开关S22弹开，断开配电房电压模块1为降压整流滤波模块2的供电线路；降压整流滤波模块2包括变压器W、整流器T、电容C1、电容C2、电感L1，变压器W的输入端连接配电房电压模块，变压器W的输出端连接整流器的T输入端，整流器T的输出端连接电容C1、电容C2、电感L1构成的滤波电路，变压器W完成降压处理，整流器T将交流电转化为直流电，电容C1、电容C2、电感L1构成的滤波电路完成滤波处理，使得降压整流滤波模块2输入的交流电转化为低伏直流电。

在本实施例中：请参阅图2，第一采样模块3包括第一电阻R1、第一二极管D1、第一电位器RP1、第一三极管V1、第二电阻R2、第三电容C3，第一电阻R1的一端连接降压整流滤波模块2的输出端，第一电阻R1的另一端连接第一二极管D1的负极、三极管V1的基极，第一二极管D1的正极连接第一电位器RP1的一端，第一电位器RP1的另一端接地，第一三极管V1的发射极连接供电电压VCC，第一三极管V1的集电极连接第二电阻R2的一端、第三电容C3的一端、欠压处理模块4的输入端，第二电阻R2的另一端接地，第三电容C3的另一端接地。

第一二极管D1为稳压二极管，在待测电压正常时，第一二极管D1被击穿，使得第一三极管V1的基极通过第一二极管D1、第一电位器RP1接地，进而使得第一三极管V1(PNP三极管)导通，为欠压处理模块4输出高电平；在待测电压偏低时，第一二极管D1不导通，第一三极管V1截止，输出给欠压处理模块4的为低电平。

在另一个实施例中：可略去第三电容C3，第三电容C3用于确保输出高电平时欠压处理模块4的第二三极管V2完全导通。

在本实施例中：请参阅图2，欠压处理模块4包括第三电阻R3、第二三极管V2、第四电容C4、第三MOS管V3、第二二极管D2，第三电阻R3的一端连接供电电压VCC、第三MOS管V3的S极，第三电阻R3的另一端连接第二二极管D2的集电极，第二二极管D2的基极连接第一采样模块3的输出端，第二三极管V2的发射极连接第四电容C4的一端、第三MOS管V3的G极，第四电容C4的另一端接地，第三MOS管V3的D极连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极接地。

在待测电压正常时，输入高电平，第二三极管V2导通，第三MOS管V3(PMOS管)截止，第二二极管D2(发光二极管)不工作。

在待测电压偏低时(低于第一阈值)，输入低电平，第二三极管V2截止，使得第三MOS管V3的G极为低电平，进而导通，第二二极管D2发光指示当前待测电压偏低。

在另一个实施例中：可以略去第三电阻R3，第三电阻R3用于限流。

在本实施例中：请参阅图2，第二采样模块5包括第四电阻R4、第五电容C5、第二电位器RP2、第五电阻R5、第三二极管D3，第四电阻R4的一端连接降压整流滤波模块2的输出端，第四电阻R4的另一端连接第五电容C5的一端、第二电位器RP2的一端，第五电容C5的另一端接地，第二电位器RP2的另一端接地，第二电位器RP2的滑动端连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接第三二极管D3的负极，第三二极管D3的正极连接过压处理模块6的第一输入端。

在待测电压正常时，输入的电压无法击穿第三二极管D3(稳压二极管)，不为过压处理模块6输出高电平，过压处理模块6不工作。

在待测电压偏高时(高于第二阈值)，输入的电压击穿第三二极管D3(稳压二极管)，输出高电平给过压处理模块6，过压处理模块6工作。

在另一个实施例中：可将第二电位器RP2换成电阻，通过调节第二电位器RP2的阻值，进而改变设定的第一阈值大小，改为电阻后无法调节第一阈值。

在本实施例中：请参阅图2，过压处理模块6包括第一开关S1、第二继电器J2、第六二极管D6、可控硅Z1、第四二极管D4，第一开关S1的一端连接供电电压VCC，第一开关S1的另一端连接第二继电器J2的一端、第六二极管D6的负极，第二继电器J2的另一端连接第六二极管D6的正极、可控硅Z1的正极，可控硅Z1的控制极连接第二采样模块5的输出端，可控硅Z1的负极连接第四二极管D4的正极、延时模块7的第一输入端，第四二极管D4的负极接地。

在待测电压偏高时，输出高电平给可控硅Z1的控制极，可控硅Z1导通，使得第四二极管D4发光照明，第二继电器J2得电工作，控制开关S21、S22弹开。

在另一个实施例中：可略去第六二极管D6，第六二极管D6作为限流二极管，用于泄出第二继电器J2通断电瞬间的大电流。

在本实施例中：请参阅图2，延时模块7包括第五二极管D5、第六电阻R6、第三电位器RP3、第六电容C6、第四MOS管V4，第五二极管D5的正极连接过压处理模块6的第一输出端，第五二极管D5的负极连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第三电位器RP3的一端，第三电位器RP3的另一端连接第六电容C6的一端、第四MOS管V4的D极、延时控制模块8的输入端，第六电容C6的另一端接地，第四MOS管V4的S极接地，第四MOS管V4的G极连接延时控制模块8的第二输出端。

过压处理模块6工作时，通过第五二极管D5、第六电阻R6、第三电位器RP3为第六电容C6充电，第六电容C6充电时间为延时时间，第六电容C6电压达到要求后，触发延时控制模块8工作。

在另一个实施例中：可略去第五二极管D5，第五二极管D5为整流二极管，用于限流，防止过压处理模块6不工作时，第六电容C6为第四二极管D4供电，造成发光指示混乱。

在本实施例中：请参阅图2，延时控制模块8包括第八电阻R8、第七电阻R7、放大器U1、第七二极管D7、第一继电器J1，放大器U1的同相端连接延时模块7的输出端，放大器U1的反相端连接第八电阻R8的一端、第七电阻R7的一端，第八电阻R8的另一端接地，第七电阻R7的另一端连接供电电压VCC，放大器U1的输出端连接第七二极管D7的负极、第一继电器J1的一端、延时模块7的第二输入端，第七二极管D7的正极接地，第一继电器J1的另一端接地。

第六电容C6充电，使得放大器U1的同相端电压高于反相端电压，放大器U1输出高电平，促使第一继电器J1得电工作，断开第一开关S1，过压处理模块6停止工作，第二继电器J2不工作，开关S21、S22闭合，配电房电压模块1再次输出待测电压；同时，放大器U1输出的高电平使得第四MOS管V4导通，第六电容C6快速放电，第六电容C6上的电压(放大器U1同相端电压)下降至低于放大器U1反相端电压，放大器U1输出低电平，第一继电器J1不工作，开关S1重新闭合，整个电路重新检测待测电压是否异常。在待测电压过压时，第六电容C6充电时间为间隔检测的间隔时间，第六电容C6放电时间为间隔检测的检测时间。

在另一个实施例中：可将第八电阻R8换成稳压二极管。

本发明的工作原理是：配电房电压模块1通过火零线输出电压，作为待测电压，输出给降压整流滤波模块2，降压整流滤波模块2将待测电压由交流电转化为直流电，输出给第一采样模块3、第二采样模块5，第一采样模块3采样直流电，获取第一采样电压，通过第一采样电压是否低于第一阈值来判断待测电压是否异常，欠压处理模块4在第一采样电压低于第一阈值时，发光指示待测电压欠压，第二采样模块5采样直流电，获取第二采样电压，通过第二采样电压是否高于第二阈值来判断待测电压是否异常，过压处理模块6在第二采样电压高于第二阈值时，发光指示待测电压过压；且断开配电房电压模块1的供电，延时模块7在过压处理模块6工作后，延时触发延时控制模块8工作，延时控制模块8断开过压处理模块6，使得配电房电压模块1再次供电，在出现待测电压过压时，间隔性检测待测电压，本发明通过过压处理模块6、延时模块7、延时控制模块8配合，在待测电压过压状况下，间隔性检测待测电压，在确保检测结果的时效性的同时，防止第二采样模块5的元器件长时间处于较大电压下影响使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种配电房电压异常检测电路，其特征在于：

该配电房电压异常检测电路包括：

配电房电压模块，用于通过火零线输出电压，作为待测电压，输出给降压整流滤波模块；

降压整流滤波模块，用于将待测电压由交流电转化为直流电，输出给第一采样模块、第二采样模块；

第一采样模块，用于采样直流电，获取第一采样电压，通过第一采样电压是否低于第一阈值来判断待测电压是否异常；

欠压处理模块，用于第一采样电压低于第一阈值时，发光指示待测电压欠压；

第二采样模块，用于采样直流电，获取第二采样电压，通过第二采样电压是否高于第二阈值来判断待测电压是否异常；

过压处理模块，用于第二采样电压高于第二阈值时，发光指示待测电压过压；且断开配电房电压模块的供电；

延时模块，用于过压处理模块工作后，延时触发延时控制模块工作；

延时控制模块，用于断开过压处理模块，使得配电房电压模块再次供电，在出现待测电压过压时，间隔性检测待测电压；

配电房电压模块的输出端连接降压整流滤波模块的输入端，降压整流滤波模块的输出端连接第一采样模块的输入端、第二采样模块的输入端，第一采样模块的输出端连接欠压处理模块的输入端，第二采样模块的输出端连接过压处理模块的第一输入端，过压处理模块的第二输出端连接配电房电压模块的输入端，过压处理模块的第一输出端连接延时模块的第一输入端，延时模块的输出端连接延时控制模块的输入端，延时控制模块的第一输出端连接过压处理模块的第二输入端，延时控制模块的第二输出端连接延时模块的第二输入端。

2.根据权利要求1所述的配电房电压异常检测电路，其特征在于，第一采样模块包括第一电阻、第一二极管、第一电位器、第一三极管、第二电阻、第三电容，第一电阻的一端连接降压整流滤波模块的输出端，第一电阻的另一端连接第一二极管的负极、三极管V1的基极，第一二极管的正极连接第一电位器的一端，第一电位器的另一端接地，第一三极管的发射极连接供电电压，第一三极管的集电极连接第二电阻的一端、第三电容的一端、欠压处理模块的输入端，第二电阻的另一端接地，第三电容的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的配电房电压异常检测电路，其特征在于，欠压处理模块包括第三电阻、第二三极管、第四电容、第三MOS管、第二二极管，第三电阻的一端连接供电电压、第三MOS管的S极，第三电阻的另一端连接第二二极管的集电极，第二二极管的基极连接第一采样模块的输出端，第二三极管的发射极连接第四电容的一端、第三MOS管的G极，第四电容的另一端接地，第三MOS管的D极连接第二二极管的正极，第二二极管的负极接地。

4.根据权利要求1所述的配电房电压异常检测电路，其特征在于，第二采样模块包括第四电阻、第五电容、第二电位器、第五电阻、第三二极管，第四电阻的一端连接降压整流滤波模块的输出端，第四电阻的另一端连接第五电容的一端、第二电位器的一端，第五电容的另一端接地，第二电位器的另一端接地，第二电位器的滑动端连接第五电阻的一端，第五电阻的另一端连接第三二极管的负极，第三二极管的正极连接过压处理模块的第一输入端。

5.根据权利要求1所述的配电房电压异常检测电路，其特征在于，过压处理模块包括第一开关、第二继电器、第六二极管、可控硅、第四二极管，第一开关的一端连接供电电压，第一开关的另一端连接第二继电器的一端、第六二极管的负极，第二继电器的另一端连接第六二极管的正极、可控硅的正极，可控硅的控制极连接第二采样模块的输出端，可控硅的负极连接第四二极管的正极、延时模块的第一输入端，第四二极管的负极接地。

6.根据权利要求5所述的配电房电压异常检测电路，其特征在于，延时模块包括第五二极管、第六电阻、第三电位器、第六电容、第四MOS管，第五二极管的正极连接过压处理模块的第一输出端，第五二极管的负极连接第六电阻的一端，第六电阻的另一端连接第三电位器的一端，第三电位器的另一端连接第六电容的一端、第四MOS管的D极、延时控制模块的输入端，第六电容的另一端接地，第四MOS管的S极接地，第四MOS管的G极连接延时控制模块的第二输出端。

7.根据权利要求5或6所述的配电房电压异常检测电路，其特征在于，延时控制模块包括第八电阻、第七电阻、放大器、第七二极管、第一继电器，放大器的同相端连接延时模块的输出端，放大器的反相端连接第八电阻的一端、第七电阻的一端，第八电阻的另一端接地，第七电阻的另一端连接供电电压，放大器的输出端连接第七二极管的负极、第一继电器的一端、延时模块的第二输入端，第七二极管的正极接地，第一继电器的另一端接地。

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