CN201773173U - 一种多路开关量检测电路 - Google Patents

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Abstract

本实用型新涉及一种多路开关量检测电路。目前的多路开关量检测中电路的一致性很差，这样保护装置的各路开入有效输入范围也将不一致，无法满足“反措要求”。本实用新型的一种多路开关量检测电路，包括依次连接的开入分压及第1级光隔单元、RC低通滤波及第2级光隔单元和DSP单元，所述的开入分压及第1级光隔单元1包括若干条并联的开关量输入回路，开关量输入回路上设置有分压电阻R1、R2和光耦U1，在所述每条的开关量输入回路增反向串接有稳压二极管ZD1。本实用新型使得多路开关量输入检测电路在满足反错要求的同时，每个通路的电路元器件参数一致，有效提高测试效率。

Description

一种多路开关量检测电路
技术领域
本实用型新属电力自动化技术领域，涉及一种检测电路，具体指一种多路开关量检测电路。
背景技术
多路开关量输入检测是电力自动化保护装置必备功能，对于保护装置能否可靠运行、动作，起着非常重要的作用。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（以下简称“反措要求”）对开关量输入的检测作了明确规定，电压范围：70％～115％Un可靠动作，小于等于55%Un可靠不动作，其中Un为装置工作的额定电压，一般分为直流220V、直流110V。然而目前光耦器件电气性能的离散度很大（即电气性能的一致性较差），使得在多路开关量检测中电路的一致性很差，这样保护装置的各路开入有效输入范围也将不一致，无法满足反措要求，因此，为了满足要求，常用解决方案是在生产过程中逐个调整其通路的电阻元件，或者接入可变电阻进行调节来满足，但是此种方案大大增加了生产、调试的工作量，并且其可靠性差。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种多路开关量检测电路，以解决多路开关量输入检测一致性差的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种多路开关量检测电路，包括依次连接的开入分压及第1级光隔单元1、RC低通滤波及第2级光隔单元和DSP单元，所述的开入分压及第1级光隔单元包括若干条并联的开关量输入回路，开关量输入回路上设置有分压电阻R1、R2和光耦U1，其特征在于：在所述每条的开关量输入回路增反向串接有稳压二极管ZD1。
上述分压电阻R1从直流电源正极+KM分压后接入光耦U1的1脚，由光耦U1的2脚流出，再接稳压二极管ZD1的负极，稳压二极管ZD1的正极接分压电阻R2后，最后接入直流电源负极-KM；上述光耦U的输入端反向并接有二极管D1。
上述稳压二极管ZD1的型号为1N4764A，其反向击穿电压为100V，所述的分压电阻R1、R2均为110kΩ。
上述DSP单元中包括型号为ADSP21062的控制芯片U18和型号为74LV245A的缓冲芯片U17，控制芯片U18为核心控制器，缓冲芯片U17为数据缓冲器，8路开入信号经缓冲芯片U17后送给控制芯片U18，控制芯片U18的DATA0~7分别接8路输入信号，其写控制线（WR）接缓冲芯片U17的19脚。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在开关量输入回路反向串接了一个稳压二极管，去掉了与其并联的电容，使得多路开关量输入检测电路在满足反错要求的同时，每个通路的电路元器件参数一致，有效提高测试效率；同时，在DSP单元中设置数据缓冲芯片，每个通路的电路元器件在参数一致的情况下，其开入信号经过缓冲输出后进入DSP。
附图说明
图1 为本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型一条开关量输入回路电路图。
图3 为本实用新型的原理图。
图中，1-开入分压及第1级光隔电路、2-RC低通滤波及第2级光隔电路、3-DSP电路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
参见图1，图3，一种多路开关量检测电路，包括依次连接的开入分压及第1级光隔单元1 、RC低通滤波及第2级光隔单元2和DSP单元3，所述的开入分压及第1级光隔单元1包括8路并联的开关量输入回路，RC低通滤波及第2级光隔单元2包括8路并联的滤波光隔回路，其分别对应与开关量输入回路相连接后，一起接入DSP单元3的数据缓冲芯片U17。
参见图2，以第一条开关量输入回路为例，直流电源正极（简称+KM）经过电阻R1分压后接入光耦U1的1脚，由光耦U1的2脚流出，再接稳压二极管ZD1的负极，ZD1的正极接分压电阻R2后，最后接入直流电源负极（简称-KM）；同时，在光耦U1的输入端反向并接一个二极管D1。如此将为外部的开关量（强电）的输入，经光耦U1隔离后得到低电压等级（直流24V）的开关量状态信息。
在RC低通滤波及第2级光隔单元2中，将开入分压及第1级光隔电路1得到的8路开关量状态信息经过1级RC低通滤波，再经过第2级光电隔离单元2隔离，得到板级5V电压等级的开关信息，输送到DSP隔离3中，DSP隔离3中包括控制芯片U18（型号为ADSP21062）和缓冲芯片U17（型号为74LV245A），控制芯片U18为核心控制器，芯片U17为数据缓冲器，8路开入信号经芯片U17后送给芯片U18，芯片U18的DATA0~7分别接8路输入信号，其写控制线（WR）接芯片U17的19脚（输出使能引脚），实现对多路开关量的检测。
仍以第一条开关量输入回路为例进行说明：
本实用新型在开关量输入回路增反向串接了一个稳压二极管ZD1（型号为1N4764A），其反向击穿电压为100V；同时分压电阻R1 =R2=110kΩ（1/4W）；以Un=220V为例（针对开关量额定电压Un=220V），由反措要求可知，小于等于121V（Un*55%=220V*0.55=121），可靠不导通，即第1级光隔不导通；大于154V（Un*70%=220V*0.7=154）可靠动作，即第1级光隔导通。那么，121V到154V之间为临界状态，因此，取121V、154V的中间值，即137.5V作为临界值，即大于137.5V保证第1级光隔导通；小于137.5V保证第1级光隔不导通，那么在电路中反向串接稳压二极管ZD1，其电气性能一致性很好，光隔导通，稳压二极管两端的反向电压就等于100V（1N4764A），整个回路上的阻抗为稳压电压反向导通电阻，两个分压电阻的阻值，以及电路线路传输阻抗（可忽略不计）之和，以137.5V为输入电压，计算可得回路电流，该电流大小对应光耦的导通电流临界值。实际中，参照光耦的数据手册，首先作理论计算，得到了分压电阻的参考值，之后以此为基础，通过调整分压电阻的阻值，得到满足要求的电路参数。结果证明，输入电压等于138V时，第1级光耦导通；输入电压等于137V时，第1级光耦不导通，满足反错要求。
参见图3，本实用新型其余开关量输入回路与第一条开关量输入回路相同，稳压二极管ZD2 -稳压二极管ZD8的型号均为1N4764A，其反向击穿电压为100V；同时分压电阻R3-R16 为110kΩ，二极管D1- 二极管D8参数相同。

Claims (4)

1.一种多路开关量检测电路，包括依次连接的开入分压及第1级光隔单元（1） 、RC低通滤波及第2级光隔单元（2）和DSP单元（3），所述的开入分压及第1级光隔单元（1）包括若干条并联的开关量输入回路，开关量输入回路上设置有分压电阻R1 、R2和光耦U1，其特征在于：在所述每条的开关量输入回路增反向串接有稳压二极管ZD1。
2.根据权利要求1所述的一种多路开关量检测电路，其特征在于：所述分压电阻R1从直流电源正极+KM分压后接入光耦U1的1脚，由光耦U1的2脚流出，再接稳压二极管ZD1的负极，稳压二极管ZD1的正极接分压电阻R2后，最后接入直流电源负极-KM；所述光耦U1的输入端反向并接有二极管D1。
3.根据权利要求1所述的一种多路开关量检测电路，其特征在于：所述稳压二极管ZD1的型号为1N4764A，其反向击穿电压为100V，所述的分压电阻R1 、R2均为110kΩ。
4.根据权利要求1所述的一种多路开关量检测电路，其特征在于：所述DSP单元（3）中包括型号为ADSP21062的控制芯片U18和型号为74LV245A的缓冲芯片U17， 8路开入信号经缓冲芯片U17后送给控制芯片U18，控制芯片U18的DATA0~7分别接8路输入信号，其写控制线接缓冲芯片U17的19脚。
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