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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