CN202486200U - 剩余电压检测电路 - Google Patents

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付艳玲
王宏伟
肖海清
于红梅
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Abstract

本实用新型公开了一种剩余电压检测电路，包括相位检测电路，其输入端连接电源回路，输出端连接控制器；控制器，其输入端连接相位检测电路、电压采集电路和电源回路，其输出端连接断电电路；断电驱动电路，其输入端连接所述控制器，输出端连接断电电路；断电电路，其输入端连接电源回路和断电驱动电路，其输出端连接断电执行元件；和电压采集电路，其输入端连接被测器件的电源端和控制器，其输出端连接控制器。本实用新型剩余电压检测电路采用控制器系统控制，不受输入阻抗的影响，因此测量数据精度高，且测量操作简单。

Description

剩余电压检测电路
技术领域
本实用新型涉及一种安全检测电路，特别是指一种剩余电压检测电路。
背景技术
目前测量设备断电后的剩余电量常用的测量方法是采用存储示波器来测试剩余电压。用示波器测量剩余电压时，若要达到标准要求，必须把输入阻抗增加到一个可以忽略的程度。但探头的输入阻抗不能无限的增加，这给剩余电压的测量精度带来了致命的影响。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测量精度高的剩余电压检测电路。
为了解决上述问题，本实用新型采取以下技术方案：
一种剩余电压检测电路，包括：
相位检测电路，其输入端连接电源回路，输出端连接控制器，用于检测施加电源的供电相位，并将检测到的相位输出给控制器；
控制器，其输入端连接相位检测电路、电压采集电路和电源回路，其输出端连接断电电路，当相位检测电路检测到电源相位为零点时，延时1/4T时间后，控制断电，并在断电后控制电压采集电路采集被测器件的剩余电压；
断电驱动电路，其输入端连接所述控制器，输出端连接断电电路，在接收到控制器输出断电信号后控制断电电路动作；
断电电路，其输入端连接电源回路和断电驱动电路，其输出端连接断电执行元件，在断电驱动电路的驱动下控制断电执行元件动作切断电源；和
电压采集电路，其输入端连接被测器件的电源端和控制器，其输出端连接控制器，用于采集被测器件断电后的剩余电压并将电压值传给控制器。
优选的，所述控制器的输入端连接相位检测电路、电压采集电路和电源回路，其输出端连接断电电路，当相位检测电路检测到电源相位为零点时，延时1/4T时间后，控制断电电路断电，并在断电后达到预定时间时控制电压采集电路采集被测器件的剩余电压。
优选的，所述预定时间为1s-3s中任一数值。
优选的，还包括测量次数输入按键，连接所述控制器；断电后测量时间输入按键，连接控制器。
优选的，还包括显示电路，连接控制器。
优选的，所述相位检测电路包括单片机以及外围电路，所述单片机连接电源回路。
优选的，所述断电驱动电路为单片机。
优选的，所述电压采集电路包括放大电路和采集电路，所述放大电路的输入端连接被测器件的电源端，其输出端连接所述采集电路。
优选的，所述放大电路为运算放大器，所述采集电路包括单相双向功率芯片及其外围电路。
优选的，所述控制器为单片机。
本实用新型的有益效果为：本实用新型剩余电压检测电路采用控制器系统控制，不受输入阻抗的影响，因此测量数据精度高，且测量操作简单。
附图说明
图1是本实用新型第一种实施例的框图；
图2是本实用新型另一种实施例的框图；
图3是本实用新型第三种实施例的框图；
图4是相位检测电路的具体电路图；
图5是电压采集电路的具体电路图；
图6是液晶显示电路的具体电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种剩余电压检测电路，包括：
相位检测电路10，其输入端连接电源回路15，输出端连接控制器11，用于检测施加电源的供电相位，并将检测到的相位输出给控制器11；
控制器11，其输入端连接相位检测电路10、电压采集电路14和电源回路15，其输出端连接断电电路13，当相位检测电路10检测到电源相位为零点时，延时1/4T时间后，控制断电，并在断电后控制电压采集电路14采集被测器件16的剩余电压；
相位零点后延时1/4T时为电源波峰，此时的电压处于最大值，被测器件16断电后的剩余电压也为最大值，符合检测的实际需求。
断电驱动电路12，其输入端连接所述控制器11，输出端连接断电电路13，在接收到控制器11输出断电信号后控制断电电路13动作；
断电电路13，其输入端连接电源回路15和断电驱动电路12，其输出端连接断电执行元件(一般是继电器)，在断电驱动电路12的驱动下控制断电执行元件动作切断电源；和
电压采集电路14，其输入端连接被测器件16的电源端和控制器11，其输出端连接控制器11，用于采集被测器件16断电后的剩余电压并将电压值传给控制器11。
本实用新型剩余电压检测电路采用控制器11系统控制，不受输入阻抗的影响，因此测量数据精度高，且测量操作简单。
该装置的工作原理为：在测量前，先进行初始化，将电压调整到220V(实际的供电电压会在220V左右浮动，调压是为了将电压稳定在220V)，电压检测装置处于待机状态。连接测量样品，确定接线无误后，启动装置，相位检测电路10开始检测施加的电源供电相位，此处的电源是经过整流、降压、整形放大后的电源，判定到相位零点，延时1/4T时间后，通过驱动断电电路13进行断电，在相位零点后延时1/4T时间测量是为了测量电源波峰时进行测量，断电后电压采集电路14开始采集样品的剩余电压，并将采集值传输给控制器11，控制器11对采集的数据进行实时处理、存储，并可通过显示设备显示。
对于上述电路的控制器11在断电后达到预定时间时控制电压采集电路14采集被测器件16的剩余电压。如断电后1s-3s中一数值，如1s、2s进行采集，该范围为国标值，当然，也可以为其他合适的时间。
如图2所示，优选，包括测量次数输入按键20，连接所述控制器11；断电后测量时间输入按键21，连接控制器11，可以在测量前，输入测量次数、断电后时间。
还可包括显示电路30，参照图3，是对于图1的实施例的结构图，显示电路30连接控制器11。可以显示诸如施加的电源电压、电源通断情况等值。
参照图4，优选的，所述相位检测电路10包括单片机U6以及外围电路，所述单片机连接电源回路15。
优选的，所述断电驱动电路12为单片机，优选MC1413单片机。
优选的，所述电压采集电路14包括放大电路和采集电路(参照图5)，所述放大电路的输入端连接被测器件16的电源端，其输出端连接所述采集电路，将采集的电压信号放大后输出给采集电路。所述放大电路优选为运算放大器，所述采集电路包括单相双向功率芯片U4，如芯片CS5406及其外围电路。
优选的，所述控制器11为单片机，如单片机C8051F021。该单片机内核和指令系统与MCS-51系列单片机完全兼容；指令执行速度高达25MIPS；全部I/O、RST、JTAG引脚均允许5V输入；运行程序过程中可进行内部、外部时钟切换以减小单片机功耗。
参照图6，显示电路30采用液晶显示电路，该液晶显示电路采用单片机U11控制(如型号为SMG240128A点阵图形液晶显示模块)，液晶模块采用数据并行传输模式，通过两个驱动芯片U9(如型号为74L3245的芯片)和驱动芯片U10(如型号为74HC14的芯片)与控制器11相连。芯片74LS245是八位双向总线收发器，它可将液晶模块的数据总线与控制器11的数据线相连，负责控制数据的传输，并具备数据锁存和缓冲功能：芯片74HC14为六输入反相驱动器，可驱动液晶模块的四条控制线。
对于上述控制器11、相位检测电路10、断电驱动电路12、电压采集电路14以及液晶显示电路30都采用单片机集成电路，不会受输入阻抗的影响，测量数据精度高，且测量操作简单。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种剩余电压检测电路，其特征在于，包括：
相位检测电路，其输入端连接电源回路，输出端连接控制器，用于检测施加电源的供电相位，并将检测到的相位输出给控制器；
控制器，其输入端连接相位检测电路、电压采集电路和电源回路，其输出端连接断电电路，当相位检测电路检测到电源相位为零点时，延时1/4T时间后，控制断电，并在断电后控制电压采集电路采集被测器件的剩余电压；
断电驱动电路，其输入端连接所述控制器，输出端连接断电电路，在接收到控制器输出断电信号后控制断电电路动作；
断电电路，其输入端连接电源回路和断电驱动电路，其输出端连接断电执行元件，在断电驱动电路的驱动下控制断电执行元件动作切断电源；和
电压采集电路，其输入端连接被测器件的电源端和控制器，其输出端连接控制器，用于采集被测器件断电后的剩余电压并将电压值传给控制器。
2.根据权利要求1所述的剩余电压检测电路，其特征在于，所述控制器的输入端连接相位检测电路、电压采集电路和电源回路，其输出端连接断电电路，当相位检测电路检测到电源相位为零点时，延时1/4T时间后，控制断电电路断电，并在断电后达到预定时间时控制电压采集电路采集被测器件的剩余电压。
3.根据权利要求2所述的剩余电压检测电路，其特征在于，所述预定时间为1s-3s中任一数值。
4.根据权利要求2所述的剩余电压检测电路，其特征在于，包括测量次数输入按键，连接所述控制器；断电后测量时间输入按键，连接控制器。
5.根据权利要求1所述的剩余电压检测电路，其特征在于，包括显示电路，连接控制器。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的剩余电压检测电路，其特征在于，所述相位检测电路包括单片机以及外围电路，所述单片机连接电源回路。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的剩余电压检测电路，其特征在于，所述断电驱动电路为单片机。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的剩余电压检测电路，其特征在于，所述电压采集电路包括放大电路和采集电路，所述放大电路的输入端连接被测器件的电源端，其输出端连接所述采集电路。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的剩余电压检测电路，其特征在于，所述放大电路为运算放大器，所述采集电路包括单相双向功率芯片及其外围电路。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的剩余电压检测电路，其特征在于，所述控制器为单片机。
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