CN203216619U - 变压器温度异常报警装置 - Google Patents

变压器温度异常报警装置 Download PDF

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熊政壹
曾运新
林鸿荣
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Abstract

本实用新型涉及变压器辅助设备领域,具体涉及变压器温度异常报警装置,包括用于对变压器内部温度进行采样的温度信号采集电路,用于将温度信号采集电路从变压器内部采样的温度信号进行处理响应的MCU电路,用于对MCU响应后的信号进行报警的报警电路,用于将程序下载至MCU电路的ISP接口电路,用于对变压器输出端电压进行采集的辅助变压器,用于将辅助变压器采集的电压信号进行整流稳压并向外输出稳定电压的供电电路;在变压器温度出现异常时,报警电路就发出报警信号,从而工作人员可以及时对变压器进行检修,保证了变压器的安全运行。同时本实用新型的结构简单,制造成本低,适于大面积推广使用。

Description

变压器温度异常报警装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及变压器辅助设备领域,具体涉及变压器温度异常报警装置。
背景技术
[0002] 变压器在温度过高时容易出现故障甚至发生烧毁现象,严重影响变压器的供电稳定和使用寿命。且变压器出现故障后维修或更换所需的时间比较长,其维修和更换均要再停电情况下进行,对正常的供电造成影响。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点,提供变压器温度异常报警装置。
[0004] 为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0005] 变压器温度异常报警装置,包括用于对变压器内部温度进行采样的温度信号采集电路,用于将温度信号采集电路从变压器内部采样的温度信号进行处理响应的MCU电路,用于对MCU响应后的信号进行报警的报警电路,用于将程序下载至MCU电路的ISP接口电路,用于对变压器输出端电压进行采集的辅助变压器,用于将辅助变压器采集的电压信号进行整流稳压并向外输出稳定电压的供电电路;
[0006] 所述辅助变压器的次级端分别连接供电电路的电压输入端;
[0007] 所述供电电路的电压输出端为VCC电源端,VCC电源端分别连接温度信号采集电路、MCU电路、报警电路和ISP接口电路四个电路的电压输入端;
[0008] 温度信号米集电 路的温度信号输出端连接MCU电路温度信号输入端;
[0009] MUC电路的温度响应信号输出端连接报警电路的温度响应信号输入端;
[0010] ISP接口电路的程序输出端连接MCU电路的程序输入端。
[0011] 其中,所述温度信号采集电路包括温度芯片U2,电阻Rl ;
[0012] 温度芯片U2的VCC管脚与VCC电源端连接,
[0013] 温度芯片U2的I/O管脚分别与电阻Rl的一端、MCU电路连接,
[0014] 温度芯片U2的GND管脚接地,
[0015] 电阻Rl的另一端与VCC电源端连接。
[0016] 其中,所述MCU电路包括芯片仍,晶振父1,电阻1?3,电容03、04、05、06、〇7;
[0017] 芯片Ul的RESTE管脚分别与电阻R3的一端、电容C3的正极连接,
[0018] 芯片Ul的VCC管脚分别与VCC电源端、电容C6的一端、电容C7的一端、芯片Ul的AVCC管脚、芯片Ul的AREF管脚连接,
[0019] 芯片Ul的XTAL2管脚分别与晶振Xl的一端、电容C4的一端连接,
[0020] 芯片Ul的XTALl管脚分别与晶振Xl的另一端、电容C5的一端连接,
[0021] 芯片Ul的XCK/T0管脚与温度芯片U2的I/O管脚连接,
[0022] 电阻R3的另一端与VCC电源端连接,
[0023] 芯片Ul的GND管脚、电容C3的负极、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端均与地连接。
[0024] 其中,所述报警电路包括三极管Q1,二极管D6,继电器QF1,蜂鸣器BP1,电容C8,接线端子CNl ;
[0025] 三极管Ql的集电极分别与继电器QFl的第二管脚、二极管D6的正极、电容C3的负极、蜂鸣器BPl的负极连接,
[0026] 三极管Ql的基极与电阻R12的一端连接,
[0027] 电阻R12的另一端与芯片Ul的FAG管脚连接,
[0028] 三极管Ql的发射极接地,
[0029] 继电器QFl的第一管脚分别与二极管D6的正极、电容C3的正极、蜂鸣器BPl的正极、VCC电源端连接,
[0030] 继电器QFl的管脚第三管脚、第四管脚、第五管脚分别与接线端子CNl的第一管
脚、第二管脚、第三管脚一一对应连接。
[0031] 其中,所述供电电路包括二极管Dl、D2、D3、D4,发光二极管D5,稳压芯片U3,电容C1、C2,电阻R2 ;
[0032] 二极管Dl的负极分别与辅助变压器的次级的一端、二极管D2的正极连接,
[0033] 二极管D2的负极分别与二极管D4的负极、电容Cl的正极、稳压芯片U3的IN管脚连接,
[0034] 二极管D3的负极分别与辅助变压器的次级的另一端、二极管D4的正极连接,
[0035] 温度芯片U2的OUT管脚分别与电容C2的正极、电阻R2的一端、VCC电源端连接,
[0036] 电阻R2的另一端与发光二极管D5的正极连接,
[0037] 二极管Dl的正极、二极管D3的正极、电容Cl的负极、电容C2的负极、稳压芯片U3的GND管脚、发光二极管D5的负极均接地。
[0038] 其中,所述ISP接口电路包括接口 Pl ;
[0039] 接口 Pl的第一管脚、第二管脚均与VCC电源端连接,
[0040] 接口 Pl的第三管脚、第五管脚、第七管脚、第九管脚均接地;
[0041] 接口 Pl第四管脚、第六管脚、第八管脚分别与芯片Ul的TDI管脚、TDO管脚、TCK管脚一一对应连接,
[0042] 接口 Pl第十管脚与芯片Ul的RESET管脚连接。
[0043] 其中,所述温度芯片U2为型号DS18B20的芯片。
[0044] 其中,所述芯片Ul为型号ATMEGA16芯片。
[0045] 其中,所述稳压芯片U3为型号L7805的芯片。
[0046] 其中,所述VCC电源端的输出电压为5V。
[0047] 有益效果:温度信号采集电路采集变压器的温度信息,并将温度信息传送至MCU电路,MCU电路根据已设定的报警温度值通过报警电路作出报警命令。辅助变压器采集变压器次级端的电压,转换后提供给供电电路,供电电路对辅助变压器次级端提供的电压进行转换,向装置中其他电路提供稳定的电压源。当变压器温度出现异常时,报警电路就发出报警信号,从而工作人员可以及时对变压器进行检修,保证了变压器的安全运行。同时本实用新型的结构简单,制造成本低,适于大面积推广使用。附图说明
[0048] 图1为实施例的电路图。
[0049] 图1包括如下附图标记:
[0050] 温度信号采集电路-1; MCU电路-2 ;报警电路-3 ;供电电路-4 ; ISP接口电路_5。
具体实施方式
[0051] 参见图1,以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
[0052] 变压器温度异常报警装置包括用于对变压器内部温度进行采样的温度信号采集电路1,用于将温度信号采集电路I从变压器内部采样的温度信号进行处理响应的MCU电路2,用于对MCU响应后的信号进行报警的报警电路3,用于将程序下载至MCU电路2的ISP接口电路5,用于对变压器输出端电压进行采集的辅助变压器,用于将辅助变压器采集的电压信号进行整流稳压并向外输出稳定电压的供电电路4;辅助变压器的次级端分别连接供电电路4的电压输入端;供电电路4的电压输出端为VCC电源端,VCC电源端分别连接温度信号采集电路1、MCU电路2、报警电路3和ISP接口电路5四个电路的电压输入端;温度信号采集电路I的温度信号输出端连接MCU电路2温度信号输入端;MUC电路的温度响应信号输出端连接报警电路3的温度响应信号输入端;ISP接口电路5的程序输出端连接MCU电路2的程序输入端。
[0053] 本实施例的动作原理分析如下:
[0054] A、系统信号进入变压器,变压器的次级线圈输出信号,系统开始工作;辅助变压器采集变压器输出端的电压信号,并且辅助变压器的次级端向供电电路4提供第一路电压信号,温度信号采集电路I中的温度芯片检测变压器内部温度并向MCU电路2提供第二路信号;
[0055] B、第一路电压信号经过供电电路4整流、稳压转换后输出第三路电压信号,第三路信号分别向MCU电路2、温度信号采集电路1、报警电路3、ISP接口电路5提供电源电压;第二路信号经MCU电路2处理后响应输出第四路信号;
[0056] C、报警电路3根据第四路信号进行报警响应。
[0057] 报警电路3可包括灯光报警电路3、声音报警电路3等。温度信号采集电路I中的温度传感器可以采用红外测温仪、热电阻等温度传感器。
[0058] 作为一种具体的实施方式,本实施例的方案为:
[0059] 温度信号采集电路I包括温度芯片U2,电阻Rl ;温度芯片U2的VCC管脚与VCC电源端连接,温度芯片U2的I/O管脚分别与电阻Rl的一端、MCU电路2连接,温度芯片U2的GND管脚接地,电阻Rl的另一端与VCC电源端连接。
[0060] 温度芯片U2是可移动的,可根据与变压器的实际距离,通过导线与外围电路连接。温度信号采集电路I采集变压器的温度信息,并将温度信息传送至MCU电路2,
[0061] MCU电路2包括芯片Ul,晶振XI,电阻R3,电容C3、C4、C5、C6、C7 ;芯片Ul的RESTE管脚(如:ATMEGA16芯片的第9管脚)分别与电阻R3的一端、电容C3的正极连接,芯片Ul的VCC管脚(如:ATMEGA16芯片的第10管脚)分别与VCC电源端、电容C6的一端、电容C7的一端、芯片Ul的AVCC管脚(如:ATMEGA16芯片的第30管脚)、芯片Ul的AREF管脚(如:ATMEGA16芯片的第32管脚)连接,芯片Ul的XTAL2 (如:ATMEGA16芯片的第12管脚)管脚分别与晶振Xl的一端、电容C4的一端连接,芯片Ul的XTALl管脚(如:ATMEGA16芯片的第13管脚)分别与晶振Xl的另一端、电容C5的一端连接,具体地,温度芯片U2的I/O管脚通过芯片Ul的XCK/TO管脚(如:ATMEGA16芯片的第I管脚)与MCU电路2连接,电阻R3的另一端与VCC电源端连接,芯片Ul的GND管脚、电容C3的负极、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端均与地连接。
[0062] MCU电路2根据已设定的报警温度值对温度信号采集电路I的温度信息进行处理响应,从而控制报警电路3。
[0063] 报警电路3包括三极管Q1,二极管D6,继电器QF1,蜂鸣器BP1,电容CS,接线端子CNl ;三极管Ql的集电极分别与继电器QFl的第二管脚、二极管D6的正极、电容C3的负极、蜂鸣器BPl的负极连接,三极管Ql的基极与电阻R12的一端连接,电阻R12的另一端与芯片Ul的FAG管脚(如:ATMEGA16芯片的第18管脚)连接,三极管Ql的发射极接地,继电器QFl的第一管脚分别与二极管D6的正极、电容C3的正极、蜂鸣器BPl的正极、VCC电源端连接,继电器QFl的管脚第三管脚、第四管脚、第五管脚分别与接线端子CNl的第一管脚、第二管脚、第三管脚一一对应连接。
[0064] 供电电路4包括二极管D1、D2、D3、D4,发光二极管D5,稳压芯片U3,电容C1、C2,电阻R2 ;二极管Dl的负极分别与辅助变压器的次级的一端、二极管D2的正极连接,二极管D2的负极分别与二极管D4的负极、电容Cl的正极、稳压芯片U3的IN管脚连接,二极管D3的负极分别与辅助变压器的次级的另一端、二极管D4的正极连接,温度芯片U2的OUT管脚分别与电容C2的正极、电阻R2的一端、VCC电源端连接,电阻R2的另一端与发光二极管D5的正极连接,二极管Dl的正极、二极管D3的正极、电容Cl的负极、电容C2的负极、稳压芯片U3的GND管脚、发光二极管D5的负极均接地。
[0065] 辅助变压器采集变压器次级端的电压,转换后提供给供电电路4,供电电路4对辅助变压器次级端提供的电压进行转换,向装置中其他电路提供稳定的电压源,即通过VCC电源端向外供电。
[0066] ISP接口电路5包括接口 Pl ;接口 Pl的第一管脚、第二管脚均与VCC电源端连接,接口 Pl的第三管脚、第五管脚、第七管脚、第九管脚均接地;接口 Pl第四管脚、第六管脚、第八管脚分别与芯片Ul的TDI管脚(如:ATMEGA16芯片的第18管脚)、TDO管脚(如:ATMEGA16芯片的第19管脚)、TCK管脚(如:ATMEGA16芯片的第20管脚)——对应连接,接口 Pl第十管脚与芯片Ul的RESET管脚(如:ATMEGA16芯片的第9管脚)连接。
[0067] ISP接口电路5可以导入或更新程序至MCU电路2,从而MCU电路2可以根据实际情况,对变压器的运作实况进行处理响应进而报警。
[0068] 本实施例中,温度芯片U2为型号DS18B20的芯片。其具有电压范围宽、单线接口、外围元件少、精度高等优点。芯片Ul为型号ATMEGA16的芯片。此款芯片的性价比高、采购渠道广。而稳压芯片U3为型号L7805的芯片。L7805 IC组成的稳压电路所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便,而且价格便宜。接口 Pl采用常用的双列直插式接口即可。VCC电源端的输出电压为5V。
[0069] 变压器在工作的时候,随着变压器温度的升高,温度信号采集电路I采集的温度也升高,当温度超过MCU电路2预设值时,MCU芯片与报警电路3连接的管脚(FAG管脚)的电压会由低变高,从而驱动报警电路3的三极管Ql导通,三极管Ql导通后继电器QFl的常闭触点吸合,从而继电器QFl得电,蜂蜜器蜂鸣器B Pl报警。当变压器温度下降后,O ClB管脚的电压会由高变低,当低于三极管Ql的驱动电压时,三极管Ql截止,蜂鸣器B Pl停止报警。
[0070] 作为优选的实施方式,报警电路3还可结合降温电路,如蜂鸣器接通后,散热风扇开始运转给变压器散热。
[0071] 本实施例在变压器温度出现异常时,报警电路3就发出报警信号,从而工作人员可以及时对变压器进行检修,保证了变压器的安全运行。同时本实用新型的结构简单,制造成本低,适于大面积推广使用。
[0072] 以上内容仅为本实用新型的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.变压器温度异常报警装置,其特征在于:包括用于对变压器内部温度进行采样的温度信号采集电路,用于将温度信号采集电路从变压器内部采样的温度信号进行处理响应的MCU电路,用于对MCU响应后的信号进行报警的报警电路,用于将程序下载至MCU电路的ISP接口电路,用于对变压器输出端电压进行采集的辅助变压器,用于将辅助变压器采集的电压信号进行整流稳压并向外输出稳定电压的供电电路; 所述辅助变压器的次级端分别连接供电电路的电压输入端; 所述供电电路的电压输出端为VCC电源端,VCC电源端分别连接温度信号采集电路、MCU电路、报警电路和ISP接口电路四个电路的电压输入端; 温度信号采集电路的温度信号输出端连接MCU电路温度信号输入端; MUC电路的温度响应信号输出端连接报警电路的温度响应信号输入端; ISP接口电路的程序输出端连接MCU电路的程序输入端。
2.根据权利要求1所述变压器温度异常报警装置,其特征在于:所述温度信号采集电路包括温度芯片U2,电阻Rl ; 温度芯片U2的VCC管脚 与VCC电源端连接, 温度芯片U2的I/O管脚分别与电阻Rl的一端、MCU电路连接, 温度芯片U2的GND管脚接地, 电阻Rl的另一端与VCC电源端连接。
3.根据权利要求2所述变压器温度异常报警装置,其特征在于:所述MCU电路包括芯片 Ul,晶振 XI,电阻 R3,电容 C3、C4、C5、C6、C7 ; 芯片Ul的RESTE管脚分别与电阻R3的一端、电容C3的正极连接, 芯片Ul的VCC管脚分别与VCC电源端、电容C6的一端、电容C7的一端、芯片Ul的AVCC管脚、芯片Ul的AREF管脚连接, 芯片Ul的XTAL2管脚分别与晶振Xl的一端、电容C4的一端连接, 芯片Ul的XTALl管脚分别与晶振Xl的另一端、电容C5的一端连接, 芯片Ul的XCK/TO管脚与温度芯片U2的I/O管脚连接, 电阻R3的另一端与VCC电源端连接, 芯片Ul的GND管脚、电容C3的负极、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端均与地连接。
4.根据权利要求3所述变压器温度异常报警装置,其特征在于:所述报警电路包括三极管Ql,二极管D6,继电器QFl,蜂鸣器BPl,电容C8,接线端子CNl; 三极管Ql的集电极分别与继电器QFl的第二管脚、二极管D6的正极、电容C3的负极、蜂鸣器BPl的负极连接, 三极管Ql的基极与电阻R12的一端连接, 电阻R12的另一端与芯片Ul的FAG管脚连接, 三极管Ql的发射极接地, 继电器QFl的第一管脚分别与二极管D6的正极、电容C3的正极、蜂鸣器BPl的正极、VCC电源端连接, 继电器QFl的管脚第三管脚、第四管脚、第五管脚分别与接线端子CNl的第一管脚、第二管脚、第三管脚一一对应连接。
5.根据权利要求4所述变压器温度异常报警装置,其特征在于:所述供电电路包括二极管Dl、D2、D3、D4,发光二极管D5,稳压芯片U3,电容C1、C2,电阻R2 ; 二极管Dl的负极分别与辅助变压器的次级的一端、二极管D2的正极连接, 二极管D2的负极分别与二极管D4的负极、电容Cl的正极、稳压芯片U3的IN管脚连接, 二极管D3的负极分别与辅助变压器的次级的另一端、二极管D4的正极连接, 温度芯片U2的OUT管脚分别与电容C2的正极、电阻R2的一端、VCC电源端连接, 电阻R2的另一端与发光二极管D5的正极连接, 二极管Dl的正极、二极管D3的正极、电容Cl的负极、电容C2的负极、稳压芯片U3的GND管脚、发光二极管D5的负极均接地。
6.根据权利要求5所述变压器温度异常报警装置,其特征在于:所述ISP接口电路包括接口 Pl ; 接口 Pl的第一管脚、第二管脚均与VCC电源端连接, 接口 Pl的第三管脚、第五管脚、第七管脚、第九管脚均接地; 接口 Pl第四管脚、第六管脚、第八管脚分别与芯片Ul的TDI管脚、TDO管脚、TCK管脚一一对应连接, 接口 Pl第十管脚与芯片Ul的RESET管脚连接。`
7.根据权利要求2所述的变压器温度异常报警装置,其特征在于:所述温度芯片U2为型号DS18B20的芯片。
8.根据权利要求3所述的变压器温度异常报警装置,其特征在于:所述芯片Ul为型号ATMEGA16 芯片。
9.根据权利要求5所述的变压器温度异常报警装置,其特征在于:所述稳压芯片U3为型号L7805的芯片。
10.根据权利要求1所述的变压器温度异常报警装置,其特征在于:所述VCC电源端的输出电压为5V。
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