CN204347213U - 低压触头开关通断实时检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低压触头开关通断实时检测电路，包括变压电路、隔离电路、整流电路、滤波电路、跟随电路、放大电路、反相电路、调制电路和电源电路，所述变压电路、隔离电路、整流电路、滤波电路、跟随电路、放大电路、反相电路和调制电路依次连接，所述电源电路的输出端分别与跟随电路、放大电路、反相电路和调制电路的电源输入端连接。本实用新型能够在低压触头开关投、切负荷时准确实时地以高、低电平及电平反阶跃、阶跃变化来反馈开关的当前状态及其完成闭合、断开的动作时刻。

Description

低压触头开关通断实时检测电路

技术领域

本实用新型涉及开关状态检测电路领域，具体涉及低压触头开关通断实时检测电路。

背景技术

切投涌流对电力系统及触头开关本身的危害极大，而在触头开关投入无功补偿电容器时，如果能够控制开关准确地在电压过零点完成闭合将极大程度地减小电容器投入涌流，所以，在低压触头开关投切负荷时，准确、实时地检测开关触头通断的即时状态是一项关键技术。但现有低压开关触头通断实时检测电路或低压触头开关状态反馈电路，如实用新型专利“智能同步开关”（专利号：CN201220531046.2）和“一种多路低压开关状态和接点温度检测设备”（专利号：CN201220573722.2）中使用的开关状态反馈电路，难以实时地反映开关触头通断的状态，进而难以达到实时且准确地反馈触头开关动作完成时刻的要求。

论文“低压智能电容器自适应过零投切技术的研究”（电器与能效管理技术(原刊名“低压电器”)，2014，第17期）中提到的投切时刻反馈电路，虽然该电路针对低压触头开关的动作时刻反馈做出了相应的设计，但是该电路反馈信息的准确性不高，难以达到智能化精确控制的要求。

发明内容

本实用新型目的在于为克服现有技术的不足而提供一种能准确实时地反馈开关的当前状态及其完成闭合、断开的动作时刻，且具有优良的输出信号的低压触头开关通断实时检测电路。

为此，本实用新型公开了一种低压触头开关通断实时检测电路，包括变压电路、隔离电路、整流电路、滤波电路、跟随电路、放大电路、反相电路、调制电路和电源电路，所述变压电路的高压输入端并联于低压触头开关两侧，所述变压电路的低压输出端接隔离电路的输入端，所述隔离电路的输出端连接整流电路的输入端，所述整流电路的输出端连接滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端连接跟随电路的输入端，所述跟随电路的输出端连接放大电路的输入端，所述放大电路的输出端连接反相电路的输入端，所述反相电路的输出端连接调制电路的输入端，所述调制电路的输出端为检测电路的输出端，所述电源电路的输出端分别与跟随电路、放大电路、反相电路和调制电路的电源输入端连接。

进一步的，所述低压触头开关包括但不限于接触器、磁保持继电器、微型断路器和复合开关等。

进一步的，所述调制电路输出端接智能控制单元的输入端。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型可以在不改变开关机械以及驱动电路的前提下完成对开关触头通断状态的实时检测，具有较强的通用性，在低压触头开关投、切负荷时以高、低电平及电平反阶跃、阶跃变化来准确实时地反馈开关的当前状态及其完成闭合、断开的动作时刻，具有高实时性、输出信号易于识别、高效的特点。

附图说明

图1为本实用新型具体实施的电路结构示意框图。

图2为本实用新型降压电路、隔离电路后的输出波形示意图。

图3为本实用新型整流电路后的输出波形示意图。

图4为本实用新型滤波电路、跟随电路、放大电路后的输出波形示意图。

图5为低压触头开关断开动作时整流电路输出及最终输出波形示意图。

图6为低压触头开关闭合动作时整流电路输出及最终输出波形示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1所示，一种低压触头开关通断实时检测电路，包括变压电路100、隔离电路101、整流电路102、滤波电路103、跟随电路104、放大电路105、反相电路106、调制电路107和电源电路108，所述变压电路100的高压输入端并联于低压触头开关109（本实施例中，触头开关可以为接触器、磁保持继电器、微型断路器或复合开关等）两侧，所述变压电路100的低压输出端连接隔离电路101的输入端，所述隔离电路101的输出端连接整流电路102的输入端，所述整流电路102的输出端连接滤波电路103的输入端，所述滤波电路103的输出端连接跟随电路104的输入端，所述跟随电路104的输出端连接放大电路105的输入端，所述放大电路105的输出端连接反相电路106的输入端，所述反相电路106的输出端连接调制电路107的输入端，所述调制电路107的输出端为检测电路的输出端接智能控制单元（如单片机、PLC控制器等）的输入端，所述电源电路108的输出端分别与跟随电路104、放大电路105、反相电路106和调制电路107的电源输入端连接。

当低压触头开关109处于断开状态，其两端的电压为额定正弦交流电压，该电压信号通过变压电路100和隔离电路101后被变换为有效值为5V的正弦交流电压信号，如图2所示，通过整流电路102和滤波电路103后，5V正弦交流电压信号被变换为“馒头波”信号，如图3所示，进而通过跟随电路104、放大电路105、反相电路106被变换成+5V电平，如图4所示，最后，通过调制电路107将+5V电平调制成易于智能控制端芯片接收的电平信号，当低压触头开关109处于闭合状态时，其两端的电压为零，该零电平通过变压电路100、隔离电路101、整流电路102、滤波电路103、跟随电路104、放大电路105、反相电路106、调制电路107后仍为零电平，进一步地，在低压触头开关从闭合状态完成动作至断开状态时刻，本实施例的输出信号将会从低（零）电平阶跃至高（+5V）电平，在低压触头开关从断开状态完成动作至闭合状态时刻，本实施例的输出信号将会从高电平反向阶跃至低电平。低压触头开关的开关状态以及开关动作完成时刻等信息通过本实用新型的电路被转化成高、低电平标志以及高、低电平阶跃转化标志从而被提取出来。

图5为本实用新型低压触头开关断开动作时整流电路输出及最终输出波形示意图，从图中可以看出，正弦信号和阶跃信号几乎同时出现，说明开关触头断开与本实用新型电路输出阶跃信号几乎同时，经过多次测试发现，二者发生的时间差小于0.5ms，图6为本实用新型低压触头开关闭合动作时整流电路输出及最终输出波形示意图，从图中可以看出，正弦信号消失和反阶跃信号相继出现，但经过多次测试发现，二者出现时间差小于3ms，说明开关触头闭合与本实用新型电路输出反阶跃信号也基本是同时。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种低压触头开关通断实时检测电路，包括变压电路、隔离电路、整流电路、滤波电路、跟随电路、放大电路、反相电路、调制电路和电源电路，其特征在于：所述变压电路的高压输入端并联于低压触头开关两侧，所述变压电路的低压输出端接隔离电路的输入端，所述隔离电路的输出端连接整流电路的输入端，所述整流电路的输出端连接滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端连接跟随电路的输入端，所述跟随电路的输出端连接放大电路的输入端，所述放大电路的输出端连接反相电路的输入端，所述反相电路的输出端连接调制电路的输入端，所述调制电路的输出端为检测电路的输出端，所述电源电路的输出端分别与跟随电路、放大电路、反相电路和调制电路的电源输入端连接。

2.根据权利要求1所述的低压触头开关通断实时检测电路，其特征在于：所述低压触头开关是接触器、磁保持继电器、微型断路器或复合开关。

3.根据权利要求1所述的低压触头开关通断实时检测电路，其特征在于：所述调制电路输出端接智能控制单元的输入端。