CN205945021U - 智能控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能控制器，智能控制器包括用于接收和调整电网信号的信号采集电路，还包括过热保护电路、过热报警电路、漏电保护电路、漏电报警电路。本方案通过在信号采集电路前端加入过热保护电路和漏电保护电路，对环境温度、漏电情况进行检测，出现故障时及时动作，提高了智能控制器使用时的安全性；也能够对智能控制器起到保护作用，避免智能控制器过热导致损坏；同时发出报警信号，告知使用者，该处电路出现故障，需要及时维修。

Description

智能控制器

技术领域

本实用新型涉及电子电器领域，特别涉及一种智能控制器。

背景技术

智能控制器连接于断路器与受保护电路之间，控制断路器的通断，为电力部门提供电压、电流、有功功率、频率等基本参数，另外还可以通过该装置的相互联网，对整个区域电力系统的电能质量进行检测，判断三相线的整体可靠性、安全性和稳定性是否在指定的指标内，对电力部门对三相线的检测提供有力的支持。

目前，市场上公开号为CN202103482U的中国专利公开了一种断路器用智能控制器，该智能控制器包括为所述智能控制器中各部件供电的电源电路、微处理器，以及分别与微处理器信号连接的信号采集电路、脱扣电路，该智能控制器还包括与微处理器信号连接的内部总线接口电路。还公开了一种与上述控制器配套的功能模块，以及一种包含上述智能控制器的断路器。

上述方案在使用时，当线路或设备因绝缘损坏而使智能控制器的外壳带电，使用者接触智能控制器时，就会发生人身触电事故，另一方面其自身出现发热现象容易导致电气火灾等事故，存在很大的安全隐患，不利于使用者对智能控制器的检修。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种智能控制器，其在使用时安全性更高。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能控制器，包括用于接收和调整电网信号的信号采集电路，还包括

过热保护电路，与三相线耦接，用于检测智能控制器的温度，并输出相应的第一控制信号Ic1，第一控制信号Ic1控制三相线的通断；

过热报警电路，与过热检测电路耦接，并响应于第一控制信号Ic1指示过热报警；

漏电保护电路，与三相线耦接，用于检测三相线漏电电磁，并输出相应的第二控制信号Ic2，第二控制信号Ic2控制三相线的通断；

漏电报警电路，与过热检测电路耦接，并响应于第二控制信号Ic2指示漏电报警。

通过上述设置：智能控制器起到保护断路器的作用，但智能控制器本体的供电回路上并无安全保护装置，一旦线路发生漏电，智能控制器电路故障，容易引发安全事故，本方案通过在信号采集电路前端加入过热保护电路和漏电保护电路，对环境温度、漏电情况进行检测，出现故障时及时动作，提高了智能控制器使用时的安全性；也能够对智能控制器起到保护作用，避免智能控制器过热导致损坏；同时发出报警信号，告知使用者，该处电路出现故障，需要及时维修。

本实用新型进一步设置为：所述过热保护电路包括温度检测单元、比较单元、第一执行单元；

温度检测单元用于检测安装处的温度，并输出相应的温度检测信号Vs1；

比较单元接收温度检测信号Vs1且与基准电压进行比较，并输出第一控制信号Ic1；

第一执行单元响应于第一控制信号Ic1并控制三相线的通断。

通过上述设置：对三相线处的温度进行检测后，通过与设定值进行比较，超过设定值就马上断开电路，起到过热保护作用。

本实用新型进一步设置为：

所述温度检测单元包括

热敏电阻NTC，其第一端耦接高电平；

电阻R2，其第一端与热敏电阻NTC的第二端耦接，其第二端接地；

比较单元包括

电压比较器A，其反向输入端连接基准电压，其同向输入端与热敏电阻NTC的第二端耦接；

第一执行单元包括

继电器KM1，其第一端与电压比较器A的输出端耦接，其第二端接地，包括串联在三相线上的常闭触点K11。

通过上述设置：热敏电阻NTC尺寸小，对温度敏感，在不同温度下表现出不同的阻值；通过连接基准电压，再与电压比较器A进行比较，对继电器KM1进行控制，使用方便，使用者也能根据需要连接不同的基准电压。

本实用新型进一步设置为：所述过热报警电路接收第一控制信号Ic1，过热报警电路包括

继电器KM3，其第一端与相线A端耦接；

蜂鸣器H2，其第一端与继电器KM3的第二端耦接；

指示灯LED2，其第一端与蜂鸣器H2的第二端耦接，其第二端与继电器KM1的常开触点K12的第一端耦接，继电器KM1的常开触点K12的第二端接地，继电器KM3的常开触点K31与继电器KM1的常开触点K12并联。

通过上述设置：当继电器KM1作用后，电路导通，蜂鸣器H2响起，指示灯LED2点亮，起到报警作用；同时继电器KM3起到自锁作用，在继电器KM1断开后，仍在报警。

本实用新型进一步设置为：包括开关SB1，开关SB1与继电器KM3串联。

通过上述设置：当使用者维修结束后，断开开关SB1就能使过热报警电路断路，起到复位作用。

本实用新型进一步设置为：所述漏电保护电路包括电磁检测单元、触发单元、第二执行单元；

电磁检测单元用于检测三相线处的漏电电磁，并输出相应的漏电检测信号Vs2,触发单元接收漏电检测信号并输出第二控制信号Ic2；

第二执行单元响应于第二控制信号Ic2并控制三相线的通断。

通过上述设置：电磁检测单元对三相线处的漏电情况进行检测，经过触发单元进行比较，触发单元触发后及时反应，断开线路，对使用者和智能控制器进行保护。

本实用新型进一步设置为：

所述电磁检测单元包括套接在三相线外的磁环，磁环上设有检测线圈；

所述限额触发单元包括

电阻R7，其第一端与检测线圈的正输出端耦接；

电阻R4，其第一端与电阻R7的第二端耦接；

晶闸管T2，其阳极与电阻R4的第二端耦接，其阴级与电阻R7的第二端耦接；

电容C1，其阳极与晶闸管T2的栅极耦接，其阴极与电阻R7的第二端耦接；

电阻R8，其第一端与检测线圈的负输出端耦接，其第二端与晶闸管T2的栅极耦接；

电阻R9，其两端分别与检测线圈的正输出端和负输出端耦接；

所述控制执行单元包括

继电器KM2，其输入端与三相线的相线A端耦接，包括串联在三相线上的常闭触点K21；

全波整流桥Q，其第一输入端与电磁铁线圈L的输出端耦接，其第二输入端与三相线的零线耦接，其输出负端与电阻R7的第二端耦接；

电阻R1，其第一端与电磁铁线圈L的输入端耦接，其第二端与全波整流桥Q的第二输入端耦接；

电阻R3，其第一端与全波整流桥Q的输出正端耦接，其第二端与电阻R4的第二端耦接；

晶闸管T1，其阳极与电阻R3的第一端耦接，其阴极与晶闸管T2的阳极耦接；

电阻R5，其第一端与晶闸管T1的栅极耦接，其第二端与晶闸管T2的阳极耦接；

电阻R6，其第一端与晶闸管T1的栅极耦接；

电容C2，其阳极与电阻R6的第二端耦接，其阴极与晶闸管T2的阴极耦接。

通过上述设置：检测线圈检测三相线处的电磁情况，并输出电流使继电器KM2导通，常闭触点K11快速作用，断开电路进行保护；利用电容C1对触发进行控制，只有超过设定值后才进行断路，避免灵敏度过高导致的频繁断电而影响使用者的正常使用。

本实用新型进一步设置为：所述漏电报警电路接收第二控制信号Ic2，漏电报警电路包括

蜂鸣器H1，其第一端与相线A端耦接；

指示灯LED1，其第一端与蜂鸣器H1的第二端耦接，其第二端与继电器KM2的常开触点K22的第一端耦接，继电器KM2的常开触点K22的第二端接地。

通过上述设置：当继电器KM2作用后，电路导通，蜂鸣器H1响起，指示灯LED1点亮，起到报警作用；同时继电器KM4起到自锁作用，在继电器KM2断开后，仍在报警。

本实用新型进一步设置为：包括开关SB2，开关SB2与继电器KM4串联。

通过上述设置：当使用者维修结束后，断开开关SB2就能使漏电报警电路断路，起到复位作用。

本实用新型进一步设置为：所述全波整流桥Q包括八个二极管，全波整流桥Q的每个桥臂上都串联有两个二极管。

通过上述设置：两个二极管串联后能够提高全波整流桥Q的耐压性。

通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、具有过热保护电路和漏电保护电路，当过热或有漏电时，电路自动断开，增加智能控制器的安全性；

2、具有过热报警电路和漏电报警电路，在线路断开时自动发出报警信号，告知使用者进行维修；

3、具有复位开关，检修后能对线路进行复位。

附图说明

图1是实施例1的电路原理图一；

图2是实施例1的电路原理图二；

图3是实施例1的电路原理图三；

图4是实施例1的具体电路连接结构示意图；

图5是实施例2的具体电路连接结构示意图。

附图标记：1、信号采集电路；2、过热保护电路；21、温度检测单元；22、比较单元；23、第一执行单元；3、过热报警电路；4、漏电保护电路；41、电磁检测单元；42、触发单元；43、第二执行单元；5、漏电报警电路；6、二极管；7、磁环；8、检测线圈。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：一种智能控制器，可以安装于冰箱等家用电器的电源连接线上，如图1所示，包括用于接收和调整三相线信号的信号采集电路1，还包括设置在信号采集电路1前端的过热保护电路2和漏电保护电路4。过热保护电路2和漏电保护电路4具有断开三相电、保护家用电器的功能。

如图2所示，过热保护电路2包括温度检测单元21、比较单元22、第一执行单元23。温度检测单元21能够检测三相线处的温度，并输出温度检测信号Vs1；比较单元22接收温度检测信号Vs1，并与基准电压进行比较，经过比较处理后输出第一控制信号Ic1；第一执行单元23接收第一控制信号Ic1，当温度检测信号Vs1高于基准电压后，断开三相线与信号采集电路1间的电路，对信号采集电路1进行保护，避免过热导致的设备损坏。

如图4所示，温度检测单元21包括：负温度系数热敏电阻NTC，其第一端耦接高电平，热敏电阻NTC上的电压为温度检测信号Vs1；电阻R2，其第一端与热敏电阻NTC的第二端耦接，其第二端接地。

比较单元22包括：电阻R10，其第一端与基准电压耦接；电压比较器A，其反向输入端连接电阻R10的第二端，其同向输入端与热敏电阻NTC的第二端耦接，其输出信号为第一控制信号Ic1。

第一执行单元23包括：继电器KM1，其第一端与电压比较器A的输出端耦接，其第二端接地，包括串联在三相线上的常闭触点K11，包括常开触点K12。热敏电阻NTC安装在智能控制器的外表面上，当智能控制器处的温度升高，热敏电阻NTC的阻值降低，热敏电阻NTC处的电压上升；当热敏电阻NTC处的电压高于电阻R10上的电压时，电压比较器A输出高电平，继电器KM1导通，常闭触点K11断开，三相线与信号采集电路1间断路。

同时，第一控制信号Ic1能够触发一个过热报警电路3。

过热报警电路3包括：继电器KM3，其第一端与相线A端耦接，包括常开触点K31；蜂鸣器H2，其第一端与继电器KM3耦接；指示灯LED2，其第一端与蜂鸣器H2的第二端耦接，其第二端与继电器KM1的常开触点K12的第一端耦接，继电器KM1的常开触点K12的第二端接地，继电器KM3的常开触点K31与继电器KM1的常开触点K12并联。

当热敏电阻NTC检测的温度升高，电压比较器A输出高电平（第一控制信号Ic1）时，继电器KM1的常开触点K12闭合，蜂鸣器H2响起，指示灯LED2发光起到报警作用；继电器KM3通电，常开触点K31闭合，继电器KM1断开后，过热报警电路3仍保持通路。

如图3所示，漏电保护电路4包括电磁检测单元41、触发单元42、第二执行单元43。电磁检测单元41检测三相线上的漏电电磁，并输出漏电检测信号Vs2；触发单元42接收漏电检测信号Vs2，并进行判断后输出第二控制信号Ic2；第二执行单元43接收第二控制信号Ic2，当漏电电磁超过限额后，断开三相线与信号采集电路1间的电路，当发生漏电或人体触电时，自动断开电源进行保护。

如图4，电磁检测单元41包括：套接在三相线外的磁环7，磁环7内穿过三相线和零线，磁环7上设有检测线圈8，检测线圈8包括正输出端和负输出端（即为漏电检测信号Vs2）；

限额触发单元42包括：电阻R7，其第一端与检测线圈8的正输出端耦接；电阻R4，其第一端与电阻R7的第二端耦接；晶闸管T2，其阳极与电阻R4的第二端耦接，其阴级与电阻R7的第二端耦接；电容C1，其阳极与晶闸管T2的栅极耦接，其阴极与电阻R7的第二端耦接；电阻R8，其第一端与检测线圈8的负输出端耦接，其第二端与晶闸管T2的栅极耦接；电阻R9，其两端分别与检测线圈8的正输出端和负输出端耦接。

第二执行单元43包括：继电器KM2，其输入端与三相线的相线A端耦接，包括串联在三相线上的常闭触点K21，包括常开触点K22，继电器KM2处的电流为第二控制信号Ic2；全波整流桥Q，其第一输入端与电磁铁线圈L的输出端耦接，其第二输入端与三相线的零线耦接，其输出负端与电阻R7的第二端耦接，全波整流桥Q包括八个二极管6，全波整流桥Q的每个桥臂上都串联有两个二极管6。电阻R1，其第一端与电磁铁线圈L的输入端耦接，其第二端与全波整流桥Q的第二输入端耦接；电阻R3，其第一端与全波整流桥Q的输出正端耦接，其第二端与电阻R4的第二端耦接；晶闸管T1，其阳极与电阻R3的第一端耦接，其阴极与晶闸管T2的阳极耦接；电阻R5，其第一端与晶闸管T1的栅极耦接，其第二端与晶闸管T2的阳极耦接；电阻R6，其第一端与晶闸管T1的栅极耦接；电容C2，其阳极与电阻R6的第二端耦接，其阴极与晶闸管T2的阴极耦接。

正常工作时，由于电阻R3和电阻R4的阻值很大，电路上的电流很小，不足以触发继电器KM2导通。当发生漏电或是有人触电时，三相线相线A端对地有漏电，穿过磁环7的三相线和零线的电流的矢量和不为零，检测线圈8的正负输出端产生感应电压。当感应电压超过了电容C1的反向电压时，晶闸管T2导通。由于电容C2预先有一定电压，在晶闸管T2导通后，电容C2就会经电阻R6、电阻R5、晶闸管T2放电，使电阻R5上产生电压，从而使晶闸管T1导通。此时电流经继电器KM2、全波整流桥Q、晶闸管T1、电阻R5、晶闸管T2、全波整流桥Q形成通路，继电器KM2导通，继电器KM2的常闭触点K21断开，三相线与信号采集电路1间断路。

同时，第二控制信号Ic2能够触发一个漏电报警电路5。漏电报警电路5包括：继电器KM4，其其第一端与相线A端耦接，包括常开触点K41；蜂鸣器H1，其第一端与继电器KM4耦接；指示灯LED1，其第一端与蜂鸣器H1的第二端耦接，其第二端与继电器KM2的常开触点K22的第一端耦接，继电器KM2的常开触点K22的第二端接地，继电器KM4的常开触点K41与继电器KM2的常开触点K22并联。

当继电器KM2导通时，常开触点K22闭合，漏电报警电路5接通，蜂鸣器H1通电响起，指示灯LED1发光起到报警作用；继电器KM4通电，常开触点K41闭合，继电器KM2断开后，漏电报警电路5仍保持通路。

实施例2：如图5，其与实施例1不同之处在于，包括开关SB1、开关SB2。开关SB1与继电器KM3串联，打开开关SB1就能断开过热报警电路3；开关SB2与继电器KM4串联，打开开关SB1就能断开漏电报警电路5。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种智能控制器，包括用于接收和调整电网信号的信号采集电路(1)，其特征是：还包括

过热保护电路(2)，与三相线耦接，用于检测智能控制器的温度，并输出相应的第一控制信号Ic1，第一控制信号Ic1控制三相线的通断；

过热报警电路(3)，与过热检测电路耦接，并响应于第一控制信号Ic1指示过热报警；

漏电保护电路(4)，与三相线耦接，用于检测三相线漏电电磁，并输出相应的第二控制信号Ic2，第二控制信号Ic2控制三相线的通断；

漏电报警电路(5)，与过热检测电路耦接，并响应于第二控制信号Ic2指示漏电报警。

2.根据权利要求1所述的智能控制器，其特征是：所述过热保护电路(2)包括温度检测单元(21)、比较单元(22)、第一执行单元(23)；

温度检测单元(21)用于检测安装处的温度，并输出相应的温度检测信号Vs1；

比较单元(22)接收温度检测信号Vs1且与基准电压进行比较，并输出第一控制信号Ic1；

第一执行单元(23)响应于第一控制信号Ic1并控制三相线的通断。

3.根据权利要求2所述的智能控制器，其特征是：

所述温度检测单元(21)包括

热敏电阻NTC，其第一端耦接高电平，

电阻R2，其第一端与热敏电阻NTC的第二端耦接，其第二端接地；

比较单元(22)包括

电压比较器A，其反向输入端连接基准电压，其同向输入端与热敏电阻NTC的第二端耦接，

第一执行单元(23)包括

继电器KM1，其第一端与电压比较器A的输出端耦接，其第二端接地，包括串联在三相线上的常闭触点K11。

4.根据权利要求3所述的智能控制器，其特征是：所述过热报警电路(3)接收第一控制信号Ic1，过热报警电路(3)包括

继电器KM3，其第一端与相线A端耦接；

蜂鸣器H2，其第一端与继电器KM3的第二端耦接；

指示灯LED2，其第一端与蜂鸣器H2的第二端耦接，其第二端与继电器KM1的常开触点K12的第一端耦接，继电器KM1的常开触点K12的第二端接地，继电器KM3的常开触点K31与继电器KM1的常开触点K12并联。

5.根据权利要求4所述的智能控制器，其特征是：包括开关SB1，开关SB1与继电器KM3串联。

6.根据权利要求1所述的智能控制器，其特征是：所述漏电保护电路(4)包括电磁检测单元(41)、触发单元(42)、第二执行单元(43)；

电磁检测单元(41)用于检测三相线处的漏电电磁，并输出相应的漏电检测信号Vs2,触发单元(42)接收漏电检测信号并输出第二控制信号Ic2；

第二执行单元(43)响应于第二控制信号Ic2并控制三相线的通断。

7.根据权利要求6所述的智能控制器，其特征是：

所述电磁检测单元(41)包括套接在三相线外的磁环(7)，磁环(7)上设有检测线圈(8)；

所述限额触发单元(42)包括

电阻R7，其第一端与检测线圈(8)的正输出端耦接；

电阻R4，其第一端与电阻R7的第二端耦接；

晶闸管T2，其阳极与电阻R4的第二端耦接，其阴级与电阻R7的第二端耦接；

电容C1，其阳极与晶闸管T2的栅极耦接，其阴极与电阻R7的第二端耦接；

电阻R8，其第一端与检测线圈(8)的负输出端耦接，其第二端与晶闸管T2的栅极耦接；

电阻R9，其两端分别与检测线圈(8)的正输出端和负输出端耦接；

所述控制执行单元包括

继电器KM2，其输入端与三相线的相线A端耦接，包括串联在三相线上的常闭触点K21；

全波整流桥Q，其第一输入端与电磁铁线圈L的输出端耦接，其第二输入端与三相线的零线耦接，其输出负端与电阻R7的第二端耦接；

电阻R1，其第一端与电磁铁线圈L的输入端耦接，其第二端与全波整流桥Q的第二输入端耦接；

电阻R3，其第一端与全波整流桥Q的输出正端耦接，其第二端与电阻R4的第二端耦接；

晶闸管T1，其阳极与电阻R3的第一端耦接，其阴极与晶闸管T2的阳极耦接；

电阻R5，其第一端与晶闸管T1的栅极耦接，其第二端与晶闸管T2的阳极耦接；

电阻R6，其第一端与晶闸管T1的栅极耦接；

电容C2，其阳极与电阻R6的第二端耦接，其阴极与晶闸管T2的阴极耦接。

8.根据权利要求7所述的智能控制器，其特征是：所述漏电报警电路(5)接收第二控制信号Ic2，漏电报警电路(5)包括

蜂鸣器H1，其第一端与相线A端耦接；

指示灯LED1，其第一端与蜂鸣器H1的第二端耦接，其第二端与继电器KM2的常开触点K22的第一端耦接，继电器KM2的常开触点K22的第二端接地。

9.根据权利要求8所述的智能控制器，其特征是：包括开关SB2，开关SB2与继电器KM4串联。

10.根据权利要求7所述的智能控制器，其特征是：所述全波整流桥Q包括八个二极管(6)，全波整流桥Q的每个桥臂上都串联有两个二极管(6)。