CN207318573U - 一种用于220v电源线的毫安级电流检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电流检测领域，提出了一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置，包括电源模块、继电器、发光二极管D1、光敏器件D2、控制开关和电阻R，发光二极管和光敏器件D2设置在密封的壳体内，光敏器件D2用于接收发光二极管D1发出的光，发光二极管的两端与220V电源线的两个接线点分别连接，继电器的常闭触点与发光二极管D1并联，光敏器件D2的集电极与电源模块的输入正极连接，光敏器件D2的发射极与电阻R的一端连接，电阻R的另一端接地，电阻R的两端为电流检测装置的输出两端，继电器的线圈的一端经控制开关与电源模块的正极连接，另一端接地。本实用新型结构简单，可以广泛应用于220V电源线的毫安级电流检测。

Description

一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置

技术领域

本实用新型涉及电流检测领域，具体涉及一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置。

背景技术

随着绿色节能环保理念的推广，智能家居和智能插座、智能电源连接器，需要实时测量用电设备的功耗情况；但是当用电设备进入低功耗状态时，毫安（甚至微安）电流的检测，却难以低成本实现。现有技术中，220V交流电源线上的电流检测，一般使用“霍尔互感器”，但其检测毫安（mA）级电流，非常困难。霍尔传感器的输出交流波形，幅值非常小，通过整流电路时，由于整流二极管的导通压降，导致信号衰减比例很大，最终直流输出电压非常小，甚至为零，难以有效检测。另一方面，也可以通过特殊组合放大电路来对220V交流电源线上的毫安级电流进行检测，虽然可以检测到这种毫安电流，但制作成本比较高。因此，需要提出一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置，包括电源模块、继电器、发光二极管D1、光敏器件D2、控制开关和电阻R，所述发光二极管D1和所述光敏器件D2设置在密封的壳体内，所述光敏器件D2用于接收所述发光二极管D1发出的光，所述发光二极管的两端与220V电源线的两个接线点分别连接，所述继电器的常闭触点与所述发光二极管D1并联，所述光敏器件D2的集电极与电源模块的输入正极连接，所述光敏器件D2的发射极与电阻R的一端连接，电阻R的另一端接地，所述电阻R的两端为所述电流检测装置的输出两端，所述继电器的线圈的一端经所述控制开关与电源模块的正极连接，另一端接地。

所述控制开关为拨动开关。

所述的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置，还包括控制模块，所述控制开关为MOS开关管或三极管，所述MOS开关管或三极管的基极与控制模块连接，所述MOS开关管或三极管的集电极与所述电源模块的输出正极连接，所述MOS开关管或三极管的发射极与所述继电器的线圈的一端连接。

所述的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置，还包括封闭的外壳，所述电源模块、继电器、发光二极管D1、光敏器件D2、控制开关和电阻R设置在所述外壳内，所述外壳上设置有待测电流连接接口、控制信号输入接口、和检测信号输出接口，所述发光二极管D1的两端通过所述待测电流连接接口与220V电源线的两个接线点分别连接，所述MOS开关管或三极管的基极通过所述控制信号输入接口与控制模块连接，所述电阻R两端输出的检测信号通过所述检测信号输出接口输出到外部检测单元。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型仅包括电源模块、继电器、发光二极管D1、光敏器件D2、控制开关和电阻R，其结构简单，可以实现220V交流电源线上的毫安级电流检测，此外，通过控制模块控制MOS开关管或三极管的通断，可以实现毫安级电流检测的自动控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置的电路结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置的电路结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置的外形结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本发明提出了一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置，包括电源模块、继电器K1、发光二极管D1、光敏器件D2、控制开关K和电阻R，L_1， L_2分别是220VAC的“火线”（电源线），所述发光二极管D1的和所述光敏器件D2设置在密封的壳体内，所述光敏器件D2用于接收所述发光二极管D1发出的光，所述发光二极管的两端与220V电源线的两个接线点分别连接，所述继电器的常闭触点与所述发光二极管D1并联，所述光敏器件D2的集电极与电源模块的输入正极连接，所述光敏器件D2的发射极与电阻R的一端连接，电阻R的另一端接地，所述电阻R的两端为所述电流检测装置的输出两端，所述继电器K的线圈的一端经所述控制开关与电源模块的正极连接，另一端接地。

本实用新型的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置的工作原理为：当所述控制开关闭合时，继电器K的线圈接通电源，继电器K1的常闭触点断开，发光二极管D1接入L_1和 L_2之间的220V交流电源线的电路中，电源线中的毫安级电流i1的正半周期内，发光二极管D1发光，这里的“正半周期”是相对D1的方向而言。光敏器件D2检测到D1发出的“光”，并将这种光电转换，在电源模块的工作电压VCC（+5V）的存在下，转为自己的“电流i2”（直流），直流电流i2的存在，施加到电阻R上，将产生输出电压“Vout”，电阻R两端的电压与220V交流电源线的电路中的电流相关，因此，电阻R的两端为所述电流检测装置的输出两端，通过测量电阻R两端的电压，可以得到220V交流电源线的电路中的毫安级电流。其中，电压Vout和电流i1之间，存在一种稳定非线性对应函数关系。现实中，由于这种非线性函数，不易快速计算；可以通过有限数据点的标定，得出二者之间的对应数值；然后通过差值计算量程内输出Vout所对应的输入i1。如表1所示，为通过本实用新型的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置测量得到的数据，其中，模拟负载为连接在所述电阻R两端的负载的电阻值。

表1 测试数据表

具体地，所述控制开关可以为拨动开关。

此外，如图2所示，在本实用新型的另一实施例中，所述控制开关还可以为三极管D3，所述的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置，还可以包括控制模块，所述三极管D3的基极与控制模块连接，所述三极管D3的集电极与所述电源模块的输出正极连接，所述三极管D3的发射极与所述继电器的线圈的一端连接。当所述控制模块输出高电平给所述三极管D3的基极时，三极管的集电极与发射极之间导通，继电器K的线圈得电，其常闭触点断开，发光二极管D1接入电路，该检测装置开始工作。因此，通过控制模块来控制，可以实现本实用新型的检测装置的工作过程的自动化控制。此外，本实施例中，三极管D3也可以由MOS开关管代替。

进一步地，如图3所示，本实用新型另一实施例提出的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置，还可以包括封闭的外壳，所述电源模块、继电器、发光二极管D1、光敏器件D2、控制开关和电阻R设置在所述外壳内，所述外壳上设置有待测电流连接接口I1、控制信号输入接口I2、和检测信号输出接口I3，所述发光二极管D1的两端通过所述待测电流连接接口I1与220V电源线的两个接线点分别连接，所述MOS开关管或三极管的基极通过所述控制信号输入接口I2与控制模块连接，所述电阻R两端输出的检测信号通过所述检测信号输出接口I3输出到外部检测单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置，其特征在于，包括电源模块、继电器、发光二极管D1、光敏器件D2、控制开关和电阻R，所述发光二极管D1和所述光敏器件D2设置在密封的壳体内，所述光敏器件D2用于接收所述发光二极管D1发出的光，所述发光二极管的两端与220V电源线的两个接线点分别连接，所述继电器的常闭触点与所述发光二极管D1并联，所述光敏器件D2的集电极与电源模块的输入正极连接，所述光敏器件D2的发射极与电阻R的一端连接，电阻R的另一端接地，所述电阻R的两端为所述电流检测装置的输出两端，所述继电器的线圈的一端经所述控制开关与电源模块的正极连接，另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置，其特征在于，所述控制开关为拨动开关。

3.根据权利要求1所述的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置，其特征在于，还包括控制模块，所述控制开关为MOS开关管或三极管，所述MOS开关管或三极管的基极与控制模块连接，所述MOS开关管或三极管的集电极与所述电源模块的输出正极连接，所述MOS开关管或三极管的发射极与所述继电器的线圈的一端连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于220V电源线的毫安级电流检测装置，其特征在于，还包括封闭的外壳，所述电源模块、继电器、发光二极管D1、光敏器件D2、控制开关和电阻R设置在所述外壳内，所述外壳上设置有待测电流连接接口、控制信号输入接口、和检测信号输出接口，所述发光二极管D1的两端通过所述待测电流连接接口与220V电源线的两个接线点分别连接，所述MOS开关管或三极管的基极通过所述控制信号输入接口与控制模块连接，所述电阻R两端输出的检测信号通过所述检测信号输出接口输出到外部检测单元。