CN207717904U - 一种基于超级电容的增强型交流掉电告警电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于超级电容的增强型交流掉电告警电路，以一端连接ACL，另一端接地串联的二极管D1、电阻R1、光耦U1A采样信号，AC/DC电源模块P1输出端一路串联电阻R2、指示灯LED1，通过指示灯LED1指示工作正常，另一路连接二极管D2、电阻R3和超级电容模组，电阻R4、二极管D3、三极管Q3和光耦U1B构成控制PMOS管Q1电路，电阻R6、指示灯LED2构成故障指示，开关K1、继电器K2通过触点的切换表述交流工作的正常和异常。本实用新型所有操作均在弱电侧进行，操作安全，指示灯和输出开关量信号一同判定交流是否掉电，一目了然，超级电容模组保证测试继电器K2输出信号COM与NO和NC端的通断，为检修工作提供极大便利。

Description

一种基于超级电容的增强型交流掉电告警电路

技术领域

本实用新型涉及一种掉电告警电路，尤其涉及一种基于超级电容的增强型交流掉电告警电路。

背景技术

在很多电力配电环节，交流掉电告警信号必不可少。一方面，该信号可以提供给各类配电终端，为终端内部控制单元停电策略判断提供依据；另一方面，该信号也可作为现场检修人员的重要参照信号，用以排查配电线路故障。然而，现有的交流掉电信号存在一定的不足，主要体现在两点：

1）掉电信号持续时间短。交流掉电后，随着直流备用电源系统的能量的损耗，配电终端在维持很短的时间后进入完全失电状态，通常约为2min～15min，关键配电节点可达2h左右。实际运维过程中，待检修工作人员抵达现场时，无法通过现场已有终端设备直接获取交流掉电信号，还得借助检修设备进一步核实是否掉电。

2）掉电信号获取相对复杂。在掉电巡检过程中获取并确认掉电信号，不仅需要现场人员熟悉各类终端信号定义，还需要现场人员通过多重检测来核实线路掉电情况，相对而言，信号获取略显复杂。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种信号维持时间长，检测简单，操作安全的基于超级电容的增强型交流掉电告警电路。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术手段是：一种基于超级电容的增强型交流掉电告警电路，包括连接在交流L端子上的二极管D1的正极，二级管D1的负极串联电阻R1、光耦U1A，光耦U1A负极接地；连接交流L端子和N端子的AC/DC电源模块P1，其输出端连接电阻R2和二极管D2的正极，电阻R2另一端连接指示灯LED1，指示灯LED1的另一端接地，二极管D2的负极连接电阻R3，电阻R3的另一端连接超级电容模组的正极，电阻R4、R5、电容C1的一端，以及PMOS管Q1的S端，电阻R5、电容C1的另一端连接PMOS管Q1的G端，电阻R4的另一端连接光耦U1B的C极和二极管D3的正极，超级电容模组的负极、光耦U1B的E极接地，二极管D3的负极接三极管Q3的基极，三极管Q3的C极连接PMOS管Q1的G端，三极管Q3的E极接地，PMOS管Q1的D端连接电阻R6和开关K1，电阻R6的另一端连接LED2正极，LED2负极接地，开关K1的另一端连接继电器K2的控制线圈一端，继电器K2的控制线圈的另一端接地，继电器K2的动触点接COM端子，常闭触点接NC端子，常开触点接NO端子。

进一步的，所述超级电容模组由超级电容SC1和SC2串联组成。

本实用新型的有益效果是：

1）操作安全。无需直接检测交流L和N是否有电，所有操作均在弱电侧进行，而弱电侧与强电测通过AC/DC隔离电源模块和光耦进行了有效隔离，可保证操作人员安全。

2）检测简单。可通过指示灯和输出开关量信号一同判定交流是否掉电。LED指示灯一目了然，同时仅需要使用简单的万用表检测输出继电器K2的COM与NO和NC端的通断即可判别交流是否掉电。

3）信号维持时间长。当交流掉电后，超级电容模组支持LED2点亮，由于LED灯功耗极低，故可维持较长的时间。当检修人员抵达现场时，超级电容模组仍然储存足够电量，接通手动开关K1，测试继电器K2输出信号COM与与NO和NC端的通断即可轻松判别交流是否掉电，为检修工作提供极大便利。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的阐述。

图1 为本实用新型电路示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于超级电容的增强型交流掉电告警电路，包括连接在交流L端子上的二极管D1的正极，二级管D1的负极串联电阻R1、光耦U1A，光耦U1A负极接地；连接交流L端子和N端子的AC/DC电源模块P1，其输出端连接电阻R2和二极管D2的正极，电阻R2另一端连接指示灯LED1，指示灯LED1的另一端接地，二极管D2的负极连接电阻R3，电阻R3的另一端连接超级电容模组的正极，电阻R4、R5、电容C1的一端，以及PMOS管Q1的S端，电阻R5、电容C1的另一端连接PMOS管Q1的G端，电阻R4的另一端连接光耦U1B的C极和二极管D3的正极，超级电容模组的负极、光耦U1B的E极接地，二极管D3的负极接三极管Q3的基极，三极管Q3的C极连接PMOS管Q1的G端，三极管Q3的E极接地，PMOS管Q1的D端连接电阻R6和开关K1，电阻R6的另一端连接LED2正极，LED2负极接地，开关K1的另一端连接继电器K2的控制线圈一端，继电器K2的控制线圈的另一端接地，继电器K2的动触点接COM端子，常闭触点接NC端子，常开触点接NO端子。

所述超级电容模组由超级电容SC1和SC2串联组成。

电路工作原理：

当交流正常时，AC/DC电源模块P1输出6V正常，LED1指示灯点亮，表示交流正常。SC1和SC2构成的超级电容模组通过D2、R3进行限流充电。光耦U1A内部LED通过ACL线上的D1、R1半波整流和限流点亮，U1B内光敏三极管接受U1A的LED光照而导通，进而NPN晶体管Q2关断，p-MOS管Q1的栅极G和源极S保持同电位，故Q1关断，进而LED2熄灭，继电器K2触点处于常闭端，即COM端与NC端导通，同样表示交流工作正常。

当交流掉电时，AC/DC模块P1停止工作，LED1指示灯熄灭，表示交流掉电。SC1和SC2构成的超级电容模组以完成饱和充电。光耦U1A内部LED失电熄灭，U1B内光敏三极管无法接受U1A的LED光照而关断，进而NPN晶体管Q2导通，将p-MOS管Q1的栅极G拉到低电平，这样，Q1源极S和栅极G施加正向驱动电压，故Q1导通，进而LED2点亮。当需要检测交流状态时，接通开关K1，继电器K2线圈加电，触点切换到常开端，即COM端与NO端导通，同样表示交流掉电。

本实用新型的优点是：

1）操作安全。无需直接检测交流L和N是否有电，所有操作均在弱电侧进行，而弱电侧与强电测通过AC/DC隔离电源模块和光耦进行了有效隔离，可保证操作人员安全。

2）检测简单。可通过指示灯和输出开关量信号一同判定交流是否掉电。LED指示灯一目了然，同时仅需要使用简单的万用表检测输出继电器K2的COM与NO和NC端的通断即可判别交流是否掉电。

3）信号维持时间长。当交流掉电后，超级电容模组支持LED2点亮，由于LED灯功耗极低，故可维持较长的时间。当检修人员抵达现场时，超级电容模组仍然储存足够电量，接通手动开关K1，测试继电器K2输出信号COM与与NO和NC端的通断即可轻松判别交流是否掉电，为检修工作提供极大便利。

本领域普通技术人员可以理解：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 (2)

1.一种基于超级电容的增强型交流掉电告警电路，其特征在于：包括连接在交流L端子上的二极管D1的正极，二级管D1的负极串联电阻R1、光耦U1A，光耦U1A负极接地；连接交流L端子和N端子的AC/DC电源模块P1，其输出端连接电阻R2和二极管D2的正极，电阻R2另一端连接指示灯LED1，指示灯LED1的另一端接地，二极管D2的负极连接电阻R3，电阻R3的另一端连接超级电容模组的正极，电阻R4、R5、电容C1的一端，以及PMOS管Q1的S端，电阻R5、电容C1的另一端连接PMOS管Q1的G端，电阻R4的另一端连接光耦U1B的C极和二极管D3的正极，超级电容模组的负极、光耦U1B的E极接地，二极管D3的负极接三极管Q3的基极，三极管Q3的C极连接PMOS管Q1的G端，三极管Q3的E极接地，PMOS管Q1的D端连接电阻R6和开关K1，电阻R6的另一端连接LED2正极，LED2负极接地，开关K1的另一端连接继电器K2的控制线圈一端，继电器K2的控制线圈的另一端接地，继电器K2的动触点接COM端子，常闭触点接NC端子，常开触点接NO端子。

2.根据权利要求1所述的基于超级电容的增强型交流掉电告警电路，其特征在于：所述超级电容模组由超级电容SC1和SC2串联组成。