CN211352016U - 一种基于wifi的直流高压发生器装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于WIFI的直流高压发生器装置，包括WIFI模块、微处理器、升压模块和信号采样模块，所述WIFI模块的接收端用于与终端设备无线连接，以接收终端设备的控制指令，所述WIFI模块的输出端与微处理器通过串口连接，用以将接收的控制指令发送给微处理器，所述微处理器还与升压模块的输入端通过串口连接，用以根据所述控制指令向升压模块发送驱动电压，驱动所述升压模块工作，所述信号采样模块的输入端与升压模块的输出端连接，用以采集升压模块的输出电压和电流，所述微处理器还与信号采样模块的输出端通过串口连接，用以获取信号采样模块采集的输出电压和电流，将采集的输出电压和电流通过WIFI模块传输给终端设备，并在出现过压或过流时，切断所述驱动电压。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力行业的直流高压发生器，具体涉及一种基于WIFI 的直流高压发生器装置。
背景技术
目前电力行业直流发生器普遍采用手动控制调压电路的方法进行直流电压输出，同时安装电压表头和电流表头来对输出直流电压和电流进行显示。这种控制升压完全靠人工控制，对操作人员要求较高，而且升压速度慢，各种保护均不够完善。
实用新型内容
鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本实用新型实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种智能家居集控器及其组网系统，具体方案如下：
一种基于WIFI的直流高压发生器装置，所述装置包括WIFI模块、微处理器、升压模块和信号采样模块，所述WIFI模块的接收端用于与终端设备无线连接，以接收终端设备的控制指令，所述WIFI模块的输出端与微处理器通过串口连接，用以将接收的控制指令发送给微处理器，所述微处理器还与升压模块的输入端通过串口连接，用以根据所述控制指令向升压模块发送驱动电压，驱动所述升压模块工作，所述信号采样模块的输入端与升压模块的输出端连接，用以采集升压模块的输出电压和电流，所述微处理器还与信号采样模块的输出端通过串口连接，用以获取信号采样模块采集的输出电压和电流，将采集的输出电压和电流通过WIFI模块传输给终端设备，并在出现过压或过流时，切断所述驱动电压。
进一步地，所述微处理器为EP4CE10F17C8微控制芯片。
进一步地，所述装置还包括用于进行显示及进行人机操作的人机交互模块，所述人机交互模块的输出端与微处理器通过串口连接，用以向微处理器发送人机操作指令和显示微处理器获取的输出电压和电流。
进一步地，所述装置还包括功能保护模块，所述微处理器通过功能保护模块与升压模块串口连接，用以在过压或过流时，向功能保护模块发送切断信号，功能保护模块通过所述切断信号切断所述驱动电压。
进一步地，所述信号采样模块的输出端通过功能保护模块与微处理器串口连接，用以将采集的输出电压或电流发送给功能保护模块，通过功能保护模块判断是否过压或过流，并在过压或过流时向微处理器发送过压或过流保护信号。
进一步地，所述人机交互模块包括HT1621B液晶驱动芯片和液晶显示屏，所述液晶显示屏通过HT1621B液晶驱动芯片与微处理器串口连接。
进一步地，所述WIFI模块为ESP8266无线模块。
进一步地，所述升压模块包括用于对输入电压进行升压的高频升压变压器和用于将高频升压变压器输出的电压进行升压的倍压电路，所述高频升压变压器的一个输入端接15V的输入电压，另一个输入端接入所述驱动电压。
进一步地，所述信号采样模块包括电压采样电路、电流采样电路和模数转换电路，所述升压模块的输入端串接有电流采样电阻，输出端串接有电压采样电阻，所述电压采样电路的两个输入端子分别与电压采样电阻的两端连接，所述电流采样电路的两个输入端子分别与电流采样电阻的两端连接，所述电压采样电路和电流采样电路的输出端均与所述模数转换电路的输入端连接，用以将采集的电压和电流信号转换成数字信号，所述模数转换电路的输入端与所述微处理器通过串口连接，用以将转换后的数字信号传输给微处理器。
进一步地，所述模数转换电路为AD7705芯片。
本实用新型具有以下有益效果：
1.采用WIFI作为接入方式，应用广泛，操作简单，可以用手机、平板、无线路由器等所有具备无线联网功能的终端接入设备并对直流高压发生器装置进行控制。
2.基于低功耗WIFI连接方式，入网后传输距离远。
3.可以接入以太网，实现测量数据共享，并且可以超远程控制。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的直流高压发生器装置电路模块图；
图2为本实用新型实施例提供的另一种直流高压发生器装置电路模块图；
图3为本实用新型实施例提供的功能保护模块的电路原理图；
图4为本实用新型实施例提供的功能保护模块与微处理器之间的主回路控制原理图；
图5为本实用新型实施例提供微处理器与功能保护模块连接的部分引脚图；
图6为本实用新型实施例提供的人机交互模块的电路原理图；
图7为本实用新型实施例提供的WIFI模块的电路原理图；
图8为本实用新型实施例提供的升压模块的电路原理图；
图9为本实用新型实施例提供的信号采样模块电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供一种基于WIFI的直流高压发生器装置，所述装置包括WIFI模块、微处理器、升压模块和信号采样模块，所述WIFI 模块的接收端用于与终端设备无线连接，以接收终端设备的控制指令，所述 WIFI模块的输出端与微处理器通过串口连接，用以将接收的控制指令发送给微处理器，所述微处理器还与升压模块的输入端通过串口连接，用以根据所述控制指令向升压模块发送驱动电压，驱动所述升压模块工作，所述信号采样模块的输入端与升压模块的输出端连接，用以采集升压模块的输出电压和电流，所述微处理器还与信号采样模块的输出端通过串口连接，用以获取信号采样模块采集的输出电压和电流，将采集的输出电压和电流通过WIFI 模块传输给终端设备，并在出现过压或过流时，切断所述驱动电压，可通过预先在微处理器中设置电压或电流阈值，获取到输出电压和电流后，通过与预设的电压或电流阈值比较判断是否过压或过流。
本实用新型采用WIFI作为接入方式，应用广泛，操作简单，可以用手机、平板、无线路由器等所有具备无线联网功能的终端接入设备并对直流高压发生器装置进行控制，基于低功耗WIFI连接方式，入网后传输距离远，可以接入以太网，实现测量数据共享，并且可以超远程控制。
优选地，所述微处理器为EP4CE10F17C8微控制芯片，该芯片据能够提供10320个Les，集成了2个时钟锁相环、8个用户IOBANK等功能，数据处理苏丽可以高达200Mbps，大大提升了设备整体处理速度算法。
优选地，如图2所示，所述装置还包括功能保护模块，所述微处理器通过功能保护模块与升压模块串口连接，并通过功能保护模块向升压模块发送驱动电压，并在过压或过流时，向功能保护模块发送切断信号，功能保护模块通过所述切断信号切断所述驱动电压；所述信号采样模块的输出端通过功能保护模块与微处理器串口连接，用以将采集的输出电压或电流发送给功能保护模块，通过功能保护模块判断是否过压或过流，并在过压或过流时向微处理器发送过压或过流保护信号。
功能保护模块的电路原理图如图3-5所示，图中，相同的网络名称表示两信号线相连接，其中VOUT为输出驱动电压，当输出电流过大，或者出现短路的情况下，电阻R48或者电阻R54上会有大电流流过，其两端电压会升高，Q23或者Q24两个三极管会有一个导通，此时光耦U8或者U10会有一个导通，所以三极管Q18导通，光耦U8中的光耦开关电路D11的过流保护二极管会亮起，电压由高电平变为低电平同时会发送保护信号到微处理器，微处理器检测到该低电平后，会从其CTRL脚输出作为切断信号的电平来驱动光耦开关电路D12，光耦开关电路D12导通后继电器K1会吸合，其常闭触点SW2会把VOUT的输出切断。
优选地，所述装置还包括用于进行显示及进行人机操作的人机交互模块，所述人机交互模块的输出端与微处理器通过串口连接，用以向微处理器发送人机操作指令和显示微处理器获取的输出电压和电流，另外，在出现过压或过流时，可通过人机交互模块显示过压或过流的告警信息，或者通过 WIFI模块向终端设备发送告警信息。
优选地，所述人机交互模块包括HT1621B液晶驱动芯片和液晶显示屏，所述液晶显示屏的串口P1与HT1621B液晶驱动芯片串口连接，HT1621B 液晶驱动芯片与微处理器串口连接，具体原理图如图6所示，图中，相同的网络名称表示两信号线相连接，例如HT1621B液晶驱动芯片的信号线LCD RD2和EP4CE10F17C8微控制芯片的信号线LCDRD2连接。
优选地，所述WIFI模块为ESP8266无线模块，WIFI模块的电路原理图如图7所示，J4为ESP8266无线模块的串口，图中，相同的网络名称表示两信号线相连接，如EP4CE10F17C8微控制芯片的ISPRXD和ISPTXD 信号线分别和WIFI模块ISPRXD、ISPTXD信号线连接，通过串口AT指令对WIFI模块进行操作；同时通过BUSY引脚来判断WIFI模块是否为忙碌状态；+12V以及DGND为WIFI模块提供电源。
优选地，所述升压模块包括用于对输入电压进行升压的高频升压变压器和用于将高频升压变压器输出的电压进行升压的倍压电路，所述高频升压变压器的一个输入端接15V的输入电压，另一个输入端接入所述驱动电压，具体电路原理图如图8所示，驱动电压VOUT为频率为27kHz的高频脉动直流信号，驱动高频升压变压器，高频升压变压器的输出电压为8kV，通过8 倍压后，把电压升到60kV，然后进行输出。
优选地，所述信号采样模块包括电压采样电路、电流采样电路和模数转换电路，所述升压模块的输入端串接有电流采样电阻，输出端串接有电压采样电阻，所述电压采样电路的两个输入端子分别与电压采样电阻的两端连接，所述电流采样电路的两个输入端子分别与电流采样电阻的两端连接，所述电压采样电路和电流采样电路的输出端均与所述模数转换电路的输入端连接，用以将采集的电压和电流信号转换成数字信号，所述模数转换电路的输入端与所述微处理器通过串口连接，用以将转换后的数字信号传输给微处理器，其中，所述模数转换电路为AD7705芯片，具体电路原理图如图9所示，J3和J5分别为电压采样电路和电流采样电路的输入端，J3的两个输入端子分别与电压采样电阻的两端连接，采集升压模块的输出电压，并通过电容C16和C17滤波后送入模数转换芯片AD7705，J5的两个输入端子分别与电流采样电阻的两端连接，并通过电容C19和C20滤波后送入模数转换芯片AD7705，其中REF192为高精度基准电压提供芯片，AD7705通过DIN、 DOUT、DRDY、SCLK引脚和微处理器连接，微处理器实时不间断对模数转换芯片AD7705进行读取电压和电流的数值。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于WIFI的直流高压发生器装置，其特征在于，所述装置包括WIFI模块、微处理器、升压模块和信号采样模块，所述WIFI模块的接收端用于与终端设备无线连接，以接收终端设备的控制指令，所述WIFI模块的输出端与微处理器通过串口连接，用以将接收的控制指令发送给微处理器，所述微处理器还与升压模块的输入端通过串口连接，用以根据所述控制指令向升压模块发送驱动电压，驱动所述升压模块工作，所述信号采样模块的输入端与升压模块的输出端连接，用以采集升压模块的输出电压和电流，所述微处理器还与信号采样模块的输出端通过串口连接，用以获取信号采样模块采集的输出电压和电流，将采集的输出电压和电流通过WIFI模块传输给终端设备，并在出现过压或过流时，切断所述驱动电压。
2.根据权利要求1所述的基于WIFI的直流高压发生器装置，其特征在于，所述微处理器为EP4CE10F17C8微控制芯片。
3.根据权利要求1所述的基于WIFI的直流高压发生器装置，其特征在于，所述装置还包括用于进行显示及进行人机操作的人机交互模块，所述人机交互模块的输出端与微处理器通过串口连接，用以向微处理器发送人机操作指令和显示微处理器获取的输出电压和电流。
4.根据权利要求1所述的基于WIFI的直流高压发生器装置，其特征在于，所述装置还包括功能保护模块，所述微处理器通过功能保护模块与升压模块串口连接，用以在过压或过流时，向功能保护模块发送切断信号，功能保护模块通过所述切断信号切断所述驱动电压。
5.根据权利要求4所述的基于WIFI的直流高压发生器装置，其特征在于，所述信号采样模块的输出端通过功能保护模块与微处理器串口连接，用以将采集的输出电压或电流发送给功能保护模块，通过功能保护模块判断是否过压或过流，并在过压或过流时向微处理器发送过压或过流保护信号。
6.根据权利要求3所述的基于WIFI的直流高压发生器装置，其特征在于，所述人机交互模块包括HT1621B液晶驱动芯片和液晶显示屏，所述液晶显示屏通过HT1621B液晶驱动芯片与微处理器串口连接。
7.根据权利要求1所述的基于WIFI的直流高压发生器装置，其特征在于，所述WIFI模块为ESP8266无线模块。
8.根据权利要求1所述的基于WIFI的直流高压发生器装置，其特征在于，所述升压模块包括用于对输入电压进行升压的高频升压变压器和用于将高频升压变压器输出的电压进行升压的倍压电路，所述高频升压变压器的一个输入端接15V的输入电压，另一个输入端接入所述驱动电压。
9.根据权利要求1所述的基于WIFI的直流高压发生器装置，其特征在于，所述信号采样模块包括电压采样电路、电流采样电路和模数转换电路，所述升压模块的输入端串接有电流采样电阻，输出端串接有电压采样电阻，所述电压采样电路的两个输入端子分别与电压采样电阻的两端连接，所述电流采样电路的两个输入端子分别与电流采样电阻的两端连接，所述电压采样电路和电流采样电路的输出端均与所述模数转换电路的输入端连接，用以将采集的电压和电流信号转换成数字信号，所述模数转换电路的输入端与所述微处理器通过串口连接，用以将转换后的数字信号传输给微处理器。
10.根据权利要求9所述的基于WIFI的直流高压发生器装置，其特征在于，所述模数转换电路为AD7705芯片。
Priority Applications (1)
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| CN201922359777.8U CN211352016U (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种基于wifi的直流高压发生器装置 |
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Family Applications (1)
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2019
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