CN211628046U - 配电开关监控终端的数字信号采集电路 - Google Patents
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Abstract
配电开关监控终端的数字信号采集电路，包括：依次连接的干扰抑制电路、RC滤波电路、降压限流电路及光耦；所述干扰抑制电路与遥信信号的输入端相连，所述光耦将信号转换后输出至配电开关监控终端的主控芯片。本实用新型的数字信号采集电路，通过干扰抑制电路及RC滤波电路对遥信信号进行一阶干扰抑制和二阶ESD防护后，实现了干扰抑制和滤波，避免使用环境中ESD对输入信号的干扰，再通过光耦实现光电隔离后，将遥信信号转换为配电开关监控终端的主控该芯片能识别的信号，既满足了配电开关监控终端对电力设备状态进行信号采集的需求，又能把外部干扰信号进行有效抑制和隔离。
Description
技术领域
本实用新型属于电子电路技术领域，具体涉及一种配电开关监控终端的数字信号采集电路。
背景技术
配电开关监控终端(简称FTU)是配电网上使用的一种自动化设备，具有遥控、遥测、遥信，故障检测功能。配电开关监控终端可以通过遥信信号的变化获取电力设备的状态，对电力设备进行实时监测和管理。遥信信号包括设备的位置信号、故障信号、开始信号、停止信号、保护装置动作信号等，一般采用24V电压的数字信号进行传输。而配电开关监控终端所用的主控芯片一般为5V电压系统，因此在信号采集时需要进行信号转换。而遥信信号的传输线路环境复杂，存在较多的干扰源，在信号采集过程中如何能在信号转换的同时对外部干扰信号进行有效抑制和隔离是保障配电开关监控终端安全稳定运行的关键。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于配电开关监控终端的数字信号采集电路，可以将遥信信号转换为主控芯片能识别的信号，并可实现对外部干扰信号的抑制和隔离。
为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：
配电开关监控终端的数字信号采集电路，包括：依次连接的干扰抑制电路、RC滤波电路、降压限流电路及光耦；所述干扰抑制电路与遥信信号的输入端相连，所述光耦将信号转换后输出至配电开关监控终端的主控芯片。
更具体的，所述干扰抑制电路包括第一电容及与所述第一电容并联的瞬变抑制二极管，所述第一电容的一端与遥信信号的正极输入端相连，另一端接公共端，遥信信号的负极输入端接公共端。
更具体的，所述RC滤波电路包括第一电阻和第二电容，所述第一电阻的一端与遥信信号的正极输入端相连，另一端与所述第二电容相连，所述第二电容的另一端接公共端。
更具体的，所述降压限流电路包括稳压二极管，所述稳压二极管的负极接于所述第一电阻和所述第二电容之间。
更具体的，所述光耦中发光二极管的正极与降压限流电路相连、负极接公共端，光耦中光敏三极管的发射极接地，集电极与配电开关监控终端的主控芯片相连。
更具体的，所述光耦中发光二极管的正极与所述稳压二极管的正极相连、负极接公共端，光耦中光敏三极管的发射极接地，集电极与配电开关监控终端的主控芯片相连。
更具体的，所述光耦中光敏三极管的集电极和电源端之间接有第二电阻，光耦中光敏三极管的集电极同时经第三电容接地。
优选的，在所述光耦中发光二极管的正极和负极间接有一开关二极管，所述开关二极管的负极与光耦中发光二极管的正极相连、正极接公共端
由以上技术方案可知，本实用新型的数字信号采集电路，通过干扰抑制电路及RC滤波电路对遥信信号进行一阶干扰抑制和二阶ESD防护后，实现了干扰抑制和滤波，避免使用环境中ESD对输入信号的干扰，再通过光耦实现光电隔离后，将遥信信号转换为配电开关监控终端的主控该芯片能识别的信号，既满足了配电开关监控终端对电力设备状态进行信号采集的需求，又能把外部干扰信号进行有效抑制和隔离。在优选实施例中，还通过开关二极管实现了外部信号反接保护功能，提升了配电开关监控终端运行的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的电路图。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
为了让本实用新型的上述和其它目的、特征及优点能更明显，下文特举本实用新型实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。
如图1所示，本实施例的数字信号采集电路包括第一电容C1、瞬变抑制二极管Z1、第一电阻R1、第二电容C2、稳压二极管DZ1、开关二极管D1、光耦U1、第二电阻R2以及第三电容C3。其中，第一电容C1的一端与24V遥信信号的正极输入端相连(24V遥信信号的负极输入端接公共端)，另一端接公共端，瞬变抑制二极管Z1与第一电容并联，第一电容C1和瞬变抑制二极管Z1组成干扰抑制电路，对输入的遥信信号进行第一阶的干扰抑制，以消除电源中的ESD干扰，起瞬态抑制的作用。本实施例的第一电容C1为瓷片电容，电容值为1nF，耐压1KV；瞬变抑制二极管Z1型号为SMBJ28CA，反向峰值抑制电压28V，用于消除信号中高于28V异常干扰信号。
经过第一阶干扰抑制后的信号再通过由第一电阻R1和第二电容C2组成的RC低通滤波电路进行第二阶的ESD防护，第一电阻R1的一端与24V遥信信号的正极输入端相连，另一端与第二电容C2相连，第二电容C2的另一端接公共端，RC低通滤波电路用于对数字信号中1MHz以上的ESD干扰信号进行抑制。本实施例的第一电阻R1的阻值为1.5KΩ，第二电容C2的电容量为0.01uF。
第一电阻R1同时与稳压二极管DZ1的负极相连，与稳压二极管DZ1组成降压限流电路，本实施例的稳压二极管DZ1的型号为RLZ15B，工作在反向击穿状态时二极管两端稳压14.6V。降压限流电路的输出端与光耦U1相连。
光耦U1将降压限流电路输出的24V信号转换为5V信号后输出，实现数字信号的隔离采集。光耦U1中发光二极管的正极与稳压二极管DZ1的正极相连，负极接公共端，光耦U1中光敏三极管的发射极接地，集电极与配电开关监控终端的主控芯片相连，将信号传送给配电开关监控终端的主控芯片。本实施例的光耦U1的型号为PC817，IF导通电流5mA。进一步的，在光耦U1中光敏三极管的集电极和5V电源端之间接第二电阻R2，光耦U1中光敏三极管的集电极同时经第三电容C3接地。
作为本实用新型的一种优选实施方式，在光耦U1中发光二极管的正极和负极间接有开关二极管D1，开关二极管D1的负极与光耦U1中发光二极管的正极相连、正极接公共端，开关二极管D1用于保护光耦U1中发光二极管端，当输入信号故障或24V信号正负极反接时，反向的电压和电流可通过开关二极管D1形成回路，从而保护光耦U1中发光二极管不会因长时间的反向电压击穿损坏。本实施例的开关二极管D1的型号为LL4148，具有电流高速通断和过载能力强的特点。
本实用新型的数字信号采集电路，将输入的遥信信号通过一级干扰抑制电路第一阶的干扰抑制后，再通过RC低通滤波电路第二阶段的干扰抑制，然后通过降压限流电路输入光耦中，转换为5V信号传送给配电开关监控终端的主控芯片，实现配电开关监控终端通过遥信信号的变化对电力设备进行实时监测。本实用新型的数字信号采集电路可按实际需求调整电路中第一电阻的电阻值和稳压二极管的稳压值，以适用于其他电压幅值的信号隔离采集。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的范围之中。
Claims (8)
1.配电开关监控终端的数字信号采集电路，其特征在于，包括：依次连接的干扰抑制电路、RC滤波电路、降压限流电路及光耦；
所述干扰抑制电路与遥信信号的输入端相连，所述光耦将信号转换后输出至配电开关监控终端的主控芯片。
2.如权利要求1所述的配电开关监控终端的数字信号采集电路，其特征在于：所述干扰抑制电路包括第一电容及与所述第一电容并联的瞬变抑制二极管，所述第一电容的一端与遥信信号的正极输入端相连，另一端接公共端，遥信信号的负极输入端接公共端。
3.如权利要求1所述的配电开关监控终端的数字信号采集电路，其特征在于：所述RC滤波电路包括第一电阻和第二电容，所述第一电阻的一端与遥信信号的正极输入端相连，另一端与所述第二电容相连，所述第二电容的另一端接公共端。
4.如权利要求3所述的配电开关监控终端的数字信号采集电路，其特征在于：所述降压限流电路包括稳压二极管，所述稳压二极管的负极接于所述第一电阻和所述第二电容之间。
5.如权利要求1所述的配电开关监控终端的数字信号采集电路，其特征在于：所述光耦中发光二极管的正极与降压限流电路相连、负极接公共端，光耦中光敏三极管的发射极接地，集电极与配电开关监控终端的主控芯片相连。
6.如权利要求4所述的配电开关监控终端的数字信号采集电路，其特征在于：所述光耦中发光二极管的正极与所述稳压二极管的正极相连、负极接公共端，光耦中光敏三极管的发射极接地，集电极与配电开关监控终端的主控芯片相连。
7.如权利要求5或6所述的配电开关监控终端的数字信号采集电路，其特征在于：所述光耦中光敏三极管的集电极和电源端之间接有第二电阻，光耦中光敏三极管的集电极同时经第三电容接地。
8.如权利要求1所述的配电开关监控终端的数字信号采集电路，其特征在于：在所述光耦中发光二极管的正极和负极间接有一开关二极管，所述开关二极管的负极与光耦中发光二极管的正极相连、正极接公共端。
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| CN202020064714.XU CN211628046U (zh) | 2020-01-13 | 2020-01-13 | 配电开关监控终端的数字信号采集电路 |
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| CN202020064714.XU Active CN211628046U (zh) | 2020-01-13 | 2020-01-13 | 配电开关监控终端的数字信号采集电路 |
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| CN (1) | CN211628046U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112595887A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-02 | 和远智能科技股份有限公司 | 一种高电压数字量采集电路及其工作方法 |
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2020
- 2020-01-13 CN CN202020064714.XU patent/CN211628046U/zh active Active
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