CN216083041U - 一种多路电源安全监测开关模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多路电源安全监测开关模块，包括信号采集电路、光耦输出电路和比较电路，所述信号采集电路和光耦输出电路相互对应设置有多组，信号采集电路包括连接在电源断路器上的检测端口、工况发光二极管和光耦器件，检测端口通过限流电阻连接工况发光二极管的正极，工况发光二极管的负极连接光耦器件的输入端；各个光耦器件的输出端串联连接；所述光耦输出电路包括多个拨码开关，拨码开关与每个光耦器件的输出端并联；光耦器件的输出端连接比较电路的输入端，比较电路的输出端连接电源的输出控制端口或报警器。本模块可对电源断路器状态进行实时检测，防止设备故障状态下运行带来更大的安全隐患。
Description
技术领域
本实用新型属于电源供电安全检测领域，具体涉及一种多路电源安全监测开关模块。
背景技术
在控制电路中，有很多电源控制断路器，当电路某一部分出现故障而引起断路器跳闸，而很多时候这些断路器都是无人监护的，一旦跳闸后很难被人及时发现，比如有一个控制加热的断路器跳闸，跳闸不一定就是有故障，或者是断路器老化也会变得容易跳闸，跳闸后在设备上没有出现可以引起操作人员容易注意的表现。被加热的液体温度就会慢慢降低，直到被发现生产异常，才去查找原因，此时维修已经晚了，很多产品因此就废了，造成的损失是无法挽回的。现急需一种可对电源断路器状态实时检测的多路电源安全监测开关模块。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种多路电源安全监测开关模块，本模块可对电源断路器状态进行实时检测，防止设备故障状态下运行带来更大的安全隐患。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种多路电源安全监测开关模块，包括信号采集电路、光耦输出电路和比较电路，所述信号采集电路和光耦输出电路相互对应设置有多组，信号采集电路包括采集交流断路器供电信号的第一信号采集电路和采集直流短路器供电信号的第二信号采集电路；所述第一信号采集电路和第二信号采集电路均包括连接在电源断路器上的检测端口、工况发光二极管和光耦器件，检测端口通过限流电阻连接工况发光二极管的正极，工况发光二极管的负极连接光耦器件的输入端；各个光耦器件的输出端串联连接；所述光耦输出电路包括多个拨码开关，拨码开关与每个光耦器件的输出端并联；光耦器件的输出端连接比较电路的输入端，比较电路的输出端连接电源的输出控制端口或报警器。
优选地，所述第一信号采集电路设有8路，第二信号采集电路设有2路。
优选地，所述第一信号采集电路用于检测交流380V或220V电源，第二信号采集电路用于检测直流24V电源。
优选地，所述光耦输出电路包括5个拨码开关组，每组拨码开关组包括两个拨码开关，拨码开关与每个光耦器件的输出端并联。
优选地，所述光耦器件的输出端分别与第二电容的正极和第十一电阻的一端相连，第二电容的负极接地，第十一电阻的另一端连接比较电路。
优选地，所述比较电路包括比较器、三极管和继电器，第十一电阻的另一端分别连接比较器的电源正、第一电容的正极和24V电源端，第一电容的负极接地；比较器的同相输入端连接光耦器件的输出端，反向输入端分别连接第十三电阻的一端和第十四电阻的一端，第十三电阻的另一端连接24V电源端，第十四电阻另一端接地，比较器的电源负接地；比较器的输出端通过第十二电阻连接在第十一发光二极管的正极，第十一发光二极管的负极连接三极管的基极，三极管的集电极分别连接第一二极管的正极和继电器线圈的一端，第一二极管的负极与继电器线圈的另一端均连接在24V电源端，继电器的常开触点连接输出控制端口或报警器，三极管的发射极接地。
本实用新型具有的有益效果为：
1.本实用新型包括8路交流电源监测和2路直流24伏电源进行监测，当其中某一个电源断路器由于各种原因引起的跳闸故障，安全监测开关模块就会输出信号，该信号可以连接报警器或者电源控制电路，提醒操作人员对故障尽快处理，以防止设备故障状态下运行带来更大的安全隐患。
2.第二电容是对光耦器件的输出部分电压信号进行滤波稳压，以滤出交流成分，让控制更加稳定。
3.在工作时，光耦器件都处于导通状态，由于第十一电阻与光耦器件的输出端分压作用，光耦器件的输出端上面的电压比较低，当其中一个监测的断路器跳闸时，相应的光耦器件的输出端就会断开，光耦器件的输出端电压就会接近电压24V，比较器就会输出高电平，继电器就会吸合，就会输出报警信号，进而实现对电源断路器状态进行实时检测，防止设备故障状态下运行带来更大的安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
具体实施方式
本实用新型提出了一种多路电源安全监测开关模块，包括8路交流电源监测和2路直流24伏电源进行监测，当其中某一个电源断路器由于各种原因引起的跳闸故障，安全监测开关模块就会输出信号，该信号可以连接报警器或者电源控制电路，提醒操作人员对故障尽快处理，以防止设备故障状态下运行带来更大的安全隐患。
如图1所示，本模块具体包括信号采集电路、光耦输出电路和比较电路，信号采集电路和光耦输出电路相互对应设置有10组，其中采集交流断路器供电信号的第一信号采集电路设有8路，能够同时监测8路交流380V或220V电源。采集直流短路器供电信号的第二信号采集电路设有2路，用于检测直流24V电源。现有技术中常用的供电规格有交流380V、220V、直流24V这3个规格，本模块能够满足大多数控制电路的监测要求。
如图1所示，两个信号采集电路结构相同，前8路用于采集交流断路器供电信号，后两路用于采集直流24V断路器供电信号。其均包括连接在电源断路器上的检测端口（L1-18,P1-P2）、工况发光二极管（LED1-LED10）和光耦器件（OPT1-OPT10，型号采用4N25），检测端口通过限流电阻连接工况发光二极管的正极，工况发光二极管的负极连接光耦器件的输入端；其中十个光耦器件的输出端串联，第一信号采集电路的限流电阻（R1-R8）采用200千欧的电阻，第二信号采集电路的限流电阻（R9-R10）采用20千欧的电阻。
当监测的断路器（比如第一路）处于闭合时，检测电源与第一电阻R1，第一发光二极管LED1、第一光耦器件OPT1的输入部分就会构成一个通电回路，第一发光二极管LED1就会发光，用于指示第一条信号采集电路的工作状态，第一光耦器件OPT1的输出端就会导通；当第一路断路器跳闸后，第一光耦器件OPT1的输出端就会截止。本模块采用光耦器件的另外一个重要目的是用电安全隔离，防止交流电信号传入到控制电路中。
采集交流输入信号的8个检测端口（L1-L8）分别连接到想要监测的交流电源断路器下面，一个检测端口连接一个断路器，最多可以同时连接8个交流220V或380V的控制断路器，端口N为公共零线，该零线只接一根，以提高接线的便利性，直流采集的接法相同。另外两个端口P1、P2为直流24V供电断路器的正端信号连接端，GND为直流供电断路器的公共接地端。如果需要检测的供电路数比较少，可以将模块上的没有使用到的路数上的辅助开关闭合后，该路就不需要进行接线检测了。
光耦输出电路包括5个拨码开关组（S1-S5，型号采用SW DIP-2），每组拨码开关组包括两个拨码开关，该拨码开关与每个光耦器件的输出端并联。当其中一路不需要用来检测电源时，就可以将该路的对应的拨码开关闭合，以模拟该路已经采用导通状态。拨码开关的输出引脚与光耦器件的输出端相连后分别与第二电容C2（100U/50V）的正极和第十一电阻R11（100K）的一端相连，第二电容C2的负极接地。
在工作时，光耦器件都处于导通状态，由于第十一电阻R11与光耦器件的输出端分压作用，光耦器件的输出端上面的电压比较低，当其中一个监测的断路器跳闸时，相应的光耦器件的输出端就会断开，光耦器件的输出端电压就会接近电压24V。第二电容C2是对光耦器件的输出部分电压信号进行滤波稳压，以滤出交流成分，让控制更加稳定。
比较电路包括比较器U1A（型号LM358）、三极管Q1（型号C8050）和继电器JDQ1（型号DC24V），第十一电阻R11的另一端分别连接比较器U1A的电源正、第一电容C1（100U/50V）的正极和24V电源端，第一电容C1的负极接地；比较器U1A的同相输入端连接光耦器件的输出端，反向输入端分别连接第十三电阻R13（50K）的一端和第十四电阻R14（100K）的一端（即为分压端，该端电压为16V），第十三电阻R13的另一端连接24V电源端，第十四电阻R14另一端接地，比较器U1A的电源负接地；比较器U1A的输出端通过第十二电阻R12（20K）连接在第十一发光二极管LED11的正极，第十一发光二极管LED11的负极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极分别连接第一二极管D1（型号1N4007）的正极和继电器JDQ1（）线圈的一端，第一二极管D1的负极与继电器JDQ1线圈的另一端均连接在24V电源端，继电器JDQ1的常开触点连接电源的输出控制端口或者报警器，三极管Q1的发射极接地。
当光耦器件都处于导通时，比较器U1A的同相输入端的电压会低于16V，比较器U1A就会输出低电平，继电器JDQ1就不会吸合。当某一个断路器跳闸后，光耦器件的输出端电压接近24V，比较器U1A就会输出高电平，继电器JDQ1就会吸合，就会输出报警信号，进而实现对电源断路器状态进行实时检测，防止设备故障状态下运行带来更大的安全隐患。
Claims (6)
1.一种多路电源安全监测开关模块，其特征在于：包括信号采集电路、光耦输出电路和比较电路，所述信号采集电路和光耦输出电路相互对应设置有多组，信号采集电路包括采集交流断路器供电信号的第一信号采集电路和采集直流短路器供电信号的第二信号采集电路；所述第一信号采集电路和第二信号采集电路均包括连接在电源断路器上的检测端口、工况发光二极管和光耦器件，检测端口通过限流电阻连接工况发光二极管的正极，工况发光二极管的负极连接光耦器件的输入端；各个光耦器件的输出端串联连接；所述光耦输出电路包括多个拨码开关，拨码开关与每个光耦器件的输出端并联；光耦器件的输出端连接比较电路的输入端，比较电路的输出端连接电源的输出控制端口或报警器。
2.根据权利要求1所述的多路电源安全监测开关模块，其特征在于：所述第一信号采集电路设有8路，第二信号采集电路设有2路。
3.根据权利要求2所述的多路电源安全监测开关模块，其特征在于：所述第一信号采集电路用于检测交流380V或220V电源，第二信号采集电路用于检测直流24V电源。
4.根据权利要求1所述的多路电源安全监测开关模块，其特征在于：所述光耦输出电路包括5个拨码开关组，每组拨码开关组包括两个拨码开关，拨码开关与每个光耦器件的输出端并联。
5.根据权利要求4所述的多路电源安全监测开关模块，其特征在于：所述光耦器件的输出端分别与第二电容的正极和第十一电阻的一端相连，第二电容的负极接地，第十一电阻的另一端连接比较电路。
6.根据权利要求5所述的多路电源安全监测开关模块，其特征在于：所述比较电路包括比较器、三极管和继电器，第十一电阻的另一端分别连接比较器的电源正、第一电容的正极和24V电源端，第一电容的负极接地；比较器的同相输入端连接光耦器件的输出端，反向输入端分别连接第十三电阻的一端和第十四电阻的一端，第十三电阻的另一端连接24V电源端，第十四电阻另一端接地，比较器的电源负接地；比较器的输出端通过第十二电阻连接在第十一发光二极管的正极，第十一发光二极管的负极连接三极管的基极，三极管的集电极分别连接第一二极管的正极和继电器线圈的一端，第一二极管的负极与继电器线圈的另一端均连接在24V电源端，继电器的常开触点连接输出控制端口或报警器，三极管的发射极接地。
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2021
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