CN2449417Y - 一种交流电零点启动的多路开关装置 - Google Patents

Abstract

一种使负载在交流电零点启动的多路开关装置,包括变压器、稳压电路、方波产生电路、CPU、多个开关、多个电子开关及多个触发电路;电子开关串接负载后,并接在市电上,电子开关的控制端接触发电路的输出端,触发电路的输入端及开关接CPUI/O口,变压器的输入端并接在市电上,输出端的一端接稳压电路和方波产生电路的输入端,另一端接地,方波产生电路的输出端接CPU的中断口,稳压电路输出端输出供给直流电源。

Description

一种交流电零点启动的多路开关装置

本实用新型涉及一种当交流电过零点时，才能使负载通电启动的多路开关装置。

现有的用市电的设备或负载大多数是通过开关直接启动电源，启动电流对负载的冲击大，影响用电设备的使用寿命。某些用电设备，例如：高功率晶体管，不能直接启动市电，须要在交流电过零点启动，因为此刻的电压为零，对用电设备或负载的冲击最小，所以交流电过零点对用电设备或负载启动有重要的意义。现有的交流电过零检测通过晶体管电路来实现，硬件组成相对复杂，如果要控制多路负载的零点启动，电路组成更加复杂，智能化程度低，可靠性差，维护不方便。

本实用新型的目的就是提出一种电路简单，可靠性高，维护方便，智能化程度高的交流电零点启动的多路开关装置。

为实现上述目的，本实用新型交流电零点启动的多路开关装置，包括变压器、稳压电路、在交流电零点产生突变的方波产生电路、CPU单片机、多个开关和多个电子开关及相对应的多个触发电路；所述的多个电子开关，其中每一个电子开关串接一个负载后，再并接在220V交流电源的两端上，每一个电子开关的控制端接相对应的一个触发电路的输出端，所述的多个触发电路，其中每一个触发电路的输入端接到CPU单片机的一条输入/输出I/O口线，所述的多个开关，其中每一个开关接CPU单片机的一条输入/输出I/O口线，变压器的输入端并接在220V交流电源的两端上，输出端的一端接稳压电路和方波产生电路的输入端，另一端接地，方波产生电路的输出端接CPU的中断口INT，稳压电路的输出端输出供给整个交流电零点启动的多路开关装置的直流电源。

还可以具有和多个开关相对应的多个指示灯，其中每一个指示灯接到CPU单片机的一条输入/输出I/O口线。

由于采用了CPU单片机，大大地提高了电路的智能化程度，通过编制程序，完成了需要许多分立元件组成的复杂电路才能完成的功能，甚至于难于完成的功能，使电路简单，可靠性高，维护方便。

以下为本实用新型的图面说明；

图1是本实用新型一种交流电零点启动的多路开关装置的电路方框图；

图2是本实用新型一种交流电零点启动的多路开关装置的具体线路图；

图3是本实用新型一种交流电零点启动的多路开关装置的主程序流程图；

图4是本实用新型一种交流电零点启动的多路开关装置的中断程序流程图；

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步详细说明：

本实用新型一种交流电零点启动的多路开关装置的电路方框图如图1所示，包括变压器1、稳压电路2、在交流电零点产生突变的方波产生电路3、CPU单片机4、多个开关71至7m和多个电子开关61至6n及相对应的多个触发电路51至5n；所述的多个电子开关61至6n，其中每一个电子开关串接一个负载后，再并接在220V交流电源的两端L1L2上，每一个电子开关的控制端接相对应的一个触发电路的输出端，所述的多个触发电路51至5n，其中每一个触发电路的输入端接到CPU单片机4的一条输入/输出I/O口线，所述的多个开关71至7m，其中每一个开关接CPU单片机4的一条输入/输出I/O口线，还可以具有和多个开关71至7m相对应的多个指示灯91至9m，其中每一个指示灯接到CPU单片机4的一条输入/输出I/O口线，每一个指示灯指示相对应的一个开关的状态，如：开关通，相对应的指示灯亮，开关断，相对应的指示灯灭，变压器1的输入端并接在220V交流电源的两端L1L2上，输出端的一端接稳压电路2和方波产生电路3的输入端，另一端接地，方波产生电路的输出端接CPU的中断口INT，稳压电路2的输出端输出供给整个交流电零点启动的多路开关装置的直流电源VCC。

根据实际应用的需要以及所采用的CPU单片机4的输入/输出口线的数量不同，交流电零点启动的多路开关装置所需启动的负载可以是一个，相对应地使用一个电子开关，一个触发电路和一个开关，一个指示灯；所需零点启动的负载可以是多个，相对应地使用相同数量的电子开关和触发电路，根据需要，可以使用相同数量的开关和指示灯，也就是说，每一路负载的零点启动由一个开关控制，也可以把所需零点启动的多个负载分成几组，每组是若干个负载，由一个开关同时控制同组内的若干路负载的零点启动，此时，需零点启动的多个负载分成几组，就使用几个开关和相对应的指示灯，也可以只使用一个开关和一个相对应的指示灯，由一个开关同时控制多路负载的零点启动。本实用新型交流电零点启动多路开关装置可以控制零点启动的负载的最多个数，由所采用的CPU单片机4的输入/输出口线的数量及所采取的开关的控制方式决定。

图2所示是本实用新型一种交流电零点启动的多路开关装置的具体线路图；CPU单片机4采用8051芯片，采取的开关的控制方式是每一个开关控制一路负载的零点启动，可以控制零点启动的负载的最多个数是8个，相应的电子开关，触发电路，开关，指示灯也是8个，第一路负载81对应电子开关61，触发电路51及开关71，指示灯91，以此类推，到第八路负载88，则对应电子开关68，触发电路58及开关78，指示灯98。如图2所示，每一个电子开关采用双向可控硅T2，每一个开关采用按钮S,8051芯片的8条输入/输出P0口线分别接8个按钮S的一端，另一端接地，8051芯片的P0口的8条口线分别接连接+5V的8个上拉电阻R4,8051芯片的8条输入/输出P2口线的每一条口线经限流电阻R5接发光二极管L的负端，正端接直流电源+5V,8051芯片的8条输入/输出P1口线分别接8个相同触发电路51至58的输入端，以触发控制8路负载LAMP的零点启动。

如图2所示的稳压电路2包括由整流二极管D2和电容C2组成的半波整流滤波电路，以及由三端稳压器7805，滤波电容C4,C6组成的稳压器滤波电路，整流二极管D2的正极接变压器T1的输出端，负极接到三端稳压器7805的输入端，电容C2并接在三端稳压器7805的输入端和控制端之间，电容C4,C6并联后并接在三端稳压器7805的输出端和控制端之间，三端稳压器7805的控制端接地，三端稳压器7805的输出端为稳压电路2的+5V直流电源输出端，向整个多路开关装置供电。所说的方波产生电路3由电阻R1,R2，二极管D1，电容C1和比较器IC1组成，电阻R1的一端接变压器T1的输出端，另一端接比较器IC1的正输入端，二极管D1，电阻R2，电容C1相并联后并接在比较器IC1的正输入端和负输入端之间，比较器IC1的负输入端接地，输出端接8051CPU的中断口INT1；由于比较器IC1的负输入端接地，正输入端输入的是被二极管D1滤去负半波的正半波信号，故比较器IC1的输出端输出的方波信号是在220V交流电过零点时产生突变的，所以8051CPU是在220V交流电过零点时进入中断服务程序。所说的触发电路5包括电阻R3,R6，三极管Q1，电阻R6的一端接8051CPU的一条输入/输出P1口线，另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接直流电源+5V，发射极接双向可控硅T2的控制端，电阻R3接在三极管Q1的发射极和地之间；当P1口的口线为高电位时，经电阻R6，使三极管Q1的基极为高电位，三极管Q1导通，从而驱动触发双向可控硅T2导通，反之，当P1口的口线为低电位时，双向可控硅T2截止。

本实用新型一种交流电零点启动的多路开关装置的工作过程是：当接通220V交流电时，负载LAMP并没有通电，按一下按钮开关S,8051CPU检测出来，在220V交流电过零点时，经8051CPU的中断服务程序处理，对应I/OP1口线输出高电位，使可控硅电子开关触发导通，相应负载LAMP通电。再按一下按钮S，则经8051CPU程序处理，对应I/OP1口线输出低电位，使可控硅电子开关截止，相应负载LAMP断电，再按一下按钮开关，则又能使相应负载LAMP在220V交流电过零点时通电。

本实用新型一种交流电零点启动的多路开关装置的主程序流程图如图3所示；中断服务程序的流程图如图4所示。通过程序流程图，可以清楚地了解交流电零点启动的多路开关装置的CPU单片机的程序处理过程。

Claims (5)

1．一种交流电零点启动的多路开关装置，其特征在于：包括变压器(1)、稳压电路(2)、在交流电零点产生突变的方波产生电路(3)、CPU单片机(4)、多个开关(71至7m)和多个电子开关(61至6n)及相对应的多个触发电路(51至5n)；所述的多个电子开关(61至6n)，其中每一个电子开关串接一个负载后，再并接在220V交流电源的两端(L1L2)上，每一个电子开关的控制端接相对应的一个触发电路的输出端，所述的多个触发电路(51至5n)，其中每一个触发电路的输入端接到CPU单片机(4)的一条输入/输出I/O口线，所述的多个开关(71至7m)，其中每一个开关接CPU单片机(4)的一条输入/输出I/O口线，变压器(1)的输入端并接在220V交流电源的两端(L1L2)上，输出端的一端接稳压电路(2)和方波产生电路(3)的输入端，另一端接地，方波产生电路的输出端接CPU的中断口INT，稳压电路(2)的输出端输出供给整个多路开关装置的直流电源(VCC)。

2．根据权利要求1所述的交流电零点启动的多路开关装置，其特征在于还有和多个开关(71至7m)相对应的多个指示灯(91至9m)，其中每一个指示灯接到CPU单片机(4)的一条输入/输出I/O口线。

3．根据权利要求1或2所述的交流电零点启动的多路开关装置，其特征在于所说的CPU单片机(4)采用8051芯片，每一个电子开关采用双向可控硅(T2)，每一个开关采用按钮(S)，每一个按钮的一端和CPU单片机(4)的一条输入/输出口线的连接点与稳压电路(2)的输出端之间连接一个上拉电阻，另一端接地，每一个指示灯采用发光二极管(L)，发光二极管的正端接直流电源，负端经限流电阻接CPU单片机(4)的一条输入/输出口线。

4．根据权利要求1所述的交流电零点启动的多路开关装置，其特征在于所说的方波产生电路(3)由电阻R1,R2，二极管D1，电容C1和比较器IC1组成，电阻R1的一端接变压器(1)的输出端，另一端接比较器IC1的正输入端，二极管D1，电阻R2，电容C1相并联后并接在比较器IC1的正输入端和负输入端之间，比较器IC1的负输入端接地，输出端接CPU的中断口INT。

5．根据权利要求1所述的交流电零点启动的多路开关装置，其特征在于所说的触发电路(5)包括电阻R3,R6，三极管Q1，电阻R6的一端接CPU单片机(4)的一条输入/输出口线，另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接直流电源，发射极接一个电子开关的控制端，电阻R3接在三极管Q1的发射极和地之间。

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