專利名稱：數(shù)字可變延時(shí)智能防晃電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及供配電領(lǐng)域的節(jié)能與保護(hù)裝置，具體涉及一種數(shù)字可變延時(shí)智能防晃電裝置。
背景技術(shù)：
接觸器的驅(qū)動(dòng)劃分為直流驅(qū)動(dòng)和交流驅(qū)動(dòng)，直流驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)是線圈阻抗高，在大部分應(yīng)用場(chǎng)合需要進(jìn)行交直流變換。交流驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單直接，線圈交流阻抗低，節(jié)省材料成本。為了克服晃電現(xiàn)象，在實(shí)際應(yīng)用中大部分采用延時(shí)斷電的接觸器進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是將交流驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐绷黩?qū)動(dòng)，克服交流驅(qū)動(dòng)震動(dòng)、噪音和功耗大等缺點(diǎn)。交流接觸器的直流驅(qū)動(dòng)在接觸器的啟動(dòng)時(shí)需要相對(duì)較高的電壓，啟動(dòng)后僅僅需要低壓保持動(dòng)作，如果長(zhǎng)期高壓會(huì)使交流接觸器線圈升溫?zé)龤?。不同型?hào)的交流接觸器直流啟動(dòng)電壓不同、保持電壓不同、釋放電壓不同，現(xiàn)有的防晃點(diǎn)裝置需要根據(jù)不同交流接觸器，配置不同的啟動(dòng)延時(shí)裝置，大部分產(chǎn)品通過(guò)修改接觸器線圈結(jié)構(gòu)，達(dá)到啟動(dòng)與保持狀態(tài)。為了克服現(xiàn)有產(chǎn)品的缺 點(diǎn)，數(shù)字智能防晃電裝置，自動(dòng)識(shí)別交流接觸器的特性，通用性好，0-9. 9s任意斷電延時(shí)時(shí)間設(shè)定，功耗低，內(nèi)置儲(chǔ)能裝置壽命長(zhǎng)，為此特闡述以下實(shí)用新型。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不同型號(hào)交流接觸器需要更換不同的裝置缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種數(shù)字可變延時(shí)智能防晃電裝置，來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能優(yōu)化線圈的能耗和線圈參數(shù)識(shí)別，延時(shí)不精確等問(wèn)題，當(dāng)線路供電正常時(shí)儲(chǔ)能穩(wěn)壓，在線路出現(xiàn)斷電情況下，保持線圈的任意用戶設(shè)定0-9. 9s時(shí)間吸合后釋放，同時(shí)對(duì)晃電現(xiàn)象進(jìn)行計(jì)數(shù)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種數(shù)字可變延時(shí)智能防晃電裝置，包括有可變整流輸出單元UNIT A、快速充電儲(chǔ)能穩(wěn)壓和電壓檢測(cè)單元UNIT B、MCU智能算法與通斷傳感器檢測(cè)單元UNIT C、顯示及按鍵單元UNIT D和線圈驅(qū)動(dòng)單元UNIT E，其特征在于所述的可變整流輸出單元UNIT A包括從220V交流電源引出的接線，所述接線上依次串接保險(xiǎn)F1、保護(hù)壓敏電阻RVl和諧波過(guò)濾電容C6后輸入到由可控硅SCR1、SCR2和二極管VD1、VD2組成的可控整流全橋電路，所述可控整流全橋電路的兩端分別并聯(lián)有二極管VD3和可調(diào)電阻RV5 ;還包括變壓器Tl，變壓器Tl的初級(jí)經(jīng)端子X(jué)Jl連接外部220VAC交流電源，變壓器Tl次級(jí)線圈的兩端分別通過(guò)導(dǎo)線連接有二極管VD4和VD5，變壓器Tl次級(jí)線圈上通過(guò)導(dǎo)線接有相并聯(lián)的可控硅SCRl和SCR2，二極管VD4和VD5的后續(xù)電路上依次接有由電阻R4和二極管VDll相串聯(lián)的支路、由電阻R2、雙基極二極管VT5和電阻R3組成的支路和由電阻Rl和電容C7組成的支路；所述的MCU智能算法與通斷傳感器檢測(cè)單元UNIT C包括MCU (D2)及其外圍電路；所述的快速充電儲(chǔ)能穩(wěn)壓和電壓檢測(cè)單元UNIT B包括電容C2、C3和電壓比較器LM393，變壓器Tl次級(jí)線圈通過(guò)導(dǎo)線依次連接二極管VD4、VD5后，再依次連接熱敏電阻RV4、自恢復(fù)保險(xiǎn)RV3、RV2和隔離二極管VD9后接有電容C2、C3，電容C2、C3通過(guò)導(dǎo)線接入電壓比較器LM393的電源接線端；所述的顯示及按鍵單元UNIT D包括數(shù)碼管Hl和按鍵SI、S2，所述的按鍵SI、S2通過(guò)導(dǎo)線與MCU (D2)相連，其中按鍵SI為設(shè)定鍵，按鍵S2為加/減鍵；所述的線圈驅(qū)動(dòng)單元UNIT E包括雙穩(wěn)態(tài)繼電器Kl，MCU (D2)通過(guò)導(dǎo)線連接三極管VT4后接入雙穩(wěn)態(tài)繼電器Kl。通過(guò)MCU(D2)智能地對(duì)直流整流進(jìn)行可變電流輸出，根據(jù)不同交流接觸器的特性，自動(dòng)計(jì)算啟動(dòng)、保持和脫扣電壓，并針對(duì)該型號(hào)的交流接觸器進(jìn)行參數(shù)存儲(chǔ)，使該型號(hào)的交流接觸器直流低功耗保持，最大限度節(jié)省能源。根據(jù)用戶設(shè)定的延時(shí)，在瞬間斷電情況下，自動(dòng)延時(shí)設(shè)定的脫扣精確時(shí)間。 在不破壞現(xiàn)有交流接觸器的結(jié)構(gòu)情況下，自動(dòng)獲取交流接觸器的直流參數(shù)，并根據(jù)MCU的軟件算法，最大限度降低接觸器的功耗，根據(jù)用戶需要，0-9. 9s內(nèi)任意斷電延時(shí)脫扣時(shí)間設(shè)定、晃電次數(shù)記憶等優(yōu)點(diǎn)?？勺冋鬏敵鰡卧猆NIT A由MCU控制電壓的輸出大小，同時(shí)線圈驅(qū)動(dòng)單元UNIT E交流接觸器的線圈，MCU在沒(méi)有確定交流接觸器線圈參數(shù)之前，控制可變整流輸出單元UNITA和UNIT C單元接觸器的脫扣/吸合狀態(tài)檢測(cè)，自動(dòng)掃描控制的交流接觸器的參數(shù)。掃描完成后保存該型接觸器的啟動(dòng)電壓和最低保持電壓參數(shù)，達(dá)到最佳節(jié)能效果?，F(xiàn)有的防晃電裝置有整流部分(單元UNIT A)，但是是通過(guò)改造交流接觸器的線圈為啟動(dòng)和保持部分兩種線圈，來(lái)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和保持的。本實(shí)用新型采用的是不改變現(xiàn)有交流接觸器的線圈結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)一種通用的交流接觸器防晃電裝置。現(xiàn)有防晃電裝置有的是通過(guò)內(nèi)置電池來(lái)實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)斷電的延時(shí)保持(單元UNIT B)，本實(shí)用新型采用的是超級(jí)電容和快速充電儲(chǔ)能來(lái)實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)斷電的延時(shí)，不需要更換電池，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有防晃電裝置沒(méi)有MCU電路部分(單元UNIT C)，不能優(yōu)化交流接觸器的啟動(dòng)電壓和最低保持電壓，不能優(yōu)化交流接觸器的功耗。本實(shí)用新型采用MCU自動(dòng)掃描交流接觸器的最低直流啟動(dòng)電壓和最低直流保持電壓。自動(dòng)存儲(chǔ)各種類型的交流接觸器直流特性電壓參數(shù)，學(xué)習(xí)存儲(chǔ)的交流接觸器種類可達(dá)幾千種。優(yōu)化交流接觸器的功耗，實(shí)現(xiàn)最大節(jié)能效
果O現(xiàn)有防晃電裝置個(gè)別有顯示和按鍵單元(單元UNIT D)，功能一般較少，僅僅用于設(shè)定延時(shí)。本實(shí)用新型中的鍵盤顯示單元可以實(shí)現(xiàn)設(shè)定延時(shí)、晃電計(jì)數(shù)、接觸器型號(hào)查詢功倉(cāng)泛?，F(xiàn)有的防晃電裝置是通過(guò)直流后的直接接觸器直流驅(qū)動(dòng)(單元UNIT E)，本實(shí)用新型采用的是接觸器線圈通過(guò)雙穩(wěn)態(tài)繼電器的間接驅(qū)動(dòng)，僅僅在線圈的啟動(dòng)和脫口時(shí)消耗極低的能量。本實(shí)用新型所述數(shù)字智能防晃電的裝置方法如下第一步上電啟動(dòng)直流驅(qū)動(dòng)交流接觸器動(dòng)作；.本步驟又可以包括下列步驟(I)、快速充電蓄能；(2)、LDO穩(wěn)壓輸出；第二步初始化MCU; (I)、是否需要產(chǎn)生新的學(xué)習(xí)；(2)、掃描交流接觸器的直流驅(qū)動(dòng)最小保持電壓；(3)、掃描交流接觸器的直流驅(qū)動(dòng)最小驅(qū)動(dòng)電壓；(4)、學(xué)習(xí)并存儲(chǔ)交流接觸器的直流電壓特性。第三步已知交流接觸器的直流特性，直接啟動(dòng)裝置；第四步用戶設(shè)定斷電延時(shí)時(shí)間，確認(rèn)運(yùn)行。本實(shí)用新型的有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型取得了數(shù)字精確延時(shí)可以設(shè)置，交流接觸器性能自動(dòng)識(shí)別、學(xué)習(xí)、存儲(chǔ)和優(yōu)化的進(jìn)步，達(dá)到了節(jié)能和使用方便效果，節(jié)省了交流接觸器改造的成本，提高了通用性等等。

圖I為本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)方式圖。 圖2為本實(shí)用新型的整流輸出單元UNIT A的電路原理圖。圖3為本實(shí)用新型的電壓檢測(cè)單元UNIT B的電路原理圖。圖4為本實(shí)用新型的MCU智能算法與通斷傳感器檢測(cè)單元UNIT C的電路原理圖。圖5為本實(shí)用新型的顯示及按鍵單元UNIT D的電路原理圖。圖6為本實(shí)用新型的線圈驅(qū)動(dòng)單元UNIT E的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1-6所示，一種數(shù)字可變延時(shí)智能防晃電裝置，包括有可變整流輸出單元UNIT A、快速充電儲(chǔ)能穩(wěn)壓和電壓檢測(cè)單元UNIT B、MCU智能算法與通斷傳感器檢測(cè)單元UNIT C、顯示及按鍵單元UNIT D和線圈驅(qū)動(dòng)單元UNIT E，可變整流輸出單元UNIT A包括從220V交流電源引出的接線，接線的上依次串接保險(xiǎn)Fl、保護(hù)壓敏電阻RVl和諧波過(guò)濾電容C6后輸入到由可控硅SCR1、SCR2和二極管VD1、VD2組成的可控整流全橋電路，可控整流全橋電路的兩端分別并聯(lián)有二極管VD3和可調(diào)電阻RV5 ;還包括變壓器Tl，變壓器Tl的初級(jí)經(jīng)端子X(jué)Jl連接外部220VAC交流電源，變壓器Tl次級(jí)線圈的兩端分別通過(guò)導(dǎo)線連接有二極管VD4和VD5，變壓器Tl次級(jí)線圈上通過(guò)導(dǎo)線接有相并聯(lián)的可控硅SCRl和SCR2，二極管VD4和VD5的后續(xù)電路上依次接有由電阻R4和二極管VDll相串聯(lián)的支路、由電阻R2、雙基極二極管VT5和電阻R3組成的支路和由電阻Rl和電容C7組成的支路；二極管VD4和VD5將變壓器Tl的初級(jí)接線端輸入的脈沖取樣電壓的波形整流成與可控硅SCRl和SCR2同步的直流脈動(dòng)波形，然后依次經(jīng)電阻R4和二極管VDll后變成梯形波，得到的梯形波再經(jīng)過(guò)雙基極二極管VT5和電阻R1、R2、R3、電容C7后變成可變角度觸發(fā)脈沖，然后經(jīng)觸發(fā)可控硅SCR1、SCR2后輸出可變直流脈動(dòng)電壓；MCU智能算法與通斷傳感器檢測(cè)單元UNIT C包括MCU (D2)及其外圍電路，變壓器Tl輸出的脈沖取樣電壓同時(shí)經(jīng)隔離二極管VD16后輸出3. 3V直流電并給MCU (D2)供電；快速充電儲(chǔ)能穩(wěn)壓和電壓檢測(cè)單元UNIT B包括電容C2、C3和電壓比較器LM393，變壓器Tl次級(jí)線圈通過(guò)導(dǎo)線依次連接二極管VD4、VD5后，再依次連連接熱敏電阻RV4、自恢復(fù)保險(xiǎn)RV3、RV2和隔離二極管VD9后接有電容C2、C3，電容C2、C3通過(guò)導(dǎo)線接入電壓比較器LM393的電源接線端；變壓器Tl輸出的脈沖取樣電壓依次經(jīng)二極管VD4、VD5整流后經(jīng)熱敏電阻RV4、自恢復(fù)保險(xiǎn)RV3、RV2、隔離二極管VD9后輸入到電容C2、C3，給電容C2、C3快速充電；還包括電壓比較器LM393，電容C2、C3充滿電后供給電壓比較器LM393的電源，電壓比較器LM393對(duì)交流輸入電源VDD的掉電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果觸發(fā)MCU (D2)產(chǎn)生中斷，進(jìn)入接觸器延時(shí)保持狀態(tài)；顯示及按鍵單元UNIT D包括數(shù)碼管Hl和按鍵S1、S2，按鍵S1、S2通過(guò)導(dǎo)線與MCU(D2)相連，其中按鍵SI為設(shè)定鍵，按鍵S2為加/減鍵，用于對(duì)延時(shí)時(shí)間的設(shè)定； 線圈驅(qū)動(dòng)單元UNIT E包括雙穩(wěn)態(tài)繼電器Kl，MCU (D2)通過(guò)導(dǎo)線連接三極管VT4后接入雙穩(wěn)態(tài)繼電器Kl ;初始化時(shí)雙穩(wěn)態(tài)繼電器Kl啟動(dòng)吸合，當(dāng)達(dá)到斷電延時(shí)時(shí)間后，MCU(D2)驅(qū)動(dòng)三極管VT4產(chǎn)生雙穩(wěn)態(tài)繼電器Kl的脫扣觸發(fā)脈沖，雙穩(wěn)態(tài)繼電器Kl斷電釋放。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字可變延時(shí)智能防晃電裝置，包括有可變整流輸出單元UNIT A、快速充電儲(chǔ)能穩(wěn)壓和電壓檢測(cè)單元UNIT B、MCU智能算法與通斷傳感器檢測(cè)單元UNIT C、顯示及按鍵單元UNIT D和線圈驅(qū)動(dòng)單元UNIT E，其特征在于所述的可變整流輸出單元UNIT A包括從220V交流電源引出的接線，所述接線上依次串接保險(xiǎn)F1、保護(hù)壓敏電阻RVl和諧波過(guò)濾電容C6后輸入到由可控硅SCR 1、SCR2和二極管VD1、VD2組成的可控整流全橋電路，所述可控整流全橋電路的兩端分別并聯(lián)有二極管VD3和可調(diào)電阻RV5 ;還包括變壓器Tl，變壓器Tl的初級(jí)經(jīng)端子X(jué)Jl連接外部220VAC交流電源，變壓器Tl次級(jí)線圈的兩端分別通過(guò)導(dǎo)線連接有二極管VD4和VD5，變壓器Tl次級(jí)線圈上通過(guò)導(dǎo)線接有相并聯(lián)的可控硅SCRl和SCR2，二極管VD4和VD5的后續(xù)電路上依次接有由電阻R4和二極管VDll相串聯(lián)的支路、由電阻R2、雙基極二極管VT5和電阻R3組成的支路和由電阻Rl和電容C7組成的支路； 所述的MCU智能算法與通斷傳感器檢測(cè)單元UNIT C包括MCU (D2)及其外圍電路；所述的快速充電儲(chǔ)能穩(wěn)壓和電壓檢測(cè)單元UNIT B包括電容C2、C3和電壓比較器LM393，變壓器Tl次級(jí)線圈通過(guò)導(dǎo)線依次連接二極管VD4、VD5后，再依次連接熱敏電阻RV4、自恢復(fù)保險(xiǎn)RV3、RV2和隔離二極管VD9后接有電容C2、C3，電容C2、C3通過(guò)導(dǎo)線接入電壓比較器LM393的電源接線端； 所述的顯示及按鍵單元UNIT D包括數(shù)碼管Hl和按鍵SI、S2，所述的按鍵SI、S2通過(guò)導(dǎo)線與MCU (D2)相連，其中按鍵SI為設(shè)定鍵，按鍵S2為加/減鍵； 所述的線圈驅(qū)動(dòng)單元UNIT E包括雙穩(wěn)態(tài)繼電器K1，MCU (D2)通過(guò)導(dǎo)線連接三極管VT4后接入雙穩(wěn)態(tài)繼電器Kl。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)字可變延時(shí)智能防晃電裝置，包括有可變整流輸出單元UNIT A、快速充電儲(chǔ)能穩(wěn)壓和電壓檢測(cè)單元UNIT B、MCU智能算法與通斷傳感器檢測(cè)單元UNIT C、顯示及按鍵單元UNIT D和線圈驅(qū)動(dòng)單元UNIT E，所述的可變整流輸出單元UNIT A包括從220V交流電源引出的接線，所述的MCU智能算法與通斷傳感器檢測(cè)單元UNIT C包括MCU(D2)及其外圍電路，所述的快速充電儲(chǔ)能穩(wěn)壓和電壓檢測(cè)單元UNIT B包括電容C2、C3和電壓比較器LM393，所述的顯示及按鍵單元UNIT D包括數(shù)碼管H1和按鍵S1、S2，所述的線圈驅(qū)動(dòng)單元UNIT E包括雙穩(wěn)態(tài)繼電器K1，MCU(D2)通過(guò)導(dǎo)線連接三極管VT4后接入雙穩(wěn)態(tài)繼電器K1。
文檔編號(hào)H02H7/22GK202712826SQ20112025147
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月16日
發(fā)明者李羅保, 張克貴 申請(qǐng)人:合肥天海電氣技術(shù)有限公司