專利名稱：電子式熱繼電器控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種繼電器保護(hù)裝置，尤其是一種電子式熱繼電器控制裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的熱繼電器大多數(shù)為雙金屬片式熱繼電器，屬于緊急性裝置，一般與交流接觸器配套使用，對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。雙金屬片式熱繼電器是通過雙金屬片變形來驅(qū)動(dòng)動(dòng)作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的過載保護(hù)。其存在的不足是，容易出現(xiàn)發(fā)熱所致故障，受加工工藝、裝配水平以及使用環(huán)境溫度和濕度等影響較大，工作性能較差，并且滿足不了對電機(jī)在欠載和阻塞保護(hù)方面的功能要求，從而促使電機(jī)的保護(hù)向可靠性高的電子式熱繼電器的方面發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的提供了一種對電機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)、缺相保護(hù)、欠載保護(hù)和阻塞保護(hù)的電子式熱繼電器控制裝置。本實(shí)用新型的這種用于電子式熱繼電器控制裝置，包括微處理器，與所述微處理器分別相連的系統(tǒng)供電電路，電流信號采集放大電路，出口驅(qū)動(dòng)電路，微處理器電路構(gòu)成。 其電流信號采集放大電路由3路獨(dú)立的電路組成，每一路的電器連接結(jié)構(gòu)相同，都采用電流互感器的二次側(cè)作為電流信號的輸入，電流互感器的二次側(cè)兩端接到整流橋的輸入兩端，整流橋的正相輸出端與系統(tǒng)供電電路中的12V穩(wěn)壓管的陰極相連，給系統(tǒng)供電電路提供電源，整流橋的負(fù)相輸出端連接到電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號的采樣電阻的一端，采樣電阻的另一端接地，采樣電阻的兩端還與由一個(gè)電阻和一個(gè)電容組成的低通濾波電路的兩端連接，低通濾波電路的電阻和電容連接點(diǎn)與運(yùn)算放大器反相輸入端連接的一個(gè)電阻的另一端連接，運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端之間連接另一個(gè)電阻和一個(gè)電容，運(yùn)算放大器同相輸入端接地，組成了反比例運(yùn)放電路；運(yùn)算放大器輸出端通過電阻連接到微處理器的 A/D引腳上；出口驅(qū)動(dòng)電路由一個(gè)三極管和繼電器線圈組成；運(yùn)算放大器的供電電源由系統(tǒng)供電電路生成的5V電源提供，微處理器的供電電源由系統(tǒng)供電電路生成的3. 3V電源提 {共。進(jìn)一步的，所述的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號的采樣電阻的阻值小于10歐姆。進(jìn)一步的，所述的微處理器為ATmega48型單片機(jī)，其第23、24、25引腳為A/D引腳，分別通過電阻連接到電流信號采集放大電路的運(yùn)算放大器的三個(gè)輸出端口上；其第四腳為單片機(jī)復(fù)位引腳，與一個(gè)電容的一端連接，電容的另一端接地，第四腳還與一個(gè)電阻的一端連接，電阻的另一端與3. 3V電源連接，組成了上電復(fù)位電路。本實(shí)用新型的電子式熱繼電器控制裝置的有益效果如下本實(shí)用新型的電子式熱繼電器控制裝置不僅具有電機(jī)的過載保護(hù)和缺相保護(hù)，還具有欠載保護(hù)和阻塞保護(hù)功能，使用元器件較少，性能穩(wěn)定可靠。

[0009]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)供電電路的線路圖。圖2為本實(shí)用新型的電流信號采集放大電路的線路圖。圖3為本實(shí)用新型的微處理器電路的線路圖。圖4為本實(shí)用新型的出口驅(qū)動(dòng)電路的線路圖。圖5為本實(shí)用新型工作流程示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的電子式熱繼電器控制裝置，包括微處理器，與所述微處理器分別相連的系統(tǒng)供電電路，電流信號采集電路，出口驅(qū)動(dòng)電路，微處理器電路。如圖1和圖2所示，系統(tǒng)供電電路的電能由電流互感器Li，L2，L3 二次側(cè)提供，并給5V電源電路和3. 3V電源電路提供電能。電流互感器L1，L2，L3 二次側(cè)經(jīng)過整流橋DB1， DB2，DB3整流后，變成脈動(dòng)直流，在經(jīng)過12V穩(wěn)壓管Zl穩(wěn)壓到12V，給5V電源芯片U2 (型號 LM317)提供電源，使其U2輸出端輸出穩(wěn)定的5V，從而給電流信號采集放大電路中的運(yùn)算放大器Ul (型號LM224)提供5V電源和給3. 3V電源芯片U3 (型號Ii^980)提供電源。U3輸出穩(wěn)定的3. 3V，給單片機(jī)U4(型號ATmega48)提供電源。如圖2所示，電流信號采集放大電路由3路獨(dú)立的電路組成。每一路的電器連接結(jié)構(gòu)相同，都采用電流互感器Li，L2，L3的二次側(cè)作為電流信號的輸入。電流互感器Li，L2， L3 二次側(cè)輸出的電流信號，經(jīng)過整流橋DBl，DB2, DB3整流后，在采樣電阻Rl，R7，Rl2 (Rl， R7，R12在本實(shí)用新型中的阻值為6. 8歐姆)上，產(chǎn)生反向的脈動(dòng)直流的電壓信號，從而實(shí)現(xiàn)電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。其電壓信號經(jīng)過由R2和Cl，R8和C4，R13和C6組成的低通濾波電路進(jìn)行濾波，再經(jīng)過由運(yùn)算放大器Ul (型號LM224)，R3，R4，R9，RIO, R14，R15，C2，C5， C7組成的反比例運(yùn)放電路，將電壓信號比例放大，然后將比例放大的電壓信號通過限流電阻R6，Rll，R16(R6，Rl 1，R16在本實(shí)用新型中的阻值為560歐姆)輸入到單片機(jī)U4(型號 ATmega48)的第23、24、25的A/D引腳上，實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換等。如圖3所示，微處理器電路由單片機(jī)U4(型號ATmega48)組成。R19，C14與U4(型號ATmega48)的第四腳組成單片機(jī)上電復(fù)位電路，XI，C17，C18與U4(型號ATmega48)的第7、8腳構(gòu)成單片機(jī)外部晶振電路，單片機(jī)U4(型號ATmega48)的第23、24、25引腳為A/ D引腳，分別通過電阻R6，Rll, R16連接到電流信號采集放大電路的運(yùn)算放大器Ul (型號 LM224)三個(gè)輸出端口的第1、7、8腳上。如圖4所示，出口驅(qū)動(dòng)電路是系統(tǒng)的控制執(zhí)行部分，出口驅(qū)動(dòng)電路由單片機(jī)U4(型號ATmega48)的第11腳輸出高電平來控制三極管Ql的導(dǎo)通，來控制繼電器線圈L4的接通， 完成執(zhí)行操作。當(dāng)負(fù)載電機(jī)出現(xiàn)過載、缺相、欠載和阻塞時(shí)，單片機(jī)U4(型號ATmega48)的第11腳輸出為高電平，則三極管Ql導(dǎo)通，則線圈L4得電動(dòng)作。上面所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實(shí)用新型技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電子式熱繼電器控制裝置，包括微處理器，與所述微處理器分別相連的系統(tǒng)供電電路，電流信號采集放大電路，出口驅(qū)動(dòng)電路，微處理器電路構(gòu)成。其電流信號采集放大電路由3路獨(dú)立的電路組成，每一路的電器連接結(jié)構(gòu)相同，都采用電流互感器的二次側(cè)作為電流信號的輸入，電流互感器的二次側(cè)兩端接到整流橋的輸入兩端，整流橋的正相輸出端與系統(tǒng)供電電路中的12V穩(wěn)壓管的陰極相連，給系統(tǒng)供電電路提供電源，整流橋的負(fù)相輸出端連接到電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號的采樣電阻的一端，采樣電阻的另一端接地，采樣電阻的兩端還與由一個(gè)電阻和一個(gè)電容組成的低通濾波電路的兩端連接，低通濾波電路的電阻和電容連接點(diǎn)與運(yùn)算放大器反相輸入端連接的一個(gè)電阻的另一端連接，運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端之間連接另一個(gè)電阻和一個(gè)電容，運(yùn)算放大器同相輸入端接地，組成了反比例運(yùn)放電路；運(yùn)算放大器輸出端通過電阻連接到微處理器的A/D引腳上；出口驅(qū)動(dòng)電路由一個(gè)三極管和繼電器線圈組成；運(yùn)算放大器的供電電源由系統(tǒng)供電電路生成的5V 電源提供，微處理器的供電電源由系統(tǒng)供電電路生成的3. 3V電源提供。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式熱繼電器控制裝置，其特征在于所述的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號的采樣電阻的阻值小于10歐姆。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式熱繼電器控制裝置，其特征在于所述的微處理器為 ATmega 48型單片機(jī)，其第23、24、25引腳為A/D引腳，分別通過電阻連接到電流信號采集放大電路的運(yùn)算放大器的三個(gè)輸出端口上；其第四腳為單片機(jī)復(fù)位引腳，與一個(gè)電容的一端連接，電容的另一端接地，第四腳還與一個(gè)電阻的一端連接，電阻的另一端與3. 3V電源連接，組成了上電復(fù)位電路。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種對電機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)、缺相保護(hù)、欠載保護(hù)和阻塞保護(hù)的電子式熱繼電器控制裝置。本實(shí)用新型目的電子式熱繼電器控制裝置，包括微處理器，與所述微處理器分別相連的系統(tǒng)供電電路，電流信號采集放大電路，出口驅(qū)動(dòng)電路，微處理器電路。本實(shí)用新型的電子式熱繼電器控制裝置不僅具有電機(jī)的過載保護(hù)和缺相保護(hù)，還具有欠載保護(hù)和阻塞保護(hù)功能，使用元器件較少，性能穩(wěn)定可靠。
文檔編號H02H7/09GK202260407SQ201120401169
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者孫吉華, 張威, 張家勇, 王茂華 申請人:北京正北元電器有限公司