一種微機(jī)式低壓備自投裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電源管理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種微機(jī)式低壓備自投裝置。所述微機(jī)式低壓備自投裝置通過采用基于ULN2003/ULN2003A芯片的繼電器控制輸出電路，不但可以集中地對多個(gè)繼電器的進(jìn)行輸出控制，還可以利用芯片的小尺化特點(diǎn)，大幅度的減小整個(gè)備自投裝置的PCB板占用面積，從而利于小型化設(shè)計(jì)和/或集成多路繼電器控制輸出電路，同時(shí)由于所需的電路元件更少，還可以大幅度地簡化電路的走線布局，便于實(shí)現(xiàn)線路之間的電磁防干擾設(shè)計(jì)，從而可提高整個(gè)備自投裝置的穩(wěn)定性和可靠性。此外，所述微機(jī)式低壓備自投裝置還具有工作指示明確、應(yīng)用性強(qiáng)和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)際推廣和使用。
【專利說明】
一種微機(jī)式低壓備自投裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電源管理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種微機(jī)式低壓備自投裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)式低壓備自投裝置是一種能對主備電源進(jìn)行迅速可靠切換的裝置，用于確保生產(chǎn)供電的可靠性:即在供電系統(tǒng)出線異常故障或其它原因使工作電源斷開后，通過微機(jī)式低壓備自投裝置能夠迅速將備用電源、備用設(shè)備或其他正常工作的電源自動投入到供電線路中，縮短掉電時(shí)間，從而減少經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]微機(jī)式低壓備自投裝置主要由MCU(Microcontroller Unit，即微控制單元)單元、進(jìn)線電壓檢測模塊和繼電器控制輸出模塊構(gòu)成，其中，進(jìn)線電壓檢測模塊用于檢測配電柜的進(jìn)線有無輸入電壓，并將檢測結(jié)果反饋給所述MCU單元，以便MCU單元控制繼電器控制輸出模塊的輸出，達(dá)到及時(shí)切換電源的目的。
[0004]傳統(tǒng)的繼電器控制輸出模塊一般由由繼電器、三極管、二極管和電容等元件構(gòu)成，其容易存在如下問題:(I)三極管和電容均為體積較大的分離元件，如果設(shè)有多個(gè)繼電器控制輸出模塊，將使得繼電器控制輸出電路占用較大的PCB(Printed Circuit Board，印制電路板)板面積，不利于整個(gè)微機(jī)式低壓備自投裝置的小型化設(shè)計(jì)；(2)電路元件較多，只要有一個(gè)元件出現(xiàn)故障，即會導(dǎo)致整個(gè)電路模塊的失效，同時(shí)還不利于元件的走線布局，容易受到線路之間的電磁干擾，因此電路的穩(wěn)定性和可靠性有限。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對前述現(xiàn)有微機(jī)式低壓備自投裝置中繼電器控制輸出模塊的問題，本實(shí)用新型提供了一種新型的微機(jī)式低壓備自投裝置，通過采用基于ULN2003/ULN2003A芯片的繼電器控制輸出電路，不但可以集中地對多個(gè)繼電器的進(jìn)行輸出控制，還可以利用芯片的小尺化特點(diǎn)，大幅度的減小整個(gè)備自投裝置的PCB板占用面積，從而利于小型化設(shè)計(jì)和/或集成多路繼電器控制輸出電路，同時(shí)由于所需的電路元件更少，還可以大幅度地簡化電路的走線布局，便于實(shí)現(xiàn)線路之間的電磁防干擾設(shè)計(jì)，從而可提高整個(gè)備自投裝置的穩(wěn)定性和可靠性。此外，所述微機(jī)式低壓備自投裝置還具有工作指示明確、應(yīng)用性強(qiáng)和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)際推廣和使用。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案，提供了一種微機(jī)式低壓備自投裝置，包括微控制器、進(jìn)線電壓檢測電路和若干路繼電器控制輸出電路，其中，所述微控制器分別連接所述進(jìn)線電壓檢測電路和各路所述繼電器控制輸出電路；所述繼電器控制輸出電路由ULN2003/ULN2003A芯片和M路繼電器控制支路構(gòu)成，所述ULN2003/ULN2003A芯片有M個(gè)分別連接所述微控制器的輸入引腳，同時(shí)還有M個(gè)分別連接各路所述繼電器控制支路的輸出引腳，其中，M為介于I?7的自然數(shù);所述繼電器控制支路由繼電器和電阻串聯(lián)而成，其中，所述繼電器的感應(yīng)線圈第一連接端連接所述ULN2003/ULN2003A芯片的對應(yīng)輸出引腳，所述繼電器的感應(yīng)線圈第二連接端連接所述電阻的第一連接端，所述電阻的第二連接端連接第一直流電源(VDDl)0
[0007]優(yōu)化的，在所述繼電器的感應(yīng)線圈兩端并聯(lián)有整流二極管，且使所述整流二極管的陰極連接所述繼電器的感應(yīng)線圈第二連接端。
[0008]優(yōu)化的，在所述繼電器的感應(yīng)線圈兩端并聯(lián)有發(fā)光二極管，且使所述發(fā)光二極管的陽極連接所述繼電器的感應(yīng)線圈第二連接端。
[0009]優(yōu)化的，所述繼電器采用型號為G5NB-1A-E系列的繼電器，其工作電壓與所述第一直流電源(VDDl)的電壓匹配。
[0010]優(yōu)化的，所述微機(jī)式低壓備自投裝置還包括分別連接所述微控制器的顯示屏和/或以太網(wǎng)接口電路。
[0011]優(yōu)化的，所述微控制器采用芯片型號為ARM926的嵌入式微控制器。
[0012]優(yōu)化的，所述電阻的電阻值為5.1K歐姆。
[0013]綜上，采用本實(shí)用新型所提供的一種微機(jī)式低壓備自投裝置，具有如下有益效果:
(1)通過采用基于1]1^2003/1]1^20034芯片的繼電器控制輸出電路，可以集中地對多個(gè)繼電器的進(jìn)行輸出控制；(2)可以利用芯片的小尺化特點(diǎn)，大幅度的減小整個(gè)備自投裝置的PCB板占用面積，從而利于小型化設(shè)計(jì)和/或集成多路繼電器控制輸出電路；(3)由于所需的電路元件更少，還可以大幅度地簡化電路的走線布局，便于實(shí)現(xiàn)線路之間的電磁防干擾設(shè)計(jì)，從而可提高整個(gè)備自投裝置的穩(wěn)定性和可靠性；(4)所述微機(jī)式低壓備自投裝置還具有工作指示明確、應(yīng)用性強(qiáng)和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)際推廣和使用。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本實(shí)用新型提供的微機(jī)式低壓備自投裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下將參照附圖，通過實(shí)施例方式詳細(xì)地描述本實(shí)用新型提供的微機(jī)式低壓備自投裝置。在此需要說明的是，對于這些實(shí)施例方式的說明用于幫助理解本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限定。
[0017]本文中描述的各種技術(shù)可以用于但不限于電源管理技術(shù)領(lǐng)域，還可以用于其它類似領(lǐng)域。
[0018]本文中術(shù)語“和/或”，僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/SB，可以表示:單獨(dú)存在A，單獨(dú)存在B，同時(shí)存在A和B三種情況，本文中術(shù)語“/和”是描述另一種關(guān)聯(lián)對象關(guān)系，表示可以存在兩種關(guān)系，例如，A/和B，可以表示:單獨(dú)存在A，單獨(dú)存在A和B兩種情況，另外，本文中字符，一般表示前后關(guān)聯(lián)對象是一種“或”關(guān)系O
[0019]實(shí)施例一
[0020]圖1示出了本實(shí)用新型提供的微機(jī)式低壓備自投裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例提供的所述微機(jī)式低壓備自投裝置，包括微控制器、進(jìn)線電壓檢測電路和若干路繼電器控制輸出電路，其中，所述微控制器分別連接所述進(jìn)線電壓檢測電路和各路所述繼電器控制輸出電路;所述繼電器控制輸出電路由ULN2003/ULN2003A芯片和M路繼電器控制支路構(gòu)成，所述ULN2003/ULN2003A芯片有M個(gè)分別連接所述微控制器的輸入引腳，同時(shí)還有M個(gè)分別連接各路所述繼電器控制支路的輸出引腳，其中，M為介于I?7的自然數(shù);所述繼電器控制支路由繼電器和電阻串聯(lián)而成，其中，所述繼電器的感應(yīng)線圈第一連接端連接所述ULN2003/ULN2003A芯片的對應(yīng)輸出引腳，所述繼電器的感應(yīng)線圈第二連接端連接所述電阻的第一連接端，所述電阻的第二連接端連接第一直流電源VDD1。
[0021]如圖1所示，所述微機(jī)式低壓備自投裝置還包括為其它電路或器件提供電能支持的電源電路;所述微控制器可以但不限于采用芯片型號為ARM926的嵌入式微控制器，其連接有N路所述繼電器控制輸出電路，其中，N為有限自然數(shù);在所述繼電器控制輸出電路中，所述ULN2003/ULN2003A芯片為一種內(nèi)部集成有7路采用高耐壓且大電流復(fù)合晶體管驅(qū)動電路，其中一路晶體管驅(qū)動電路可控制一路所述繼電器控制支路，由此如圖1所示，一個(gè)所述ULN2003/ULN2003A芯片可控制7路所述繼電器控制支路，其7個(gè)輸入引腳BI?B7連接所述微控制器，其7個(gè)輸出引腳BI?B7分別連接對應(yīng)的所述繼電器控制支路，所述ULN2003/ULN2003A芯片的引腳8接地，所述ULN2003/ULN2003A芯片的引腳9連接第二直流電源VDD2，所述第二直流電源VDD2提供的直流電壓為5V;所述繼電器可以但不限于采用型號為G5NB-1A-E系列的繼電器，其工作電壓與所述第一直流電源VDDl的電壓匹配。例如，當(dāng)所述第一直流電源VDDl的電壓為5V時(shí)，所述繼電器采用型號為G5NB-1A-E5VDC的繼電器，該繼電器的工作電壓為5V。所述電阻的電阻值可以但不限于為5.1K歐姆，用于限流，保護(hù)所述ULN2003/ULN2003A 芯片。
[0022]在所述微機(jī)式低壓備自投裝置中，所述進(jìn)線電壓檢測電路用于檢測配電柜的進(jìn)線有無輸入電壓，并將檢測結(jié)果反饋給所述微控制器;所述微控制器用于根據(jù)所述檢測結(jié)構(gòu)，確定處于各路繼電器控制支路中的繼電器是否需要動作，以便進(jìn)行電源切換，其控制方式可以但不限于如下:(1)當(dāng)所述ULN2003/ULN2003A芯片的某一輸入引腳為低電平時(shí)，則對應(yīng)的內(nèi)部晶體管截止，對應(yīng)的輸出引腳輸出高電平，則對應(yīng)繼電器的感應(yīng)線圈無電，使得繼電器不動作；(2)當(dāng)所述ULN2003/ULN2003A芯片的某一輸入引腳為高電平時(shí)，則對應(yīng)的內(nèi)部晶體管導(dǎo)通，對應(yīng)的輸出引腳輸出低電平，則對應(yīng)繼電器的感應(yīng)線圈得電，使得繼電器發(fā)生動作。通過采用基于ULN2003/ULN2003A芯片的繼電器控制輸出電路，不但可以集中地對多個(gè)繼電器的進(jìn)行輸出控制，還可以利用芯片的小尺化特點(diǎn)，大幅度的減小整個(gè)備自投裝置的PCB板占用面積，從而利于小型化設(shè)計(jì)和/或集成多路繼電器控制輸出電路，同時(shí)由于所需的電路元件更少，還可以大幅度地簡化電路的走線布局，便于實(shí)現(xiàn)線路之間的電磁防干擾設(shè)計(jì)，從而可提高整個(gè)備自投裝置的穩(wěn)定性和可靠性。此外，所述微機(jī)式低壓備自投裝置還具有工作指示明確、應(yīng)用性強(qiáng)和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)際推廣和使用。
[0023]優(yōu)化的，在所述繼電器的感應(yīng)線圈兩端并聯(lián)有整流二極管，且使所述整流二極管的陰極連接所述繼電器的感應(yīng)線圈第二連接端。如圖1所示，通過設(shè)置所述整流二極管(ZDl?ZD7中的其中一個(gè))，在所述ULN2003/ULN2003A芯片進(jìn)行對應(yīng)內(nèi)部晶體管的導(dǎo)通/截止切換時(shí)，可以對產(chǎn)生的電壓峰刺進(jìn)行整流，保護(hù)對應(yīng)的繼電器。
[0024]優(yōu)化的，在所述繼電器的感應(yīng)線圈兩端并聯(lián)有發(fā)光二極管，且使所述發(fā)光二極管的陽極連接所述繼電器的感應(yīng)線圈第二連接端。如圖1所示，通過設(shè)置所述發(fā)光二極管(D1?D7中的其中一個(gè))，可以在對應(yīng)繼電器發(fā)生動作時(shí)，發(fā)光指示繼電器的狀態(tài)(此時(shí)在所述發(fā)光二極管的陽極與陰極之間形成正向電壓)，從而可以實(shí)現(xiàn)明確的工作指示。
[0025]優(yōu)化的，所述微機(jī)式低壓備自投裝置還包括分別連接所述微控制器的顯示屏和/或以太網(wǎng)接口電路。如圖1所示，所述顯示屏可以但不限于為LCD顯示屏或LED顯示屏，通過所述顯示屏可以顯示當(dāng)前微機(jī)式低壓備自投裝置的工作狀態(tài);通過所述以太網(wǎng)接口電路，可以使所述備自投裝置能夠外接計(jì)算機(jī)，以便進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控。作為優(yōu)化地，如圖1所示，在本實(shí)施例中，所述微機(jī)式低壓備自投裝置包括分別連接所述微控制器的顯示屏和以太網(wǎng)接口電路，可以提升所述備自投裝置的應(yīng)用性。
[0026]綜上，本實(shí)施例所提供的微機(jī)式低壓備自投裝置，具有如下有益效果:(I)通過采用基于ULN2003/ULN2003A芯片的繼電器控制輸出電路，可以集中地對多個(gè)繼電器的進(jìn)行輸出控制；(2)可以利用芯片的小尺化特點(diǎn)，大幅度的減小整個(gè)備自投裝置的PCB板占用面積，從而利于小型化設(shè)計(jì)和/或集成多路繼電器控制輸出電路；(3)由于所需的電路元件更少，還可以大幅度地簡化電路的走線布局，便于實(shí)現(xiàn)線路之間的電磁防干擾設(shè)計(jì)，從而可提高整個(gè)備自投裝置的穩(wěn)定性和可靠性;(4)所述微機(jī)式低壓備自投裝置還具有工作指示明確、應(yīng)用性強(qiáng)和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)際推廣和使用。
[0027]如上所述，可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出不同形式的微機(jī)式低壓備自投裝置并不需要創(chuàng)造性的勞動。在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下對這些實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換、整合和變型仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微機(jī)式低壓備自投裝置，其特征在于，包括微控制器、進(jìn)線電壓檢測電路和若干路繼電器控制輸出電路，其中，所述微控制器分別連接所述進(jìn)線電壓檢測電路和各路所述繼電器控制輸出電路； 所述繼電器控制輸出電路由ULN2003/ULN2003A芯片和M路繼電器控制支路構(gòu)成，所述ULN2003/ULN2003A芯片有M個(gè)分別連接所述微控制器的輸入引腳，同時(shí)還有M個(gè)分別連接各路所述繼電器控制支路的輸出引腳，其中，M為介于I?7的自然數(shù)； 所述繼電器控制支路由繼電器和電阻串聯(lián)而成，其中，所述繼電器的感應(yīng)線圈第一連接端連接所述ULN2003/ULN2003A芯片的對應(yīng)輸出引腳，所述繼電器的感應(yīng)線圈第二連接端連接所述電阻的第一連接端，所述電阻的第二連接端連接第一直流電源(VDD1)。2.如權(quán)利要求1所述的一種微機(jī)式低壓備自投裝置，其特征在于，在所述繼電器的感應(yīng)線圈兩端并聯(lián)有整流二極管，且使所述整流二極管的陰極連接所述繼電器的感應(yīng)線圈第二連接端。3.如權(quán)利要求1所述的一種微機(jī)式低壓備自投裝置，其特征在于，在所述繼電器的感應(yīng)線圈兩端并聯(lián)有發(fā)光二極管，且使所述發(fā)光二極管的陽極連接所述繼電器的感應(yīng)線圈第二連接端。4.如權(quán)利要求1所述的一種微機(jī)式低壓備自投裝置，其特征在于，所述繼電器采用型號為G5NB-1A-E系列的繼電器，其工作電壓與所述第一直流電源(VDDl)的電壓匹配。5.如權(quán)利要求1所述的一種微機(jī)式低壓備自投裝置，其特征在于，所述微機(jī)式低壓備自投裝置還包括分別連接所述微控制器的顯示屏和/或以太網(wǎng)接口電路。6.如權(quán)利要求1所述的一種微機(jī)式低壓備自投裝置，其特征在于，所述微控制器采用芯片型號為ARM926的嵌入式微控制器。7.如權(quán)利要求1所述的一種微機(jī)式低壓備自投裝置，其特征在于，所述電阻的電阻值為.5.1K歐姆。
【文檔編號】H02J9/06GK205583838SQ201620403749
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】李陳, 汪慶, 毛華彬
【申請人】四川中浩控制技術(shù)有限公司