[實用新型]一種開關量輸出的自檢電路

有效

• 申請號: 201020653140.6
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN201935986U
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 馬世璽;王振華;周俊華;高傳發;王彩鳳;李富生;王全海;宋一丁;張項安;張新昌;金全仁;張克元;趙成功;郭震;任華鋒
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R31/02;G01R15/22
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩;馬儀成

技術領域

本實用新型涉及電力系統繼電保護領域，特別是一種開關量輸出的自檢單元，它適用于微機繼電保護裝置中對開關量輸出回路的自檢。

背景技術

開關量輸出回路是微機保護裝置的重要組成部分，為了保證開關量輸出回路處于正常工作狀態，需要對開關量輸出是否處于正確的工作狀態進行自檢。

由于開關量輸出是弱電電路，而控制的對象是繼電器等強電器件，如何檢測強電器件與開關量輸出的關系并處理它們之間的隔離，是設計的難點，現有技術也缺乏此類設計。

實用新型內容

本實用新型提供了一種開關量輸出的自檢電路，解決了難以判斷開關量輸出是否工作正常的問題。

為了實現上述目的，本實用新型的一種方案是：一種開關量輸出的自檢電路，包括控制器，控制器的輸出端口上對應設置有至少兩個開出通道，輸出端口與開出通道一一對應，所述每個開出通道包括通道光耦元件，通道光耦元件的原邊與對應的限流電阻串聯，接在控制器電源與控制器對應輸出端口之間，通道光耦元件的副邊與對應的繼電器線圈串聯，接在繼電器電源與地之間，各通道光耦元件的副邊與對應的繼電器線圈構成的串聯支路相互并聯；所述開關量輸出的自檢電路還包括一個自檢單元，該自檢單元包括一個自檢光耦元件，該自檢光耦元件的原邊串聯在所述各繼電器的電源干路中，自檢光耦元件的副邊與一個上拉或下拉電阻串聯，連接在控制器電源與地之間，自檢光耦元件的副邊與所述上拉或下拉電阻的串聯點連接控制器的檢測端口。

本實用新型的開關量輸出的自檢電路中，增加了自檢單元，由于控制器屬弱電器件而繼電器屬強電器件，所以采用自檢光耦元件將弱電器件與強電器件進行隔離。控制器使開出通道導通后，繼電器回路連通，自檢光耦的原邊的光敏二極管發光，副邊隨之導通，通過監測與副邊相連的檢測端口的電平，就可以判斷繼電器電路中的故障情況。增加的自檢單元結構簡單，很容易實現，能夠靈敏地檢測輸出通道工作是否正常。

進一步的，所述控制器為復雜可編程器件CPLD，其電源電壓為3.3V。

所述繼電器電源電壓為24V。

附圖說明

圖1?為本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，本實用新型的開關量輸出的自檢電路包括：復雜可編程器件CPLD，CPLD的輸出端口上對應設置有n（n>2）路開出通道，輸出端口與開出通道一一對應，每個開出通道結構相同，開出通道21對應輸出端口11，包括通道光耦元件402，通道光耦元件402的原邊與第一限流電阻401串聯接在3.3V電源（CPLD電源）與輸出端口11之間，通道光耦元件402副邊與對應的繼電器線圈403、第二限流電阻2串聯，連接24V電源，各通道光耦元件副邊與對應的繼電器線圈構成的串聯支路相互并聯。

開關量輸出自檢電路的自檢單元包括：一個自檢光耦元件3，該自檢光耦元件3的原邊光敏二極管與24V電源串聯，自檢光耦元件3的副邊與一個上拉電阻1（下拉電阻與上拉電阻情況類同，不再分別敘述）串聯，上拉電阻1接在3.3V電源與光耦元件3的副邊光敏三極管集電極之間，光敏三極管的射極接地，自檢光耦元件3的副邊與上拉電阻1的串聯點上連接CPLD的檢測端口8。

為了保證前述的通道光耦元件、自檢光耦元件、繼電器在3.3V電源和24V電源的下處于正常工作狀態，前述的各電阻、光耦元件、繼電器要互相匹配。例如，前述的自檢光電耦合器3型號選為TLP121，通道光耦元件402的型號選為副邊是達林頓管驅動的TLP127，以增加驅動能力。各路開出通道的出口繼電器選擇松下DSP1-DC24V型的繼電器，上拉電阻1、第二限流電阻2和第一限流電阻401的阻值分別選10K，4.7K和470。

電路工作原理：CPLD控制開出通道導通后，繼電器電源回路隨之導通，所以自檢光耦元件3的原邊光敏二極管發光，自檢光耦元件3的副邊隨之導通，使3.3V電源、上拉電阻1、自檢光耦元件3的副邊與地構成回路，自檢光耦元件3的副邊與上拉電阻1的串聯點的電壓改變，該點連接CPLD檢測端口8，通過監測該檢測端口8的電平即可得知繼電器電源回路的工作情況。第二限流電阻2?的存在能夠保證繼電器在自檢時不會誤動。