[發明專利]交直流二級隔離直流電源裝置

無效

• 申請號: 201210116192.3
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102624064A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 彭宏偉
• 申請（專利權）人: 彭宏偉
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無人值守地震臺監測儀器設備的供電電源技術領域，具體涉及一種交直流二級隔離直流電源裝置。

背景技術

隨著防震減災事業和電子技術的發展，地震數字化監測儀器設備對供電電源提出了越來越高的要求。對于傳輸不間斷觀測數據的地震臺站來說，為了得到穩定可靠的觀測數據，一般勘選在受外界影響因素小的偏僻環境。尤其是測震臺站對基巖臺基的嚴格規定，往往建設的土層覆蓋淺、接地條件不能完全滿足避雷要求，造成臺站遭受雷擊破壞的機率增加。為免遭雷擊，大都在電源的總入口處安裝SPD。SPD是指浪涌保護器，又稱電涌保護器、防雷器、避雷器，用于保護用電設備免遭雷電電磁脈沖或操作過電壓破壞。其避雷效果主要取決于SPD的性能指標。由于臺站周圍環境、條件復雜，所以合理地選用、配置、安裝和嚴格進行SPD施工，在實際工作中往往很難做到。

對于偏遠的無人值守地震臺站來說，用人工拉閘的方式來避免儀器設備被雷擊損壞是無法做到的。而這些精密儀器多為低電壓、低功耗的昂貴設備，不論是儀器自帶的電源還是傳統的不間斷電源，其避雷效果完全取決于SPD的狀況，其隔離感應雷的級數不夠而遭受雷擊導致數據中斷的損失和高額的修理費用時有發生。

發明內容

本發明的目的在于解決上述存在的技術問題，而提供一種能夠有效避免雷擊靜電感應通過市電進入監測儀器設備的交直流二級隔離直流電源，從而避免雷擊造成監測儀器設備損壞和數據中斷。

為了實現上述目的，本發明提供的交直流二級隔離直流電源裝置，包括避雷器，所述避雷器的輸入端與市電連接，所述避雷器的輸出端連接充電模塊的輸入端，所述充電模塊的輸出端連接第二繼電器的靜觸點，所述第二繼電器的兩個動觸點分別連接第一電池組和第二電池組的輸入端，所述第一電池組和第二電池組的輸出端分別與第三繼電器的兩個動觸點相連，第三繼電器的靜觸點連接穩壓電路的輸入端；所述第一電池組和第二電池組的輸出端連接電壓比較器模塊的輸入端，所述電壓比較器模塊的輸出端連接微控制器模塊的輸入端，所述微控制器模塊的輸出端連接繼電器驅動模塊，所述繼電器驅動模塊的三個輸出端分別連接第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器動作使能端，所述微控制器模塊通過SPI接口連接以太網控制器，所述以太網控制器通過以太網連接遠端上位機。

進一步地，所述充電模塊、第一電池組和第二電池組的輸出端分別連接光電隔離模塊的信號輸入端，所述光電隔離模塊的信號輸出端連接微控制器模塊。

進一步地，所述第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器均為單線圈式磁保持繼電器。

進一步地，所述電壓比較器模塊包括芯片LM339，芯片LM339的引腳4通過串聯連接的電位器R20和電阻R11與第一電池組的正極連接，芯片LM339的引腳6串聯連接的電位器R19和電阻R10與第二電池組的正極連接，芯片LM339的引腳5和7通過電阻R14拉到高電平，此高電平由電容C5進行去耦。

進一步地，所述光電隔離模塊包括光耦芯片TLP521-3和觸發器CD40106，所述光耦芯片TLP521-3的引腳1通過串聯連接的電阻R2和二極管D7連接第一電池組的正極，光耦芯片TLP521-3的引腳2連接第一電池組的負極，光耦芯片TLP521-3的引腳3通過串聯連接的電阻R1和二極管D6連接第二電池組的正極，光耦芯片TLP521-3的引腳4連接第二電池組的負極，光耦芯片TLP521-3的引腳5通過電阻R3連接充電模塊輸出端的正極，光耦芯片TLP521-3的引腳6連接充電模塊輸出端的負極，光耦芯片TLP521-3的引腳7、引腳9和引腳11均與大地連接，引腳8、引腳10和引腳12通過5.6K的電阻拉到高電平，并分別與觸發器CD40106的引腳5、引腳1、引腳3連接。

進一步地，所述繼電器驅動模塊包括雙向驅動芯片ULN2003A，所述雙向驅動芯片ULN2003A的引腳14、引腳15、引腳16分別與第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器動作使能端連接，所述雙向驅動芯片ULN2003A的引腳1、引腳2、引腳3、引腳4、引腳5分別與觸發器CD40106的引腳2、引腳4、引腳6、引腳8、引腳10連接。

進一步地，所述微控制器模塊包括型號為STC12LE5A60S2的單片機，所述STC12LE5A60S2單片機的引腳32、引腳33、引腳34分別與觸發器CD40106的引腳2、引腳4、引腳6連接，所述STC12LE5A60S2單片機的引腳12、引腳13分別與所述芯片LM339的引腳1、引腳2連接。