[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于互感器單相交流電壓檢測(cè)保護(hù)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111300663.1
• 申請(qǐng)日: 2021-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113740595B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭道昌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川力士達(dá)智慧照明科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R19/02
• 分類(lèi)號(hào): G01R19/02;G01R19/165;H05B47/20
• 代理公司: 成都誠(chéng)中致達(dá)專(zhuān)利代理有限公司 51280
• 代理人: 曹宇杰;楊春

一種基于互感器單相交流電壓檢測(cè)保護(hù)電路，包括微控制器、基準(zhǔn)電壓電路、限流電路、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、電壓放大電路、波形變換電路；微控制器對(duì)經(jīng)限流電路限流、并經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換、然后經(jīng)濾波電路濾波、再經(jīng)電壓放大電路放大后的單相交流電壓進(jìn)行采集并抽樣得到單相交流電壓的抽樣數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)時(shí)單相交流電壓，以與預(yù)設(shè)過(guò)壓值、欠壓值比較，高于過(guò)壓值或低于欠壓值時(shí)，控制外部繼電器驅(qū)動(dòng)電路關(guān)斷電源；波形變換電路轉(zhuǎn)換方波輸出，微控制器采集方波以檢測(cè)實(shí)時(shí)頻率和過(guò)零點(diǎn)，檢測(cè)到過(guò)零點(diǎn)時(shí)控制外部繼電器驅(qū)動(dòng)電路關(guān)斷電源。實(shí)時(shí)、高精度、寬范圍的檢測(cè)單相交流電壓有效值，并以有效值為依據(jù)對(duì)保護(hù)電路進(jìn)行控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及控制電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于互感器單相交流電壓檢測(cè)保護(hù)電路。

背景技術(shù)

目前隨著城市化建設(shè)加快，路燈智慧控制應(yīng)用越來(lái)越廣。目前路燈單燈控制器常用的單相交流電壓檢測(cè)方案主要有兩大類(lèi)：一種是基于單相電壓互感器及二極管橋式整流濾波電路的方案，將單相交流電壓變換成近似的直流電壓信號(hào)輸出；另一種是基于霍爾電壓傳感器的方案。

但目前這兩個(gè)方案分別存在如下問(wèn)題：

一是基于單相電壓互感器及二極管橋式整流濾波電路的方案，盡管簡(jiǎn)單可靠，但由于二極管橋式整流電路有壓降損失，不僅存在檢測(cè)的非線性而且影響檢測(cè)精度，也限制了電壓檢測(cè)范圍，還存在著較大信號(hào)遲性；

二是基于霍爾電壓傳感器的方案由于價(jià)格昂貴而限制了其應(yīng)用范圍。

上述兩種方案都沒(méi)有根據(jù)采集的數(shù)據(jù)做相關(guān)保護(hù)控制；因此，如何設(shè)計(jì)一種基于互感器單相交流電壓檢測(cè)保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)高性?xún)r(jià)比的交流電壓有效值檢測(cè)和保護(hù)電路方案，無(wú)疑將使路燈智能單燈控制器進(jìn)一步小型化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要針對(duì)上述相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供一種基于互感器單相交流電壓檢測(cè)保護(hù)電路，能實(shí)時(shí)、高精度、寬范圍的檢測(cè)單相交流電壓的有效值，并以有效值為依據(jù)對(duì)保護(hù)電路進(jìn)行控制，適用于各類(lèi)需要對(duì)單相交流電壓有效值進(jìn)行高精度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制的應(yīng)用場(chǎng)合。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，擬采用以下方案：

一種基于互感器單相交流電壓檢測(cè)保護(hù)電路，包括微控制器、基準(zhǔn)電壓電路，以及依次連接的限流電路、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、電壓放大電路、波形變換電路；

基準(zhǔn)電壓電路連接電壓放大電路和波形變換電路，用于為電壓放大電路和波形變換電路提供基準(zhǔn)電壓；

微控制器連接電壓放大電路輸出端，用于對(duì)經(jīng)限流電路限流、并經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換、然后經(jīng)濾波電路濾波、再經(jīng)電壓放大電路放大后的單相交流電壓進(jìn)行采集并抽樣得到單相交流電壓的抽樣數(shù)據(jù)，并根據(jù)抽樣數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)時(shí)單相交流電壓，以與預(yù)設(shè)過(guò)壓值、欠壓值比較；

微控制器連接至外部繼電器驅(qū)動(dòng)電路，用于在實(shí)時(shí)單相交流電壓高于過(guò)壓值或低于欠壓值時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)電平給外部繼電器驅(qū)動(dòng)電路，以使外部繼電器驅(qū)動(dòng)電路關(guān)斷電源；

波形變換電路用于將電壓放大電路放大后的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為方波輸出，微控制器連接波形變換電路輸出端，用于采集方波以檢測(cè)單相交流電的實(shí)時(shí)頻率和過(guò)零點(diǎn)，并在檢測(cè)到過(guò)零點(diǎn)時(shí)輸出驅(qū)動(dòng)電平給外部繼電器驅(qū)動(dòng)電路，以使外部繼電器驅(qū)動(dòng)電路關(guān)斷電源。

微控制器通過(guò)外部串口通信電路連接至監(jiān)控平臺(tái)，用于將實(shí)時(shí)單相交流電壓、實(shí)時(shí)頻率、過(guò)零點(diǎn)信息，以及實(shí)時(shí)單相交流電壓高于過(guò)壓值或低于欠壓值時(shí)的報(bào)警信息，通過(guò)外部串口通信電路發(fā)送至監(jiān)控平臺(tái)。

進(jìn)一步，微控制器包括單片機(jī)，單片機(jī)的第一采樣端口與電壓放大電路的輸出端口相連，單片機(jī)的第二采樣端口與波形變換電路輸出端口相連單片機(jī)的第一輸出端口與外部繼電器驅(qū)動(dòng)電路的連接點(diǎn)相連，單片機(jī)的第一串口與外部串口通信電路的連接點(diǎn)相連。