一种智能化的低压电涌防护监测模块制造技术

本发明专利技术提供一种智能化的低压电涌防护监测模块，包括直流电源、直流检测电路、LED显示电路、控制面板、USB通信接口、冲击测试电路、组合波发生器、低压电源和主控单元，直流电源、直流检测电路、LED显示电路、控制面板、USB通信接口、冲击测试电路和组合波发生器分别连接主控单元，直流电源连接组合波发生器，直流电源连接直流检测电路，冲击测试电路连接组合波发生器，本发明专利技术设计合理，使用方便，体积小、重量轻，便于现场检测，而且测量精度高、稳定性好、操作简便，装置能方便、有效地检测出现场使用的SPD的性能，确保低电压系统和弱电系统的可靠运行。

An intelligent monitoring module for low voltage surge protection

【技术实现步骤摘要】
一种智能化的低压电涌防护监测模块
本专利技术具体涉及一种智能化的低压电涌防护监测模块。
技术介绍
雷电灾害是最严重、最频繁发生的一种自然灾害，对人类生命财产的安全有着巨大的危害。随着以微电子器件为核心的现代信息技术的迅速发展，各种形式的电子系统的广泛应用，雷电过电压和雷击电磁脉冲所造成系统和设备的损坏越来越多。按照国家标准和有关规程规范要求，采用电涌保护器(SurgeProtectiveDevice，SPD)来抑制线路上的电涌和瞬时过电压，泄放电涌电流，是低压系统和电子信息系统防护雷电灾害的重要举措。现场安装使用后的SPD长期在线运行，在抵御雷击脉冲侵扰的同时，也在冲击电流作用下造成损坏或老化。为了保证SPD的正常运行，确保其在雷击时的可靠动作，按照规程要求在每年雷雨季节到来之前和每次雷击之后，均需进行一次全面检测，确保SPD的可靠运行。现有的对SPD进行性能检测只能在试验室实现，无法在现场完成，造成很多不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决上述不足，提供一种智能化的低压电涌防护监测模块。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种智能化的低压电涌防护监测模块，包括直流电源、直流检测电路、LED显示电路、控制面板、USB通信接口、冲击测试电路、组合波发生器、低压电源和主控单元，直流电源、直流检测电路、LED显示电路、控制面板、USB通信接口、冲击测试电路和组合波发生器分别连接主控单元，直流电源连接组合波发生器，直流电源连接直流检测电路，冲击测试电路连接组合波发生器。>冲击测试电路采用电压采样调理电路、双A/D转换单元、双FIFO、USB单元、JM60接口、CPLD单元和电流调理电路，电压采样调理电路和电流调理电路分别连接双A/D转换单元，双A/D转换单元、双FIFO和JM60接口分别连接CPLD单元。主控单元采用MC9S08JM60芯片。双A/D转换单元连接双FIFO，双FIFO连接USB单元，USB单元连接JM60接口。本专利技术具有如下有益的效果：本专利技术设计合理，使用方便，体积小、重量轻，便于现场检测，而且测量精度高、稳定性好、操作简便，装置能方便、有效地检测出现场使用的SPD的性能，确保低电压系统和弱电系统的可靠运行。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的直流电源电路图；图3为本专利技术的检测电路；图4为本专利技术的冲击测试电路。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明：如图1所示，一种智能化的低压电涌防护监测模块，包括直流电源1、直流检测电路2、LED显示电路3、控制面板4、USB通信接口5、冲击测试电路6、组合波发生器7、低压电源8和主控单元9，直流电源1、直流检测电路2、LED显示电路3、控制面板4、USB通信接口5、冲击测试电路6和组合波发生器7分别连接主控单元9，直流电源1连接组合波发生器7，直流电源1连接直流检测电路2，冲击测试电路6连接组合波发生器7。冲击测试电路采用电压采样调理电路10、双A/D转换单元11、双FIFO12、USB单元13、JM60接口14、CPLD单元15和电流调理电路16，电压采样调理电10路和电流调理电路16分别连接双A/D转换单元11，双A/D转换单元11、双FIFO12和JM60接口14分别连接CPLD单元15。主控单元采用MC9S08JM60芯片。双A/D转换单元11连接双FIFO12，双FIFO12连接USB单元13，USB单元13连接JM60接口14。工作原理：直流高压电源在主控制器作用下，将低压电源输出的+24V电压变成0～6000V输出；直流参数测量时，其输出0～1500V，电压调节步长在6V之内；冲击性能检测时，其输出0～6000V，电压调节步长不超过24V。在直流高压电源输出的基础上，组合波发生器产生符合相关标准的1.2/50μs电压波和8/20μs电流波，供冲击测试电路使用。在主控制器控制下，检测系统实现对U1mA、I1e及残压等参数的测量，并将测量结果经A/D转换，通过LED现场显示；同时，将转换结果保存，经USB通信接口上传，并可在PC机中实现数据的进一步分析、处理和管理。主控制器采用Flexis系列的MC9S08JM60(JM60)。作为增强型HCS08核中的一款低功耗、高性能、8bit单片机，最大的特点就是集成了USB2.0全速模块，CPU频率最高为48MHz；一个12通道，12bitA/D转换器，具有片内Flash60KB，片内RAM4KB；高度集成了1个I2C、2个SCI和SPI共5个串行通信接口。如图2所示，MCP42010是一种具有256个抽头的双10kΩ的数字电位器，有标准的SPI口，单片机对其操作十分方便。用户通过相应指令，其内部数据寄存器写16bit控制字，从而实现256档位电阻值的输出。MAX4602是一款导通电阻仅为2.5Ω的CMOS模拟开关，内部有4个常开开关，具有功耗低、尺寸小、可靠性高等优点。高压模块的各端作用如下:①DCVin，+24V直流电源输入；②HV，DC0～6000V输出，典型输出电流为10mA；③GND，输入/输出公共地；④Vref、AD、RW、GND，外接10kΩ可调电阻，依次为可调电阻高端、中心抽头、接地端。MCP42010的SPI口SO、SI、SCK、CS端依次接JM60的PTE4～PTE7端，MAX4602的开关控制信号来自JM60的PTD5端。测量直流参数时，JM60设置RW0输出7.5kΩ固定阻值，同时，电子开关闭合，使RW1与3.33kΩ电阻并联，电阻值在0～2.5kΩ范围内可调，高压模块输出0～1500V，电压调节步长约为5.88V；冲击性能检测时，单片机设定RW0为0Ω，同时，MAX4602断开，RW1为10kΩ可调电阻，接在高压模块上，高压输出0～6000V，电压调节步长约为23.53V。冲击电压、电流信号各自调理后，分别由2片高速A/D芯片(AD9283)在CPLD(EPM7128SLC84)的控制下转换为数字信号，并实时存储在2组FIFO数据缓存存储器(CY7C4261)中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化的低压电涌防护监测模块，包括直流电源、直流检测电路、LED显示电路、控制面板、USB通信接口、冲击测试电路、组合波发生器、低压电源和主控单元，其特征在于：直流电源、直流检测电路、LED显示电路、控制面板、USB通信接口、冲击测试电路和组合波发生器分别连接主控单元，直流电源连接组合波发生器，直流电源连接直流检测电路，冲击测试电路连接组合波发生器。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能化的低压电涌防护监测模块，包括直流电源、直流检测电路、LED显示电路、控制面板、USB通信接口、冲击测试电路、组合波发生器、低压电源和主控单元，其特征在于：直流电源、直流检测电路、LED显示电路、控制面板、USB通信接口、冲击测试电路和组合波发生器分别连接主控单元，直流电源连接组合波发生器，直流电源连接直流检测电路，冲击测试电路连接组合波发生器。


2.根据权利要求1所述的一种智能化的低压电涌防护监测模块，其特征在于：所述的冲击测试电路采用电压采样调理电路、双A/D转换单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘方旭，
申请(专利权)人：刘方旭，
类型：发明
国别省市：山东;37