一种交流电流过载检测保护电路制造技术

本发明专利技术提及一种交流电流过载检测保护电路，包括：采集电路、MCU、电阻、光耦、可控硅、负载电阻、回路保护继电器。本发明专利技术利用MCU采集电压信号和预设电压阈值进行初步比较，当采集电压信号大于预设电压阈值时，输出光耦启动信号以经光耦输出切断信号至可控硅，使可控硅由初始导通状态切换成切断状态，实现了高速检测和瞬间保护的效果，同时，还具有体积小、成本低、电路简单和可靠性高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种交流电流过载检测保护电路
本专利技术涉及过载检测保护电路
，属于一种交流电流过载检测保护电路。
技术介绍
目前交流电流过载保护电路，都是使用熔断性保险丝、自恢复保险丝、空气断路开关或过热断路器等部件单一构成或多部件复合使用构成，在实际使用中某些部件是一次性的，启动后就必须更换新部件，比如保险丝；有些部件虽然可以反复使用，但是反应周期比较长，不能及时保护后端电路，比如过热断路器；有些部件对过载灵敏度不可调并且使用成本高，比如空气短路开关。目前急需一款电路结构简单、低成本、高可靠性并且可对过载电流大小任意调节，适用面广的交流电流过载监测保护电路。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供了一种交流电流过载检测保护电路，能够高速检测过载电流大小，并可预设和调节保护动作电流值，一旦进入保护状态可高速切断交流回路，起到瞬间保护整体电路的作用，同时还具备体积小、成本低、电路简单和可靠性高等特点。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种交流电流过载检测保护电路，其特征在于，包括：所述保护电路包括采集电路、MCU、第一电阻、光耦和可控硅；负载电阻的其中一端与采集电路的输入端耦合连接，另一端与可控硅的输出端连接；所述采集电路用于实时采集经过负载电路上的电流信号，对采集的电流信号处理后生成对应的采集电压信号发送至MCU；所述MCU依次通过第一电阻、光耦与可控硅的控制级连接，MCU将采集电压信号和预设电压阈值进行初步比较，当采集电压信号大于预设电压阈值时，输出光耦启动信号以经光耦输出切断信号至可控硅，使可控硅由初始导通状态切换成切断状态。所述保护电路还包括依次连接的第六电阻、三极管、回路保护继电器和切换开关；所述切换开关包括第一触点和第二触点；可控硅的输出端与切换开关的第一触点连接，当可控硅切断时，切换开关从第一触点连通状态转换成第二触点连通状态；所述三极管的漏极与回路保护继电器的输入端连接，源极接地，栅极通过第六电阻与MCU连接；所述回路保护继电器的输出端与切换开关的第二触点连接，切换开关的切换端与负载电阻远离采集电路的一端连接；所述MCU对采集电压信号进行分析，根据分析结果控制回路保护继电器的通断。所述保护电路还包括与回路保护继电器并联的二极管，所述二极管用作回路保护继电器的反向电压二极管。所述采集电路包括依次连接的电流互感器、第五电阻、跟随器和分压电路；所述电流互感器与负载电阻远离可控硅的一端连接，用于对负载电阻上的电流进行感应采集，得到感应电流；所述第五电阻与电流互感器并联，与跟随器的其中一个输入端连接，用于将感应电流转换成感应电压，并传输至跟随器进行阻抗匹配转换；所述分压电路与跟随器的输出端连接，用于对跟随器输出的交流电压进行分压，将得到的模拟电压信号发送至MCU；所述MCU包括用于将接收到的模拟电压信号转换成数字式的采集电压信号的A/D转换模块，MCU根据转换得到的采集电压信号对可控硅的通断状态进行控制。所述分压电路包括相互连接的第二电阻和第三电阻，两者的连接点与MCU连接；所述第二电阻远离第三电阻的一端与电源端连接，所述第三电阻远离第二电阻的一端与跟随器的输出端连接。所述采集电路还包括滤波电容，所述滤波电容并联在第五电阻两端。所述MCU通过调整预设电压阈值以控制保护灵敏度。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过将处理后的采集电压信号与预设定电压阀值进行初步比较，控制可控硅和继电器共同实现高速切断电流回路进行过载保护，起到瞬间保护整体电路的作用。本专利技术的整个保护电路实现电路结构简单、低成本、高可靠性并且可对过载电流大小任意调节，适用面广。本专利技术的预定电压阀值可以灵活调节，整体电路结构简单，一旦损坏用户可自行维修继续使用，节能环保。本专利技术通过设置切换开关和回路保护继电器，对采集电压信号进行二次快速判断，以实现更为灵活的通断策略。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1为本专利技术的交流电流过载检测保护电路的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。如图1所示，一种交流电流过载检测保护电路，包括：所述保护电路包括采集电路、MCU、第一电阻R1、光耦IC2和可控硅S1；负载电阻RL的其中一端与采集电路的输入端耦合连接，另一端与可控硅的输出端连接。所述采集电路用于实时采集经过负载电路RL上的电流信号，对采集的电流信号处理后生成对应的采集电压信号发送至MCU。所述MCU依次通过第一电阻、光耦与可控硅的控制级连接，MCU将采集电压信号和预设电压阈值进行初步比较，当采集电压信号大于预设电压阈值时，输出光耦启动信号以经光耦输出切断信号至可控硅，使可控硅由初始导通状态切换成切断状态。电路中，MCU通过实时电压信号和预设电压阈值进行初步比较，局部电路短路时，MCU判定短路电压超过预设电压阀值，通过第一电阻、光耦切断可控硅，实现过载保护。本专利技术由交流电流互感器、比较电路、A/D转换电路、回路保护继电器构成，现在集成电路发展速度非常快，A/D转换的速率已经可以达到500K以上，本专利技术就是利用现代MCU高速A/D转换的特征加以扩展应用，对电流过载进行实现高速检测，通过MCU处理快速切断电流回路，及时保护整体电路免受损伤。所述保护电路还包括依次连接的第六电阻、三极管、回路保护继电器和切换开关。所述切换开关包括第一触点和第二触点；可控硅的输出端与切换开关的第一触点连接，当可控硅切断时，切换开关从第一触点连通状态转换成第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流电流过载检测保护电路，其特征在于，所述保护电路包括采集电路、MCU、第一电阻、光耦和可控硅；负载电阻的其中一端与采集电路的输入端耦合连接，另一端与可控硅的输出端连接；/n所述采集电路用于实时采集经过负载电路上的电流信号，对采集的电流信号处理后生成对应的采集电压信号发送至MCU；/n所述MCU依次通过第一电阻、光耦与可控硅的控制级连接，MCU将采集电压信号和预设电压阈值进行初步比较，当采集电压信号大于预设电压阈值时，输出光耦启动信号以经光耦输出切断信号至可控硅，使可控硅由初始导通状态切换成切断状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种交流电流过载检测保护电路，其特征在于，所述保护电路包括采集电路、MCU、第一电阻、光耦和可控硅；负载电阻的其中一端与采集电路的输入端耦合连接，另一端与可控硅的输出端连接；
所述采集电路用于实时采集经过负载电路上的电流信号，对采集的电流信号处理后生成对应的采集电压信号发送至MCU；
所述MCU依次通过第一电阻、光耦与可控硅的控制级连接，MCU将采集电压信号和预设电压阈值进行初步比较，当采集电压信号大于预设电压阈值时，输出光耦启动信号以经光耦输出切断信号至可控硅，使可控硅由初始导通状态切换成切断状态。


2.根据权利要求1所述的交流电流过载检测保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括依次连接的第六电阻、三极管、回路保护继电器和切换开关；
所述切换开关包括第一触点和第二触点；可控硅的输出端与切换开关的第一触点连接，当可控硅切断时，切换开关从第一触点连通状态转换成第二触点连通状态；
所述三极管的漏极与回路保护继电器的输入端连接，源极接地，栅极通过第六电阻与MCU连接；所述回路保护继电器的输出端与切换开关的第二触点连接，切换开关的切换端与负载电阻远离采集电路的一端连接；
所述MCU对采集电压信号进行分析，根据分析结果控制回路保护继电器的通断。


3.根据权利要求2所述的交流电流过载检测保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括与回路保护继电器并联的二...

【专利技术属性】
技术研发人员：范梵，
申请(专利权)人：苏州工业园区天和仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32