直流压差控制电子开关制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流压差控制电子开关，包括单片机控制电路和模拟控制电路；模拟控制电路包括稳压二极管、二极管、电阻、可恢复保险丝、接线端子和单向晶闸管，可恢复保险丝、电阻串接在接线端子（1）、（2）之间，稳压二极管串接在接线端子（7）、（3）之间，接线端子（8）、（7）、（6）分别与晶闸管的阳极A、门极G、阴极K相连，晶闸管阴极K和门极G之间反向并联一个二极管；单片机控制电路包括单片机系统模块及分别与其相连的电源模块、电流检测模块、指示模块、电压检测模块、实时时钟模块、485通讯模块，电流检测模块和电压检测模块分别检测晶闸管的电流和电压。该直流压差控制电子开关简单、可靠、高效、快速。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能直流压差控制电子开关，主要用于直流屏、DC-BANK蓄电池组、高压电容、开关电源、整流电路等多路直流并联向负载供电时的备用直流电源压差放电控制，实时记录工作过程中的各项参数，并根据记录的数据及时调整合适的工作状态。
技术介绍
在很多应用场合，负载设备的供电都是多路直流并联冗余供电，这些并联的直流电源之间往往需要一个隔离单元来防止电源间形成环流和阻止负载侧的瞬间反向电压对直流电源的冲击。一般的都是采用二极管来做隔离单元的。对于有蓄电池组的直流电源， 和以主备方式工作的并联电源，为了电池组和备用电源的放电可控，防止蓄电池频繁放电而导致充不满，往往需要增加单向晶闸管做为隔离单元，并通过压差来控制蓄电池放电，即直流压差控制电子开关。单向晶闸管在直流电源中的应用已经很广泛，它的驱动电路已经为大家所熟知。 有很多单向晶闸管压差驱动电路都是通过对单向晶闸管阳极A和阴极K的直流电压进行A/ D采样后，经CPU比较处理，当两端的压差达到设定值时，再输出一个控制信号电压，加在单向晶闸管的门极，通过这个电压来达到触发单向晶闸管导通的目的。这种电路设定的压差电压固定，不能根据实际的工作情况做出调整，而且A/D转换和CPU处理，都需要时间， 在控制单向晶闸管导通过程中增加了延时，其次在对单向晶闸管的门极加控制电压时还要进行隔离，否则因为单向晶闸管的回路电压过高，会损坏控制电路，再者由数字电路实现的单向晶闸管驱动电路设计复杂，增加了故障率。故在这种应用中急需要一种简单、可靠、 快速并且能及时调整直流压差电压的智能直流压差控制电子开关。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在的单向晶闸管驱动电路延时长、故障率高、电路设计复杂、成本高等缺陷，提供一种由模拟控制电路、单向晶间管和单片机控制电路组成的直流压差控制电子开关。为了达到上述目的，本技术提供了一种直流压差控制电子开关，包括单片机控制电路和模拟控制电路；其中，模拟控制电路包括稳压二极管、二极管、电阻、可恢复保险丝、接线端子和单向晶闸管，接线端子(8)串接一可恢复保险丝，再串接两并联电阻R1、R2 后分别接接线端子(1)、(2)，稳压二极管D1、D2、D3依次串接在接线端子(7)与接线端子(3) 之间，稳压二极管Dl的负极接接线端子(7)，稳压二极管D2的负极接接线端子(5)、稳压二极管D3的负极接接线端子(4)，接线端子(8)与单向晶闸管的阳极A相连，接线端子(7)与单向晶闸管门极G相连，接线端子(6)与单向晶闸管的阴极K相连，单向晶闸管的阴极K和门极G之间反向并联一个二极管，单向晶闸管的阳极A接输出电源的直流母线正极，单向晶闸管的阴极K接负载侧的直流母线正极；单片机控制电路包括单片机系统模块及分别与单片机系统模块相连的电源模块、电流检测模块、指示模块、电压检测模块、实时时钟模块、485通讯模块，单向晶闸管的阳极的霍尔元件接线端子接入所述电流检测模块的端子，单向晶闸管两端直流母线上的连线接入所述电压检测模块的端子。对本技术的进一步改进在于单片机系统模块采用ATMEGU8芯片。485通讯模块采用75176芯片。实时时钟模块采用DS1302芯片。电源模块的输入交流电压为 85-264V，输出工作电压为+12V、-12V、5V。本技术相比现有技术具有以下优点通过上述模拟控制电路检测单向晶闸管阳极A和阴极K之间的压差，当压差达到电路设计的定值时，晶闸管门极产生出发电流，晶闸管导通。通过跳线方式选择一个或多个电阻，通过跳线选择一个或多个稳压二极管，通过这些组合，从而达到选择不同的导通压差和触发电流的目的。通过上述单片机控制电路中的电流检测模块检测并反馈通过晶闸管的放电电流、电压检测模块检测并反馈晶闸管阳极和阴极的直流母线电压、实时时钟模块检测并反馈时间发生的起止时间，从而模拟控制电路可以根据单片机控制电路上传的数据及时调整工作状态。该直流压差控制电子开关简单、可靠、高效、快速、成本低廉，同时单片机控制电路与模拟控制电路完全隔离，且模拟控制电路不需外部供电，控制方式互不影响，对门极的控制信号也不需进行隔离。附图说明图1为本技术直流压差控制电子开关的模拟控制电路原理图。图2为本技术直流压差控制电子开关的单片机控制电路结构框图。图3为图2中电流检测模块的电路图。图4为图2中电压检测模块的电路图。图5为图2中实时时钟模块的电路图。图6为图2中485通讯模块的电路图。图7为图2中放电指示灯的电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术进行详细的说明。本技术直流压差控制电子开关，包括单向晶闸管、单片机控制电路和模拟控制电路。结合图1，模拟控制电路包括三个稳压二级管D1、D2和D3、二极管DN、两个电阻Rl 和R2、可恢复保险丝FU和接线端子1-8。其中，Rl、R2为510Q/5W电阻，D1、D2、D3选用 24V/5W稳压二极管、DN选用耐压200V/1A 二极管、FU选用240V/80mA可恢复保险丝。晶闸管选用MFC400-12，主备电源标准电压均为513V。接线端子(8)串接一可恢复保险丝FU，再串接两并联电阻R1、R2后分别接接线端子(1)、(2)，稳压二极管D1、D2、D3依次串接在接线端子(7)与接线端子(3)之间，稳压二极管Dl的负极接接线端子(7)，稳压二极管D2的负极接接线端子(5)、稳压二极管D3的负极接接线端子(4)，接线端子(8)与单向晶闸管的阳极 A相连，接线端子(7)与单向晶闸管门极G相连，接线端子(6)与单向晶闸管的阴极K相连， 单向晶闸管的阴极K和门极G之间反向并联一个二极管，单向晶闸管的阳极A接输出电源的直流母线正极，单向晶闸管的阴极K接负载侧的直流母线正极。通过上述模拟控制电路检测单向晶闸管阳极A和阴极K之间的压差，当压差达到电路设计的定值时，晶闸管门极产生出发电流，晶闸管导通。通过跳线方式选择一个或多个电阻，通过跳线选择一个或多个稳压二极管，通过这些组合，从而达到选择不同的导通压差和触发电流的目的。当选择R2、D1 时，导通压差为34. 2V ；当选择R2、DU D2时，导通压差为58. 2V ；当选择R2、DU D2、D3时， 导通压差为82. 2V ；当选择Rl并R2、D1时，导通压差为^V ；当选择Rl并R2、Dl、D2时，导通压差为53V ；当选择Rl并R2、D1、D2、D3时，导通压差为77V。结合图2，单片机控制电路包括单片机系统模块及分别与单片机系统模块相连的电源模块、电流检测模块、指示模块、电压检测模块、实时时钟模块、485通讯模块，指示模块为放电指示灯。其中，单片机系统模块的单片机选用具有快速处理能力的ATMEGU8芯片。 电源模块输入交流电压85-264V，输出+12V、-12V、5V的工作电压。结合图3，晶闸管阳极的霍尔元件接线端子接入电流检测模块的端子FDI，电流检测模块将采样电压经电阻分压后再经TL084芯片隔离，把转换的结果反馈给单片机，检测电压为0-5V。结合图4，单向晶闸管两端直流母线上的连线接入所述电压检测模块的端子DCI+和DCI-，电压检测模块将采样电压经电阻分压后再经TL084芯片隔离，把转换的结果反馈给单片机，检测电压为0-640V。 结合图5，实时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流压差控制电子开关，其特征在于包括单片机控制电路和模拟控制电路； 所述模拟控制电路包括稳压二极管、二极管、电阻、可恢复保险丝、接线端子和单向晶闸管， 接线端子(8)串接一可恢复保险丝，再串接两并联电阻R1、R2后分别接接线端子(1)、(2)， 稳压二极管D1、D2、D3依次串接在接线端子(7)与接线端子(3)之间，稳压二极管Dl的负极接接线端子(7)，稳压二极管D2的负极接接线端子(5)、稳压二极管D3的负极接接线端子(4)，接线端子(8)与单向晶闸管的阳极A相连，接线端子(7)与单向晶闸管门极G相连， 接线端子(6)与单向晶闸管的阴极K相连，单向晶闸管的阴极K和门极G之间反向并联一个二极管，单向晶闸管的阳极A接输出电源的直流母线正极，单向晶闸管的阴极K接负载侧的直流母线正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文波，
申请(专利权)人：南京国臣信息自动化技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：