交流有源遙信檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種交流有源遙信檢測電路，與外部交流電源和外部電路相耦接，包括：電流調(diào)整單元和耦合單元，其中，電流調(diào)整單元，用于在外部交流電源供電時，對外部交流電源提供的交流電流進(jìn)行限流處理和整流處理，生成直流電流發(fā)送至耦合單元；耦合單元，用于接收電流調(diào)整單元發(fā)送的直流電流，當(dāng)接收到的直流電流大于或等于導(dǎo)通電流值時，耦合單元導(dǎo)通，且對接收到的直流電流進(jìn)行耦合處理，生成高電平信號發(fā)送至外部電路；當(dāng)接收到的直流電流小于最低導(dǎo)通電流值時，耦合單元關(guān)斷，且生成低電平信號發(fā)送至外部電路。本實(shí)用新型解決了交流有源遙信檢測電路溫升的問題。
【專利說明】交流有源遙信檢測電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子電路領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種交流有源遙信檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]遙信，代指遠(yuǎn)程信號，是所有遠(yuǎn)端信號的總稱。遙信功能通常用于測量下列信號:開關(guān)的位置信號、變壓器內(nèi)部故障綜合信號、保護(hù)裝置的動作信號、通信設(shè)備運(yùn)行狀況信號、調(diào)壓變壓器抽頭位置信號等，廣泛應(yīng)用與工業(yè)領(lǐng)域中。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，對于交流有源遙信的檢測電路一般為整流、電容充放電的形式如圖1所示。
[0004]在圖1所示的電路中，交流電通過輸入端子進(jìn)入電路，使光耦(Ul)在整個交流電周期內(nèi)保持導(dǎo)通，經(jīng)過電阻(Rl)的電流調(diào)節(jié)后，電壓波形變成半個正弦波，通過電容(Cl)的濾波后，變成直流電驅(qū)動光耦導(dǎo)通，最后輸出高電平給外部電路的MCU (微控制器，在圖1中并未示出)，MCU (微控制器)再通過去抖處理產(chǎn)生遙信合狀態(tài)。當(dāng)輸入端子沒有交流電壓時，光耦不導(dǎo)通，光耦輸出低電平，MCU (微控制器)通過去抖處理產(chǎn)生遙信分狀態(tài)。
[0005]但是，對于該電路而言，由于首先需要對電容(Cl)充電，等電容兩端電壓到達(dá)光耦導(dǎo)通電壓時，光耦才會導(dǎo)通，流過電流，當(dāng)交流電在正弦波負(fù)半周時，電容放電維持光耦導(dǎo)通，所以電阻(Rl)阻值無法加大，導(dǎo)致電流變大，以至于限流電阻(Rl)溫升很大，為了散熱，往往需要分配較大的空間，從而造成具有有源遙信功能的設(shè)備(如:工業(yè)儀表)的集成度低，使儀表尺寸曾大，進(jìn)一步降低了儀表的現(xiàn)場使用性。
[0006]因此，如何解決交流有源遙信檢測電路溫升的問題，便成為亟待解決的技術(shù)問題。實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種交流有源遙信檢測電路，以解決交流有源遙信檢測電路溫升的問題。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種交流有源遙信檢測電路，與外部交流電源和外部電路相耦接，其特征在于，包括:電流調(diào)整單元和耦合單元，其中，
[0009]所述電流調(diào)整單元，與所述外部交流電源和耦合單元相耦接，用于在所述外部交流電源供電時，對所述外部交流電源提供的交流電流進(jìn)行限流處理和整流處理，生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元；
[0010]所述耦合單元，與所述電流調(diào)整單元和外部電路相耦接，用于接收所述電流調(diào)整單元發(fā)送的所述直流電流，當(dāng)接收到的所述直流電流大于或等于導(dǎo)通電流值時，所述耦合單元導(dǎo)通，且對接收到的所述直流電流進(jìn)行耦合處理，生成高電平信號發(fā)送至所述外部電路；當(dāng)接收到的所述直流電流小于最低導(dǎo)通電流值時，所述耦合單元關(guān)斷，且生成低電平信號發(fā)送至所述外部電路。
[0011]優(yōu)選地，所述電流調(diào)整單元，由第一電阻和整流器件構(gòu)成，其中，
[0012]所述第一電阻與所述外部交流電源相耦接，同時與所述整流器件相耦接，所述整流器件再與所述耦合單元相耦接，在所述外部交流電源供電時，所述第一電阻對所述外部交流電源提供的交流電流進(jìn)行限流處理，將該交流電流的值限制在所述耦合單元的導(dǎo)通電流值后，所述整流器件再對該交流電流進(jìn)行整流處理，生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元。
[0013]優(yōu)選地，所述導(dǎo)通電流值，進(jìn)一步為:
[0014]所述耦合單元正常導(dǎo)通進(jìn)行耦合處理的最低電流值。
[0015]優(yōu)選地，所述第一電阻，進(jìn)一步為限流電阻。
[0016]優(yōu)選地，所述整流器件，進(jìn)一步為整流二極管。
[0017]優(yōu)選地，所述耦合單元，進(jìn)一步為光耦合器。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的一種交流有源遙信檢測電路，達(dá)到了如下效果:
[0019]I)本實(shí)用新型不再采用電容充放電的形式，去掉充電電容，增大限流電阻，由輸入信號直接驅(qū)動光耦的通斷，既減小了電流又減少光耦導(dǎo)通的時間，從而有效解決了交流有源遙信檢測電路溫升的問題。
[0020]2)本實(shí)用新型使外部輸入信號直接驅(qū)動通斷，大大減小了裝置的溫升和占用空間，利于功能的集成，增加了采用本實(shí)用新型設(shè)備的現(xiàn)場使用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的交流有源遙信檢測電路圖。
[0023]圖2本實(shí)用新型實(shí)施例一所述的交流有源遙信檢測電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的交流有源遙信檢測電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0025]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二所述的交流有源遙信檢測電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0026]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例二所述的交流有源遙信檢測電路的具體應(yīng)用電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮艿恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續(xù)描述為實(shí)施本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說明本實(shí)用新型的一般原則為目的，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0028]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不作為對本實(shí)用新型的限定。[0029]實(shí)施例一
[0030]如圖1所示，是本實(shí)用新型實(shí)施例一所述的一種交流有源遙信檢測電路，與外部交流電源和外部電路相耦接，包括:電流調(diào)整單元101和耦合單元102，其中，
[0031]所述電流調(diào)整單元101，與所述外部交流電源和耦合單元102相耦接，用于在所述外部交流電源供電時，對所述外部交流電源提供的交流電流進(jìn)行限流處理和整流處理，生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元102 ；
[0032]所述耦合單元102，與所述電流調(diào)整單元101和外部電路相耦接，用于接收所述電流調(diào)整單元101發(fā)送的所述直流電流，當(dāng)接收到的所述直流電流大于或等于導(dǎo)通電流值時，所述耦合單元102導(dǎo)通，且對接收到的所述直流電流進(jìn)行耦合處理，生成高電平信號發(fā)送至所述外部電路；當(dāng)接收到的所述直流電流小于最低導(dǎo)通電流值時，所述耦合單元102關(guān)斷，且生成低電平信號發(fā)送至所述外部電路。
[0033]在本實(shí)施例中，所述電流調(diào)整單元101，具體可以為由具有限流、整流功能的電路元器件構(gòu)成的相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，所述電流調(diào)整單元101還可以為具有上述電路功能的集成芯片或器件，在此并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限定。
[0034]所述耦合單元102，具體可以為光耦器件，將接收的所述電流調(diào)整單元101處理后的所述直流電流轉(zhuǎn)換為光電流后，再進(jìn)行光電耦合處理，生成高電平信號發(fā)送至所述外部電路。
[0035]其中，所述耦合單元102的所述最低導(dǎo)通電流值可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用時該耦合單元102的器件型號具體確定，也可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的需要進(jìn)行調(diào)整。
[0036]需要說明的是，所述外部交流電源提供的交流電流(或該交流電流所對應(yīng)的交流電壓)具有周期性，通常為20ms (毫秒)，所述交流電流在周期內(nèi)上下波動，形成正弦(或余弦)式電流信號。經(jīng)過所述電流調(diào)整單元101的所述限流處理后，將所述交流電流的電流值部分限制在所述耦合單元102的最低導(dǎo)通電流值范圍內(nèi)。當(dāng)然，所述耦合單元102在關(guān)斷后，電流值降為0，，所述耦合單元102，由于下拉電阻下拉，輸出低電平。
[0037]在本實(shí)施例中，所述電流調(diào)整單元101具體可以由第一電阻、整流器件(如:整流二極管)構(gòu)成，所述I禹合單兀102具體可以由光I禹器件(如:型號為EL816的光I禹合器)構(gòu)成。
[0038]具體地，所述電流調(diào)整單元101由第一電阻和整流器件構(gòu)成，其中，
[0039]所述第一電阻與所述外部交流電源和整流器件相耦接，所述整流器件再與所述耦合單元202相耦接，在所述外部交流電源供電時，所述第一電阻對所述外部交流電源提供的交流電流進(jìn)行限流處理，將該交流電流的值限制在所述耦合單元102的導(dǎo)通電流值后，所述整流器件再對該交流電流進(jìn)行整流處理，生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元102。
[0040]實(shí)施例二
[0041]現(xiàn)結(jié)合圖2至4，對所述交流有源遙信檢測電路的具體應(yīng)用進(jìn)行說明:
[0042]如圖2所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，交流有源遙信檢測電路中由于存在濾波電路，首先要把濾波電容充電至光耦的導(dǎo)通電壓后，光耦才會導(dǎo)通，當(dāng)交流電的負(fù)半周出現(xiàn)時濾波電容要放電維持光耦導(dǎo)通，所以電路需要更大的電流。但是更大的電流流過限流電阻，意味著更大的功耗和更多的溫升。因此，在電路結(jié)構(gòu)中去除相應(yīng)的濾波電路，增大限流電阻阻值，減小電流，即如圖3所示。
[0043]實(shí)際應(yīng)用中，圖3所示的電路框圖所對應(yīng)的實(shí)際電路如圖4所示，為所述交流有源遙信檢測電路在具體應(yīng)用中對應(yīng)的實(shí)際電路，其中，
[0044]電流調(diào)整單元201，由Rl和Dl構(gòu)成，其中，Rl為限流電阻，Dl為整流二極管。
[0045]耦合單元202，由Ul構(gòu)成，其中，Ul為型號為EL816的光耦合器。
[0046]圖4中的電路接入外部交流電源和MCU (微控制器，圖4中并未示出)之間，具有下拉功能的電阻R2將耦合單元202輸出的電信號進(jìn)行下拉以產(chǎn)生低電平。
[0047]具體地:
[0048]交流電通過輸入端子進(jìn)入電路，通過限流電阻Rl限制了電流，無需使光耦合器在整個交流電周期內(nèi)保持導(dǎo)通，限定的電流大小僅需能使光耦合器在每個交流電周期(20ms)內(nèi)有6mS的時間導(dǎo)通，因此經(jīng)過限流電阻Rl的限制后，進(jìn)入整流二極管D1，省去了濾波電路直接進(jìn)入光耦合器。
[0049]由于光耦合器的導(dǎo)通時間由20ms縮短為6ms，所以整個電路的功耗大幅下降，限流電阻Rl的溫升變小，可以使用更小體積的器件，發(fā)熱量降低可靠性提高。由于光耦導(dǎo)通僅為6ms,所以進(jìn)入MCU (微控制器)的信號波形為方波。
[0050]對于MCU (微控制器)來說，通過去抖處理后可以產(chǎn)生遙信合狀態(tài)；當(dāng)輸入端子沒有交流輸入時，光稱合器不再導(dǎo)通，光稱合器輸出低電平，MCU (微控制器)通過去抖處理產(chǎn)生遙信分狀態(tài)。
[0051]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的一種交流有源遙信檢測電路，達(dá)到了如下效果:
[0052]I)本實(shí)用新型不再采用電容充放電的形式，去掉充電電容，增大限流電阻，由輸入信號直接驅(qū)動光耦的通斷，既減小了電流又減少光耦導(dǎo)通的時間，從而有效解決了交流有源遙信檢測電路溫升的問題。
[0053]2)本實(shí)用新型使外部輸入信號直接驅(qū)動通斷，大大減小了裝置的溫升和占用空間，利于功能的集成，增加了采用本實(shí)用新型設(shè)備的現(xiàn)場使用性。
[0054]上述說明示出并描述了本實(shí)用新型的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述實(shí)用新型構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種交流有源遙信檢測電路，與外部交流電源和外部電路相耦接，其特征在于，包括:電流調(diào)整單元和耦合單元，其中， 所述電流調(diào)整單元，與所述外部交流電源和耦合單元相耦接，用于在所述外部交流電源供電時，對所述外部交流電源提供的交流電流進(jìn)行限流處理和整流處理，生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元； 所述耦合單元，與所述電流調(diào)整單元和外部電路相耦接，用于接收所述電流調(diào)整單元發(fā)送的所述直流電流，當(dāng)接收到的所述直流電流大于或等于導(dǎo)通電流值時，所述耦合單元導(dǎo)通，且對接收到的所述直流電流進(jìn)行耦合處理，生成高電平信號發(fā)送至所述外部電路；當(dāng)接收到的所述直流電流小于最低導(dǎo)通電流值時，所述耦合單元關(guān)斷，且生成低電平信號發(fā)送至所述外部電路。
2.如權(quán)利要求1所述的交流有源遙信檢測電路，其特征在于，所述電流調(diào)整單元，由第一電阻和整流器件構(gòu)成，其中， 所述第一電阻與所述外部交流電源相耦接，同時與所述整流器件相耦接，所述整流器件再與所述耦合單元相耦接，在所述外部交流電源供電時，所述第一電阻對所述外部交流電源提供的交流電流進(jìn)行限流處理，將該交流電流的值限制在所述耦合單元的導(dǎo)通電流值后，所述整流器件再對該交流電流進(jìn)行整流處理，生成直流電流發(fā)送至所述耦合單元。
3.如權(quán)利要求2所述的交流有源遙信檢測電路，其特征在于，所述導(dǎo)通電流值，進(jìn)一步為: 所述耦合單元正常導(dǎo)通進(jìn)行耦合處理的最低電流值。
4.如權(quán)利要求2所述的交流有源遙信檢測電路，其特征在于，所述第一電阻，進(jìn)一步為限流電阻。
5.如權(quán)利要求2所述的交流有源遙信檢測電路，其特征在于，所述整流器件，進(jìn)一步為整流二極管。
6.如權(quán)利要求1或2中任一所述的交流有源遙信檢測電路，其特征在于，所述耦合單元，進(jìn)一步為光耦合器。
【文檔編號】G05F1/12GK203673377SQ201320855023
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】崔海順, 祁那應(yīng), 梁東, 李偉 申請人:北京易艾斯德科技有限公司