本實(shí)用新型涉及功率補(bǔ)償設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種低壓無功補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)：

在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，大多數(shù)負(fù)載都是呈阻感性的，需要消耗大量的無功功率。無功功率在輸電線路中的傳輸，會(huì)導(dǎo)致線路中電流增加，從而增加線路中的損耗。同時(shí)也會(huì)引起電壓質(zhì)量的下降，對(duì)用電設(shè)備造成不利影響。因此，無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用對(duì)于提高系統(tǒng)的功率因數(shù)和輸電電壓質(zhì)量具有重要作用，有利于電網(wǎng)的高效、安全運(yùn)行，對(duì)于節(jié)能減排也具有重要意義。傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置由于缺少相應(yīng)的電路保護(hù)功能，造成電路的安全性和可靠性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種電路的安全性和可靠性較高的低壓無功補(bǔ)償裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種低壓無功補(bǔ)償裝置，包括控制電路板，所述控制電路板包括微處理器、電容器、過零投切電路、投切控制電路、通信接口、鍵盤、顯示模塊、電壓電流采集電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和電源電路，所述投切控制電路、通信接口、鍵盤、顯示模塊、電壓電流采集電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和電源電路均與所述微處理器連接，所述電容器通過所述過零投切電路與所述投切控制電路連接；

所述電壓電流采集電路包括三極管、MOS管、第一電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻，所述三極管的基極分別與所述第一電阻的一端和第五電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端接地，所述三極管的發(fā)射極通過所述第六電阻接地，所述三極管的集電極分別與所述第二電阻的一端和第一電容的一端連接，所述第二電阻的另一端連接直流供電電源，所述第一電容的另一端與所述MOS管的柵極連接，所述MOS管的源極接地，所述MOS管的漏極通過所述第三電阻分別與所述第五電阻的另一端和第四電阻的一端連接，所述第四電阻的另一端與所述微處理器的AD端口連接。

在本實(shí)用新型所述的低壓無功補(bǔ)償裝置中，所述電壓電流采集電路還包括第七電阻，所述MOS管的源極通過所述第七電阻接地。

在本實(shí)用新型所述的低壓無功補(bǔ)償裝置中，所述電壓電流采集電路還包括第二電容，所述三極管通過所述第二電容分別與所述第一電阻的一端和第五電阻的一端連接。

在本實(shí)用新型所述的低壓無功補(bǔ)償裝置中，所述電壓電流采集電路還包括第八電阻，所述第八電阻的一端與所述第五電阻的另一端連接，所述第八電阻的另一端與所述第四電阻的一端連接。

在本實(shí)用新型所述的低壓無功補(bǔ)償裝置中，所述電壓電流采集電路還包括第九電阻，所述第九電阻的一端與所述第四電阻的一端連接，所述第九電阻的另一端連接電壓傳感器的輸出端或電流傳感器的輸出端。

在本實(shí)用新型所述的低壓無功補(bǔ)償裝置中，所述三極管為NPN型三極管，所述MOS管為N溝道MOS管。

實(shí)施本實(shí)用新型的低壓無功補(bǔ)償裝置，具有以下有益效果：由于控制電路板設(shè)有微處理器、電容器、過零投切電路、投切控制電路、通信接口、鍵盤、顯示模塊、電壓電流采集電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和電源電路，電壓電流采集電路包括三極管、MOS管、第一電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻，第一電容用于防止三極管和MOS管之間的干擾，第六電阻用于進(jìn)行過流保護(hù)，所以電路的安全性和可靠性較高。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型低壓無功補(bǔ)償裝置一個(gè)實(shí)施例中控制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為所述實(shí)施例中電壓電流采集電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型低壓無功補(bǔ)償裝置實(shí)施例中，該低壓無功補(bǔ)償裝置包括控制電路板，圖1是本實(shí)施例中控制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，該控制電路板包括微處理器1、電容器2、過零投切電路3、投切控制電路4、通信接口5、鍵盤6、顯示模塊7、電壓電流采集電路8、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊9和電源電路10，其中，投切控制電路4、通信接口5、鍵盤6、顯示模塊7、電壓電流采集電路8、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊9和電源電路10均與微處理器1連接，電容器2通過過零投切電路3與投切控制電路4連接。電源電路10用于為該控制電路板進(jìn)行供電。通信接口5可以為但不僅限于RS232接口、RS485接口或RS422接口等。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊9實(shí)時(shí)存儲(chǔ)采集的數(shù)據(jù)。鍵盤6包括多個(gè)按鍵，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)參數(shù)的設(shè)置輸入。顯示模塊7可以采用LCD顯示屏或LED顯示屏。在非設(shè)置狀態(tài)下，顯示模塊7可以輪流顯示各相的功率因數(shù)、電壓、電流、有功功率、無功功率等參數(shù)。微處理器1記錄電容器2的投切次數(shù)和投切時(shí)間；投切過程中，不同容量的電容器2的按值投切，同容量的電容器2的投切次數(shù)小的先投，投切次數(shù)大的先切，同等投切次數(shù)的，投切間隔時(shí)間大的先投，以保證電容器2的壽命和利用率達(dá)到最大。通信接口5用于多臺(tái)裝置聯(lián)機(jī)工作時(shí)傳遞信息和命令。

圖2為本實(shí)施例中電壓電流采集電路的電路原理圖，圖2中，電壓電流采集電路8包括三極管KT1、MOS管KT2、第一電容C1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6，其中，三極管KT1的基極分別與第一電阻R1的一端和第五電阻R5的一端連接，第一電阻R1的另一端接地，三極管KT1的發(fā)射極通過第六電阻R6接地，三極管KT1的集電極分別與第二電阻R2的一端和第一電容C1的一端連接，第二電阻R2的另一端連接直流供電電源VCC，第一電容C1的另一端與MOS管KT2的柵極連接，MOS管KT2的源極接地，MOS管KT2的漏極通過第三電阻R3分別與第五電阻R5的另一端和第四電阻R4的一端連接，第四電阻R4的另一端與微處理器1的AD端口連接。上述直流供電電源VCC提供的供電電壓為+12V，當(dāng)然，在本實(shí)施例的一些情況下，流供電電源VCC提供的供電電壓可根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

上述第一電容C1為耦合電容，用于防止三極管KT1和MOS管KT2之間的干擾，第六電阻R6為限流電阻，用于對(duì)三極管KT1的發(fā)射極所在的支路進(jìn)行過流保護(hù)，所以電路的安全性和可靠性較高。

本實(shí)施例中，上述三極管KT1為NPN型三極管，MOS管KT2為N溝道MOS管。當(dāng)然，在本實(shí)施例的一些情況下，三極管KT1可以為PNP型三極管，MOS管KT2可以為P溝道MOS管，但這時(shí)的電路結(jié)構(gòu)也要相應(yīng)發(fā)生變化。

為了說明電壓電流采集電路8的工作原理，假設(shè)R1＝l0KΩ、R2＝100KΩ、R3＝200Ω、R4＝30KΩ、R5＝100KΩ，電流傳感器或電壓傳感器正常工作狀態(tài)下，B點(diǎn)電壓小于三極管KTl的導(dǎo)通電壓，三極管KTl截止，C點(diǎn)電壓被上拉到12V，大于MOS管KT2的開啟電壓2.5V，使MOS管KT2導(dǎo)通，因MOS管KT2選用的導(dǎo)通電阻僅為0.2歐姆，這個(gè)阻值可以忽略不計(jì)，又因第一電阻Rl和第五電阻R5的阻值遠(yuǎn)大于第三電阻R3，第一電阻Rl所花支路分流的電流值也可忽略不計(jì)，此時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流或電壓型傳感器的信號(hào)采集功能。當(dāng)輸入端口電壓或電流出現(xiàn)異常，如電壓大于7.7V或電流大于40mA時(shí)，第一電阻Rl和第五電阻R5進(jìn)行分壓，使得B點(diǎn)電壓大于0.7V，三極管KTl導(dǎo)通，C點(diǎn)電壓接近于0，MOS管KT2截止，實(shí)現(xiàn)對(duì)第三電阻R3的保護(hù)，此時(shí)，第四電阻R4作為限流電阻，保護(hù)微處理器1的端口。

本實(shí)施例中，電壓電流采集電路8還包括第七電阻R7，MOS管KT2的源極通過第七電阻R7接地。第七電阻R7為限流電阻，用于對(duì)MOS管KT2的源極所在的支路進(jìn)行過流保護(hù)，以進(jìn)一步增強(qiáng)電路的安全性和可靠性。

本實(shí)施例中，該電壓電流采集電路8還包括第二電容C2，三極管KT1通過第二電容C2分別與第一電阻R1的一端和第五電阻R5的一端連接。第二電容C2為耦合電容，用于通交流隔斷直流。

本實(shí)施例中，該電壓電流采集電路8還包括第八電阻R8，第八電阻R8的一端與第五電阻R5的另一端連接，第八電阻R8的另一端與第四電阻R4的一端連接。第八電阻R8為限流電阻，用于對(duì)第四電阻R4和第五電阻R5之間的支路進(jìn)行過流保護(hù)，以更進(jìn)一步增強(qiáng)電路的安全性和可靠性。

本實(shí)施例中，該電壓電流采集電路8還包括第九電阻R9，第九電阻R9的一端與第四電阻R4的一端連接，第九電阻R9的另一端連接電壓傳感器的輸出端或電流傳感器的輸出端。第九電阻R9為限流電阻，用于對(duì)第四電阻R4和電壓傳感器或電流傳感器之間的支路進(jìn)行過流保護(hù)。

總之，本實(shí)施例中，由于電壓電流采集電路8設(shè)有耦合電容和限流電阻，能對(duì)電路起到保護(hù)作用，所以電路的安全性和可靠性較高。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。