低壓觸頭開關通斷實時檢測電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及開關狀態檢測電路領域，具體涉及低壓觸頭開關通斷實時檢測電路。
【背景技術】
[0002]切投涌流對電力系統及觸頭開關本身的危害極大，而在觸頭開關投入無功補償電容器時，如果能夠控制開關準確地在電壓過零點完成閉合將極大程度地減小電容器投入涌流，所以，在低壓觸頭開關投切負荷時，準確、實時地檢測開關觸頭通斷的即時狀態是一項關鍵技術。但現有低壓開關觸頭通斷實時檢測電路或低壓觸頭開關狀態反饋電路，如實用新型專利“智能同步開關”(專利號:CN201220531046.2)和“一種多路低壓開關狀態和接點溫度檢測設備”(專利號:CN201220573722.2)中使用的開關狀態反饋電路，難以實時地反映開關觸頭通斷的狀態，進而難以達到實時且準確地反饋觸頭開關動作完成時刻的要求。
[0003]論文“低壓智能電容器自適應過零投切技術的研究”(電器與能效管理技術(原刊名“低壓電器”)，2014，第17期)中提到的投切時刻反饋電路，雖然該電路針對低壓觸頭開關的動作時刻反饋做出了相應的設計，但是該電路反饋信息的準確性不高，難以達到智能化精確控制的要求。

【發明內容】

[0004]本實用新型目的在于為克服現有技術的不足而提供一種能準確實時地反饋開關的當前狀態及其完成閉合、斷開的動作時刻，且具有優良的輸出信號的低壓觸頭開關通斷實時檢測電路。
[0005]為此，本實用新型公開了一種低壓觸頭開關通斷實時檢測電路，包括變壓電路、隔離電路、整流電路、濾波電路、跟隨電路、放大電路、反相電路、調制電路和電源電路，所述變壓電路的高壓輸入端并聯于低壓觸頭開關兩側，所述變壓電路的低壓輸出端接隔離電路的輸入端，所述隔離電路的輸出端連接整流電路的輸入端，所述整流電路的輸出端連接濾波電路的輸入端，所述濾波電路的輸出端連接跟隨電路的輸入端，所述跟隨電路的輸出端連接放大電路的輸入端，所述放大電路的輸出端連接反相電路的輸入端，所述反相電路的輸出端連接調制電路的輸入端，所述調制電路的輸出端為檢測電路的輸出端，所述電源電路的輸出端分別與跟隨電路、放大電路、反相電路和調制電路的電源輸入端連接。
[0006]進一步的，所述低壓觸頭開關包括但不限于接觸器、磁保持繼電器、微型斷路器和復合開關等。
[0007]進一步的，所述調制電路輸出端接智能控制單元的輸入端。
[0008]本實用新型的有益技術效果:
[0009]本實用新型可以在不改變開關機械以及驅動電路的前提下完成對開關觸頭通斷狀態的實時檢測，具有較強的通用性，在低壓觸頭開關投、切負荷時以高、低電平及電平反階躍、階躍變化來準確實時地反饋開關的當前狀態及其完成閉合、斷開的動作時刻，具有高實時性、輸出信號易于識別、高效的特點。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型具體實施的電路結構示意框圖。
[0011]圖2為本實用新型降壓電路、隔離電路后的輸出波形示意圖。
[0012]圖3為本實用新型整流電路后的輸出波形示意圖。
[0013]圖4為本實用新型濾波電路、跟隨電路、放大電路后的輸出波形示意圖。
[0014]圖5為低壓觸頭開關斷開動作時整流電路輸出及最終輸出波形示意圖。
[0015]圖6為低壓觸頭開關閉合動作時整流電路輸出及最終輸出波形示意圖。
【具體實施方式】
[0016]現結合附圖和【具體實施方式】對本發明進一步說明。
[0017]如圖1所示，一種低壓觸頭開關通斷實時檢測電路，包括變壓電路100、隔離電路101、整流電路102、濾波電路103、跟隨電路104、放大電路105、反相電路106、調制電路107和電源電路108，所述變壓電路100的高壓輸入端并聯于低壓觸頭開關109(本實施例中，觸頭開關可以為接觸器、磁保持繼電器、微型斷路器或復合開關等)兩側，所述變壓電路100的低壓輸出端連接隔離電路101的輸入端，所述隔離電路101的輸出端連接整流電路102的輸入端，所述整流電路102的輸出端連接濾波電路103的輸入端，所述濾波電路103的輸出端連接跟隨電路104的輸入端，所述跟隨電路104的輸出端連接放大電路105的輸入端，所述放大電路105的輸出端連接反相電路106的輸入端，所述反相電路106的輸出端連接調制電路107的輸入端，所述調制電路107的輸出端為檢測電路的輸出端接智能控制單元(如單片機、PLC控制器等)的輸入端，所述電源電路108的輸出端分別與跟隨電路104、放大電路105、反相電路106和調制電路107的電源輸入端連接。
[0018]當低壓觸頭開關109處于斷開狀態，其兩端的電壓為額定正弦交流電壓，該電壓信號通過變壓電路100和隔離電路101后被變換為有效值為5V的正弦交流電壓信號，如圖2所示，通過整流電路102和濾波電路103后，5V正弦交流電壓信號被變換為“饅頭波”信號，如圖3所示，進而通過跟隨電路104、放大電路105、反相電路106被變換成+5V電平，如圖4所示，最后，通過調制電路107將+5V電平調制成易于智能控制端芯片接收的電平信號，當低壓觸頭開關109處于閉合狀態時，其兩端的電壓為零，該零電平通過變壓電路100、隔離電路101、整流電路102、濾波電路103、跟隨電路104、放大電路105、反相電路106、調制電路107后仍為零電平，進一步地，在低壓觸頭開關從閉合狀態完成動作至斷開狀態時亥IJ，本實施例的輸出信號將會從低(零)電平階躍至高(+5V)電平，在低壓觸頭開關從斷開狀態完成動作至閉合狀態時刻，本實施例的輸出信號將會從高電平反向階躍至低電平。低壓觸頭開關的開關狀態以及開關動作完成時刻等信息通過本實用新型的電路被轉化成高、低電平標志以及高、低電平階躍轉化標志從而被提取出來。
[0019]圖5為本實用新型低壓觸頭開關斷開動作時整流電路輸出及最終輸出波形示意圖，從圖中可以看出，正弦信號和階躍信號幾乎同時出現，說明開關觸頭斷開與本實用新型電路輸出階躍信號幾乎同時，經過多次測試發現，二者發生的時間差小于0.5ms，圖6為本實用新型低壓觸頭開關閉合動作時整流電路輸出及最終輸出波形示意圖，從圖中可以看出，正弦信號消失和反階躍信號相繼出現，但經過多次測試發現，二者出現時間差小于3ms，說明開關觸頭閉合與本實用新型電路輸出反階躍信號也基本是同時。
[0020]盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種低壓觸頭開關通斷實時檢測電路，包括變壓電路、隔離電路、整流電路、濾波電路、跟隨電路、放大電路、反相電路、調制電路和電源電路，其特征在于:所述變壓電路的高壓輸入端并聯于低壓觸頭開關兩側，所述變壓電路的低壓輸出端接隔離電路的輸入端，所述隔離電路的輸出端連接整流電路的輸入端，所述整流電路的輸出端連接濾波電路的輸入端，所述濾波電路的輸出端連接跟隨電路的輸入端，所述跟隨電路的輸出端連接放大電路的輸入端，所述放大電路的輸出端連接反相電路的輸入端，所述反相電路的輸出端連接調制電路的輸入端，所述調制電路的輸出端為檢測電路的輸出端，所述電源電路的輸出端分別與跟隨電路、放大電路、反相電路和調制電路的電源輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的低壓觸頭開關通斷實時檢測電路，其特征在于:所述低壓觸頭開關是接觸器、磁保持繼電器、微型斷路器或復合開關。
3.根據權利要求1所述的低壓觸頭開關通斷實時檢測電路，其特征在于:所述調制電路輸出端接智能控制單元的輸入端。
【專利摘要】本實用新型涉及一種低壓觸頭開關通斷實時檢測電路，包括變壓電路、隔離電路、整流電路、濾波電路、跟隨電路、放大電路、反相電路、調制電路和電源電路，所述變壓電路、隔離電路、整流電路、濾波電路、跟隨電路、放大電路、反相電路和調制電路依次連接，所述電源電路的輸出端分別與跟隨電路、放大電路、反相電路和調制電路的電源輸入端連接。本實用新型能夠在低壓觸頭開關投、切負荷時準確實時地以高、低電平及電平反階躍、階躍變化來反饋開關的當前狀態及其完成閉合、斷開的動作時刻。
【IPC分類】G01R31-327
【公開號】CN204347213
【申請號】CN201520060391
【發明人】劉艷, 陳麗安, 王砼
【申請人】廈門理工學院
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月28日