专利名称：低压有载调节分接开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在低压电网中有负载的情况下调整用电功率的开关。
背景技术：
目前普遍采用晶闸管来调整低压电网带负荷时的用电功率，取其开关的速度快、涌流小、控制简单的优点，但晶闸管的投资大、功耗大、谐波干扰大，造成电网污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是设计出一种不但开关的速度快，而且投资与功耗小、能实现过零控制的、无谐波干扰、寿命长的低压有载调节分接开关。
本实用新型的目的可以通过如下措施实现它主要由继电器2和单片机7组合而成，调压电源的电压输出线U1-Un接1-n个磁保持继电器，继电器与负载之间有互感器L1和电流过零检测电路，每个磁保持继电器有与其对应的线圈电流方向控制电路，1-n个磁保持继电器并联组成的继电器组的动作用单片机7和辅助电路控制；线圈电流方向控制电路各元件的连接方式是BH端的R1接Q3基极，Q3集电极经R3接Q8基极，Q3发射极接Q4基极，电源V+接Q7、Q8发射极，Q8集电极接线包XQJ2输入端并与Q5集电极相连，Q7集电极接线包XQJ1输入端并与Q4集电极相连，Q4、Q5发射极接V-，FL端的R2接Q6基极，Q6集电极经R4，后接Q7基极，Q6发射极接Q5基极；上述中的n，其最佳值是8、10、16中选取一值；单片机通过保护电阻R8、R17与电压过零检测电路、电流过零检测电路连接，控制输出接口、通迅接口直接与单片机连接，还有提供工作用电的基准电压电路及电源电路。
图1为本实用新型电原理框图。
图2为单只继电器线圈电流方向控制电路图。
图3为8只继电器电流方向控制电路并联图。
图4为本实用新型的控制电路图。
具体实施方式
本实用新型下面将结合实施例并参照附图予以进一步详述从图1可见图1为总体框图，调压电源1有多级电压u1-un输出，通过投切继电器2组连接到负载4上，负载4与继电器2组之间连接有电流检测互感器L1和电流过零检测电路3(线路的具体结构如6所示)。本实用新型的继电器选用磁保持继电器2，使电压过零闭合，电流过零断开，快速转换，继电器只在闭合和断开时消耗电能，因此功耗极小。本开关在开闭时都采用过零技术，使被控制电源的波形完整，无谐波干扰，无电网污染。
图2揭示了单个继电器2的结构，其连接关系是合闸输入端BH经R1连接Q3基极，Q3集电极经R3连接Q8基极，Q3发射极接Q4基极；分闸输入端经R2接Q6基极，Q6集电极经R4接Q7基极，Q6发射极接Q5基极，Q7、Q8发射极相连接，接电源V+，Q4、Q5发射极相连，接电源V-，Q7、Q4集电极相连，接继电器2线包XOL1端，Q8、Q5集电极相连接继电器2线包的XOL2。继电器2的控制原理是当继电器需要闭合时，BH处接一高电平，使Q3、Q4、Q8导通，电流从V+经Q8到XQJ2，通过继电器线圈至XQJ1再经Q4到V-，使继电器线圈通正向电流，继电器闭合；反之在FL处接一高电平，使Q5、Q6、Q7导通，电流从V+经Q7到XQJ1，通过继电器线圈至XQJ2再经Q5到V-，使继电器线圈通反向电流，继电器分离。
图3是采用8只继电器2成为一组时，配套数目的电流方向控制电路并联情况图，其连接关系及控制原理与单只是一致的。
图4所示，采用如摩托罗拉的MC68HC908QY4一类的高速微处理器(即单片机7)和辅助元件、配套电路组成本实用新型(开关组)的控制电路总图，单片机通过保护电阻R8、R17与电压过零检测电路5、电流过零检测电路6连接，控制输出接口8、通讯接口9直接与单片机连接，配合的辅助电路中还有提供分接开关工作用电的基准电压电路10和电源电路11，上述各电路单元的连接关系已用网络标号一一标清。R1、R2、R4、R8、C2、C3、D1及BG1组成电压过零检测电路5、检测出的电压过零信号供微处理器7采用分析；C13、C25、C26、R13、R17、R33、R34、R46、D1、D2、IC25组成电流过零检测电路6；IC25、R14、R15、R16、组成通讯接口9，通过此接口使分接开关与前级控制单元进行通讯；微处理器7接到控制信号后，通过对电压及电流过零信号进行综合分析，经输出接口8控制投切继电器2的分合，从而实现了本低压有载调节分接开关的控制功能；基准电压电路10、电源电路11提供分接开关的工作用电。因继电器2常用8、10、16只的一个值并联成组，因此本实用新型可称为低压有载调节分接开关组。
本实用新型相比现有技术具有投资小、功耗小、寿命长、无谐波干扰、无电网污染的优点。
权利要求1.一种低压有载调节分接开关，它主要由继电器(2)组和单片机(7)结合而成，其特征是调压电源(1)的电压输出线u1-un接对应的磁保持继电器(2)，继电器(2)与负载(4)之间有互感器L1和电流过零检测电路(3、6)，每个磁保持继电器(2)有与其对应的线圈电流方向控制电路，个磁保持继电器(2)并联组成的继电器组的动作用单片机(7)和辅助电路控制。
2.如权利要求1所述的低压有载调节分接开关，其特征是所说的线圈电流方向控制电路各元件的连接方式是BH端的R1接Q3基极，Q3集电极经R3接Q8基极，Q3发射极接Q4基极，电源V+接Q7、Q8发射极，Q8集电极接线包XQJ2输入端并与Q5集电极相连，Q7集电极接线包XQJ1输入端并与Q4集电极相连，Q4、Q5发射极接V-，FL端的R2接Q6基极，Q6集电极接R4，接Q7基极，Q6发射极接Q5基极。
3.如权利要求1所述的低压有载调节分接开关，其特征是所说的磁保持继电器(2)的个数最佳值是8、10、16中选取一值。
4.如权利要求1所述的低压有载调节分接开关，其特征是所说的单片机(7)通过保护电阻R8、R17与电压过零检测电路(5)、电流过零检测电路(6)连接，控制输出接口(8)、通迅接口(9)直接与单片机连接，辅助电路中还有提供分接开关工作用电的基准电压电路(10)及电源电路(11)。
专利摘要一种低压有载调节分接开关，它主要由继电器组(2)和单片机(7)结合而成，调压电源(1)的电压输出线u
文档编号H01H1/56GK2929929SQ20062011967
公开日2007年8月1日 申请日期2006年6月6日 优先权日2006年6月6日
发明者李乾伟 申请人:李乾伟