一种感性负载智能软启动节能控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供的一种感性负载智能软启动节能控制装置，包括EMI电路、电源转换同步脉冲电路、相序检测电路、控制核心电路、三相移相脉冲输入输出、过载过流检测电路、输出功率部件、感性负载；所述EMI电路分别与电源转换同步脉冲电路、相序检测电路、输出功率部件连接。本发明能有效降低启动噪音和启动能耗，减小感性负载启动时对其他电器和设备的的影响，降低电网的安全风险，保障其他电器设备的正常工作，便于模块化生产，用户接线简单，使用方便。
【专利说明】一种感性负载智能软启动节能控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种感性负载智能软启动节能控制装置，属于工业及民用电器控制领域。
【背景技术】
[0002]感性负载的启动技术是工程界强烈关注的课题，传统的降压启动技术可以减小感性负载启动对电网安全的威胁，但启动装置复杂，制造和维护成本较高。感性负载启动时对电网和周边设备的影响不容忽视。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种感性负载智能软启动节能控制装置，能有效降低启动噪音和启动能耗，减小感性负载启动时对其他电器和设备的的影响，降低电网的安全风险。
[0004]本发明通过以下技术方案得以实现。
[0005]本发明提供的一种感性负载智能软启动节能控制装置，包括EMI电路、电源转换同步脉冲电路、相序检测电路、控制核心电路、三相移相脉冲输入输出、过载过流检测电路、输出功率部件、感性负载；所述EMI电路分别与电源转换同步脉冲电路、相序检测电路、输出功率部件连接；所述电源转换同步脉冲电路还分别与相序检测电路、控制核心电路、三相移相脉冲输出电路连接；所述控制核心电路还分别与过载过流检测电路、三相移相脉冲输出电路相连；所述三相移相脉冲输出还分别与相序检测电路、输出功率部件连接；所述过载过流检测电路与控制核心电路、输出功率部件相连；三相交流输入与所述输出功率部件相连；所述输出功率部件接入感性负载。
[0006]所述电源转换同步脉冲电路核心为LNK304DN，生成_5V直流电源输出；所述控制核心电路中控制芯片为STM8S903K单片机。
[0007]所述过载过流检测电路核心为合金大功率电阻。
[0008]所述输出功率部件核心为德国SEMIX大功率双向可控硅。
[0009]所有功率器件和控制元件集成到铝基PCB板上。
[0010]所述电路具体为:压敏电阻RY的一端分别与安规电容CXl的另端、滤波线圈CTl的一个输入端、电阻Rl的一端相连，同时接入三相交流电源的A相；压敏电阻RY的另一端与安规电容CXl的另一端与滤波线圈CTl的另一输入端连接，同时接入三相交流电源的公共端；滤波线圈CTl的一个输出端分别于热敏电阻RT的一端、安规电容CX2的一端相连；滤波线圈的另一输出端分别与安规电容CX2的另一端、电解电容C1、C2、的负极、电感L2的一端、二极管D2的正极、电解电容C4的正极、电容C6的一端、电阻R7的一端、瞬态抑制二极管MB的一端、二极管D7的一端相连，为电路提供+5v的输入；热敏电阻RT的另一端与二极管Dl的正极相连；二极管Dl的负极与电解电容Cl的正极、电感LI的一端相连；电感LI的另一端与电解电容C2的正极、Ul的4脚相连，作为电源转换的输入；电路Ul的I脚与电容C5的一脚相连；U1的2脚分别于与电阻R5、R6的一脚相连；电容C5的另一端分别于电路Ul的5、6、7、8脚，电阻R5的另一端、电容C3的负极、电感L2的另一端、二极管D3的负极相连；电阻R6的另一端分别与电容C3的正极、二极管D2的负极相连；二极管D3的正极分别与电容C4的负极、电容C6的另一端、电阻R7的另一端、瞬态抑制二极管MB的另一端相连，作为电路工作电源的负极相电路提供工作电源；电阻Rl的另一端与R2的一端相连，电阻R2的另一端分别分别与二极管D7的正端、二极管D8的负端、电容C7的一端相连，形成同步脉冲电路；二极管D4的正端与三相交流电源输入的A相连接；二极管的负端与电阻R8的一端相连；电阻R8的另一端进入光親U2的第一脚；三相交流电源输入的B相与二极管D5的正端相连；二极管D5的负端与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端进入光親U3的第一脚；三相交流电源输入的C相与二极管D6的正端相连；二极管D6的负端与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端进入光耦U4的第一脚；光耦U2、U3、U4的第二脚分别相连接入-5V端ο
[0011]还包括电阻Rll、R12、R13的一端分别相连与电路的5V正电源相连；电阻RlI的另一端与光耦U2的第4脚相连后进入MCU的第一中断输入检测端；电阻R12的另一端与光耦U3的第4脚相连后进入MCU的第二中断输入检测端；电阻R13的另一端与光耦U4的第4脚相连后进入MCU的第3中断输入检测端；由以上光耦构成了三相交流电源的相序检测输入电路，通过MCU实现相序检测。
[0012]所述MCU时钟接12MHz晶体，复位电容为0.1uF ；MCU的三个I/O 口分别输出三个相位相差120度的可变移相脉冲，通过电阻R17、R18、R19分别作用于驱动光耦U6、U7、U8 ；光耦U6、U7、U8分别驱动相应的大功率双向可控硅，实现感性负载的软启动。
[0013]本发明的有益效果在于:能有效降低启动噪音和启动能耗，减小感性负载启动时对其他电器和设备的的影响，降低电网的安全风险，保障其他电器设备的正常工作，便于模块化生产，用户接线简单，使用方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明的原理框图；
[0015]图2是本发明的电路示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0017]如图1所示的一种感性负载智能软启动节能控制装置，包括EMI电路、电源转换同步脉冲电路、相序检测电路、控制核心电路、三相移相脉冲输入输出、过载过流检测电路、输出功率部件、感性负载；所述EMI电路分别与电源转换同步脉冲电路、相序检测电路、输出功率部件连接；所述电源转换同步脉冲电路还分别与相序检测电路、控制核心电路、三相移相脉冲输出电路连接；所述控制核心电路还分别与过载过流检测电路、三相移相脉冲输出电路相连；所述三相移相脉冲输出还分别与相序检测电路、输出功率部件连接；所述过载过流检测电路与控制核心电路、输出功率部件相连；三相交流输入与所述输出功率部件相连；所述输出功率部件接入感性负载。
[0018]所述电源转换同步脉冲电路核心为LNK304DN，生成_5V直流电源输出，为整个控制电路提供稳定的工作电源；所述控制核心电路中控制芯片为STM8S903K单片机。
[0019]所述过载过流检测电路核心为合金大功率电阻。
[0020]所述输出功率部件核心为德国SEMIX大功率双向可控硅。
[0021]所有功率器件和控制元件集成到铝基PCB板上，散热效果好，保障电路的可靠性。
[0022]如图2所示，本发明的电路具体为:压敏电阻RY的一端分别与安规电容CXl的另端、滤波线圈CTl的一个输入端、电阻Rl的一端相连，同时接入三相交流电源的A相；压敏电阻RY的另一端与安规电容CXl的另一端与滤波线圈CTl的另一输入端连接，同时接入三相交流电源的公共端；滤波线圈CTl的一个输出端分别于热敏电阻RT的一端、安规电容CX2的一端相连；滤波线圈的另一输出端分别与安规电容CX2的另一端、电解电容Cl、C2、的负极、电感L2的一端、二极管D2的正极、电解电容C4的正极、电容C6的一端、电阻R7的一端、瞬态抑制二极管MB的一端、二极管D7的一端相连，为电路提供+5v的输入；热敏电阻RT的另一端与二极管Dl的正极相连；二极管Dl的负极与电解电容Cl的正极、电感LI的一端相连；电感LI的另一端与电解电容C2的正极、Ul的4脚相连，作为电源转换的输入；电路Ul的I脚与电容C5的一脚相连；U1的2脚分别于与电阻R5、R6的一脚相连；电容C5的另一端分别于电路Ul的5、6、7、8脚，电阻R5的另一端、电容C3的负极、电感L2的另一端、二极管D3的负极相连；电阻R6的另一端分别与电容C3的正极、二极管D2的负极相连；二极管D3的正极分别与电容C4的负极、电容C6的另一端、电阻R7的另一端、瞬态抑制二极管MB的另一端相连，作为电路工作电源的负极相电路提供工作电源；电阻Rl的另一端与R2的一端相连，电阻R2的另一端分别分别与二极管D7的正端、二极管D8的负端、电容C7的一端相连，形成同步脉冲电路；二极管D4的正端与三相交流电源输入的A相连接；二极管的负端与电阻R8的一端相连；电阻R8的另一端进入光親U2的第一脚；三相交流电源输入的B相与二极管D5的正端相连；二极管D5的负端与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端进入光耦U3的第一脚；三相交流电源输入的C相与二极管D6的正端相连；二极管D6的负端与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端进入光耦U4的第一脚；光耦U2、U3、U4的第二脚分别相连接入-5V端。
[0023]还包括电阻Rll、R12、R13的一端分别相连与电路的5V正电源相连；电阻Rll的另一端与光耦U2的第4脚相连后进入MCU的第一中断输入检测端；电阻R12的另一端与光耦U3的第4脚相连后进入MCU的第二中断输入检测端；电阻R13的另一端与光耦U4的第4脚相连后进入MCU的第3中断输入检测端；由以上光耦构成了三相交流电源的相序检测输入电路，通过MCU实现相序检测。
[0024]所述MCU时钟接12MHz晶体，复位电容为0.1uF ；MCU的三个I/O 口分别输出三个相位相差120度的可变移相脉冲，通过电阻R17、R18、R19分别作用于驱动光耦U6、U7、U8 ；光耦U6、U7、U8分别驱动相应的大功率双向可控硅，实现感性负载的软启动。
[0025]三相电源采用四线八端结构，单相电源采用两线三端结构。所有控制器件、功率器件集成在铝基PCB板上，降低了产品的体积和由于热堆积造成的风险。在控制算法和软件的作用下，提高产品安全运行的可靠性。全部实现模块化生产，达到节能减排，安全降耗的目的。
[0026]本发明电路得电后，自动进入相序和同步脉冲检测，只有当相序正常后才能启动，否则不能启动；计算机根据相序检测结果，在同步脉冲引导下自动设置软启动移相脉冲，从小到大自动调节启动电流，实现感性负载的软启动；感性负载启动结束后，自动检测负载电流，使得感性负载在正常电流下工作，当负载出现过载过流时自动关断电源，达到自动保护的目的。
【权利要求】
1.一种感性负载智能软启动节能控制装置，包括EMI电路、电源转换同步脉冲电路、相序检测电路、控制核心电路、三相移相脉冲输入输出、过载过流检测电路、输出功率部件、感性负载，其特征在于:所述EMI电路分别与电源转换同步脉冲电路、相序检测电路、输出功率部件连接；所述电源转换同步脉冲电路还分别与相序检测电路、控制核心电路、三相移相脉冲输出电路连接；所述控制核心电路还分别与过载过流检测电路、三相移相脉冲输出电路相连；所述三相移相脉冲输出还分别与相序检测电路、输出功率部件连接；所述过载过流检测电路与控制核心电路、输出功率部件相连；三相交流输入与所述输出功率部件相连；所述输出功率部件接入感性负载。
2.如权利要求1所述的感性负载智能软启动节能控制装置，其特征在于:所述电源转换同步脉冲电路核心为LNK304DN，生成-5V直流电源输出；所述控制核心电路中控制芯片为STM8S903K单片机。
3.如权利要求1所述的感性负载智能软启动节能控制装置，其特征在于:所述过载过流检测电路核心为合金大功率电阻。
4.如权利要求1所述的感性负载智能软启动节能控制装置，其特征在于:所述输出功率部件核心为德国SEMIX大功率双向可控硅。
5.如权利要求1所述的感性负载智能软启动节能控制装置，其特征在于:所有功率器件和控制元件集成到销基PCB板上。
6.如权利要求1至5所述的感性负载智能软启动节能控制装置，其特征在于:所述电路具体为:压敏电阻RY的一端分别与安规电容CXl的另端、滤波线圈CTl的一个输入端、电阻Rl的一端相连，同时接入三相交流电源的A相；压敏电阻RY的另一端与安规电容CXl的另一端与滤波线圈CTl的另一输入端连接，同时接入三相交流电源的公共端；滤波线圈CTl的一个输出端分别于热敏电阻RT的一端、安规电容CX2的一端相连；滤波线圈的另一输出端分别与安规电容CX2的另一端、电解电容C1、C2、的负极、电感L2的一端、二极管D2的正极、电解电容C4的正极、电容C6的一端、电阻R7的一端、瞬态抑制二极管MB的一端、二极管D7的一端相连，为电路提供+5v的输入；热敏电阻RT的另一端与二极管Dl的正极相连；二极管Dl的负极与电解电容Cl的正极、电感LI的一端相连；电感LI的另一端与电解电容C2的正极、Ul的4脚相连，作为电源转换的输入；电路Ul的I脚与电容C5的一脚相连；U1的2脚分别于与电阻R5、R6的一脚相连；电容C5的另一端分别于电路Ul的5、6、7、8脚，电阻R5的另一端、电容C3的负极、电感L2的另一端、二极管D3的负极相连；电阻R6的另一端分别与电容C3的正极、二极管D2的负极相连；二极管D3的正极分别与电容C4的负极、电容C6的另一端、电阻R7的另一端、瞬态抑制二极管MB的另一端相连，作为电路工作电源的负极相电路提供工作电源；电阻Rl的另一端与R2的一端相连，电阻R2的另一端分别分别与二极管D7的正端、二极管D8的负端、电容C7的一端相连，形成同步脉冲电路；二极管D4的正端与三相交流电源输入的A相连接；二极管的负端与电阻R8的一端相连；电阻R8的另一端进入光耦U2的第一脚；三相交流电源输入的B相与二极管D5的正端相连；二极管D5的负端与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端进入光親U3的第一脚；三相交流电源输入的C相与二极管D6的正端相连；二极管D6的负端与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端进入光耦U4的第一脚；光耦U2、U3、U4的第二脚分别相连接入-5V端。
7.如权利要求6所述的感性负载智能软启动节能控制装置，其特征在于:还包括电阻Rll、R12、R13的一端分别相连与电路的5V正电源相连；电阻R11的另一端与光耦U2的第4脚相连后进入MCU的第一中断输入检测端；电阻R12的另一端与光耦U3的第4脚相连后进入MCU的第二中断输入检测端；电阻R13的另一端与光耦U4的第4脚相连后进入MCU的第3中断输入检测端油以上光耦构成了三相交流电源的相序检测输入电路，通过MCU实现相序检测。
8.如权利要求7所述的感性负载智能软启动节能控制装置，其特征在于:所述MCU时钟接12MHz晶体，复位电容为0.luF ；MCU的三个I/O 口分别输出三个相位相差120度的可变移相脉冲，通过电阻R17、R18、R19分别作用于驱动光耦U6、U7、U8 ;光耦U6、U7、U8分别驱动相应的大功率双向可控硅，实现感性负载的软启动。
【文档编号】H02M1/32GK104485807SQ201410763536
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】黄达义, 王福琪 申请人:贵州航天电子科技有限公司