开关电源动态过零动作装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种开关电源动态过零动作装置。
【背景技术】
[0002]继电器、MOS管、可控硅等大电流开关元件在开关瞬间容易受到过电流冲击而损毁，特别是继电器这种带触点器件在高压大电流断开瞬间会造成拉弧现象，使触点表面逐步变粗糙，多次动作后会损毁触点或触点恪结一起，造成开关元件失灵;该拉弧现象还能对电子系统造成干扰，造成系统不稳定运行的因素。因此，有必要设计一种新型的开关电源动态过零动作装置。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种开关电源动态过零动作装置，该开关电源动态过零动作装置可靠性高，易于实施。
[0004]实用新型的技术解决方案如下:
[0005]—种开关电源动态过零动作装置，包括MCU、过零检测电路和继电器驱动电路;过零检测电路和继电器驱动电路均与MCU相连；
[0006]所述的过零检测电路包括变压器T、二极管Dl、二极管D2、电阻R2和三极管Ql;
[0007]变压器T的原边接交流电源;变压器具有2个副边线圈:
[0008]第一副边线圈的第一端接二极管Dl的正极，第二端接地；
[0009]第二副边线圈的第一端接地;第二端接二极管D2的正极；
[0010]第一个副边线圈的第一端和第二个副边线圈的第一端互为同名端；
[0011]二极管Dl和D2的负极均与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接三极管Ql的b极；三极管Ql的e极接地，三极管Ql的c极接MCU的外部中断输入端SI;
[0012]继电器驱动电路包括电阻R1、三极管Q2、二极管D3和继电器J;
[0013]M⑶的一个1端口 S2通过电阻Rl接三极管Q2的b极;三极管Q2的e极接地，三极管Q2的c极通过继电器J的线圈接直流电压Vcc; 二极管D3的正极和负极分别接三极管Q2的c极和直流电压Vcc;
[0014]三极管Ql和Q2均为NPN型三极管。
[0015]开关电源动态过零动作装置还包括RN8207C型计量单元，计量单元的输出端与MCU的数据端口 P相连。
[0016]本实用新型的MCU为电子控制领域中的成熟的常用的集成器件，本实用新型并不涉及对方法和程序的任何改进，本实用新型的核心在于电路结构设计，因此，本实用新型的装置属于实用新型保护的客体。
[0017]有益效果:
[0018]本实用新型的开关电源动态过零动作装置，通过过零和功率因数检测，确保指令动作刚好让开关元件在交流电流过零时发出，就能使开或关的动作避免大电流冲击，从而达到延长元件寿命，电路安全可靠运行的目的。本实用新型的开关电源动态过零动作装置，由于带有开关元件，应用于电能表中，其故障率比其他电能表都要低得多。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的开关电源动态过零动作装置的电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明:
[0021]实施例1:
[0022]如图1所示，一种开关电源动态过零动作装置，包括MCU、过零检测电路和继电器驱动电路;过零检测电路和继电器驱动电路均与MCU相连；
[0023]所述的过零检测电路包括变压器T、二极管D1、二极管D2、电阻R2和三极管Ql;
[0024]变压器T的原边接交流电源;变压器具有2个副边线圈:
[0025]第一副边线圈的第一端接二极管Dl的正极，第二端接地；
[0026]第二副边线圈的第一端接地;第二端接二极管D2的正极；
[0027]第一个副边线圈的第一端和第二个副边线圈的第一端互为同名端；
[0028]二极管Dl和D2的负极均与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接三极管Ql的b极；三极管Ql的e极接地，三极管Ql的c极接MCU的外部中断输入端SI;
[0029]继电器驱动电路包括电阻R1、三极管Q2、二极管D3和继电器J;
[0030]M⑶的一个1端口 S2通过电阻Rl接三极管Q2的b极;三极管Q2的e极接地，三极管Q2的c极通过继电器J的线圈接直流电压Vcc; 二极管D3的正极和负极分别接三极管Q2的c极和直流电压Vcc;
[0031]三极管Ql和Q2均为NPN型三极管。
[0032I 开关电源动态过零动作装置还包括RN8207C型计量单元，计量单元的输出端与MCU的数据端口 P相连。
[0033]从变压器T的次级经二极管Dl，D2全波整流后得到交流电压正半波和负半波反相后的半波，也即一个正弦波经全波整流后得到2个正的半波，经Ql整形后得到2个方波，方波的下降沿，表示电源刚过零，这个信号经单片机MCU的中断引脚SI，使得MCU产生中断，触发过零处理程序。MCU经过一系列的判断比较定时后，认为需要动作开关，则通过MCU的引脚S2发出信号经Q2驱动后让继电器J动作，如果要合闸S2送出高电平，要拉闸则送出低电平。计量单元在本专利中有2个作用:I是通过采样电路中的功率因数计算得到电流波形比电压波形的延时时间(或提前时间)t2;2是利用其状态寄存器的判断过零状态与SI中断共同判定电源电压过零。图一中的元器件如下:T电源变压器220V输入，10V*2输出;Dl，D2，D3二极管1N4007;Q1，Q2 三极管 9013(NPN 型)；R1，R2，R3 电阻 1K 1/8W; J 继电器；MCU 单片机MC9S08LG32;计量单元 RN8207C。
[0034]MCU接收过零信号，输出信号驱动继电器，计量单元采样电路中的电压电流，通过A/D转换和信号放大取得电流和电压波形，并将相关数据传送到MCU中处理。
【主权项】
1.一种开关电源动态过零动作装置，其特征在于，包括MCU、过零检测电路和继电器驱动电路;过零检测电路和继电器驱动电路均与MCU相连； 所述的过零检测电路包括变压器T、二极管D1、二极管D2、电阻R2和三极管Ql; 变压器T的原边接交流电源;变压器具有2个副边线圈: 第一副边线圈的第一端接二极管Dl的正极，第二端接地； 第二副边线圈的第一端接地;第二端接二极管D2的正极； 第一个副边线圈的第一端和第二个副边线圈的第一端互为同名端； 二极管Dl和D2的负极均与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接三极管Ql的b极;三极管Ql的e极接地，三极管Ql的c极接MCU的外部中断输入端SI; 继电器驱动电路包括电阻R1、三极管Q2、二极管D3和继电器J; M⑶的一个1端口 S2通过电阻Rl接三极管Q2的b极;三极管Q2的e极接地，三极管Q2的c极通过继电器J的线圈接直流电压Vcc; 二极管D3的正极和负极分别接三极管Q2的c极和直流电压Vcc; 三极管Ql和Q2均为NPN型三极管。2.根据权利要求1所述的开关电源动态过零动作装置，其特征在于，还包括RN8207C型计量单元，计量单元的输出端与MCU的数据端口 P相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种开关电源动态过零动作装置，包括MCU、过零检测电路和继电器驱动电路；过零检测电路和继电器驱动电路均与MCU相连；所述的过零检测电路包括变压器T、二极管D1、二极管D2、电阻R2和三极管Q1；继电器驱动电路包括电阻R1、三极管Q2、二极管D3和继电器J；三极管Q1和Q2均为NPN型三极管。该开关电源动态过零动作装置可靠性高，易于实施。
【IPC分类】G01R19/175, H02M1/00
【公开号】CN205319930
【申请号】CN201620024983
【发明人】李跃进
【申请人】深圳市亿玛信诺科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月12日