一种微机式低压备自投装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及电源管理技术领域，公开了一种微机式低压备自投装置。所述微机式低压备自投装置通过采用基于ULN2003/ULN2003A芯片的继电器控制输出电路，不但可以集中地对多个继电器的进行输出控制，还可以利用芯片的小尺化特点，大幅度的减小整个备自投装置的PCB板占用面积，从而利于小型化设计和/或集成多路继电器控制输出电路，同时由于所需的电路元件更少，还可以大幅度地简化电路的走线布局，便于实现线路之间的电磁防干扰设计，从而可提高整个备自投装置的稳定性和可靠性。此外，所述微机式低压备自投装置还具有工作指示明确、应用性强和结构简单等优点，便于实际推广和使用。
【专利说明】
一种微机式低压备自投装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电源管理技术领域，具体地，涉及一种微机式低压备自投装置。
【背景技术】
[0002]微机式低压备自投装置是一种能对主备电源进行迅速可靠切换的装置，用于确保生产供电的可靠性:即在供电系统出线异常故障或其它原因使工作电源断开后，通过微机式低压备自投装置能够迅速将备用电源、备用设备或其他正常工作的电源自动投入到供电线路中，缩短掉电时间，从而减少经济损失。
[0003]微机式低压备自投装置主要由MCU(Microcontroller Unit，即微控制单元)单元、进线电压检测模块和继电器控制输出模块构成，其中，进线电压检测模块用于检测配电柜的进线有无输入电压，并将检测结果反馈给所述MCU单元，以便MCU单元控制继电器控制输出模块的输出，达到及时切换电源的目的。
[0004]传统的继电器控制输出模块一般由由继电器、三极管、二极管和电容等元件构成，其容易存在如下问题:(I)三极管和电容均为体积较大的分离元件，如果设有多个继电器控制输出模块，将使得继电器控制输出电路占用较大的PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)板面积，不利于整个微机式低压备自投装置的小型化设计；(2)电路元件较多，只要有一个元件出现故障，即会导致整个电路模块的失效，同时还不利于元件的走线布局，容易受到线路之间的电磁干扰，因此电路的稳定性和可靠性有限。
【实用新型内容】
[0005]针对前述现有微机式低压备自投装置中继电器控制输出模块的问题，本实用新型提供了一种新型的微机式低压备自投装置，通过采用基于ULN2003/ULN2003A芯片的继电器控制输出电路，不但可以集中地对多个继电器的进行输出控制，还可以利用芯片的小尺化特点，大幅度的减小整个备自投装置的PCB板占用面积，从而利于小型化设计和/或集成多路继电器控制输出电路，同时由于所需的电路元件更少，还可以大幅度地简化电路的走线布局，便于实现线路之间的电磁防干扰设计，从而可提高整个备自投装置的稳定性和可靠性。此外，所述微机式低压备自投装置还具有工作指示明确、应用性强和结构简单等优点，便于实际推广和使用。
[0006]本实用新型采用的技术方案，提供了一种微机式低压备自投装置，包括微控制器、进线电压检测电路和若干路继电器控制输出电路，其中，所述微控制器分别连接所述进线电压检测电路和各路所述继电器控制输出电路；所述继电器控制输出电路由ULN2003/ULN2003A芯片和M路继电器控制支路构成，所述ULN2003/ULN2003A芯片有M个分别连接所述微控制器的输入引脚，同时还有M个分别连接各路所述继电器控制支路的输出引脚，其中，M为介于I?7的自然数;所述继电器控制支路由继电器和电阻串联而成，其中，所述继电器的感应线圈第一连接端连接所述ULN2003/ULN2003A芯片的对应输出引脚，所述继电器的感应线圈第二连接端连接所述电阻的第一连接端，所述电阻的第二连接端连接第一直流电源(VDDl)0
[0007]优化的，在所述继电器的感应线圈两端并联有整流二极管，且使所述整流二极管的阴极连接所述继电器的感应线圈第二连接端。
[0008]优化的，在所述继电器的感应线圈两端并联有发光二极管，且使所述发光二极管的阳极连接所述继电器的感应线圈第二连接端。
[0009]优化的，所述继电器采用型号为G5NB-1A-E系列的继电器，其工作电压与所述第一直流电源(VDDl)的电压匹配。
[0010]优化的，所述微机式低压备自投装置还包括分别连接所述微控制器的显示屏和/或以太网接口电路。
[0011]优化的，所述微控制器采用芯片型号为ARM926的嵌入式微控制器。
[0012]优化的，所述电阻的电阻值为5.1K欧姆。
[0013]综上，采用本实用新型所提供的一种微机式低压备自投装置，具有如下有益效果:
(1)通过采用基于1]1^2003/1]1^20034芯片的继电器控制输出电路，可以集中地对多个继电器的进行输出控制；(2)可以利用芯片的小尺化特点，大幅度的减小整个备自投装置的PCB板占用面积，从而利于小型化设计和/或集成多路继电器控制输出电路；(3)由于所需的电路元件更少，还可以大幅度地简化电路的走线布局，便于实现线路之间的电磁防干扰设计，从而可提高整个备自投装置的稳定性和可靠性；(4)所述微机式低压备自投装置还具有工作指示明确、应用性强和结构简单等优点，便于实际推广和使用。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本实用新型提供的微机式低压备自投装置的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的微机式低压备自投装置。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
[0017]本文中描述的各种技术可以用于但不限于电源管理技术领域，还可以用于其它类似领域。
[0018]本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/SB，可以表示:单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示:单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符，一般表示前后关联对象是一种“或”关系O
[0019]实施例一
[0020]图1示出了本实用新型提供的微机式低压备自投装置的电路结构示意图。本实施例提供的所述微机式低压备自投装置，包括微控制器、进线电压检测电路和若干路继电器控制输出电路，其中，所述微控制器分别连接所述进线电压检测电路和各路所述继电器控制输出电路;所述继电器控制输出电路由ULN2003/ULN2003A芯片和M路继电器控制支路构成，所述ULN2003/ULN2003A芯片有M个分别连接所述微控制器的输入引脚，同时还有M个分别连接各路所述继电器控制支路的输出引脚，其中，M为介于I?7的自然数;所述继电器控制支路由继电器和电阻串联而成，其中，所述继电器的感应线圈第一连接端连接所述ULN2003/ULN2003A芯片的对应输出引脚，所述继电器的感应线圈第二连接端连接所述电阻的第一连接端，所述电阻的第二连接端连接第一直流电源VDD1。
[0021]如图1所示，所述微机式低压备自投装置还包括为其它电路或器件提供电能支持的电源电路;所述微控制器可以但不限于采用芯片型号为ARM926的嵌入式微控制器，其连接有N路所述继电器控制输出电路，其中，N为有限自然数;在所述继电器控制输出电路中，所述ULN2003/ULN2003A芯片为一种内部集成有7路采用高耐压且大电流复合晶体管驱动电路，其中一路晶体管驱动电路可控制一路所述继电器控制支路，由此如图1所示，一个所述ULN2003/ULN2003A芯片可控制7路所述继电器控制支路，其7个输入引脚BI?B7连接所述微控制器，其7个输出引脚BI?B7分别连接对应的所述继电器控制支路，所述ULN2003/ULN2003A芯片的引脚8接地，所述ULN2003/ULN2003A芯片的引脚9连接第二直流电源VDD2，所述第二直流电源VDD2提供的直流电压为5V;所述继电器可以但不限于采用型号为G5NB-1A-E系列的继电器，其工作电压与所述第一直流电源VDDl的电压匹配。例如，当所述第一直流电源VDDl的电压为5V时，所述继电器采用型号为G5NB-1A-E5VDC的继电器，该继电器的工作电压为5V。所述电阻的电阻值可以但不限于为5.1K欧姆，用于限流，保护所述ULN2003/ULN2003A 芯片。
[0022]在所述微机式低压备自投装置中，所述进线电压检测电路用于检测配电柜的进线有无输入电压，并将检测结果反馈给所述微控制器;所述微控制器用于根据所述检测结构，确定处于各路继电器控制支路中的继电器是否需要动作，以便进行电源切换，其控制方式可以但不限于如下:(1)当所述ULN2003/ULN2003A芯片的某一输入引脚为低电平时，则对应的内部晶体管截止，对应的输出引脚输出高电平，则对应继电器的感应线圈无电，使得继电器不动作；(2)当所述ULN2003/ULN2003A芯片的某一输入引脚为高电平时，则对应的内部晶体管导通，对应的输出引脚输出低电平，则对应继电器的感应线圈得电，使得继电器发生动作。通过采用基于ULN2003/ULN2003A芯片的继电器控制输出电路，不但可以集中地对多个继电器的进行输出控制，还可以利用芯片的小尺化特点，大幅度的减小整个备自投装置的PCB板占用面积，从而利于小型化设计和/或集成多路继电器控制输出电路，同时由于所需的电路元件更少，还可以大幅度地简化电路的走线布局，便于实现线路之间的电磁防干扰设计，从而可提高整个备自投装置的稳定性和可靠性。此外，所述微机式低压备自投装置还具有工作指示明确、应用性强和结构简单等优点，便于实际推广和使用。
[0023]优化的，在所述继电器的感应线圈两端并联有整流二极管，且使所述整流二极管的阴极连接所述继电器的感应线圈第二连接端。如图1所示，通过设置所述整流二极管(ZDl?ZD7中的其中一个)，在所述ULN2003/ULN2003A芯片进行对应内部晶体管的导通/截止切换时，可以对产生的电压峰刺进行整流，保护对应的继电器。
[0024]优化的，在所述继电器的感应线圈两端并联有发光二极管，且使所述发光二极管的阳极连接所述继电器的感应线圈第二连接端。如图1所示，通过设置所述发光二极管(D1?D7中的其中一个)，可以在对应继电器发生动作时，发光指示继电器的状态(此时在所述发光二极管的阳极与阴极之间形成正向电压)，从而可以实现明确的工作指示。
[0025]优化的，所述微机式低压备自投装置还包括分别连接所述微控制器的显示屏和/或以太网接口电路。如图1所示，所述显示屏可以但不限于为LCD显示屏或LED显示屏，通过所述显示屏可以显示当前微机式低压备自投装置的工作状态;通过所述以太网接口电路，可以使所述备自投装置能够外接计算机，以便进行远端监控。作为优化地，如图1所示，在本实施例中，所述微机式低压备自投装置包括分别连接所述微控制器的显示屏和以太网接口电路，可以提升所述备自投装置的应用性。
[0026]综上，本实施例所提供的微机式低压备自投装置，具有如下有益效果:(I)通过采用基于ULN2003/ULN2003A芯片的继电器控制输出电路，可以集中地对多个继电器的进行输出控制；(2)可以利用芯片的小尺化特点，大幅度的减小整个备自投装置的PCB板占用面积，从而利于小型化设计和/或集成多路继电器控制输出电路；(3)由于所需的电路元件更少，还可以大幅度地简化电路的走线布局，便于实现线路之间的电磁防干扰设计，从而可提高整个备自投装置的稳定性和可靠性;(4)所述微机式低压备自投装置还具有工作指示明确、应用性强和结构简单等优点，便于实际推广和使用。
[0027]如上所述，可较好地实现本实用新型。对于本领域的技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出不同形式的微机式低压备自投装置并不需要创造性的劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种微机式低压备自投装置，其特征在于，包括微控制器、进线电压检测电路和若干路继电器控制输出电路，其中，所述微控制器分别连接所述进线电压检测电路和各路所述继电器控制输出电路； 所述继电器控制输出电路由ULN2003/ULN2003A芯片和M路继电器控制支路构成，所述ULN2003/ULN2003A芯片有M个分别连接所述微控制器的输入引脚，同时还有M个分别连接各路所述继电器控制支路的输出引脚，其中，M为介于I?7的自然数； 所述继电器控制支路由继电器和电阻串联而成，其中，所述继电器的感应线圈第一连接端连接所述ULN2003/ULN2003A芯片的对应输出引脚，所述继电器的感应线圈第二连接端连接所述电阻的第一连接端，所述电阻的第二连接端连接第一直流电源(VDD1)。2.如权利要求1所述的一种微机式低压备自投装置，其特征在于，在所述继电器的感应线圈两端并联有整流二极管，且使所述整流二极管的阴极连接所述继电器的感应线圈第二连接端。3.如权利要求1所述的一种微机式低压备自投装置，其特征在于，在所述继电器的感应线圈两端并联有发光二极管，且使所述发光二极管的阳极连接所述继电器的感应线圈第二连接端。4.如权利要求1所述的一种微机式低压备自投装置，其特征在于，所述继电器采用型号为G5NB-1A-E系列的继电器，其工作电压与所述第一直流电源(VDDl)的电压匹配。5.如权利要求1所述的一种微机式低压备自投装置，其特征在于，所述微机式低压备自投装置还包括分别连接所述微控制器的显示屏和/或以太网接口电路。6.如权利要求1所述的一种微机式低压备自投装置，其特征在于，所述微控制器采用芯片型号为ARM926的嵌入式微控制器。7.如权利要求1所述的一种微机式低压备自投装置，其特征在于，所述电阻的电阻值为.5.1K欧姆。
【文档编号】H02J9/06GK205583838SQ201620403749
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】李陈, 汪庆, 毛华彬
【申请人】四川中浩控制技术有限公司