专利名称：一种电源保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于工业控制领域，涉及一种实现电源电压过压保护及欠压报警的电
压保护装置，尤其涉及一种应用在电脑剌绣机的控制装置电源端的电源保护装置，过压时 通过继电器控制空气开关切断装置电源，亮红灯报警，欠压时通过蓝灯报警。
背景技术：
当前市面上电源保护以过电流保护居多，过电压保护装置价格高。市面上交流电 220V电源保护装置以过电流保护居多，如常见空气开关上有过电流保护功能，当用电装置 电流超过设定值时，空气开关自动跳闸，切断电源，从而起到电源保护作用。电压保护装置 相对较少，如市面上的电压保护继电器，这些产品的价格较高。已有电源保护装置存在以下 不足之处大部分为电流保护型，不适用于需要电压保护的装置。电压保护型装置价格高， 对于需要AC220V电压保护，而过欠压精度要求不高的用电装置，则显得成本太高。
发明内容本实用新型解决了现有的电压保护型装置价格高的技术不足，本实用新型的发明
目的是提供一种设计成本较低的，过压时通过继电器控制空气开关切断装置电源，亮红灯
报警，欠压时通过蓝灯报警的电源保护装置。 为实现本实用新型的发明目的而提供的技术方案 —种电源保护装置，包括一复位模块，所述电源保护装置包括主控模块、采样电路
模块、报警电路模块，主控模块的第一输入端与采样电路模块连接，主控模块的第一输出端
与复位模块的控制电路模块连接，主控模块的输出端与报警电路模块连接。 根据本实用新型的一优选技术方案所述用电装置经复位模块的工作电路与电源
连接；采样电路模块输入端与电源连接。 根据本实用新型的一优选技术方案所述主控模块设有测定数据设定模块，包含 与主控模块的第三输入端连接的输入键盘和与主控模块的第四输出端连接的显示屏、采样 时间存储单元和采样次数存储单元。 根据本实用新型的一优选技术方案所述主控模块设有基准电压设定模块，包括 基准电压的上限下限的存储单元、与主控模块的第三输入端连接的输入键盘和与主控模块 的第四输出端连接的显示屏。 根据本实用新型的一优选技术方案所述主控模块第二输入端经过零检测电路模 块与电源连接。
根据本实用新型的一优选技术方案所述过零检测电路模块主要包含一个光耦发 光管和一个三极管，电源与一个光耦发光管连接，光耦发光管输出端与一个三极管相连接， 三极管集电极经上拉电阻接到主控模块的第二输入端，即外中断0接入端。
根据本实用新型的一优选技术方案所述采样电路模块、过零检测电路模块都接 在复位模块的工作电路之前的电源进线端。[0012] 根据本实用新型的一优选技术方案所述复位模块为设有脱扣器的空气开关。
根据本实用新型的一优选技术方案所述主控模块的第二输出端、第三输出端分 别与上限报警电路模块、下限报警电路模块连接。 根据本实用新型的一优选技术方案所述上限报警电路模块、下限报警电路模块 分别设有报警的红灯、蓝灯。 本实用新型的有益效果装置可调性大，兼容性好，使用CPU控制能做到既考虑允 许常发生的瞬间波动，又确保整个装置不会因为长时间过欠压而损坏器件，电压范围可根 据需求进行设置，判断时间也可灵活调整，确保不会因为瞬时波动或者干扰导致报警，影响 整个装置正常工作，同时对装置具有保护作用；抗干扰能力强，本实用新型装置通过正常通 过以下EMC实验，可以满足在电网和环境条件较差的情况下正常工作，对用电装置起到保 护作用；独立性好，成本低，只需将该装置进线连接到需保护的装置AC220V电源前端，继电 器控制口线连接到带脱扣器空气开关上，则可正常对该用电装置进行保护，适合作为选配 件使用，该装置设计为可容±2V电压波动，因此设计成本较低，非常适用于对电压检测精 度不太高的装置，可节约成本。
图1是本实用新型的实施例安装在保护电路中的结构连接示意图； 图2是本实用新型的实施例的电路结构模块图； 图3是本实用新型的实施例的过零检测电路模块的电路图； 图4是本实用新型的实施例的采样电路模块的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。 图中主控模块101 ;复位模块102 ;采样电路模块103 ;过零检测电路模块104 ;输 入键盘105 ;显示屏106 ;采样时间存储单元107 ;采样次数存储单元108 ;基准电压的上限 下限的存储单元109 ;电源110 ;上限报警电路模块111 ;下限报警电路模块连接112 ;用电 装置113 ;复位模块的控制电路模块114。 本实用新型装置应用于电脑剌绣机控制装置，也可运用于其它需要电压保护装置 的装置上。 如图1-图4所示，本实用新型包括一复位模块102，用电装置113经复位模块102 的工作电路与电源110连接。所述复位模块102为设有脱扣器的空气开关。设一个主控模 块101 (CPU)，所述主控模块101的第一输入端经采样电路模块103与所述电源110连接，所 述主控模块101第二输入端经过零检测电路模块104与所述电源110连接。所述采样电路 模块103、所述过零检测电路模块104都接在所述复位模块102的工作电路之前的电源110 进线端。本实用新型便于安装，只需将该装置的进线连接到需保护的装置AC220V电源110 前端，复位模块102(继电器)工作电路(控制口线)连接到设有脱扣器的空气开关上，则 可正常对所述用电装置113进行保护，适合作为选配件使用。 所述主控模块101 (可编程控制器)的所述第一输出端与复位模块的控制电路模 块114连接。[0025] 所述主控模块101设有测定数据设定模块，包含与所述主控模块101的第三输入 端连接的输入键盘105和与所述主控模块101的第四输出端连接的显示屏106、采样时间存 储单元107和采样次数存储单元108。使用CPU进行采样处理，可以通过编程对采样信号进 行判断，并延时通过多次采样，判断是否属于正常范围的波动，如果超出正常范围则报警保 护。使用CPU控制可做到既考虑允许常发生的瞬间波动，又可确保整个装置不会因为长时 间过欠压而损坏器件。 所述主控模块101设有基准电压设定模块，包括基准电压的上限下限的存储单元 109、与所述主控模块101的所述第三输入端连接的所述输入键盘105和与所述主控模块 101的所述第四输出端连接的所述显示屏106。所述基准电压范围可根据需求进行设置，判 断时间也可灵活调整。确保不会因为瞬时波动或者干扰导致报警，影响整个装置正常工作， 同时对装置具有保护作用。本实用新型装置设计为可容±2V电压波动，因此设计成本较 低，非常适用于对电压检测精度不太高的装置，节约成本。 所述主控模块101第二输出端、第三输出端分别与上限报警电路模块111、下限报 警电路模块112连接。所述上限报警电路模块111、下限报警电路模块112分别设有报警红 灯、蓝灯。 所述采样电路模块如图4所示，采样电压从整流桥输出端直接引出，47uF/50V电 解电容起到稳定采样电压的作用，IK/1W电阻作为电容释放回路，保证采样过程的灵敏度。 所述采样电路模块为20K及一 3K电阻串连对地采样。根据交流电变动，采样点电压相应变 化，AC220V时采样电压约为2. 2V。采样值经过一个滤波电容后进入所述主控模块101的第 一输入端，即AD采样口 (VDC_AD)。 所述过零检测电路模块如图3所示，在整流桥前端加一所述过零检测电路，交流 电正半周过零后，随着电压升高开始有电流流经光耦发光管TLP521，随着电压升高，所述光 耦发光管饱和导通，光耦发光管的后级增加一个三极管C1815，保证所述光耦发光管导通截 止有较好的开关特性，所述的三极管集电极输出端通过上拉电阻接到所述主控模块101第 二输入端(外中断0接线端)。此电路模块主要是当电压采样需要精确采样每个周期时，可 以通过外中断触发作为依据进行采样。 本实用新型工作原理 1.电压采样 CPU通过所述采样电路模块103，对AC220V进线端进行采样，并送CPU处理，其中
所述过零检测电路可以保证采样周期的精确性。 2. CPU进行A/D (模数)处理 CPU可灵活处理采样时间和采样次数，根据不同需求界定采样灵敏度和采样范围。 并延时通过多次采样，判断是否属于设定正常范围的波动，如果超出正常范围则报警保护。 考虑到既要允许常发生的瞬间波动，又要确保为整个装置不会因为长时间过欠压而损坏器 件，电压采样检测时间可调整(如界定为ls)。保证不会因为瞬时波动或干扰导致报警，影 响整个装置正常工作，同时对装置具有保护作用。 3.报警处理 CPU检测到当前电压值高于所述基准电压设定上限值(如AC250V) —段时间(如 ls)，则亮红灯报警，此时继电器吸合，继电器控制空气开关上的脱扣器作用，使空气开关跳闸，从而对整个所述用电装置113起到保护作用。检测到当前电压值低于所述基准电压下 限设定值(如AC180V) —段时间(如ls)，则亮蓝灯报警，同样可根据需求通过所述继电器 控制空气开关跳闸。 作为电源保护装置，抗干扰能力特别重要，该装置正常通过以下EMC实验静电接 触放电士6KV，空气放电士8KV，群脉冲士2KV，电压跌落，电源适应性等EMC实验标准。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视 为属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种电源保护装置，其特征在于所述电源保护装置包括主控模块(101)、采样电路模块(103)、报警电路模块，所述主控模块(101)的第一输入端与所述采样电路模块(103)连接，所述主控模块(101)的第一输出端与复位模块的控制电路模块(114)连接，所述主控模块(101)的输出端与所述报警电路模块连接。
2. 根据权利要求1所述的一种电源保护装置，其特征在于用电装置(113)经所述复 位模块(102)的工作电路与电源(110)连接；所述采样电路模块(103)输入端与所述电源(110) 连接。
3. 根据权利要求1所述的一种电源保护装置，其特征在于所述主控模块(101)设有 测定数据设定模块，包含采样时间存储单元(107)、采样次数存储单元(108)、与所述主控 模块(101)的第三输入端连接的输入键盘(105)和与所述主控模块(101)的第四输出端连 接的显示屏(106)。
4. 根据权利要求1所述的一种电源保护装置，其特征在于所述主控模块(101)设有 基准电压设定模块，包括基准电压的上限下限的存储单元(109)、与所述主控模块(101)的 第三输入端连接的输入键盘(105)和与所述主控模块(101)的第四输出端连接的显示屏 (106)。
5. 根据权利要求1所述的一种电源保护装置，其特征在于所述主控模块(101)第二 输入端经过零检测电路模块(104)与所述电源(110)连接。
6. 根据权利要求5所述的一种电源保护装置，其特征在于所述过零检测电路模块 (104)主要包含一个光耦发光管和一个三极管，所述电源(110)与所述光耦发光管连接，所 述光耦发光管输出端与所述三极管连接，所述三极管集电极经上拉电阻接到所述主控模块 (101)的第二输入端。
7. 根据权利要求1或5所述的一种电源保护装置，其特征在于所述采样电路模块 (103)和所述过零检测电路模块(104)都接在所述复位模块(102)的工作电路之前的所述 电源(110)的进线端。
8. 根据权利要求2所述的一种电源保护装置，其特征在于所述复位模块(102)为设 有脱扣器的空气开关。
9. 根据权利要求l所述的一种电源保护装置，其特征在于所述主控模块(101)的第 二输出端、第三输出端分别与所述上限报警电路模块(111)、所述下限报警电路模块(112) 连接。
10. 根据权利要求9所述的一种电源保护装置，其特征在于所述上限报警电路模块(111) 和所述下限报警电路模块(112)分别设有红灯和蓝灯。
专利摘要本实用新型公开了一种电源保护装置，用电装置经复位模块的工作电路与电源连接，设一个主控模块，所述主控模块的第一输入端经采样电路模块与所述电源连接，所述主控模块的第一输出端与所述复位模块的控制电路模块连接，所述主控模块的输出端与报警电路模块连接；所述主控模块设有基准电压的上限下限的存储单元。本实用新型装置可调性大，兼容性好，抗干扰能力强，独立性好，成本低。
文档编号H02H3/20GK201478787SQ200920135840
公开日2010年5月19日 申请日期2009年3月24日 优先权日2009年3月24日
发明者郑臣艳 申请人:深圳市山龙电控设备有限公司