一种单相电流过流检测保护电路的制作方法

1.本发明属于保护电路技术领域，特别是涉及一种单相电流过流检测保护电路。


背景技术：

2.目前电机的过载保护使用热过载保护器，机械式的热过载保护器原理是电流通过两种不同热膨胀系数相差较大的金属，电流超过设定值时，热膨胀系数较大的金属受热产生形变，机械连动发出过载信号，整个环节依赖机械原理调节，在使用过程中误差较大，产生形变需要足够的温度和时间，反应较迟滞，不能快速对电流过载做出反应，不适用于要求测量精度高反应快速的应用场合。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种单相电流过流检测保护电路，通过设置隔离稳压电路、控制电路和报警电路配合实现对电机工作电流进行检测，并在电流过大时，通过继电器控制报警电路打开进行报警；提高了检测的精确度，提高反应速度；通过设置电流互感器对电机的电流进行检测，并通过计算过流时间，避免误判。
4.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
5.本发明为一种单相电流过流检测保护电路，包括电源电路、隔离稳压电路、控制电路、报警电路和电机；所述电源电路包括整流桥d100；所述整流桥d100的输入端与交流电源连接；所述整流桥d100的输出端输出直流电至隔离电路；所述隔离电路包括隔离芯片u101；所述隔离芯片u101的输出脚8脚串联一电感l100至稳压电路；所述稳压电路包括三极管s9013；所述三极管s9013的发射极与隔离芯片u101连接；所述三极管s9013的集电极与稳压源v102的1脚连接；所述稳压源v102的2脚串联电阻r117输出电压源v1至控制电路；所述至三极管s9013的基极与电阻r117连接；所述稳压源v102的3脚接地；所述稳压源v102的3脚还串联一电阻r120与2脚连接；所述控制电路包括控制芯片u100；所述控制芯片u100的1脚与报警电路连接；所述控制芯片u100的9脚与电压源v1连接；所述控制芯片u100的12脚与13脚均串联一电阻和发光二极管led1至电压源v1；所述控制芯片u100的13脚与电位器vr1的2脚连接；所述控制芯片u100的16脚与电位器vr3的2脚连接；所述控制芯片u100的19脚与电位器vr2的2脚连接；所述控制芯片u100的20脚与电位器vr4的2脚连接；所述电机的两端分别与电流互感器p105的1脚和2脚连接；所述电流互感器p105的3脚与控制芯片u100的5脚连接；所述电流互感器p105的4脚串联一电阻r116至控制芯片u100的6脚；所述报警电路包括三极管v103与继电器k1；所述三极管v103的基极与控制芯片u100的1脚连接；所述三极管v103的发射极接地；所述三极管v103的集电极与继电器k1的输入端连接；所述继电器k1的输出端与报警器连接。
6.进一步地，所述整流桥d100与交流与电压源之间串联有一压敏电阻rv1；所述整流桥d100与隔离芯片u101的4脚之间连接有一滤波电容c111。
7.进一步地，所述三极管s9013的发射极串联一电阻r111至三极管s9013的集电极与
稳压源v102的中间连接点；
8.所述三极管s9013的集电极串联一电容c103至电阻r1117与稳压源2脚的中间连接点。
9.进一步地，所述控制芯片u100的7脚、10脚和11脚接地；所述控制芯片u100的9脚与电压源v1之间连接有接地电容c109。
10.进一步地，所述电位器vr1、电位器vr2、电位器vr3和电位器vr4的1脚与电压源v1连接；所述电位器vr1、电位器vr2、电位器vr3和电位器vr4的3脚接地；
11.所述电位器vr1的2脚与3脚之间串联一电容c108；所述电位器vr2的2脚与3脚之间串联一电容c107；所述电位器vr3的2脚与3脚之间串联一电容c114；所述电位器vr4的2脚与3脚之间串联一电容c113。
12.进一步地，所述隔离芯片u101的1脚与8脚之间串联一电容c110。
13.进一步地，所述电感l100与稳压电路之间连接有一接地电容c112。
14.进一步地，所述电流互感器p105的4脚与电阻r116的中间连接点串联一电阻r121至电流互感器p105的3脚与控制芯片u100的5脚之间。
15.本发明具有以下有益效果：
16.本发明通过设置隔离稳压电路、控制电路和报警电路配合实现对电机工作电流进行检测，并在电流过大时，通过继电器控制报警电路打开进行报警；提高了检测的精确度，提高反应速度；通过设置电流互感器对电机的电流进行检测，并通过计算过流时间，避免误判。
17.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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。
19.图1为一种单相电流过流检测保护电路的电路图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
21.实施例一：
22.请参阅图1所示，本发明为一种单相电流过流检测保护电路，包括电源电路、隔离稳压电路、控制电路、报警电路和电机；
23.电源电路包括整流桥d100；整流桥d100的输入端与交流电源连接；整流桥d100的输出端输出直流电至隔离电路；整流桥d100与交流与电压源之间串联有一压敏电阻rv1；整流桥d100与隔离芯片u101的4脚之间连接有一滤波电容c111；
24.隔离电路包括隔离芯片u101；隔离芯片u101的输出脚8脚串联一电感l100至稳压电路；电感l100与稳压电路之间连接有一接地电容c112；隔离芯片u101的1脚与8脚之间串联一电容c110；
25.稳压电路包括三极管s9013；三极管s9013的发射极与隔离芯片u101连接；三极管s9013的集电极与稳压源v102的1脚连接；稳压源v102的2脚串联电阻r117输出电压源v1至控制电路；至三极管s9013的基极与电阻r117连接；稳压源v102的3脚接地；稳压源v102的3脚还串联一电阻r120与2脚连接；三极管s9013的发射极串联一电阻r111至三极管s9013的集电极与稳压源v102的中间连接点；三极管s9013的集电极串联一电容c103至电阻r1117与稳压源2脚的中间连接点；
26.控制电路包括控制芯片u100；控制芯片u100的1脚与报警电路连接；控制芯片u100的9脚与电压源v1连接；控制芯片u100的12脚与13脚均串联一电阻和发光二极管led1至电压源v1；控制芯片u100的7脚、10脚和11脚接地；控制芯片u100的9脚与电压源v1之间连接有接地电容c109；
27.控制芯片u100的13脚与电位器vr1的2脚连接；控制芯片u100的16脚与电位器vr3的2脚连接；控制芯片u100的19脚与电位器vr2的2脚连接；控制芯片u100的20脚与电位器vr4的2脚连接；电位器vr1、电位器vr2、电位器vr3和电位器vr4的1脚与电压源v1连接；电位器vr1、电位器vr2、电位器vr3和电位器vr4的3脚接地；电位器vr1的2脚与3脚之间串联一电容c108；电位器vr2的2脚与3脚之间串联一电容c107；电位器vr3的2脚与3脚之间串联一电容c114；电位器vr4的2脚与3脚之间串联一电容c113；
28.电机的两端分别与电流互感器p105的1脚和2脚连接；电流互感器p105的3脚与控制芯片u100的5脚连接；电流互感器p105的4脚串联一电阻r116至控制芯片u100的6脚；电流互感器p105的4脚与电阻r116的中间连接点串联一电阻r121至电流互感器p105的3脚与控制芯片u100的5脚之间；
29.报警电路包括三极管v103与继电器k1；三极管v103的基极与控制芯片u100的1脚连接；三极管v103的发射极接地；三极管v103的集电极与继电器k1的输入端连接；继电器k1的输出端与报警器连接。
30.实施例二：
31.电机与电流互感器p105连接；电流互感器p105二次侧测量到电机电流大小比，然后输出dc 0
‑
10v的模拟量电压，由对应的模的模拟量进行a/d转换，经过量纲计算出当前的电机工作电流i，电流i值与设定过载阀值ia比较，如果i>ia持续,启动计时器,当i>ia并且持续到设定时间tt时，触发报警执行电路，红色指示灯亮，同时输出继电器动作，客户可使用继电器信号完成相关的逻辑报警及保护设计。
32.另外，电机在刚开始启动时，启动电流很大，往往是正常工作电流的数倍，为避免电机启动电流过大造成的误判，设计时引入滤波时间tr,在tr时间内，忽略启动电流的采样数据，以防止误报警。
33.实施例三：
34.本实施例为一种单相电流过流检测保护电路的工作原理：如图1所示，d100为桥式整流电路，c111将有效滤除交流成份，lnk304dn为宽电源隔离芯片，再经过由s9013等组成的三端稳压电路，提供给整个控制系统稳定的工作电源，被检测电源回路经过p105电流互
感器，次级输出模拟量经u100做a/d转换处理，被换算成对应的测量电流i，vr1，vr2，vr3是电位器，主要用于标定电流阀值ia,动作时间tt及电机起动滤波时间tr，vr1，vr2，vr3电位器调节电压的变化通过u100的a/d转换，最后相应换算成标定的电流ia值和时间tt和tr，u100内置程序，通过比较i和ia值的大小，当i>ia时,开始计时,如果时间t小于tr时，u100
‑
1脚无输出，当时间t大于tr时避开了启动电流干扰，当i>ia持续到时间t大于tt时，u100
‑
1脚输出，继电器k1动作，发出报警信号，led1为u100工作指示灯，工作时u100
‑
12脚低电平，工作指示灯点亮，报警时，u100
‑
13脚低电平。
35.与传统的机械金属热膨胀传动产生的保护方式相比，此电路有测量精度高，反应速度快，保护及时特点。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。