一种遥信电压自适应匹配的电路的制作方法

1.本实用新型涉及配电技术领域，尤其涉及一种遥信电压自适应匹配的电路。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.配网二次设备和保护测控设备的遥信电压因现场设计不同，配网二次设备以24v和48v电压等级居多，保护测控设备以110v和220v电压等级为主，技术规范要求遥信动作阈值应合理设置，保证低于55％的额定电压时，遥信可靠不动作，高于70％的额定电压时，遥信应可靠动作。专利cn 108508801 a和 cn109406864a公开的内容都均属于自适应识别遥信电压的方案，这两种方案均需要额外配置mcu芯片进行遥信电压采样然后经过逻辑分析判断调整电路的方式，这种方式复杂且会增加一定的软硬件成本。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述问题，提出了一种遥信电压自适应匹配的电路，该电路由简单电路元器件组成，电路结构简单，且不需要增加额外的软件算法。
5.在一些实施方式中，采用如下技术方案：
6.一种遥信电压自适应匹配的电路，包括：依次串接的防高频干扰电路、限流电路、电压匹配输出单元以及遥信信号生成单元；所述防高频干扰电路的输入为遥信电压信号；信号电源单元与所述电压匹配输出单元和遥信信号生成单元分别连接，用于提供供电电源。
7.进一步地，所述防高频干扰电路包括：压敏电阻rv6，若瞬时高能量骚扰电压高于压敏作用电压时，压敏电阻呈现低阻状态，为骚扰提供泄放通道。
8.进一步地，所述限流电路包括：串联连接的功率电阻r18、功率电阻r22和二极管dz1，所述串联支路与防高频干扰电路连接；在有瞬时高能量差模骚扰时，限制骚扰电流，保护后级电路。
9.进一步地，所述电压匹配输出单元包括：
10.二极管d3、电容c15和光耦二极管oc1组成第一并联支路；
11.二极管d5、电容c18和光耦二极管oc3组成第二并联支路；
12.电阻r17分别与第一并联支路和第二并联支路并联连接；
13.光耦二极管oc1的三极管集电极串联连接三极管q1的集电极，三极管q1 的基极串联电阻r21后输出电压选择信号；电阻r21的输出端经过电容c17后接地。
14.进一步地，电阻r17与电容c15组成第一rc低通滤波器；r17与电容c18 组成第二rc低通滤波器。
15.进一步地，所述遥信信号生成单元包括：光耦二极管oc3的发射极串联电阻 r24后输出遥信检测信号；光耦二极管oc1的发射极与光耦二极管oc3的发射极连接后通过电阻
r26后接地。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型电路结构组成均为常用电路元器件，电路结构简单，可节省硬件电路成本。
18.本实用新型可保证遥信动作信号在阈值范围内动作，无需复杂的软件算法，省去了软件成本。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例一中遥信电压自适应匹配的电路框图；
20.图2是本实用新型实施例一中具体的遥信电压自适应匹配的电路图；
21.图3是本实用新型实施例一中光耦二极管i
c
‑
i
f
示意图。
具体实施方式
22.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
23.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
24.在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.实施例一
26.在一个或多个实施方式中，公开了一种遥信电压自适应匹配的电路，参照图1，包括：依次串接的防高频干扰电路、限流电路、电压匹配输出单元以及遥信信号生成单元；所述防高频干扰电路的输入为遥信电压信号；信号电源单元与所述电压匹配输出单元和遥信信号生成单元分别连接，用于提供供电电源。
27.具体地，防高频干扰电路，一端连接遥信电压输入信号，保护后级电路，若瞬时高能量骚扰电压高于压敏作用电压时，压敏电阻呈现低阻状态，为骚扰提供泄放通道。
28.限流电路，连接防高频干扰电路，使光耦二极管侧导通；在有瞬时高能量差模骚扰时，限制骚扰电流，保护后级电路。
29.电压匹配输出单元，连接限流电路，不同电压等级的选择信号使能不同的光耦元件导通，保证遥信电压信号在规定范围内动作，同时整个电路还处于正常状态。
30.信号电源单元，连接电压匹配输出单元和遥信信号生成单元，为电压匹配输出单元和遥信信号生成单元提供电源。
31.遥信信号生成单元，连接电压匹配输出单元，用于生成适合mcu检测的信号。
32.参照图2，本实施例电路结构具体结构为：
33.防高频干扰电路包括：压敏电阻rv6，用于保护后级电路，若瞬时高能量骚扰电压高于压敏作用电压时，压敏电阻呈现低阻状态，为骚扰提供泄放通道。
34.限流电路包括：串联连接的功率电阻r18、功率电阻r22和二极管dz1，所述串联支
路与压敏电阻rv6一端连接；用于使光耦二极管侧导通；在有瞬时高能量差模骚扰时，限制骚扰电流，保护后级电路。
35.二极管dz1用于防接反，同时可消除正向低压噪声。
36.电压匹配输出单元包括：二极管d3、电容c15和光耦二极管oc1组成第一并联支路；二极管d5、电容c18和光耦二极管oc3组成第二并联支路；电阻r17分别与第一并联支路和第二并联支路并联连接；光耦二极管oc1的三极管集电极串联连接三极管q1的集电极，三极管q1的基极串联电阻r21后输出电压选择信号；电阻r21的输出端经过电容c17后接地。
37.电阻r17与电容c15组成第一rc低通滤波器；r17与电容c18组成第二rc低通滤波器。
38.电阻r17并联在光耦oc3发光二极管侧，分流电流，为光耦oc3导通提供电流。
39.二极管d3并联在光耦oc1发光二极管侧，二极管d5并联在光耦oc3发光二极管侧，在正向高压骚扰时，保护后级电路；在瞬时反向骚扰时，提供泄放通道，保护后级电路。
40.电压选择信号连接终端装置cpu芯片的一个管脚，cpu芯片预置电压等级选择参数，选择电压等级，电压选择信号输出高低电平信号。
41.遥信信号生成单元包括：光耦二极管oc3的发射极串联电阻r24后输出遥信检测信号；光耦二极管oc1的发射极与光耦二极管oc3的发射极连接后通过电阻r26后接地。
42.(1)遥信为48v电压时，pow_ctrl输出高电平信号，光耦oc1三极管侧不导通；遥信电压范围选择55％
‑
70％可靠动作的原理：
43.i
f
的确定可由数字电路中逻辑电压得到(一般高电平为0.6vcc，低电平为 0.3vcc)。即ek11为高电平时，ek11为低电平时，
44.光耦二极管的型号为tlp185gb，其光耦三极管侧集电极电流i
c
和光耦发光二极管侧正向电流i
f
的关系如图3所示，由i
f
可以从图3中推算出i
c
的数值， i
c1
≈0.5ma，i
c2
≈0.1ma；i
c1
表示ek11为高电平时，光耦三极管侧集电极电流；i
c2
表示ek11为低电平时，光耦三极管侧集电极电流；dz1二极管压降为 12v，每个光耦发光二极管侧压降为1v。
[0045][0046][0047]
(2)遥信为24v电压时，pow_ctrl输出低电平信号，光耦oc1三极管侧导通。由公式(1)(2)可得，r17的分压不足1v，光耦oc3二极管侧不导通，则三极管侧电流基本可以忽略不计。
[0048][0049][0050]
由公式(1)、(2)、(3)、(4)可以推算出r
18
+r
22
、r
17
的范围314≤r
17
≤436、 5162≤r
18
+r
22
≤5277，根据电阻种类、精度,最终选取电阻值为r
17
＝330ω， r
18
＝2400ω,r
22
＝2700ω。
[0051]
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。