一種帶輔助觸點(diǎn)的斷路器的狀態(tài)監(jiān)測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶輔助觸點(diǎn)的斷路器的狀態(tài)監(jiān)測電路，可用于監(jiān)測多個斷路器狀態(tài)，并且該電路能對斷路器狀態(tài)監(jiān)測電路進(jìn)行開機(jī)自檢或者周期自檢，減少故障率。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，在一些高科技領(lǐng)域特別是國防、航空等領(lǐng)域，可靠性得到越來越多的重視，是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。自檢的目的主要是為了提高系統(tǒng)的可靠性，因此，要提尚廣品質(zhì)量就必須提尚系統(tǒng)的自檢能力。
[0003]自20世紀(jì)80年代以來，自檢技術(shù)在國外得到了飛速發(fā)展，研究人員開展了大量的系統(tǒng)測試和診斷問題的研究，測試性逐步形成了一門與可靠性、維修性并行發(fā)展的學(xué)科分支。
[0004]為了保證電路正常工作和及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，電路設(shè)計中大多數(shù)要設(shè)計自檢電路，自檢電路包括對器件工作狀態(tài)、環(huán)境補(bǔ)償、保護(hù)元件是否失效、修正參數(shù)等等。
[0005]在系統(tǒng)正常工作之前，對其中的一些重要電路或重要器件先進(jìn)行自檢，可及時、快速、準(zhǔn)確地檢測與隔離故障，提高執(zhí)行任務(wù)的可靠性與安全性，縮短故障檢測與隔離時間，進(jìn)而減少維修時間，提高系統(tǒng)的可用性，降低系統(tǒng)的使用維護(hù)費(fèi)用。
[0006]斷路器是一種可以重復(fù)使用且能自動切斷過電流的保護(hù)裝置，用于交直流電網(wǎng)的過載及短路保護(hù)。隨著各種場所智能化的發(fā)展，供配電遠(yuǎn)程控制的要求提高，因此對斷路器附件的功能提出了更高要求。斷路器附件作為斷路器功能的派生補(bǔ)充，為斷路器增加了控制手段和擴(kuò)大保護(hù)功能，使斷路器的使用范圍更廣、保護(hù)功能更齊全、操作和安裝方式更多。
[0007]輔助觸點(diǎn)作為斷路器附件之一，具有與斷路器主觸點(diǎn)同時動作的特點(diǎn)，可用于指示主觸點(diǎn)的分合狀態(tài)。對于輔助觸點(diǎn)與主觸點(diǎn)同時動作的斷路器，主要有輔助觸頭與主觸頭狀態(tài)一致和輔助觸頭與主觸頭狀態(tài)相反兩種。
[0008]斷路器輔助觸點(diǎn)機(jī)械聯(lián)動于一次設(shè)備的主觸點(diǎn)，真實(shí)反映一次設(shè)備主觸點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，在電氣控制回路中常用于電氣設(shè)備的聯(lián)鎖控制和應(yīng)用于給保護(hù)裝置提供開關(guān)量信息，起著一次設(shè)備與二次設(shè)備的橋梁作用。斷路器的分、合閘狀態(tài)即可通過機(jī)械輔助觸點(diǎn)引入電氣控制回路。
[0009]很多情況下，斷路器主觸點(diǎn)的電流很大，或者電壓很高，不能直接用于檢測，必須通過輔助觸點(diǎn)來代替。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種帶輔助觸點(diǎn)的斷路器的狀態(tài)監(jiān)測電路，該電路可以同時對多個斷路器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，且電路中含自檢電路，可對多路斷路器狀態(tài)采樣電路及供電M0S管開關(guān)電路進(jìn)行期自檢，排除由于電路自身故障而造成對斷路器狀態(tài)誤判的情況。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種帶輔助觸點(diǎn)的斷路器的狀態(tài)監(jiān)測電路，包括DSP、與DSP連接的上位機(jī)，其特征在于所述DSP的第一輸出端與自檢MOS管開關(guān)電路的控制端連接，所述自檢MOS管開關(guān)電路通過與斷路器個數(shù)相等的二極管與多路斷路器狀態(tài)采樣電路相連，多路斷路器狀態(tài)采樣電路的輸出分別與DSP的多個采樣輸入端相連，DSP的第二輸出端與供電MOS管開關(guān)電路的控制端相連，供電MOS管開關(guān)電路的輸出分為兩路，一路通過各個斷路器輔助觸點(diǎn)與多路斷路器狀態(tài)采樣電路相連，另一路通過分壓采樣電路與DSP的供電自檢輸入端相連。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述自檢M0S管開關(guān)電路包括第一 M0S管，所述DSP的第一輸出端通過第一電阻與第一三極管的基極連接，第一三極管的基極和發(fā)射極之間連接第二電阻，第一三極管的發(fā)射極接地，第一三極管的集電極通過第三電阻與第一 M0S管的柵極連接，第一 M0S管的源極接電源端，第一 M0S管的源極和柵極之間連接第四電阻，第一M0S管的漏極作為自檢M0S管開關(guān)電路的輸出端，和與斷路器個數(shù)相等的二極管的陽極相連，與斷路器個數(shù)相等的二極管的陰極和多路斷路器狀態(tài)采樣電路相連，多路斷路器狀態(tài)采樣電路由多個具有相同電路結(jié)構(gòu)的檢測電路組成，每個檢測電路可用于檢測一個斷路器的狀態(tài)，都是由限流電阻、光耦、上拉電阻組成，限流電阻的一端與對應(yīng)二極管的陰極相連，另一端與光耦發(fā)光二極管的陽極相連，光耦發(fā)光二極管的陰極和光耦三極管的發(fā)射極都接地，光耦三極管的集電極通過一個上拉電阻接3.3V電源端，光耦三極管的集電極作為輸出端，與相應(yīng)DSP的采樣輸入端連接。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述供電M0S管開關(guān)電路包括第二 M0S管，DSP的第二輸出端通過第五電阻與第二三極管的基極連接，第二三極管的基極和發(fā)射極之間連接第六電阻，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極通過第七電阻與第二 M0S管的柵極連接，第二 M0S管的源極接電源端，第二 M0S管的源極和柵極之間連接第八電阻，第二 M0S管的漏極作為供電M0S管開關(guān)電路的輸出端，與分壓米樣電路相連；分壓米樣電路包括第九電阻、第十電阻和電容，第九電阻的一端與第二 M0S管的漏極相連，另一端和第十電阻串聯(lián)連接，第十電阻的另一端接地，第十電阻與第一電容并聯(lián)，第九電阻和第十電阻的連接點(diǎn)與DSP的供電自檢輸入端相連。
[0014]所述上位機(jī)、DSP、供電M0S管開關(guān)電路、各個斷路器輔助觸點(diǎn)、多路斷路器狀態(tài)采樣電路組成斷路器狀態(tài)監(jiān)測電路，上位機(jī)與DSP連接進(jìn)行通信，DSP的第二輸出端與供電M0S管開關(guān)電路相連，第二 M0S管的漏極作為輸出端，通過各個斷路器輔助觸點(diǎn)與多路斷路器狀態(tài)采樣電路中相應(yīng)的限流電阻相連；在多路斷路器狀態(tài)采樣電路和供電M0S管開關(guān)電路自檢結(jié)束之后，DSP的第一輸出端輸出低電平，經(jīng)過一定的延時，確保第一 M0S管完全關(guān)斷，再將第二輸出端輸出高電平，DSP通過判斷輸入至的采樣輸入端的電平信號，S卩可判斷各個斷路器的狀態(tài)，并上報上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)對斷路器狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測。
[0015]本發(fā)明的另一目的在于提供一種帶輔助觸點(diǎn)的斷路器的狀態(tài)監(jiān)測電路的監(jiān)測方法，可以同時對多個斷路器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，對多路斷路器狀態(tài)采樣電路及供電M0S管開關(guān)電路進(jìn)行期自檢，排除由于電路自身故障而造成對斷路器狀態(tài)誤判的情況。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種帶輔助觸點(diǎn)的斷路器的狀態(tài)監(jiān)測電路的監(jiān)測方法，其特征在于:DSP的第一輸出端先后輸出高低電平信號，DSP分別讀取并判斷先后輸入至采樣輸入端的信號是否為相反的電平信號，即可判斷多路斷路器狀態(tài)采樣電路是否能正常工作，實(shí)現(xiàn)對多路斷路器采樣電路的自檢^#DSP的第二輸入端輸出高電平，DSP讀取并判斷輸入至供電自檢輸入端的電平信號是否為高電平，即可判斷供電MOS管開關(guān)電路是否能正常工作，實(shí)現(xiàn)對供電MOS管開關(guān)電路的自檢；在多路斷路器狀態(tài)采樣電路和供電M0S管開關(guān)電路自檢結(jié)束之后，DSP的第一輸出端輸出低電平，經(jīng)過延時，確保第一 M0S管完全關(guān)斷，再將第二輸出端輸出高電平，DSP通過判斷輸入至的多個采樣輸入端的電平信號，即可判斷各個斷路器的狀態(tài)，并上報上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)對斷路器狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測。
[0017]本發(fā)明對多路斷路器狀態(tài)采樣電路及供電M0S管開關(guān)電路設(shè)置自檢電路，可對其進(jìn)行開機(jī)自檢或者周期自檢，排除電路自身故障，確保斷路器狀態(tài)判斷的準(zhǔn)確性。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)明對多路斷路器狀態(tài)采樣電路和供電MOS管開關(guān)電路設(shè)置自檢電路，在斷路器狀態(tài)監(jiān)測電路工作之前，先對這兩個電路進(jìn)行自檢，可排除由于這兩個電路自身故障而造成對斷路器狀態(tài)做出錯誤判斷的情況，提高準(zhǔn)確性；同時，設(shè)置自檢電路可提高維修性，當(dāng)發(fā)生故障時，可對故障點(diǎn)進(jìn)行快速定位。
[0019]2、本發(fā)明設(shè)置的自檢電路只需在原來所必要電路的基礎(chǔ)上增加少量器件，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且對整個電路系統(tǒng)本身的可靠性影響很??；同時，通過DSP的軟件編程，自檢電路可設(shè)置為開機(jī)自檢或者周期自檢，具有使用靈活的特點(diǎn)。
[0020]3、通過輔助觸點(diǎn)間接地檢測斷路器狀態(tài)，可以保證監(jiān)測回路與斷路器主回路的電氣隔離，且該方法對于主觸頭在高電壓、大電流的應(yīng)用場合同樣適用。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的電氣原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明包括上位機(jī)、DSP (數(shù)字信號處理器)、自檢M0S管開關(guān)電路、供電M0S管開關(guān)電路、分壓采樣電路、多路斷路器狀態(tài)采樣電路、與斷路器個數(shù)相等的二極管、各個斷路器輔助觸點(diǎn)；上位機(jī)與DSP相連，DSP的第一輸出端GP101依次與自檢M0S管開關(guān)電路、與斷路器個數(shù)相等的二極管、多路斷路器狀態(tài)采樣電路相連，多路斷路器狀態(tài)采樣電路的輸出分別與DSP的多個采樣輸入端GP104?GP1n相連；DSP的第二輸出端GP102與供電M0S管開關(guān)電路相連，供電M0S管開關(guān)電路的輸出分為兩路，一路通過各個斷路器輔助觸點(diǎn)與多路斷路器狀態(tài)采樣電路相連，另一路通過分壓采樣電路與DSP的供電自檢輸入端GP103相連。DSP通過讀取輸入至各個采樣輸入端GP104?GP1n的電平信號，即可判斷各個斷路器輔助觸點(diǎn)的狀態(tài)，再根據(jù)斷路器輔助觸點(diǎn)與主觸點(diǎn)