一种电压暂降的可靠判断电路的制作方法

1.本实用新型涉及电压暂降技术领域，尤其涉及一种电压暂降的可靠判断电路。


背景技术：

2.由于雷击、对地短路、电网异常、大型设备启动等造成的电网电压瞬时跌落又恢复正常的现象，这种使电压瞬间较大幅度波动或者是断电恢复的现象称为电压暂降。
3.在工厂中的电力系统在运行过程中经常会发生故障重合闸、备电自投、单相对地短路、相间短路等，这种现象会造成工业现成敏感设备的停机，主要包括接触器、继电器等。
4.电压暂降对连续生产中要求大量设备在工艺流程上不允许电动机跳闸停机的企业是灾难性的，轻则是经济损失，降低生产效率，重则还会发生火灾、爆炸乃至人身安全，因此，为了解决此类问题，我们提出了一种电压暂降的可靠判断电路。


技术实现要素：

5.本实用新型提出的一种电压暂降的可靠判断电路，解决了上述背景技术中提出的电压暂降对连续生产中要求大量设备在工艺流程上不允许电动机跳闸停机的企业是灾难性的，轻则是经济损失，降低生产效率，重则还会发生火灾、爆炸乃至人身安全的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.一种电压暂降的可靠判断电路，包括emc电路、整流稳压电路、分压电路、模拟转pwm电路、光电隔离电路、微控制器；
8.所述充emc电路与市电连接，所述整流稳压电路前段与emc电路的输出端连接，所述整流稳压电路输出端与分压电路连接，所述分压电路输出端与模拟转pwm电路连接，所述模拟转pwm电路与光电隔离电路连接，所述光电隔离电路与微控制器连接。
9.优选的，所述emc电路包括：第一压敏电阻、第一热敏电阻、第一电阻、第一x电容、第一共模电感、第一y电容、第二压敏电阻；
10.所述第一压敏电阻与第一热敏电阻的一端与输入火线相连，第一压敏电阻的另一端与市电零线、第一电阻的一端、第一x电容的一端、第一共模电感的一端连接；第一热敏电阻的另一端与第一电阻的另一端、x电容的另一端、第一共模电感的另一端连接，第一共模电感的火线输出端与第一y电容的一端、第二压敏电阻的一端连接；第一共模电感的零线输出端与第一y电容的另一端、第二压敏电阻的另一端连接。
11.优选的，所述整流稳压电路包括：整流桥、第一电解电容、第二电阻；
12.所述整流桥的第一引脚与第一共模电感火线输出端连接，整流桥的第二引脚与第一共模电感的零线输出端连接，整流桥的第三引脚与第一电解电容的正极、第二电阻的一端连接，整流桥的第四引脚与第一电解电容的负极、第二电阻的另一端连接。
13.优选的，所述分压电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电容；
14.所述第三电阻的一端与第一电解电容正极连接，第三电阻的另一端与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端与第五电阻的一端、第二电容的一端、引出线in 连接，第五电
阻的另一端与第一电解电容的负极、第二电容的另一端连接。
15.优选的，所述模拟转pwm电路包括：第一电阻、第一稳压二极管、第一电容、第二电容、第一转换器、第三电容、第二电阻；
16.所述第一电阻一端与in 连接，第一电阻另一端与第一转换器的第三引脚、第一稳压二极管负极、第一电容的一端连接，第一稳压二极管正极、第一电容的另一端与直流模拟地连接，12v电源的正极与第一转换器的第四引脚、第二电容的一端连接，第二电容的另一端与直流模拟地连接，第一转换器第五引脚与直流模拟地连接，第一转换器第七引脚与第二电阻一端连接，第二电阻另一端与引出线pwm_in连接，第一转换器第八引脚与第三电容一端连接，第三电容另一端与直流模拟地连接。
17.优选的，所述光电隔离电路包括：第一电阻、第二电阻、第一光耦、第一电容、第二电容；
18.第一电阻的一端与引出线pwm_in连接，第一电阻的另一端与第一光耦的第一引脚连接，第二电阻的一端与第一光耦的第三引脚连接，第二电阻的另一端与直流模拟地连接，第一光耦的第四引脚与3.3v数字地、第一电容一端、第二电容一端连接，第一光耦的第五引脚与第二电容的另一端、引出线pwm_mcu连接，第一光耦的第六引脚与3.3v电源正极、第一电容另一端连接。
19.优选的，所述的一种电压暂降的可靠判断电路，虽只以单项交流检测为例，但是其原理同样适用于三相交流检测判断。
20.优选的，所述的电压暂降非狭义定义，也包括电压短时中断。
21.优选的，所述的整流稳压电路中，电解电容与电阻的匹配关系决定直流的稳定程度，亦决定电压暂降的检测时间。
22.本实用新型的技术方案具有以下有益效果：器件少、成本低、极高的可靠性，当市电发生电压暂降/短时中断情况下，几十毫秒的时间内检测出电压暂降事件，且不会因为市电电压波形的畸变（锯齿波、相位偏移、削峰波形），而出现错误的判断，微控制器编程简单，因为判定的为直流其稳定性极高，是经济、可靠的电压暂降判断电路，值得推广。
附图说明
23.图1是本实用新型的emc电路、整流稳压电路、分压电路图；
24.图2是本实用新型的模拟转pwm电路图；
25.图3是本实用新型的光电隔离电路图。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.如图1所示，本实施例提供了一种电压暂降的可靠判断电路中的部分电路，包括emc电路、整流稳压电路、分压电路；所述充emc电路与市电连接，所述整流稳压电路前段与emc电路的输出端连接，所述整流稳压电路输出端与分压电路连接，所述分压电路输出端与模拟转pwm电路连接。
28.所述emc电路包括：第一压敏电阻ym1、第一热敏电阻rt1、第一电阻r1、第一x电容xc1、第一共模电感t1、第一y电容yc1、第二压敏电阻ym2；所述第一压敏电阻ym1与第一热敏电阻rt1的一端与输入火线l相连，第一压敏电阻ym1的另一端与市电零线n、第一电阻r1的一端、第一x电容xc1的一端、第一共模电感t1的一端连接；第一热敏电阻rt1的另一端与第一电阻r1的另一端、第一x电容xc1的另一端、第一共模电感t1的另一端连接，第一共模电感t1的火线输出端与第一y电容yc1的一端、第二压敏电阻ym2的一端连接；第一共模电感t1的零线输出端与第一y电容yc1的另一端、第二压敏电阻ym2的另一端连接。
29.所述整流稳压电路包括：整流桥u1、第一电解电容c1、第二电阻r2；所述整流桥u1的第一引脚与第一共模电感t1火线输出端连接，整流桥u1的第二引脚与第一共模电感t1的零线输出端连接，整流桥u1的第三引脚与第一电解电容c1的正极、第二电阻r2的一端连接，整流桥u1的第四引脚与第一电解电容c1的负极、第二电阻r1的另一端连接。
30.所述分压电路包括：第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第二电容c2；所述第三电阻r3的一端与第一电解电容c1正极连接，第三电r3阻的另一端与第四电阻r4的一端连接，第四电阻r4的另一端与第五电阻r5的一端、第二电容c2的一端、引出线in 连接，第五电阻r5的另一端与第一电解电容c1的负极、第二电容c2的另一端连接。
31.当市电正常时，ac220v经过emc电路到达整流桥，emc电路只对电源进行emi、ems处理，并不会对交流电幅值、相位造成影响，emc主要目的在于防止工业现场的高压浪涌对设备造成损坏，整流桥u1将交流电转换成全正正弦波，经过c1电解解电容将脉动的交流电支撑到有波动的直流电，经过电阻r2进行直流du/dt调节，从而保证检测的快速变化响应，也兼顾保证直流检测的准确性，r2值并不可太大，太大将造成c1电解电容过早损坏，电阻r3、r4、r5构成的分压电路，将高电压的模拟直流变成低电压的模拟直流，供模拟量转pwm转换器使用，r5并联的c2电容在于滤波，该容值不易过大，过大将造成电路响应变慢，无法快速测量市电变化。
32.如图2所示，本实施例提供了一种电压暂降的可靠判断电路中的模拟转pwm电路；所述分压电路输出端与模拟转pwm电路连接，所述模拟转pwm电路与光电隔离电路连接；
33.所述模拟转pwm电路包括：第一电阻r1、第一稳压二极管d1、第一电容c1、第二电容c2、第一转换器u1、第三电容c3、第二电阻r2；所述第一电阻r1一端与in 连接，第一电阻r1另一端与第一转换器u1的第三引脚、第一稳压二极管d1负极、第一电容c1的一端连接，第一稳压二极管d1正极、第一电容c1的另一端与直流模拟地pwmgnd连接，12v电源pwm_12v的正极与第一转换器u1的第四引脚、第二电容c2的一端连接，第二电容c2的另一端与直流模拟地pwmgnd连接，第一转换器u1第五引脚与直流模拟地pwmgnd连接，第一转换器u1第七引脚与第二电阻r2一端连接，第二电阻r2另一端与引出线pwm_in连接，第一转换器u1第八引脚与第三电容c3一端连接，第三电容c3另一端与直流模拟地pwmgnd连接；
34.u1转换器有0-5v，0-10v的范围，应注意设计时留有足够余量，保证输入端的电压不会超过u1转换器的最高电压，输入电压经过r1电阻限流以后，输入给u1转换器的第三引脚，需在u1转换器的第三引脚前增加稳压二极管，防止过压对转换器造成损坏，c1电容的作用主要在于滤波；u1转换器第六脚为pwma信号输出端，pwmb为pwma的互补信号；直流信号与pwm信号采用同一电源地，因此pwm信号无法直接提供给数字芯片采集；占空比根据前段电压变化，线性占空比从0%—100%变化。
35.如图3所示，本实施例提供了一种电压暂降的可靠判断电路中的光电隔离电路；所述模拟转pwm电路与光电隔离电路连接，所述光电隔离电路与微控制器连接；
36.所述光电隔离电路包括：第一电阻r1、第二电阻r2、第一光耦u1、第一电容c1、第二电容c2；
37.第一电阻r1的一端与引出线pwm_in连接，第一电阻r1的另一端与第一光耦u1的第一引脚连接，第二电阻r2的一端与第一光耦u1的第三引脚连接，第二电阻r2的另一端与直流模拟地pwmgnd连接，第一光耦u1的第四引脚与3.3v数字地dgnd、第一电容c1一端、第二电容c2一端连接，第一光耦u1的第五引脚与第二电容c2的另一端、引出线pwm_mcu连接，第一光耦u1的第六引脚与3.3v电源正极vdd、第一电容c1另一端连接；
38.光耦u1将输入的pwm信号，转换成隔离的pwm，能有效防止模拟与数字信号发生干扰问题，保证了系统的稳定性，可靠性。
39.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。