應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：市電整流單元，用于接收市電電壓信號(hào)，并將市電電壓信號(hào)經(jīng)整流得到脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)；市電電壓采樣單元，用于將脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)經(jīng)電壓采樣得到采樣的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)；同步輔助電源單元，用于接收脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)經(jīng)穩(wěn)壓處理得到穩(wěn)定的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)；信號(hào)功放隔離單元，用于將采樣的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)經(jīng)功率放大隔離處理，得到功率放大隔離后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)，并將功率放大隔離后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)輸出。本實(shí)用新型應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了同步輔助電源單元的設(shè)計(jì)，將市電經(jīng)同步輔助電源單元直接對(duì)信號(hào)功放隔離單元進(jìn)行供電，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接簡(jiǎn)單。
【專利說明】
應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及市電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電能是一種方便的能源，它的廣泛應(yīng)用形成了人類近代史上第二次技術(shù)革命。有力地推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展，給人類創(chuàng)造了巨大的財(cái)富，改善了人類的生活。隨著電網(wǎng)的普及，現(xiàn)在每家每戶都使用上了家用電器，給人類的生活帶來了很大的變化。
[0003]然而隨著用電量的不斷增加，市電難免會(huì)出現(xiàn)因負(fù)荷量過大或供電線路老化等原因造成供電不穩(wěn)定，從而影響家用電器的正常使用，甚至影響到使用壽命。因此目前人們通常使用市電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來監(jiān)測(cè)市電的變化，然而目前的市電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由市電整流單元、市電電壓采樣單元、信號(hào)功放隔離單元組成，其中，信號(hào)功放隔離單元通常由系統(tǒng)的其他單元供電，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且對(duì)于市電的監(jiān)控，監(jiān)測(cè)的是經(jīng)過信號(hào)功放隔離后的市電電壓，影響監(jiān)測(cè)速度，不能及時(shí)切換到應(yīng)急電源，會(huì)造成緊急情況下的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷是，市電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的信號(hào)功放隔離單元通常由系統(tǒng)的其他單元供電，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，連線復(fù)雜。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用了同步輔助電源單元的設(shè)計(jì)，將市電經(jīng)同步輔助電源單元直接對(duì)信號(hào)功放隔離單元進(jìn)行供電，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接簡(jiǎn)單。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:
[0007]本實(shí)用新型提供一種應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0008]市電整流單元，用于接收市電電壓信號(hào)，并將所述市電電壓信號(hào)經(jīng)整流得到脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)；
[0009]市電電壓采樣單元，用于接收所述脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)，并將所述脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)經(jīng)電壓采樣得到采樣的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)；
[0010]同步輔助電源單元，用于接收所述脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)，經(jīng)穩(wěn)壓處理得到穩(wěn)定的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)；
[0011]信號(hào)功放隔離單元，用于接收所述采樣的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)，將所述穩(wěn)定的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)作為供電電源，將所述采樣的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)經(jīng)功率放大隔離處理，得到功率放大隔離后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)，并將所述功率放大隔離后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)輸出。
[0012]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為先通過市電整流單元，接收市電電壓信號(hào)，并將所述市電電壓信號(hào)整流，得到脈動(dòng)直流電電壓信號(hào);然后通過市電電壓采樣單元，接收所述脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)，并將所述脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)進(jìn)行電壓采樣，得到采樣的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào);再通過同步輔助電源單元，接收所述脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)，穩(wěn)壓處理得到穩(wěn)定的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào);此脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)就作為信號(hào)功放隔離單元的供電電源;最后通過信號(hào)功放隔離單元，接收所述采樣的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)，將所述采樣的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)經(jīng)功率放大隔離處理，得到功率放大隔離后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)，并將所述功率放大后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)輸出。
[0013]本實(shí)用新型應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用同步輔助電源單元的設(shè)計(jì)，將市電經(jīng)同步輔助電源單元直接對(duì)信號(hào)功放隔離單元進(jìn)行供電，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接簡(jiǎn)單。同時(shí)可直接監(jiān)測(cè)市電電壓，可監(jiān)測(cè)每個(gè)周期的市電電壓異常，提高了應(yīng)急電源的切換速度。由于一般輸出的電壓需要帶動(dòng)負(fù)載，因此輸出前要對(duì)電壓信號(hào)放大，且輸出電壓的電壓相差不能太大，否則會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此最后脈動(dòng)直流電壓經(jīng)過隔離放大后才輸出，輸出的電壓可以傳給處理單元或控制單元進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)急處理，避免斷電時(shí)造成的財(cái)產(chǎn)損失及人身安全危害;市電電壓監(jiān)測(cè)信號(hào)的隔離能提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。
[0014]進(jìn)一步地，所述市電整流單元包括整流電路，所述整流電路為全波整流電路或半波整流電路。整流電路是將市電的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的電路，因交流電流動(dòng)方向是反復(fù)交替變化的電流，而直流電是單方向流動(dòng)，人們就利用二極管單向?qū)щ娦詫㈦娏鬓D(zhuǎn)換為一個(gè)方向的電流，半波整流用一個(gè)二極管，所以出來的電流一半有一半沒有稱半波整流，用在對(duì)直流電要求不是很嚴(yán)格的場(chǎng)合。而用四個(gè)二極管，可以實(shí)現(xiàn)將交流電所有波型全部轉(zhuǎn)換成單一方向的電流，所以叫全波整流。一般后面還需要加一個(gè)濾波電容，去除整流后的雜波即可，極性不能反了。全波整流的電路在通常變壓器中常被采用。
[0015]進(jìn)一步地，所述全波整流電路為橋式整流電路。全波整流電路只用兩只二極管，就可以實(shí)現(xiàn)全波整流，但需要變壓器二次線圈是雙繞組的。也就是有中心抽頭的。二極管承受的最大反向電壓要求很高。橋式整流電路，需要四只二極管，才可以實(shí)現(xiàn)全波整流，變壓器二次線圈單繞組就可以。二極管承受的最大反向電壓只要大于變壓器二次電壓即可。
[0016]進(jìn)一步地，所述橋式整流電路由四個(gè)二極管兩兩串聯(lián)，然后并聯(lián)組成四個(gè)連接端，所述橋式整流電路中的第一連接端和第三連接端接市電電壓，所述橋式整流電路的第四連接端接地，所述橋式整流電路的第二連接端輸出脈動(dòng)直流電電壓。四個(gè)二極管兩兩串聯(lián)，再進(jìn)行并聯(lián)組成橋式整流電路，橋式整流電路輸出波形脈動(dòng)較小，輸出電壓高，對(duì)二極管的要求低。
[0017]進(jìn)一步地，所述市電電壓采樣單元包括電壓采樣電路，所述電壓采樣電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容和第一穩(wěn)壓管，所述第一電阻的第一端與所述橋式整流電路第二連接端連接，所述第一電阻的第二端與所述第二電阻的第一端連接，所述第二電阻的第二端與所述第三電阻的第一端連接，所述第三電阻的第二端接地，所述第一電容并聯(lián)在所述第三電阻兩端，所述第一穩(wěn)壓管的正極與所述第一電容的第一端連接，所述第一穩(wěn)壓管的負(fù)極與所述第四電阻的第一端連接，所述第四電阻的第二端接地，所述第二電容并聯(lián)在所述第四電阻兩端。
[0018]電壓采樣電路中采用將第一電容和第二電容并聯(lián)的形式，因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔儯⑶谊P(guān)聯(lián)電壓相同；所以它對(duì)脈動(dòng)直流電電壓有一定的緩沖作用，能夠保證在一定時(shí)間內(nèi)電壓保持變化得不大，即保證采樣時(shí)電壓的穩(wěn)定。
[0019]進(jìn)一步地，所述同步輔助電源單元包括同步輔助電源電路，所述同步輔助電源電路包括第五電阻、第六電阻、第二穩(wěn)壓管和第三電容，所述第五電阻的第一端與所述第一電阻的第一端連接，所述第五電阻的第二端與所述第六電阻的第一端連接，所述第六電阻的第二端與所述第二穩(wěn)壓管的正極連接，所述第二穩(wěn)壓管的負(fù)極接地，所述第三電容并聯(lián)在所述第二穩(wěn)壓管兩端。
[0020]本實(shí)用新型中的輔助電源電路是同步的，當(dāng)市電電壓通過市電整流單元時(shí)，市電電壓同時(shí)為信號(hào)功放隔離單元提供電源，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)市電電壓的監(jiān)測(cè)，輔助電源電路只包括四個(gè)電器元件，連接簡(jiǎn)單，且實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大。
[0021]進(jìn)一步地，所述信號(hào)功放隔離單元包括功率放大隔離電路，所述功率放大隔離電路包括第七電阻、三極管和光耦，所述光耦內(nèi)部電路是由光敏三極管和發(fā)光二極管組合成一個(gè)電子元件，所述發(fā)光二極管正極與所述同步輔助電源電路中的第三電容的第一端相連接，所述發(fā)光二極管的負(fù)極與所述第七電阻的第一端連接，所述第七電阻的第二端與所述三極管的集電極相連，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的基極與所述電壓采樣電路中的第二電容的第一端相連。
[0022]功率放大隔離電路是對(duì)市電電壓采樣單元輸出的采樣后的脈動(dòng)直流電電壓進(jìn)行功率放大處理和信號(hào)隔離處理，該電路中采用光耦進(jìn)行電壓信號(hào)隔離處理，光耦具有信號(hào)單向傳輸、輸出信號(hào)對(duì)輸入端無(wú)影響、抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定、無(wú)觸點(diǎn)、使用壽命長(zhǎng)、傳輸效率高等特點(diǎn)，且光耦的信號(hào)傳遞采取電-光-電的形式，能夠避免輸出端對(duì)輸入端可能產(chǎn)生的反饋和干擾，因此在本實(shí)用新型的功率放大隔離電路采用光耦實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離。
【附圖說明】

[0023]為了更清楚地說明本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0024]圖1示出了現(xiàn)有應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖2示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖3示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電路原理圖；
[0027]圖4示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中整流電路圖；
[0028]圖5示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中電壓采樣電路圖；
[0029]圖6示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中同步輔助電源電路圖；
[0030]圖7示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中功率放大隔離電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0032]實(shí)施例一
[0033]圖1示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的現(xiàn)有應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中輔助電源設(shè)置在控制單元中，控制單元一般都是經(jīng)過隔離的低壓電源，而信號(hào)功放隔離單元104需要的電源是非隔離高壓電源，因此要對(duì)輔助電源的電路進(jìn)行將低電壓變成高電壓的隔離設(shè)計(jì)，增加了控制單元的復(fù)雜性。
[0034]圖2示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)框圖；如圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)10包括:
[0035]市電整流單元101，用于接收市電電壓信號(hào)，并將市電電壓信號(hào)經(jīng)整流得到脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)；
[0036]市電電壓采樣單元102，用于接收脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)，并將脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)經(jīng)電壓采樣得到采樣的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)；
[0037]同步輔助電源單元103，用于接收脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)，經(jīng)穩(wěn)壓處理得到穩(wěn)定的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)；
[0038]信號(hào)功放隔離單元104，用于接收采樣的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)，將穩(wěn)定的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)作為供電電源，將采樣的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)經(jīng)功率放大隔離處理，得到功率放大隔離后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)，并將功率放大隔離后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)輸出。
[0039]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為先通過市電整流單元101，接收市電電壓信號(hào)，并將市電電壓信號(hào)經(jīng)整流得到脈動(dòng)直流電電壓信號(hào);然后通過市電電壓采樣單元102，接收脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)，并將脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)經(jīng)電壓采樣得到采樣的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào);再通過同步輔助電源單元103，接收脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)，經(jīng)穩(wěn)壓處理得到穩(wěn)定的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào);此脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)；就作為信號(hào)功放隔離單元104的供電電源;最后通過信號(hào)功放隔離單元104，接收采樣的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)，將采樣的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)經(jīng)功率放大隔離處理，得到功率放大隔離后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)，并將功率放大后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)輸出。
[0040]本實(shí)用新型應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)10采用同步輔助電源單元103的設(shè)計(jì)，將市電經(jīng)同步輔助電源單元103直接對(duì)信號(hào)功放隔離單元104進(jìn)行供電，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接簡(jiǎn)單。同時(shí)可直接監(jiān)測(cè)市電電壓，可監(jiān)測(cè)每個(gè)周期的市電電壓異常，提高了應(yīng)急電源的切換速度。由于一般輸出的電壓需要帶動(dòng)負(fù)載，因此輸出前要對(duì)電壓信號(hào)放大，且輸出電壓的電壓相差不能太大，否則會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此最后脈動(dòng)直流電壓經(jīng)過隔離放大后才輸出，輸出的電壓可以傳給處理單元或控制單元進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)急處理，避免斷電時(shí)造成的財(cái)產(chǎn)損失及人身安全危害;市電電壓監(jiān)測(cè)信號(hào)的隔離能提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。[0041 ]市電整流單元1I還可以包括信號(hào)濾波電路，在市電接入整流電路之前，先對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波處理，得到?jīng)]有干擾的電壓信號(hào)，便于整流電路對(duì)其進(jìn)行整流處理。同樣本實(shí)用新型應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的每個(gè)單元都可以根據(jù)需求增加不同的電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不同的功能。
[0042]參見圖3，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電路原理圖；分為整流電路、電壓采樣電路、同步輔助電源電路和功率放大隔離電路四部分，可實(shí)現(xiàn)對(duì)市電電源的監(jiān)測(cè)，當(dāng)市電電源突然斷電時(shí)，通過本實(shí)用新型應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電路進(jìn)行緊急處理，防止因突然斷電導(dǎo)致的意外情況。
[0043]具體地，整流電路為全波整流電路或半波整流電路。整流電路是將市電的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的電路，因交流電流動(dòng)方向是反復(fù)交替變化的電流，而直流電是單方向流動(dòng)，我們就利用二極管單向?qū)щ娦詫㈦娏鬓D(zhuǎn)換為一個(gè)方向的電流，半波整流用一個(gè)二極管，所以出來的電流一半有一半沒有稱半波整流，用在對(duì)直流電要求不是很嚴(yán)格的場(chǎng)合。而用四個(gè)二極管，可以實(shí)現(xiàn)將交流電所有波型全部轉(zhuǎn)換成單一方向的電流，所以叫全波整流。一般后面還需要加一個(gè)濾波電容，去除整流后的雜波即可，極性不能反了。全波整流的電路在通常變壓器中常被采用。
[0044]具體地，全波整流電路為橋式整流電路。市電整流單元中還包括變壓器，全波整流電路只用兩只二極管，就可以實(shí)現(xiàn)全波整流，但需要變壓器二次線圈是雙繞組的。也就是有中心抽頭的，二極管承受的最大反向電壓要求很高。橋式整流電路，需要四只二極管，才可以實(shí)現(xiàn)全波整流，變壓器二次線圈單繞組就可以。二極管承受的最大反向電壓只要大于變壓器二次電壓即可。
[0045]參見圖4，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中整流電路圖；橋式整流電路由四個(gè)二極管兩兩串聯(lián)，然后并聯(lián)組成四個(gè)連接端，橋式整流電路中的第一連接端A和第三連接端C接市電電壓，橋式整流電路的第四連接端D接地，橋式整流電路的第二連接端B輸出脈動(dòng)直流電電壓。四個(gè)二極管兩兩串聯(lián)，再進(jìn)行并聯(lián)組成橋式整流電路，橋式整流電路輸出波形脈動(dòng)較小，輸出電壓高，對(duì)二極管的要求低。
[0046]參見圖5，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中電壓采樣電路圖；電壓采樣電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R6、第四電阻R7、第一電容Cl、第二電容C3和第一穩(wěn)壓管ZDl，第一電阻Rl的第一端與橋式整流電路第二連接端B連接，第一電阻Rl的第二端與第二電阻R2的第一端連接，第二電阻R2的第二端與第三電阻R6的第一端連接，第三電阻R6的第二端接地，第一電容Cl并聯(lián)在第三電阻R6兩端，第一穩(wěn)壓管ZDl的正極與第一電容Cl的第一端連接，第一穩(wěn)壓管ZDl的負(fù)極與第四電阻R7的第一端連接，第四電阻R7的第二端接地，第二電容C3并聯(lián)在第四電阻R7兩端。
[0047]參見圖5，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中電壓采樣電路圖；電壓采樣電路中采用將第一電容Cl和第二電容C3并聯(lián)的形式，因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔儯⑶谊P(guān)聯(lián)電壓相同；所以它對(duì)脈動(dòng)直流電電壓有一定的緩沖作用，能夠保證在一定時(shí)間內(nèi)電壓保持變化得不大，即保證采樣時(shí)電壓的穩(wěn)定。
[0048]參見圖6，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中同步輔助電源電路圖；同步輔助電源電路包括第五電阻R3、第六電阻R4、第二穩(wěn)壓管ZD2和第三電容C2，第五電阻R3的第一端與第一電阻Rl的第一端連接，第五電阻R3的第二端與第六電阻R4的第一端連接，第六電阻R4的第二端與第二穩(wěn)壓管ZD2的正極連接，第二穩(wěn)壓管ZD2的負(fù)極接地，第三電容C2并聯(lián)在第二穩(wěn)壓管ZD2兩端。電路中只包含電阻、電容和穩(wěn)壓管，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，連接方便，將電路的輸出端直接連接到功率放大隔離電路的輸入端，對(duì)信號(hào)功放隔離單元直接進(jìn)行供電，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)市電電壓的快速檢測(cè)。
[0049]參見圖7，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中功率放大隔離電路圖；本實(shí)用新型中的輔助電源電路是同步的，當(dāng)市電電壓通過市電整流單元1I時(shí)，市電電壓同時(shí)為信號(hào)功放隔離單元104提供電源，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)市電電壓的監(jiān)測(cè)，輔助電源電路只包括四個(gè)電器元件，連接簡(jiǎn)單，且實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大。
[0050]具體地，功率放大隔離電路包括第七電阻R5、三極管Ql和光耦，光耦內(nèi)部電路是由光敏三極管UlB和發(fā)光二極管UlA組合成一個(gè)電子元件，發(fā)光二極管UlA正極與同步輔助電源電路中的第三電容C2的第一端相連接，發(fā)光二極管UlA的負(fù)極與第七電阻R5的第一端連接，第七電阻R5的第二端與三極管Ql的集電極相連，三極管Ql的發(fā)射極接地，三極管Ql的基極與電壓采樣電路中的第二電容C3的第一端相連。
[0051 ]功率放大隔離電路是對(duì)市電電壓采樣單元102輸出的采樣后的脈動(dòng)直流電電壓進(jìn)行功率放大處理和信號(hào)隔離處理，該電路中采用光耦進(jìn)行電壓信號(hào)隔離處理，光耦具有信號(hào)單向傳輸、輸出信號(hào)對(duì)輸入端無(wú)影響、抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定、無(wú)觸點(diǎn)、使用壽命長(zhǎng)、傳輸效率高等特點(diǎn)，因此在本實(shí)用新型的功率放大隔離電路采用光耦實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離。
[0052]光耦屬于固態(tài)繼電器，繼電器常用于驅(qū)動(dòng)大型設(shè)備。在設(shè)計(jì)繼電器時(shí)，要考慮繼電器的驅(qū)動(dòng)線圈有一定的電感，在關(guān)斷瞬間可能會(huì)產(chǎn)生較大的電壓，因此在對(duì)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路上常常反接一個(gè)保護(hù)二極管用于反向放電，不同的繼電器，允許的驅(qū)動(dòng)電流也不一樣，在電路設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)加一限流電阻R5，而在某些需較大驅(qū)動(dòng)電流的場(chǎng)合，則可在光隔與繼電器之間再接一級(jí)三極管Ql以增加驅(qū)動(dòng)電流。
[0053]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:可監(jiān)測(cè)每個(gè)市電周期的電壓和同步的輔助電源，未經(jīng)過濾波的市電電壓經(jīng)取樣，由信號(hào)功放隔離單元和輔助電源單元傳送至控制系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)可以更快速的做出反應(yīng)。如某礦用的高壓金屬鹵化物燈(HID燈)應(yīng)急照明電源系統(tǒng)由于燈的固有特性，市電突然斷電時(shí)需要高速的切換至應(yīng)急電源供電狀態(tài)，從而快速的進(jìn)入緊急照明模式;如果切換速度稍慢就會(huì)引燈管的斷弧重啟問題(需燈管溫度降下來后才能正常重啟)，這樣就會(huì)造成幾分鐘的緊急照明間斷，這將嚴(yán)重影響工作人員作業(yè)及撤離，甚至危及工作人員生命等安全問題。
[0054]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 市電整流單元，用于接收市電電壓信號(hào)，并將所述市電電壓信號(hào)經(jīng)整流得到脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)； 市電電壓采樣單元，用于接收所述脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)，并將所述脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)經(jīng)電壓采樣得到采樣的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)； 同步輔助電源單元，用于接收所述脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)，經(jīng)穩(wěn)壓處理得到穩(wěn)定的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)； 信號(hào)功放隔離單元，用于接收所述采樣的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)，將所述穩(wěn)定的脈動(dòng)直流電電壓信號(hào)作為供電電源，將所述采樣的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)經(jīng)功率放大隔離處理，得到功率放大隔離后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)，并將所述功率放大隔離后的脈動(dòng)直流電壓信號(hào)輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述市電整流單元包括整流電路，所述整流電路為全波整流電路或半波整流電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述全波整流電路為橋式整流電路。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述橋式整流電路由四個(gè)二極管兩兩串聯(lián)，然后并聯(lián)組成四個(gè)連接端，所述橋式整流電路中的第一連接端和第三連接端接市電電壓，所述橋式整流電路的第四連接端接地，所述橋式整流電路的第二連接端輸出脈動(dòng)直流電電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述市電電壓采樣單元包括電壓采樣電路，所述電壓采樣電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容和第一穩(wěn)壓管，所述第一電阻的第一端與所述橋式整流電路第二連接端連接，所述第一電阻的第二端與所述第二電阻的第一端連接，所述第二電阻的第二端與所述第三電阻的第一端連接，所述第三電阻的第二端接地，所述第一電容并聯(lián)在所述第三電阻兩端，所述第一穩(wěn)壓管的正極與所述第一電容的第一端連接，所述第一穩(wěn)壓管的負(fù)極與所述第四電阻的第一端連接，所述第四電阻的第二端接地，所述第二電容并聯(lián)在所述第四電阻兩端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述同步輔助電源單元包括同步輔助電源電路，所述同步輔助電源電路包括第五電阻、第六電阻、第二穩(wěn)壓管和第三電容，所述第五電阻的第一端與所述第一電阻的第一端連接，所述第五電阻的第二端與所述第六電阻的第一端連接，所述第六電阻的第二端與所述第二穩(wěn)壓管的正極連接，所述第二穩(wěn)壓管的負(fù)極接地，所述第三電容并聯(lián)在所述第二穩(wěn)壓管兩端。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述應(yīng)急電源市電高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述信號(hào)功放隔離單元包括功率放大隔離電路，所述功率放大隔離電路包括第七電阻、三極管和光耦，所述光耦內(nèi)部電路是由光敏三極管和發(fā)光二極管組合成一個(gè)電子元件，所述發(fā)光二極管正極與所述同步輔助電源電路中的第三電容的第一端相連接，所述發(fā)光二極管的負(fù)極與所述第七電阻的第一端連接，所述第七電阻的第二端與所述三極管的集電極相連，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的基極與所述電壓采樣電路中的第二電容的第一端相連。
【文檔編號(hào)】H02M7/217GK205693431SQ201620541848
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日 公開號(hào)201620541848.X, CN 201620541848, CN 205693431 U, CN 205693431U, CN-U-205693431, CN201620541848, CN201620541848.X, CN205693431 U, CN205693431U
【發(fā)明人】袁彥濤
【申請(qǐng)人】深圳市英朗光電有限公司