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調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法、裝置及電路的制作方法

文檔序號(hào):6005731閱讀:199來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法、裝置及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電器控制領(lǐng)域,更具體地說(shuō),涉及一種調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法、裝置及電路。
背景技術(shù)
在許多控制系統(tǒng)中,其負(fù)載都是通過(guò)可控硅來(lái)調(diào)節(jié)加在負(fù)載上的交流電壓的高低,以便于達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)載功率的目的。例如,在對(duì)電機(jī)調(diào)速時(shí),通常都是將電機(jī)的線圈與交流可控硅串接之后,調(diào)節(jié)該可控硅的導(dǎo)通角,導(dǎo)通角越大,加在電機(jī)線圈上的交流電壓就越接近交流電源的電壓值,該電機(jī)的轉(zhuǎn)速也就越快;可控硅的導(dǎo)通角越小,加到電機(jī)線圈上的交流電壓值也就越小,其轉(zhuǎn)速也就越慢。在調(diào)節(jié)負(fù)載功率對(duì)于控制系統(tǒng)比較重要的場(chǎng)合而言,例如,控制反應(yīng)或加工過(guò)程中的溫度,盡早知道可控硅的狀態(tài),并在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)將負(fù)載斷開(kāi)是非常重要的。但是,在一般的控制系統(tǒng)中,通常是不能及時(shí)得知并采取相應(yīng)的動(dòng)作的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)可控硅故障、 不能及時(shí)斷開(kāi)負(fù)載的缺陷,提供一種可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)可控硅故障、可以及時(shí)將負(fù)載由交流電源上斷開(kāi)的調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法、裝置及電路。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法,所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端之間并接有電壓取樣單元,所述電壓取樣單元輸出其取得的電壓波形到輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述可控硅導(dǎo)通狀態(tài)的微處理器;所述檢測(cè)方法包括如下步驟
A)所述交流負(fù)載與交流電源連接,所述微處理器不輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí),使所述可控硅不工作;
B)判斷所述電壓取樣單元輸出電壓波形是否為占空比為50%的脈沖波形?如是, 執(zhí)行步驟C);否則執(zhí)行步驟F);
C)所述微處理器輸出驅(qū)動(dòng)波形,使所述可控硅工作;
D)判斷所述電壓取樣單元輸出電壓波形是否為脈沖波形,如是,執(zhí)行步驟E);否則,執(zhí)行步驟G);
E)退出本次測(cè)試;
F)判斷所述可控硅開(kāi)路,并跳轉(zhuǎn)到步驟E);
G)判斷所述可控硅短路,并跳轉(zhuǎn)到步驟E)。在本發(fā)明所述的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法中,所述步驟F)進(jìn)一步包括
Fl)第一計(jì)數(shù)值加1,并判斷所述第一計(jì)數(shù)值是否大于10 ?如是,執(zhí)行步驟F2 ;否則,返回步驟A);
F2)置表示所述可控硅開(kāi)路的開(kāi)路標(biāo)志位,并跳轉(zhuǎn)到步驟E)。
在本發(fā)明所述的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法中,所述步驟G)進(jìn)一步包括
Gl)第二計(jì)數(shù)值加1,并判斷所述計(jì)數(shù)值是否大于10 ?如是,執(zhí)行步驟G2 ;否則, 返回步驟C);
G2)置表示所述可控硅短路的短路標(biāo)志位,并跳轉(zhuǎn)到步驟E)。在本發(fā)明所述的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法中,還包括如下步驟
H)當(dāng)所述短路標(biāo)志位或開(kāi)路標(biāo)志位任意一個(gè)被置位時(shí),所述微控制器輸出相應(yīng)的指示信號(hào)并輸出控制信號(hào)斷開(kāi)所述負(fù)載與交流電源的連接。在本發(fā)明所述的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法中,所述步驟B)中,判斷所述取樣單元輸出波形是否為占空比為50%的脈沖波形的方法為判斷所述電壓取樣單元的輸出電壓是否在一個(gè)交流電周期內(nèi)高電平持續(xù)時(shí)間為該周期的一半。在本發(fā)明所述的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法中,所述步驟D)中,判斷所述取樣單元輸出波形是否為脈沖波形的方法為判斷所述電壓取樣單元的輸出電壓是否在交流電周期內(nèi)一直為低電平。本發(fā)明還涉及一種調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)裝置,包括 可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制單元用于控制所述可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出與否;
電壓波形判斷單元用于判斷由所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端之間取得的電壓波形; 可控硅狀態(tài)判斷單元用于依據(jù)所述電壓波形判斷單元對(duì)所述電壓波形的判斷結(jié)果,得到所述可控硅當(dāng)前狀態(tài)。 在本發(fā)明所述的可控硅狀態(tài)檢測(cè)裝置中,所述電壓波形判斷單元進(jìn)一步包括用于判斷所述電壓波形是否為占空比為50%的脈沖波形的開(kāi)路判斷模塊和用于判斷所述電壓波形是否為脈沖波形的短路判斷模塊;所述可控硅狀態(tài)判斷單元進(jìn)一步包括用于在判斷所述可控硅開(kāi)路時(shí)將其設(shè)置的開(kāi)路標(biāo)志位置位的開(kāi)路置位模塊和用于在判斷所述可控硅短路時(shí)將其設(shè)置的短路標(biāo)志位置位的短路置位模塊。本發(fā)明還涉及一種調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)電路,包括交流負(fù)載、繼電器、可控硅和微控制器,所述交流負(fù)載與所述可控硅、所述繼電器依次串聯(lián)后并接在交流電源上,當(dāng)所述繼電器觸點(diǎn)接通時(shí),所述可控硅在其驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下調(diào)節(jié)其導(dǎo)通狀態(tài)以調(diào)節(jié)加在所述負(fù)載上的交流電壓,所述繼電器及可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述微控制器的不同輸出端輸出,還包括并接在所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端之間、取得所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端之間電壓波形的電壓取樣單元,所述電壓取樣單元的輸出端與所述微控制器的第一輸入端連接, 所述微控制器依據(jù)所述第一輸入端的波形控制所述繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出。在本發(fā)明所述的可控硅狀態(tài)檢測(cè)電路中,所述電壓取樣單元包括電阻R3、電阻 R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C2、二極管Dl以及三極管TR2 ;其中,電阻R3和電容C2 串接后并聯(lián)在所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端上,電阻R4和電阻R5串接后同樣并接在所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端上,電阻R6 —端連接在電阻R4和電阻R5的連接點(diǎn)上,另一端與所述三極管TR2 基極連接,三極管TR2發(fā)射極與直流電源-5V連接,其集電極通過(guò)電阻R7接地;二極管Dl 正極與三極管TR2發(fā)射極連接,其負(fù)極與所述基極連接;三極管TR2的集電極為所述電壓取樣單元的輸出端。實(shí)施本發(fā)明的調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法、裝置及電路,具有以下有益效果由于從可控硅的開(kāi)關(guān)端取得取樣電壓波形,并在所述可控硅有或沒(méi)有驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況下依據(jù)取得的取樣信號(hào)來(lái)判斷所述可控硅是否開(kāi)路或短路,所以可以及時(shí)得知所述可控硅狀態(tài);同時(shí),在發(fā)現(xiàn)可控硅故障時(shí),斷開(kāi)連接在負(fù)載和電源之間的繼電器,可以保護(hù)負(fù)載。所以,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)可控硅故障、可以及時(shí)將負(fù)載由交流電源上斷開(kāi)。


圖1是本發(fā)明調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法、裝置及電路實(shí)施例中方法的流程圖2是所述實(shí)施例中裝置的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖3是所述實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示,在本發(fā)明調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法、裝置及電路實(shí)施例中,所述方法包括如下步驟
步驟Sll繼電器吸合,不輸出可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào),待機(jī),取得電壓取樣波形在本實(shí)施例中,交流負(fù)載與可控硅的兩個(gè)開(kāi)關(guān)端、繼電器的兩個(gè)觸點(diǎn)串接后連接在交流電源上,當(dāng)繼電器的兩個(gè)觸點(diǎn)閉合、可控硅在其控制端的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下導(dǎo)通時(shí),交流電源上的交流電壓通過(guò)上述繼電器觸點(diǎn)和可控硅導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)端加到交流負(fù)載上;繼電器的線圈和可控硅的驅(qū)動(dòng)信號(hào)都由微控制器輸出??煽毓璧膬蓚€(gè)開(kāi)關(guān)端上并接有電壓取樣單元,用于取得電壓波形并輸送到上述微控制器的一個(gè)輸入端。在本步驟中,控制系統(tǒng)上電或開(kāi)始工作,微控制器輸出繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào),使得繼電器吸合;但是,微控制器并不輸出可控硅的驅(qū)動(dòng)信號(hào),因此可控硅并不導(dǎo)通。此時(shí),取得上述電壓取樣單元輸出的電壓波形。步驟S12電壓取樣波形是占空比為0.5的脈沖?如是,執(zhí)行步驟S13;否則,跳轉(zhuǎn)到步驟S16執(zhí)行;在本步驟中,微控制器判斷上述取得的電壓取樣波形,如果是占空比為 0. 5的脈沖信號(hào)(方波),則判斷為可控硅沒(méi)有開(kāi)路,因此執(zhí)行下一步驟;否則,判斷為可控硅開(kāi)路,執(zhí)行步驟S16。值得一提的是,在本實(shí)施例中,微控制器是通過(guò)監(jiān)測(cè)在一個(gè)交流電周期內(nèi)高電平持續(xù)時(shí)間為該周期的一半來(lái)判斷其波形是否為占空比為0. 5的脈沖的,也就是說(shuō),一個(gè)交流電周期持續(xù)的時(shí)間是一定的,在一個(gè)交流電周期持續(xù)的時(shí)間內(nèi),其高電平持續(xù)時(shí)間和低電平持續(xù)時(shí)間各大致上占一半時(shí),判斷其波形是占空比為0. 5的脈沖;否則判斷其波形不是占空比為0. 5的脈沖。步驟S13輸出可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào),取得電壓采樣波形在本步驟中,保持繼電器閉合不變,同時(shí),微控制器輸出可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào),使得可控硅導(dǎo)通,由于可控硅的導(dǎo)通(只要導(dǎo)通,并不限定其導(dǎo)通角的大小,一個(gè)較為適中的值即可),上述電壓采樣單元輸出的電壓采樣波形也會(huì)變化。步驟S14電壓采樣波形是脈沖波形?如是,執(zhí)行步驟S15,否則,執(zhí)行步驟S18。在本步驟中,如果判斷電壓采樣波形是脈沖波形,則認(rèn)為可控硅正常,所以執(zhí)行步驟S15;如果不是脈沖波形,則認(rèn)為該可控硅的兩個(gè)開(kāi)關(guān)端短路,需要跳轉(zhuǎn)并執(zhí)行步驟S18。值得一提的是,在本步驟中,判斷上述電壓采樣波形是否是脈沖波形是微處理器通過(guò)判斷其電壓采樣波形輸入端口上的直流電壓來(lái)進(jìn)行的;如果電壓采樣波形的直流電壓在一個(gè)交流電周期內(nèi)一直為低電平,則認(rèn)為不是脈沖波形,執(zhí)行步驟S18;否則,認(rèn)為是脈沖波形,執(zhí)行步驟 S15。步驟S15退出本次測(cè)試在本步驟中,退出本次測(cè)試。步驟S16第一計(jì)數(shù)值加1,該值大于10 ?本步驟和步驟S17 一起,構(gòu)成對(duì)微控制器判斷可控硅開(kāi)路的處理步驟。具體而言,開(kāi)始本步驟時(shí),將預(yù)先設(shè)置的第一計(jì)數(shù)器加1,該第一計(jì)數(shù)器的初始值是零;當(dāng)對(duì)第一計(jì)數(shù)值加1后,判斷該第一計(jì)數(shù)值是否大于10,如果大于,判斷該可控硅開(kāi)路,執(zhí)行步驟S17;否則返回步驟S11。步驟S17可控硅開(kāi)路,置位開(kāi)路標(biāo)志位在本步驟中,判斷可控硅開(kāi)路,將事先定義的開(kāi)路標(biāo)志位置位。在本實(shí)施例中,上述開(kāi)路標(biāo)志位是事先定義的微控制器中的一個(gè)標(biāo)志位,當(dāng)其被置位時(shí),微控制器將馬上或在稍后產(chǎn)生一個(gè)中斷,處理該標(biāo)志位事件。對(duì)于本實(shí)施例而言,就是輸出控制信號(hào)使得上述繼電器的觸點(diǎn)斷開(kāi),使交流負(fù)載與交流電源斷開(kāi); 同時(shí),輸出另一控制信號(hào),點(diǎn)亮可控硅開(kāi)路指示或報(bào)警指示(通常是LED)。當(dāng)然,在其他實(shí)施例中,也可以在退出本次測(cè)試后在處理該標(biāo)志位,不過(guò)這樣系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間較慢。執(zhí)行本步驟之后,退出本次測(cè)試。步驟S18第二計(jì)數(shù)值加1,該值大于10 ?本步驟和步驟S19 —起,構(gòu)成對(duì)微控制器判斷可控硅短路的處理步驟。具體而言,開(kāi)始本步驟時(shí),將預(yù)先設(shè)置的第二計(jì)數(shù)器加1,該第二計(jì)數(shù)器的初始值是零;當(dāng)對(duì)第二計(jì)數(shù)值加1后,判斷該第二計(jì)數(shù)值是否大于10,如果大于,判斷該可控硅短路,執(zhí)行步驟S19 ;否則返回步驟S13。步驟S19可控硅短路,置位短路標(biāo)志位在本步驟中,判斷可控硅短路,將事先定義的短路標(biāo)志位置位。在本實(shí)施例中,上述短路標(biāo)志位是事先定義的微控制器中的一個(gè)標(biāo)志位,當(dāng)其被置位時(shí),微控制器將馬上或在稍后產(chǎn)生一個(gè)中斷,處理該標(biāo)志位事件。對(duì)于本實(shí)施例而言,就是輸出控制信號(hào)使得上述繼電器的觸點(diǎn)斷開(kāi),使交流負(fù)載與交流電源斷開(kāi); 同時(shí),輸出另一控制信號(hào),點(diǎn)亮可控硅短路指示或報(bào)警指示(通常是LED)。當(dāng)然,在其他實(shí)施例中,也可以在退出本次測(cè)試后在處理該標(biāo)志位,不過(guò)這樣系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間較慢。執(zhí)行本步驟之后,退出本次測(cè)試。在本實(shí)施例中,還涉及一種調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)裝置,如圖2所示,該裝置包括用于控制所述可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出與否的可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制單元1 ; 用于判斷由所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端之間取得的電壓波形的電壓波形判斷單元2 ;用于依據(jù)所述電壓波形判斷單元對(duì)所述電壓波形的判斷結(jié)果,得到所述可控硅當(dāng)前狀態(tài)的可控硅狀態(tài)判斷單元3。其中,電壓波形判斷單元2進(jìn)一步包括用于判斷電壓采樣波形是否為占空比為50%的脈沖波形的開(kāi)路判斷模塊21和用于判斷電壓采樣波形是否為脈沖波形的短路判斷模塊22 ;可控硅狀態(tài)判斷單元3進(jìn)一步包括用于在判斷可控硅開(kāi)路時(shí)將其設(shè)置的開(kāi)路標(biāo)志位置位的開(kāi)路置位模塊31和用于在判斷可控硅短路時(shí)將其設(shè)置的短路標(biāo)志位置位的短路置位模塊32。在本實(shí)施例中,還涉及一種調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)電路,如圖3所示,該電路包括交流負(fù)載、繼電器RY1、可控硅SCRl和微控制器(圖中僅示出其端口,即SCR_ CHECK和SCR_DRIVE),交流負(fù)載與可控硅SCR1、繼電器RYl依次串聯(lián)后并接在交流電源(圖 3中的L、N線)上,當(dāng)繼電器RYl的觸點(diǎn)(繼電器RYl的1、2兩點(diǎn))接通時(shí),可控硅SCRl在其驅(qū)動(dòng)信號(hào)(即SCR_DRIVE輸出的信號(hào))的控制下調(diào)節(jié)其導(dǎo)通狀態(tài)以調(diào)節(jié)加在負(fù)載上的交流電壓,繼電器RYl及可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)微控制器的不同輸出端輸出,還包括并接在所述可控硅SCRl兩個(gè)開(kāi)關(guān)端(可控硅SCRl的1、2兩點(diǎn))之間、取得上述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端之間電壓波形的電壓取樣單元,電壓取樣單元的輸出端與微控制器的第一輸入端(即SCR_DRIVE端) 連接,微控制器依據(jù)所述第一輸入端的波形控制繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出。其中,電壓取樣單元包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C2、二極管Dl以及三極管TR2 ;其中,電阻R3和電容C2串接后并聯(lián)在所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端上,電阻R4和電阻R5串接后同樣并接在所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端上,電阻R6 —端連接在電阻R4和電阻R5的連接點(diǎn)上,另一端與所述三極管TR2基極連接,三極管TR2發(fā)射極與直流電源-5V連接,其集電極通過(guò)電阻R7接地;二極管Dl正極與三極管TR2發(fā)射極連接,其負(fù)極與所述基極連接;三極管TR2 的集電極為所述電壓取樣單元的輸出端(即圖3中的SCR_CHECK端)??傊?,在本實(shí)施例中,控制系統(tǒng)工作時(shí)繼電器RYl接通、可控硅驅(qū)動(dòng)端口 SCR_ DRIVE輸出信號(hào),負(fù)載形成閉合回路,負(fù)載正常工作時(shí)功率具有可調(diào)性;當(dāng)可控硅短路或者開(kāi)路時(shí),通過(guò)此電路把檢測(cè)信號(hào)從SCR_CHECK處送入微控制器(即MCU),MCU分析、判斷可控硅短路或開(kāi)路后把繼電器斷開(kāi),負(fù)載停止工作,以阻止負(fù)載在非正常模式下繼續(xù)工作。繼電器閉合、SCR_DRIVE端口輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)、可控硅導(dǎo)通后,負(fù)載工作,此時(shí),SCR_CHECK處會(huì)輸出和電源同頻率的方波信號(hào)。方波信號(hào)與可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)有一定的聯(lián)系,即隨著可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)通角的加大,方波信號(hào)SCR_CHECK處輸出波形的脈寬將會(huì)減小。當(dāng)導(dǎo)通角為零,即可控硅不工作時(shí),SCR_CHECK處波形為占空比為50%方波;增加一定量的導(dǎo)通角,SCR_CHECK 處波形脈寬變小;當(dāng)導(dǎo)通角接近90度時(shí),SCR_CHECK處波形脈寬為IOOuS左右;當(dāng)可控硅短路和開(kāi)路時(shí),SCR_CHECK處波形脈寬為0,即波形為低電平。因此,當(dāng)系統(tǒng)上電后,閉合繼電器,此時(shí)首先檢測(cè)SCR_CHECK處波形是否為占空比為50%的方波,是,則回路正常,待機(jī)狀態(tài);否,則回路有故障,(具體故障最可能是SCR_CHECK處波形為低電平,可控硅開(kāi)路)應(yīng)斷開(kāi)繼電器,切斷負(fù)載回路,使負(fù)載不與交流電源連接。待機(jī)狀態(tài)下當(dāng)系統(tǒng)需要有負(fù)載輸出時(shí),SCR_DRIVE端口輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),可控硅導(dǎo)通,負(fù)載回路接通,負(fù)載處于工作狀態(tài),此時(shí)檢測(cè)SCR_CHECK處波形,在一個(gè)周期內(nèi)是否有脈沖信號(hào),有,則可控硅正常;否,為低電平,則可控硅短路,應(yīng)斷開(kāi)繼電器,切斷回路,使負(fù)載不可輸出。在本實(shí)施例中,上述斷開(kāi)負(fù)載在置位相應(yīng)的標(biāo)志位后,微控制器采取相應(yīng)的動(dòng)作,輸出控制信號(hào),并未示出,將其設(shè)置為一個(gè)單獨(dú)的動(dòng)作;在其他實(shí)施例中,也可以將上述微控制器輸出控制信號(hào)使得繼電器斷開(kāi)的動(dòng)作放在步驟S17和步驟S19中。也就是說(shuō),把SCR_CHECK處波形信號(hào)輸入到單片機(jī)I/O 口。 首先用定時(shí)器計(jì)時(shí)波形占空比是否為50%。再做短路檢測(cè)判斷,因正常工作時(shí)最小脈寬大約為IOOuS,故在小于IOOuS時(shí)間間隔內(nèi)重復(fù)掃描SCR_CHECK波形,如在一個(gè)工頻周期內(nèi)輸出均為低電平,說(shuō)明可控硅短路。為消除波形抖動(dòng)或干擾信號(hào)對(duì)檢測(cè)的誤判,對(duì)檢測(cè)判斷進(jìn)行延時(shí)消抖處理,如果連續(xù)10個(gè)檢測(cè)周期均無(wú)脈沖輸出,持續(xù)低電平,則判斷為可控硅短路。本實(shí)施例提出了一種電路可控硅開(kāi)路和短路檢測(cè)的技術(shù)方案,從而有效地解決了此類系統(tǒng)負(fù)載工作保護(hù)的問(wèn)題。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端之間并接有電壓取樣單元,所述電壓取樣單元輸出其取得的電壓波形到輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述可控硅導(dǎo)通狀態(tài)的微處理器;所述檢測(cè)方法包括如下步驟A)所述交流負(fù)載與交流電源連接,所述微處理器不輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí),使所述可控硅不工作;B)判斷所述電壓取樣單元輸出電壓波形是否為占空比為50%的脈沖波形?如是, 執(zhí)行步驟C);否則執(zhí)行步驟F);C)所述微處理器輸出驅(qū)動(dòng)波形,使所述可控硅工作;D)判斷所述電壓取樣單元輸出電壓波形是否為脈沖波形,如是,執(zhí)行步驟E);否則,執(zhí)行步驟G);E)退出本次測(cè)試;F)判斷所述可控硅開(kāi)路,并跳轉(zhuǎn)到步驟E);G)判斷所述可控硅短路,并跳轉(zhuǎn)到步驟E)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,所述步驟F)進(jìn)一步包括Fl)第一計(jì)數(shù)值加1,并判斷所述第一計(jì)數(shù)值是否大于10 ?如是,執(zhí)行步驟F2 ;否則,返回步驟A);F2)置表示所述可控硅開(kāi)路的開(kāi)路標(biāo)志位,并跳轉(zhuǎn)到步驟E)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,所述步驟G)進(jìn)一步包括Gl)第二計(jì)數(shù)值加1,并判斷所述計(jì)數(shù)值是否大于10 ?如是,執(zhí)行步驟G2 ;否則, 返回步驟C);G2)置表示所述可控硅短路的短路標(biāo)志位,并跳轉(zhuǎn)到步驟E)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,還包括如下步驟H)當(dāng)所述短路標(biāo)志位或開(kāi)路標(biāo)志位任意一個(gè)被置位時(shí),所述微控制器輸出相應(yīng)的指示信號(hào)并輸出控制信號(hào)斷開(kāi)所述負(fù)載與交流電源的連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,所述步驟B)中,判斷所述取樣單元輸出波形是否為占空比為50%的脈沖波形的方法為判斷所述電壓取樣單元的輸出電壓是否在一個(gè)交流電周期內(nèi)高電平持續(xù)時(shí)間為該周期的一半。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,所述步驟D)中,判斷所述取樣單元輸出波形是否為脈沖波形的方法為判斷所述電壓取樣單元的輸出電壓是否在交流電周期內(nèi)一直為低電平。
7.一種調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)裝置,其特征在于,包括可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制單元用于控制所述可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出與否;電壓波形判斷單元用于判斷由所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端之間取得的電壓波形; 可控硅狀態(tài)判斷單元用于依據(jù)所述電壓波形判斷單元對(duì)所述電壓波形的判斷結(jié)果,得到所述可控硅當(dāng)前狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述電壓波形判斷單元進(jìn)一步包括用于判斷所述電壓波形是否為占空比為50%的脈沖波形的開(kāi)路判斷模塊和用于判斷所述電壓波形是否為脈沖波形的短路判斷模塊;所述可控硅狀態(tài)判斷單元進(jìn)一步包括用于在判斷所述可控硅開(kāi)路時(shí)將其設(shè)置的開(kāi)路標(biāo)志位置位的開(kāi)路置位模塊和用于在判斷所述可控硅短路時(shí)將其設(shè)置的短路標(biāo)志位置位的短路置位模塊。
9.一種調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)電路,包括交流負(fù)載、繼電器、可控硅和微控制器,所述交流負(fù)載與所述可控硅、所述繼電器依次串聯(lián)后并接在交流電源上,當(dāng)所述繼電器觸點(diǎn)接通時(shí),所述可控硅在其驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下調(diào)節(jié)其導(dǎo)通狀態(tài)以調(diào)節(jié)加在所述負(fù)載上的交流電壓,所述繼電器及可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述微控制器的不同輸出端輸出,其特征在于,還包括并接在所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端之間、取得所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端之間電壓波形的電壓取樣單元,所述電壓取樣單元的輸出端與所述微控制器的第一輸入端連接,所述微控制器依據(jù)所述第一輸入端的波形控制所述繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)電路,其特征在于,所述電壓取樣單元包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C2、二極管Dl以及三極管TR2 ;其中,電阻R3和電容C2串接后并聯(lián)在所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端上,電阻R4和電阻 R5串接后同樣并接在所述可控硅兩個(gè)開(kāi)關(guān)端上,電阻R6 —端連接在電阻R4和電阻R5的連接點(diǎn)上,另一端與所述三極管TR2基極連接,三極管TR2發(fā)射極與直流電源-5V連接,其集電極通過(guò)電阻R7接地;二極管Dl正極與三極管TR2發(fā)射極連接,其負(fù)極與所述基極連接; 三極管TR2的集電極為所述電壓取樣單元的輸出端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法,包括如下步驟所述交流負(fù)載與交流電源連接,所述微處理器不輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí),使所述可控硅不工作;判斷所述電壓取樣單元輸出電壓波形是否為占空比為50%的脈沖波形,如是,執(zhí)行下一步驟;否則判斷所述可控硅開(kāi)路并退出;所述微處理器輸出驅(qū)動(dòng)波形,使所述可控硅工作;判斷所述電壓取樣單元輸出電壓波形是否為脈沖波形,如是,退出本次測(cè)試;否則,否則判斷所述可控硅短路并退出;本發(fā)明還涉及一種可控硅狀態(tài)檢測(cè)裝置及電路。實(shí)施本發(fā)明的調(diào)節(jié)交流負(fù)載功率的可控硅狀態(tài)檢測(cè)方法、裝置及電路,具有以下有益效果可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)可控硅故障、可以及時(shí)將負(fù)載由交流電源上斷開(kāi)。
文檔編號(hào)G01R31/02GK102207531SQ20111005437
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者姜西輝, 楊小寶, 鐘家偉 申請(qǐng)人:深圳和而泰智能控制股份有限公司
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