專利名稱：汽油發(fā)電機組的智能斷路器的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種汽油發(fā)電機組的控制裝置，特別是一種可以精確控制輸出電流、保護發(fā)電機組的汽油發(fā)電機組的智能斷路器。
二背景技術：
目前公知的汽油發(fā)電機組輸出電流的控制方式均采用傳統(tǒng)的斷路裝置——斷路器，這種方式控制很不精確，而且受溫度影響大，在用戶使用過程中常出現(xiàn)超負荷工作時傳統(tǒng)斷路裝置不動作的情況，由此造成兩種不良后果一種是汽油機動力嚴重下降，影響汽油機的工作壽命；一種是發(fā)電機定、轉子總成發(fā)熱嚴重，效率降低，嚴重時導致發(fā)電機定、轉子總成燒毀。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種可精確控制輸出電流，受溫度影響小的，汽油機動力穩(wěn)定、提高汽油發(fā)電機工作壽命的汽油發(fā)電機組的智能斷路器。
本實用新型采用這樣的技術方案，一種汽油發(fā)電機組的智能斷路器，包括有提供工作電源的電源電路，其特點是還包括有電流檢測電路、信號轉換電路、單片機控制電路、報警輸出電路，電流檢測電路的輸入端與汽油發(fā)電機組的主輸出電流的一端連接，輸出端與信號轉換電路的輸入端連接，信號轉換電路的輸出端與單片機控制電路的信號輸入端連接，單片機控制電路的控制輸出端與報警輸出電路的輸入端連接，報警輸出電路的輸出控制端與汽油發(fā)電機組控制面板上的電流輸出插孔連接，其輸出控制的輸入端與電流檢測電路的輸入端連接。
按本實用新型提供的汽油發(fā)電機組的智能斷路器，當汽油發(fā)電機組啟動后，單片機控制電路上電復位，進入待機狀態(tài)。電流檢測電路將機組輸出的主電流信號轉變?yōu)榫€性變化的交流電壓，再將其交流電壓信號轉換為直流的信號電壓，該直流信號電壓隨著主輸出電流的變化而線性變化。該直流信號電壓經(jīng)信號轉換電路將直流信號電壓轉變?yōu)閱纹瑱C控制電路可以直接識別的數(shù)字信號。該數(shù)字信號由單片機控制電路輸入端輸入，其輸出端輸出控制信號驅動報警輸出電路，實現(xiàn)報警和控制。
本實用新型結構簡單，能精確控制輸出電流，受溫度影響小，汽油機動力穩(wěn)定，輸出電流大于最大輸出電流或輸出回路短路時，切斷汽油發(fā)電機組輸出回路，達到保護汽油機組發(fā)電機定、轉子總成的目的，從而提高汽油發(fā)電機組的工作壽命。
四

本實用新型有如下附圖圖1是本實用新型的原理框圖；圖2是本實用新型的電路原理圖。
五具體實施方式
下面參照附圖說明本實用新型的實施方案。如圖1所示，一種汽油發(fā)電機組的智能斷路器，包括有提供工作電源的電源電路5，其特點是還包括有電流檢測電路1、信號轉換電路2、單片機控制電路3、報警輸出電路4，電流檢測電路1的輸入端與汽油發(fā)電機組的主輸出電流的一端連接，輸出端與信號轉換電路2的輸入端連接，信號轉換電路2的輸出端與單片機控制電路3的信號輸入端連接，單片機控制電路3的控制輸出端與報警輸出電路4的輸入端連接，報警輸出電路4的輸出控制端與汽油發(fā)電機組控制面板上的電流輸出插孔連接，其輸出控制的輸入端與電流檢測電路1的輸入端連接。
在圖2所示的實施例中，電流檢測電路1由電流互感器T1、二級管D8、D6、D9、電阻R13-R16、電容C4、C9組成，輸入端電流互感器T1初級的一端與汽油發(fā)電機組主輸出電流的一端連接，電流互感器T1初級的另一端與報警輸出電路4中的繼電器K1常閉觸點的定觸頭連接，輸出端二極管D9的陰極和電容C4、C9的共接點與信號轉換電路2的輸入端電位器R1、R2、R3、R4的一端連接。電流互感器T1將主電流信號轉變?yōu)榫€性變化的交流電壓，該交流信號通過二極管D8、D6、D9整流和電容C4、C9濾波后得到直流的信號電壓，該直流電壓也隨著主輸出電流的增大而線性增大，隨著主輸出電流的減少而線性減小。
信號轉換電路2由電壓比較器U3A、U3B、U3C、U3D、二極管D7、D10、D12、D11、穩(wěn)壓二極管D13、D14、D15、D16、電位器R1、R2、R3、R4、電阻R5、R6、R7、R9、R10、RF1構成的四個相同的電壓比較電路組成，輸入端各個電壓比較器U3A、U3B、U3C、U3D的同相端的電位器R1、R2、R3、R4兩端對應并聯(lián)，其一端與電流檢測電路1的輸出端二極官D9陰極和電容C4、C9的共接點連接，另一端經(jīng)限流電阻RF1與地連接，各電壓比較器的反向端并聯(lián)連接，輸出端各二極管D7、D10、D12、D11的陰極和穩(wěn)壓二極管D13、D14、D15、D16的陰極的共接點分別與單片機控制電路3中的單片微處理器U4的信號輸入口RA1、RA0、RA2、RA3連接。集成電路U3A、U3B、U3C、U3D四只獨立的電壓比較器，分別為其反相端引入+5V的基準電壓信號，R5即為基準電壓的限流電阻。直流信號電壓分別通過電位器R1、R2、R3、R4分壓后引入四只電壓比較器的同相端，此四只電位器通過調節(jié)可設置四個不同的電壓信號點，即可得到四個不同的電流信號，當同相端電壓高于反相端電壓時，其相應的輸出端即可得到高電位。因此從U3A、U3B、U3C、U3D的2、1、13、14腳即可由于主輸出電流的變化而得到0000、0001、0011、0111、1111五種數(shù)字信號。其中R6、R7、R9、R10為U3A、U3B、U3C、U3D輸出端的上拉電阻，二極管D7、D10、D12、D11為U3A、U3B、U3C、U3D輸出端的隔離二極管，穩(wěn)壓管D13、D14、D15、D16分別為該數(shù)字信號進入單片機的保護穩(wěn)壓管，防止因單片機的I/O口電壓偏高而損壞單片機。電阻RF1為四只電位器的限流電阻，可以防止四只電位器調節(jié)時的互相影響和防止造成直流信號電壓因電位器的設置而發(fā)生變化。
單片機控制電路3由單片微處理器U4、電阻R11、R12、R8、電容C10、C8、按鈕開關J1組成，輸入端單片微處理器U4的信號輸入口RA1、RA0、RA2、RA3分別與信號轉換電路2中的四個電壓比較電路的輸出端各二極管D7、D10、D12、D11的陰極和穩(wěn)壓二極管D13、D14、D15、D16的陰極的共接點連接。集成電路U4為單片微處理器，其3腳外接電阻R12到+5V為其時鐘口上拉電阻。其4腳外接電阻R11、電容C10和復位開關J1共同組成單片機的復位電路。其16腳外接電阻R8和電容C8共同組成單片機的RC振蕩電路，為單片機的工作提供時鐘基準。將單片機的1、2、17、18腳設置為信號輸入口，單片機的10、11、12、13腳設置為控制輸出口。
報警輸出電路4由三極管Q1、Q2、Q3、Q4、二極管D5、雙色發(fā)光二極管D17、電阻R17-R22、蜂鳴器LS1、繼電器K1組成，輸入端各三極管Q1、Q2、Q3、Q4的基極電阻R17、R18、R19、R20分別與單片機控制電路3中的單片微處理器U4的控制輸出口RB7、RB6、RB5、RB4連接，三極管Q1、Q4的發(fā)射極接地，三極管Q3、Q2的發(fā)射極分別與雙色發(fā)光二極管D17的綠色陽極2腳和紅色陽極1腳連接，繼電器K1的常閉觸點的定觸頭與電流檢測電路1中的電流互感器T1的一端連接，動觸頭與汽油發(fā)電機組控制面板上的電流輸出插孔連接。采用單刀單擲的繼電器作為切斷主輸出電流的部件，采用雙色發(fā)光二極管和蜂鳴器作為報警指示。當單片機輸入口信號為0000時，輸出口無輸出，即為不動作；當主輸出電流到達額定電流時，單片機輸入口信號變?yōu)?001，此時輸出口11腳輸出+5V，即二極管綠色燈亮；當主輸出電流接近最大輸出電流時，單片機輸入口信號變?yōu)?011，此時輸出口11、10腳均輸出+5V，即三極管Q4基極通過限流電阻R20得到驅動電流，從而Q4導通，因此蜂鳴器開始報警；當主輸出電流到達最大輸出電流時，單片機輸入口信號變?yōu)?111，此時輸出口12、10腳均輸出+5V，11腳不輸出綠燈滅，即三極管Q2基極通過限流電阻R18得到驅動電流，從而Q2導通，因此雙色發(fā)光二極管紅色燈亮，蜂鳴器繼續(xù)報警，并且單片機內(nèi)部開始計時，到達1分鐘后輸出口13腳輸出+5V，即三極管Q1通過限流電阻R17得到驅動電流，從而Q1導通繼電器K1吸合，切斷主輸出電流；在任何時侯當單片機輸入口得到1111的信號時，即得到短路信號時，單片機輸出口10、12、13腳均立即輸出+5V，即使K1動作切斷主輸出電流。
電源電路5由整流橋二極管D1-D4、三端穩(wěn)壓器U1、U2、電容C1-C3、C5-C7組成，輸入端整流橋的二極管D1、D3的陽極和二極管D2、D4的陰極的共接點與汽油發(fā)電機組的發(fā)電機定子中燃油電磁閥繞組連接，三端穩(wěn)壓器U1、U2輸出端3腳分別與智能斷路器各電路的+12V和+5V工作電壓輸入端連接。發(fā)電機定子繞組上燃油電磁閥繞組輸出電壓為交流14，將其引入智能斷路器后，通過二極管D1、D2、D3、D4橋式整流，電容C1、C5濾波后得到+19V的直流電壓，再通過三端穩(wěn)壓集成電路U1得到直流+12V工作電流。直流12V通過電容C2、C6濾波后經(jīng)過三端穩(wěn)壓集成電路U2、電容C3、C7濾波后即得到直流+5V工作電源。
權利要求1.一種汽油發(fā)電機組的智能斷路器，包括有提供工作電源的電源電路(5)，其特征在于還包括有電流檢測電路(1)、信號轉換電路(2)、單片機控制電路(3)、報警輸出電路(4)，電流檢測電路(1)的輸入端與汽油發(fā)電機組的主輸出電流的一端連接，輸出端與信號轉換電路(2)的輸入端連接，信號轉換電路(2)的輸出端與單片機控制電路(3)的信號輸入端連接，單片機控制電路(3)的控制輸出端與報警輸出電路(4)的輸入端連接，報警輸出電路(4)的輸出控制端與汽油發(fā)電機組控制面板上的電流輸出插孔連接，其輸出控制的輸入端與電流檢測電路(1)的輸入端連接。
2.按權利要求1所述的汽油發(fā)電機組的智能斷路器，其特征在于所述的電流檢測電路(1)由電流互感器(T1)、二級管(D8、D6、D9)、電阻(R13-R16)、電容(C4、C9)組成，輸入端電流互感器(T1)初級的一端與汽油發(fā)電機組主輸出電流的一端連接，電流互感器(T1)初級的另一端與報警輸出電路(4)中的繼電器(K1)常閉觸點的定觸頭連接，輸出端二極管(D9)的陰極和電容(C4、C9)的共接點與信號轉換電路(2)的輸入端電位器(R1、R2、R3、R4)的一端連接。
3.按權利要求1所述的汽油發(fā)電機組的智能斷路器，其特征在于所述的信號轉換電路(2)由電壓比較器(U3A、U3B、U3C、U3D)、二極管(D7、D10、D12、D11)、穩(wěn)壓二極管(D13、D14、D15、D16)、電位器(R1、R2、R3、R4)、電阻(R5、R6、R7、R9、R10、RF1)構成的四個相同的電壓比較電路組成，輸入端各個電壓比較器(U3A、U3B、U3C、U3D)的同相端的電位器(R1、R2、R3、R4)兩端對應并聯(lián)，其一端與電流檢測電路(1)的輸出端二極管(D9)陰極和電容(C4、C9)的共接點連接，另一端經(jīng)限流電阻(RF1)與地連接，各電壓比較器的反向端并聯(lián)連接，輸出端各二極管(D7、D10、D12、D11)的陰極和穩(wěn)壓二極管(D13、D14、D15、D16)的陰極的共接點分別與單片機控制電路(3)中的單片微處理器(U4)的信號輸入口(RA1、RA0、RA2、RA3)連接。
4.按權利要求1所述的汽油發(fā)電機組的智能斷路器，其特征在于所述的單片機控制電路(3)由單片微處理器(U4)、電阻(R11、R12、R8)、電容(C10、C8)、按鈕開關(J1)組成，輸入端單片微處理器(U4)的信號輸入口(RA1、RA0、RA2、RA3)分別與信號轉換電路(2)中的四個電壓比較電路的輸出端各二極管(D7、D10、D12、D11)的陰極和穩(wěn)壓二極管(D13、D14、D15、D16)的陰極的共接點連接。
5.按權利要求1所述的汽油發(fā)電機組的智能斷路器，其特征在于所述的報警輸出電路(4)由三極管(Q1、Q2、Q3、Q4)、二極管(D5)、雙色發(fā)光二極管(D17)、電阻(R17-R22)、蜂鳴(LS1)、繼電器(K1)組成，輸入端各三極管(Q1、Q2、Q3、Q4)的基極電阻(R17、R18、R19、R20)分別與單片機控制電路(3)中的單片微處理器(U4)的控制輸出口(RB7、RB6、RB5、RB4)連接，三極管(Q1、Q4)的發(fā)射極接地，三極管Q3、Q2)的發(fā)射極分別與雙色發(fā)光二極管(D17)的綠色陽極2腳和紅色陽極1腳連接，繼電器(K1)的常閉觸點的定觸頭與電流檢測電路(1)中的電流互感器(T1)的一端連接，動觸頭與汽油發(fā)電機組控制面板上的電流輸出插孔連接。
6.按權利要求1所述的汽油發(fā)電機組的智能斷路器，其特征在于所述的電源電路(5)由整流橋二極管(D1-D4)、三端穩(wěn)壓器(U1、U2)、電容(C1-C3、C5-C7)組成，輸入端整流橋的二極管(D1、D3)的陽極和二極管(D2、D4)的陰極的共接點與汽油發(fā)電機組的發(fā)電機定子中燃油電磁閥繞組連接，三端穩(wěn)壓器(U1、U2)輸出端3腳分別與智能斷路器各電路的+12V和+5V工作電壓輸入端連接。
專利摘要本實用新型涉及一種汽油發(fā)電機組的智能斷路器，包括有提供工作電源的電源電路，其特點是還包括有電流檢測電路、信號轉換電路、單片機控制電路、報警輸出電路，電流檢測電路的輸入端與汽油發(fā)電機組的主輸出電流的一端連接，輸出端與信號轉換電路的輸入端連接，信號轉換電路的輸出端與單片機控制電路的信號輸入端連接，單片機控制電路的控制輸出端與報警輸出電路的輸入端連接，報警輸出電路的輸出控制端與汽油發(fā)電機組控制面板上的電流輸出插孔連接，其輸出控制的輸入端與電流檢測電路的輸入端連接。本實用新型結構簡單，能精確控制主輸出電流，受溫度影響小，汽油機的動力穩(wěn)定，可提高汽油發(fā)電機組的工作壽命。
文檔編號H02H7/06GK2739856SQ200420060289
公開日2005年11月9日 申請日期2004年7月15日 優(yōu)先權日2004年7月15日
發(fā)明者葉春 申請人:重慶大江動力設備制造有限公司