專利名稱：一種防竊電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力防盜裝置領(lǐng)域，尤其是涉及ー種用于配電開關(guān)柜中的防竊電控制器。
背景技術(shù)：
對于大電カ用戶使用的配電開關(guān)柜，只設(shè)有電源開關(guān)、電度表、用戶負(fù)荷控制開關(guān)以及電度表與用戶負(fù)荷控制開關(guān)相連接的接線端子。這種配電開關(guān)柜的柜門很容易被撬開，管理員也無法及時(shí)知曉，給竊電者有可乘之機(jī)，造成巨大損失。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問題是提供ー種防竊電控制器，尤其適合用于配電開關(guān)柜的防盜監(jiān)測。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種防竊電控制器，包括交流浪涌保護(hù)電路、直流變換及濾波電路、電源變換及穩(wěn)壓電路、充電控制電路、電壓采樣電路、鋰電池、低功耗微處理器、光電隔離開關(guān)量輸入電路和GSM模塊；所述直流變換及濾波電路分別與所述交流浪涌保護(hù)電路、所述充電控制電路、所述電壓采樣電路、所述電源變換及穩(wěn)壓電路相連；所述低功耗處理器分別與所述電壓采樣電路、所述充電控制電路、所述光電隔離開關(guān)量輸入電路、所述GSM模塊相連；所述鋰電池分別與所述電壓采樣電路、所述電源變換及穩(wěn)壓電路、所述充電控制電路相連。本實(shí)用新型還可以采用以下技術(shù)措施所述交流浪涌保護(hù)電路包括依次相連的過電流保護(hù)電路(I)、共模差模過壓保護(hù)電路(2)、濾波電路(3)及第四壓敏電阻(R7)，外部電源通過第一插座(CZl)接入所述交流浪涌保護(hù)電路；過電流保護(hù)電路(I)包括第一自恢復(fù)保險(xiǎn)(BXl)和第一電阻(R1)，第一自恢復(fù)保險(xiǎn)(BXl)的一端連接插座第一管腳(CZ11),另一端連接第一電阻(Rl)的一端；共模差模過壓保護(hù)電路(2)包括第一壓敏電阻(R4)、第二壓敏電阻(R5)和第三壓敏電阻(R6)，所述第一壓敏電阻(R4)與由第二壓敏電阻(R5)和第三壓敏電阻(R6)組成的串聯(lián)電路相并聯(lián)，第二壓敏電阻(R5)和第三壓敏電阻(R6)之間接有第一防雷管(D1)，第一防雷管(Dl)的另一端接地；濾波電路(3)包括第一安規(guī)電容(Cl)、第二安規(guī)電容(C2)、第三安規(guī)電容(C3)和共模電感(LI)，第一安規(guī)電容(Cl)的兩端分別連接共模電感(LI)的第一管腳(Lll)和第三管腳(L13)，共模電感(LI)的第二管腳(L12)與第二安規(guī)電容(C2)的一端相連，第二安規(guī)電容(C2)的另一端接地，共模電感(LI)的第四管腳(L14)與第三安規(guī)電容(C3)的一端相連，第三安規(guī)電容(C3)的另一端接地，第四壓敏電阻(R7)的一端與第二管腳(L12)相連，另ー端與第四管腳(L14)相連；第一壓敏電阻(R4)的一端分出三條支路，分別與第一電阻(R1)、第二壓敏電阻(R5)、第一安規(guī)電容(Cl)相連,第一壓敏電阻(R4)的另一端分出三條支路,分別與插座第ニ管腳(CZ12)、第三壓敏電阻(R6)、第一安規(guī)電容(Cl)相連，插座第三管腳(CZ13)接地。所述直流變換及濾波電路包括依次連接的變壓器(Tl)、過流過壓保護(hù)電路(4)、全波整流電路(5)、差模共模雙重浪涌保護(hù)電路(6)和第二濾波電路(7);所述過流過壓保護(hù)電路(4)包括其中一端與變壓器第三管腳(T13)相連的第二自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX2)，所述第二自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX2)另一端分出兩條支路，一條支路與第一雙向TVS ニ極管(D12)相連，另一條支路與全波整流電路(5)相連，第一雙向TVS ニ極管(D12)的另一端分別與變壓器第四管腳(T14)、全波整流電路(5)相連；全波整流電路(5)包括第一ニ極管(D2)、第二ニ極管(D3)、第三ニ極管(D4)和第四ニ極管(D5)，第一ニ極管(D2)的正極分出三路，分別與第三ニ極管(D4)的負(fù)極、第一雙向TVS ニ極管(D12)、第二自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX2)相連，第二ニ極管(D3)的正極分別與第三ニ極管(D4)的正極、差模共模雙重浪涌保護(hù)電路(6)相連，第二ニ極管(D3)的負(fù)極分別與第四ニ極管(D5)的正極、第一雙向TVS ニ極管(D12)和變壓器第四管腳(T14)相連，第四ニ極管(D5)的負(fù)極分別與第一ニ極管(D2)的負(fù)極、差模共模雙重浪涌保護(hù)電路(6)相連；差模共模雙重浪涌保護(hù)電路包括第二防雷管(D10)、第二雙向TVS ニ極管(D34)、第三雙向TVS ニ極管(D11)、第一去耦電阻(R8)和第二去耦電阻(R9)，第二防雷管(DlO)的其中一端分別與第一去耦電阻(R8)、第一ニ極管(D2)的負(fù)極、第四ニ極管(D5)的負(fù)極相連，第二防雷管(DlO)的另一端分別與第二去耦電阻(R9)、第二ニ極管(D3)的正極、第三ニ極管(D4)的正極相連，第二防雷管(DlO)中間極接地，第二雙向TVS ニ極管(D34)—端接第一去耦電阻(R8)，另一端接地，第三雙向TVS ニ極管(Dll)的一端接第二去耦電阻(R9)，另一端接在第一去耦電阻(R8)和第二雙向TVS ニ極管(D34)之間；第二濾波電路包括并聯(lián)于第三雙向TVS ニ極管(Dll)兩端的第一電解電容(C6)，第一電解電容(C6)的負(fù)極接地，由第二電阻(R20)和發(fā)光二極管(D21)組成的串聯(lián)電路并聯(lián)于第一電解電容(C6)兩端`，第二電阻(R20)連接第一電解電容(C6)的正極，發(fā)光二極管(D21)的負(fù)極連接第一電解電容(C6)的負(fù)極。所述電壓采樣電路包括所述鋰電池的電池電壓采樣電路和所述直流變換及濾波電路的輸出電壓采樣電路；所述電池電壓采樣電路包括第三電阻(R29)、與第三電阻(R29)相串聯(lián)的第四電阻(R31)以及與第四電阻(R31)相并聯(lián)的第一單向TVS ニ極管(D28)，第一單向TVS ニ極管(D28)的負(fù)極分出兩條支路，一路連接于第三電阻(R29)和第四電阻(R31)之間，另一路連接所述低功耗微處理器，第一單向TVS ニ極管(D28)的正極分別接地和接第四電阻(R31)；所述鋰電池通過第二插座(CZ2)連入電路，第三自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX3)—端與第二插座第一管腳(CZ21)相連，另一端與第三電阻(R29)相連，第二插座第二管腳(CZ22)接地；所述輸出電壓采樣電路包括第五電阻(R30)、與第五電阻(R30)相串聯(lián)的第六電阻(R32)以及與第六電阻(R32)相并聯(lián)的第二單向TVS ニ極管(D29)，第二單向TVS ニ極管(D29)的負(fù)極分出兩條支路，一路連接于第五電阻(R30)和第六電阻(R32)之間，另一路連接所述低功耗微處理器，第二單向TVS ニ極管(D29)的正極分別接地和接第六電阻(R32)；[0023]直流變換及濾波電路輸出電壓與第五電阻(R30)相連。所述電源變換及穩(wěn)壓電路包括第二鉗位ニ極管(D17)、第三鉗位ニ極管(D18)以及依次連接的限伏電路(8)、后級濾波電路(9)、穩(wěn)壓芯片(U3)和第三濾波電路(10)，第三濾波電路(10)的兩端并聯(lián)有保護(hù)ニ極管(D27)；第二鉗位ニ極管(D17)的正極連接鋰電池輸出，第三鉗位ニ極管(D18)的正極連接直流變換及濾波電路的輸出；限伏電路(8)包括相互并聯(lián)的第四單向TVS ニ極管(D6)和第五單向TVS ニ極管(D7)，第四單向TVS ニ極管(D6)的負(fù)極與第五單向TVS ニ極管(D7)的負(fù)極相連，且分出兩條支路，分別與第二鉗位ニ極管(D17)的負(fù)極、第三鉗位ニ極管(D18)的負(fù)極相連，第四單向TVS ニ極管(D6)的正極與第五單向TVS ニ極管(D7)的正極均接地；后級濾波電路(9)包括分別與第四單向TVS ニ極管(D6)并聯(lián)的第二電解電容(C15)、第三電解電容(C14)和第一電容(C7)，第二電解電容(C15)和第三電解電容(C14)的正極分別與第四單向TVS ニ極管(D6)的負(fù)極相連，第二電解電容(C15)和第三電解電容(C14)的負(fù)極均接地，第一電容(C7)的一端接地，另一端向穩(wěn)壓芯片(U3)的第三管腳(U33)輸入電壓，穩(wěn)壓芯片(U3)的第二管腳(U32)接地，穩(wěn)壓芯片(U3)的第一管腳(U31)輸出供電電壓(VCC)；第三濾波電路連接于所輸出的供電電壓(VCC)和穩(wěn)壓芯片(U3)的第一管腳(U31)之間，包括相互并聯(lián)的第四電解電容(C17)、第二電容(CS)和第五電解電容(C16)，第四電解電容(C17)的正極和第五電解電容(C16)的正極相連，第四電解電容(C17)的負(fù)極和第五電解電容(C16)的負(fù)極均接地，保護(hù)ニ極管(D27)的正極與第五電解電容(C16)的負(fù)極相連，保護(hù)ニ極管(D27)的負(fù)極與第五電解電容(C16)的正極相連；向穩(wěn)壓芯片(U3)第三管腳(U33)輸入的電壓為12V，穩(wěn)壓芯片(U3)的第一管腳(U31)輸出的供電電壓(VC C)為3. 3V。所述充電控制電路包括第一鉗位ニ極管(D19)、功率場效應(yīng)管(Q1)、單向ニ極管(D26)和第一光耦(U1)，第一光耦(Ul)的第一管腳(Ull)連接第七電阻(R10)，第七電阻(RlO)的另一端連接供電電壓(VCC)，第一光耦(Ul)的第二管腳(U12)連接所述低功耗微處理器的充電控制管腳，第一光耦(Ul)的第三管腳(U13)接地，第一光耦(Ul)的第四管腳(U14)通過第八電阻(R21)與功率場效應(yīng)管(Ql)的柵極相連，單向ニ極管(D26)的正極與功率場效應(yīng)管(Ql)的漏極相連、負(fù)極與所述鋰電池相連，第一鉗位ニ極管(D19)的負(fù)極與功率場效應(yīng)管(Ql)的源極相連、正極與直流變換及濾波電路的輸出相連；功率場效應(yīng)管(Ql)的柵極和源極之間連有第九電阻(R13)，功率場效應(yīng)管(Ql)的源極還分別與第二單向TVSニ極管(D8)的負(fù)極、第三單向TVS ニ極管(D9)的負(fù)極相連，第二單向TVS ニ極管(D8)的正極與第三單向TVS ニ極管(D9)的正極相連且均接地。所述光電隔離開關(guān)量輸入電路包括依次連接的信號變送器(DIN1)、浪涌吸收保護(hù)電路(11)、第四自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX6)、第六單向TVS ニ極管(D13)、第五ニ極管(D20)和第二光耦(U9)；第二光耦(U9)的第一管腳(U91)通過第十電阻(R49)與12V電壓相連，第二光耦(U9)的第三管腳(U93)接地，第二光耦(U9)的第四管腳(U94)分出兩路，一路與所述低功耗微處理器相連，另一路通過第十一電阻(R53)與供電電壓(VCC)相連，第二光耦(U9)的第ニ管腳(U92)與第五ニ極管(D20)的正極相連，第四自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX6)的一端與第五ニ極管(D20)的負(fù)極相連，另一端與浪涌吸收保護(hù)電路(11)相連；浪涌吸收保護(hù)電路(11)包括相互并聯(lián)的第三防雷管(D43)和高壓瓷片電容(C31)，第三防雷管連接于信號變送器第一管腳(DINll)和信號變送器第二管腳(DIN12)之間，第六單向TVS ニ極管(D13)的負(fù)極連接于第五ニ極管(D20)和第四自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX6)之間，第六單向TVS ニ極管(D13)的正極與信號變送器第二管腳(DIN12)均接地。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，采用鋰離子電池作為后備電源，保證停電的狀態(tài)下也可以工作，并且通過220V給鋰離子電池充電；低功耗微處理器實(shí)時(shí)檢測外部開關(guān)量輸入信號，遇到竊電情況時(shí)及時(shí)通知值班管理員。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖圖2是交流浪涌保護(hù)電路原理圖圖3是18V直流變換及濾波電路原理圖圖4是鋰電池的電池電壓采樣電路原理圖圖5是直流變換及濾波電路的輸出電壓采樣電路原理圖圖6是電源變換及穩(wěn)壓電路原理圖圖1是充電控制電路原理圖圖8是光電隔離開關(guān)量輸 入電路原理圖圖中1、過電流保護(hù)電路2、共模差模過壓保護(hù)電路3、濾波電路4、過流過壓保護(hù)電路5、全波整流電路6、差模共模雙重浪涌保護(hù)電路7、第二濾波電路8、限伏電路9、后級濾波電路10、第三濾波電路11、浪涌吸收保護(hù)電路
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種防竊電控制器，包括交流浪涌保護(hù)電路、18V直流變換及濾波電路、電源變換及穩(wěn)壓電路、充電控制電路、電壓采樣電路、鋰電池、低功耗微處理器、光電隔離開關(guān)量輸入電路和GSM模塊；所述18V直流變換及濾波電路分別與所述交流浪涌保護(hù)電路、所述充電控制電路、所述電壓采樣電路、所述電源變換及穩(wěn)壓電路相連；所述低功耗處理器分別與所述電壓采樣電路、所述充電控制電路、所述光電隔離開關(guān)量輸入電路、所述GSM模塊相連；所述鋰電池分別與所述電壓采樣電路、所述電源變換及穩(wěn)壓電路、所述充電控制電路相連。如圖2所示，所述交流浪涌保護(hù)電路包括依次相連的過電流保護(hù)電路1、共模差模過壓保護(hù)電路2、濾波電路3及第四壓敏電阻R7，外部電源通過第一插座CZl接入所述交流浪涌保護(hù)電路；過電流保護(hù)電路I包括第一自恢復(fù)保險(xiǎn)BXl和第一電阻R1，第一自恢復(fù)保險(xiǎn)BXl的一端連接插座第一管腳CZlI,另一端連接第一電阻Rl的一端；共模差模過壓保護(hù)電路2包括第一壓敏電阻R4、第二壓敏電阻R5和第三壓敏電阻R6，所述第一壓敏電阻R4與由第二壓敏電阻R5和第三壓敏電阻R6組成的串聯(lián)電路相并聯(lián)，第二壓敏電阻R5和第三壓敏電阻R6之間接有第一防雷管D1，第一防雷管Dl的另一端接地；濾波電路3包括第一安規(guī)電容Cl、 第二安規(guī)電容C2、第三安規(guī)電容C3和共模電感LI,第一安規(guī)電容Cl的兩端分別連接共模電感LI的第一管腳Lll和第三管腳L13,共模電感LI的第二管腳L12與第二安規(guī)電容C2的一端相連,第二安規(guī)電容C2的另一端接地,共模電感LI的第四管腳L14與第三安規(guī)電容C3的一端相連，第三安規(guī)電容C3的另一端接地，第四壓敏電阻R7的一端與第二管腳L12相連，另一端與第四管腳L14相連；第一壓敏電阻R4的一端分出三條支路，分別與第一電阻R1、第二壓敏電阻R5、第一安規(guī)電容Cl相連,第一壓敏電阻R4的另一端分出三條支路,分別與插座第二管腳CZ12、第三壓敏電阻R6、第一安規(guī)電容Cl相連，插座第三管腳CZ13接地。如圖3所示，所述18V直流變換及濾波電路包括依次連接的變壓器Tl、過流過壓保護(hù)電路4、全波整流電路5、差模共模雙重浪涌保護(hù)電路6和第二濾波電路7 ；所述過流過壓保護(hù)電路4包括其中一端與變壓器第三管腳T13相連的第二自恢復(fù)保險(xiǎn)BX2，所述第二自恢復(fù)保險(xiǎn)BX2另一端分出兩條支路，一條支路與第一雙向TVS ニ極管D12相連，另一條支路與全波整流電路5相連，第一雙向TVS ニ極管D12的另一端分別與變壓器第四管腳T14、全波整流電路5相連；全波整流電路5包括第一ニ極管D2、第二ニ極管D3、第三ニ極管D4和第四ニ極管D5，第一ニ極管D2的正極分出三路，分別與第三ニ極管D4的負(fù)極、第一雙向TVS ニ極管D12、第二自恢復(fù)保險(xiǎn)BX2相連，第二ニ極管D3的正極分別與第三ニ極管D4的正極、差模共模雙重浪涌保護(hù)電路6相連，第二ニ極管D3的負(fù)極分別與第四ニ極管D5的正極、第一雙向TVS ニ極管D12和變壓器第四管腳T14相連，第四ニ極管D5的負(fù)極分別與第一ニ極管D2的負(fù)極、差模共模雙重浪涌保護(hù)電路6相連；差模共模雙重浪涌保護(hù)電路包括第二防雷管D10、第二雙向TVS ニ極管D34、第三雙向TVS ニ極管D11、第一去耦電阻R8和第二去耦電阻R9，第二防雷管DlO的其中一端分別與第一去耦電阻R8、第一ニ極管D2的負(fù)極、第四ニ極管D5的負(fù)極相連，第二防雷管DlO的另一端分別與第二去耦電阻R9、第二ニ極管D3的正極、第三ニ極管D4的正極相連，第二防雷管DlO中間極接地，第二雙向TVS ニ極管D34 —端接第一去耦電阻R8，另一端接地，第三雙向TVS ニ極管DlI的一端接第二去耦電阻R9，另一端接在第一去耦電阻R8和第二雙向TVS ニ極管D34之間；第二濾波電路包括并聯(lián)于第三雙向TVS ニ極管Dll兩端的第一電解電容C6,第一電解電容C6的負(fù)極接地，由第二電阻R20和發(fā)光二極管D21組成的串聯(lián)電路并聯(lián)于第一電解電容C6兩端，第二電阻R20連接第一電解電容C6的正扱，發(fā)光二極管D21的負(fù)極連接第ー電解電容C6的負(fù)極。如圖4、5所示，所述電壓采樣電路包括所述鋰電池的電池電壓采樣電路和所述18V直流變換及濾波電路的輸出電壓采樣電路；所述電池電壓采樣電路包括第三電阻R29、與第三電阻R29相串聯(lián)的第四電阻R31以及與第四電阻R31相并聯(lián)的第一單向TVS ニ極管D28， 第一單向TVS ニ極管D28的負(fù)極分出兩條支路，一路連接于第三電阻R29和第四電阻R31之間，另一路連接所述低功耗微處理器，第一單向TVS ニ極管D28的正極分別接地和接第四電阻R31 ；所述鋰電池通過第二插座CZ2連入電路，第三自恢復(fù)保險(xiǎn)BX3 —端與第二插座第一管腳CZ21相連，另一端與第三電阻R29相連，第二插座第二管腳CZ22接地；所述輸出電壓采樣電路包括第五電阻R30、與第五電阻R30相串聯(lián)的第六電阻R32以及與第六電阻R32相并聯(lián)的第二單向TVS ニ極管D29，第二單向TVS ニ極管D29的負(fù)極分出兩條支路，一路連接于第五電阻R30和第六電阻R32之間，另一路連接所述低功耗微處理器，第二單向TVS ニ極管D29的正極分別接地和接第六電阻R32 ；18V直流變換及濾波電路輸出電壓與第五電阻R30相連。如圖6所示，所述電源變換及穩(wěn)壓電路包括第二鉗位ニ極管D17、第三鉗位ニ極管D18以及依次連接的限伏電路8、后級濾波電路9、穩(wěn)壓芯片U3和第三濾波電路10，第三濾波電路10的兩端并聯(lián)有保護(hù)ニ極管D27 ；第二鉗位ニ極管D17的正極連接鋰電池輸出，第三鉗位ニ極管D18的正極連接18V直流變換及濾波電路的輸出；限伏電路8包括相互并聯(lián)的第四單向TVS ニ極管D6和第五單向TVS ニ極管D7，第四單向TVS ニ極管D6的負(fù)極與第五單向TVS ニ極管D7的負(fù)極相連，且分出兩條支路，分別與第二鉗位ニ極管D17的負(fù)極、第三鉗位ニ極管D18的負(fù)極相連，第四單向TVS ニ極管D6的正極與第五單向TVS ニ極管D7的正極均接地；后級濾波電路9包括分別與第四單向TVS ニ極管D6并聯(lián)的第二電解電容C15、第三電解電容C14和第一電容C7，第二電解電容C15和第三電解電容C14的正極分別與第四單向TVS ニ極管D6的負(fù)極相連，第二電解電容C15和第三電解電容C14的負(fù)極均接地，第一電容C7的一端接地,另一端向穩(wěn)壓芯片U3的第三管腳U33輸入電壓,穩(wěn)壓芯片U3的第ニ管腳U32接地，穩(wěn)壓芯片U3的第一管腳U31輸出供電電壓VCC ；第三濾波電路連接于所輸出的供電電壓VCC和穩(wěn)壓芯片U3的第一管腳U31之間，包括相互并聯(lián)的第四電解電容C17、第二電容CS和第五電解電容C16，第四電解電容C17的正極和第五電解電容C16的正極相連，第四電解電容C17的負(fù)極和第五電解電容C16的負(fù)極均接地，保護(hù)ニ極管D27的正極與第五電解電容C16的負(fù)極相連，保護(hù)ニ極管D27的負(fù)極與第五電解電容C16的正極相連；向穩(wěn)壓芯片U3第三管腳U33輸入的電壓為12V,穩(wěn)壓芯片U3的第一管腳U31輸出的供電電壓VCC為3. 3V。如圖7所示，所述充電控制電路包括第一鉗位ニ極管D19、功率場效應(yīng)管Q1、單向ニ極管D26和第一光耦Ul，第一光耦Ul的第一管腳Ul I連接第七電阻R10，第七電阻RlO的另一端連接供電電壓VCC,第一光稱Ul的第二管腳U12連接所述低功耗微處理器的充電控制管腳，第一光耦Ul的第三管腳U13接地，第一光耦Ul的第四管腳U14通過第八電阻R21與功率場效應(yīng)管Ql的柵極相連，單向ニ極管D26的正極與功率場效應(yīng)管Ql的漏極相連、負(fù)極與所述鋰電池相連，第一鉗位ニ極管D19的負(fù)極與功率場效應(yīng)管Ql的源極相連、正極與18V直流變換及濾波電路的輸出相連；功率場效應(yīng)管Ql的柵極和源極之間連有第九電阻R13，功率場效應(yīng)管Ql的源極還分別與第二單向TVS ニ極管D8的負(fù)極、第三單向TVS ニ極管D9的負(fù)極相連，第二單向TVS ニ極管D8的正極與第三單向TVS ニ極管D9的正極相連且均接地。如圖8所示，所述光電隔離開關(guān)量輸入電路包括依次連接的信號變送器DINl、i涌吸收保護(hù)電路11、第四自恢復(fù)保險(xiǎn)BX6、第六單向TVS ニ極管D13、第五ニ極管D20和第二光耦U9 ；第二光耦U9的第一管腳U91通過第十電阻R49與12V電壓相連，第二光耦U9的第三管腳U93接地，第二光耦U9的第四管腳U94分出兩路，一路與所述低功耗微處理器相連，另一路通過第i^一電阻R53與供電電壓VCC相連，第二光耦U9的第二管腳U92與第五ニ極管D20的正極相連，第四自恢復(fù)保險(xiǎn)BX6的一端與第五ニ極管D20的負(fù)極相連，另一端與浪涌吸收保護(hù)電路11相連；浪涌吸收保護(hù)電路11包括相互并聯(lián)的第三防雷管D43和高壓瓷片電容C31，第三防雷管連接于信號變送器第一管腳DINl I和信號變送器第二管腳DIN12之間，第六單向TVSニ極管D13的負(fù)極連接于第五ニ極管D20和第四自恢復(fù)保險(xiǎn)BX6之間，第六單向TVS ニ極管D13的正極與信號變送器第二管腳DIN12均接地。低功耗微處理器使用ARM Cortex-M3結(jié)構(gòu)的STM32F10x系列MCU。本實(shí)例的工作過程交流浪涌保護(hù)電路經(jīng)過18V直流變換及濾波電路連接到電壓采樣電路然后連接到低功耗微處理器的AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電壓AD轉(zhuǎn)換。同時(shí)連接到電源變換及穩(wěn)壓電路，鋰電池也連接 到電源變換及穩(wěn)壓電路，鋰電池同時(shí)還連接到電壓采樣電路然后連接到低功耗微處理器的AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電壓AD轉(zhuǎn)換。18V直流變換及濾波電路還連接到充電控制電路，低功耗微處理器還為充電控制電路提供開關(guān)控制信號。充電控制電路還連接到鋰電池。的光電隔離開關(guān)量輸入電路連接到低功耗微處理器的輸入端ロ進(jìn)行開關(guān)檢測。的電源變換及穩(wěn)壓電路為低功耗微處理器和GSM模塊供電，的GSM模塊連接低功耗微處理器。低功耗微處理器實(shí)時(shí)檢測外部開關(guān)量輸入信號。220V外部電源先經(jīng)過交流浪涌保護(hù)電路，然后經(jīng)18V直流變換及濾波電路變?yōu)?8V直流電源。18V直流電源經(jīng)過電壓采樣電路采樣后進(jìn)入低功耗微處理器進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，該信號用于判斷是否有外接220V輸入，18V直流電源還連接到充電控制電路提供充電輸入。鋰電池也經(jīng)過電壓采樣電路采樣后進(jìn)入低功耗微處理器進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，該信號用于電池是否充滿和是否低電量，充電控制電路通過控制線受到低功耗微處理器I/O ロ控制,用于打開和停止對鋰電池的充電。低功耗微處理器實(shí)時(shí)檢測光電隔離開關(guān)量輸入的信號，當(dāng)檢測到開關(guān)輸入接通的時(shí)候向GSM模塊發(fā)送短信，并撥打指定電話號碼，電源變換及穩(wěn)壓電路從18V直流電源和鋰電池接受供電輸入并提供適于系統(tǒng)供電的電壓，當(dāng)有外接電源的時(shí)候從18V直流電源供電，當(dāng)外接電源斷電的時(shí)候從鋰電池供電。當(dāng)開關(guān)柜的門被打開的時(shí)候低功耗微處理器就檢測到開關(guān)量輸入信號變?yōu)榈碗娖?，然后通過GSM模塊發(fā)送短信到值班人員的手機(jī)，同時(shí)撥打值班人員電話以便監(jiān)聽現(xiàn)場的聲音。以上對本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種防竊電控制器，包括交流浪涌保護(hù)電路、直流變換及濾波電路、電源變換及穩(wěn)壓電路、充電控制電路、電壓采樣電路、鋰電池、低功耗微處理器、光電隔離開關(guān)量輸入電路和GSM模塊； 所述直流變換及濾波電路分別與所述交流浪涌保護(hù)電路、所述充電控制電路、所述電壓采樣電路、所述電源變換及穩(wěn)壓電路相連； 所述低功耗處理器分別與所述電壓采樣電路、所述充電控制電路、所述光電隔離開關(guān)量輸入電路、所述GSM模塊相連； 所述鋰電池分別與所述電壓采樣電路、所述電源變換及穩(wěn)壓電路、所述充電控制電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電控制器，其特征在于所述交流浪涌保護(hù)電路包括依次相連的過電流保護(hù)電路(I)、共模差模過壓保護(hù)電路(2)、濾波電路(3)及第四壓敏電阻(R7 )，外部電源通過第一插座(CZI)接入所述交流浪涌保護(hù)電路； 過電流保護(hù)電路(I)包括第一自恢復(fù)保險(xiǎn)(BXl)和第一電阻(R1)，第一自恢復(fù)保險(xiǎn)(BXl)的一端連接插座第一管腳(CZ11),另一端連接第一電阻(Rl)的一端； 共模差模過壓保護(hù)電路(2)包括第一壓敏電阻(R4)、第二壓敏電阻(R5)和第三壓敏電阻(R6)，所述第一壓敏電阻(R4)與由第二壓敏電阻(R5)和第三壓敏電阻(R6)組成的串聯(lián)電路相并聯(lián)，第二壓敏電阻(R5)和第三壓敏電阻(R6)之間接有第一防雷管(D1)，第一防雷管(Dl)的另一端接地； 濾波電路(3)包括第一安規(guī)電容(Cl)、第二安規(guī)電容(C2)、第三安規(guī)電容(C3)和共模電感(LI)，第一安規(guī)電容(Cl)的兩端分別連接共模電感(LI)的第一管腳(Lll)和第三管腳(L13),共模電感(LI)的第二管腳(L12)與第二安規(guī)電容(C2)的一端相連,第二安規(guī)電容(C2)的另一端接地，共模電感(LI)的第四管腳(L14)與第三安規(guī)電容(C3)的一端相連，第三安規(guī)電容(C3)的另一端接地，第四壓敏電阻(R7)的一端與第二管腳(L12)相連，另一端與第四管腳(L14)相連； 第一壓敏電阻(R4)的一端分出三條支路，分別與第一電阻(R1)、第二壓敏電阻(R5)、第一安規(guī)電容(Cl)相連，第一壓敏電阻(R4)的另一端分出三條支路，分別與插座第二管腳(CZ12)、第三壓敏電阻(R6)、第一安規(guī)電容(Cl)相連，插座第三管腳(CZ13)接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電控制器，其特征在于所述直流變換及濾波電路包括依次連接的變壓器(Tl)、過流過壓保護(hù)電路(4)、全波整流電路(5)、差模共模雙重浪涌保護(hù)電路(6 )和第二濾波電路(7 ); 所述過流過壓保護(hù)電路(4)包括其中一端與變壓器第三管腳(T13)相連的第二自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX2)，所述第二自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX2)另一端分出兩條支路，一條支路與第一雙向TVS 二極管(D12)相連，另一條支路與全波整流電路(5)相連，第一雙向TVS 二極管(D12)的另一端分別與變壓器第四管腳(T14)、全波整流電路(5)相連； 全波整流電路(5)包括第一二極管(D2)、第二二極管(D3)、第三二極管(D4)和第四二極管(D5 )，第一二極管(D2 )的正極分出三路，分別與第三二極管(D4)的負(fù)極、第一雙向TVS二極管(D12)、第二自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX2)相連，第二二極管(D3)的正極分別與第三二極管(D4)的正極、差模共模雙重浪涌保護(hù)電路(6)相連，第二二極管(D3)的負(fù)極分別與第四二極管(D5)的正極、第一雙向TVS 二極管(D12)和變壓器第四管腳(T14)相連，第四二極管(D5)的負(fù)極分別與第一二極管(D2)的負(fù)極、差模共模雙重浪涌保護(hù)電路(6)相連； 差模共模雙重浪涌保護(hù)電路包括第二防雷管(D10)、第二雙向TVS 二極管(D34)、第三雙向TVS 二極管(D11)、第一去耦電阻(R8)和第二去耦電阻(R9)，第二防雷管(DlO)的其中一端分別與第一去耦電阻(R8)、第一二極管(D2)的負(fù)極、第四二極管(D5)的負(fù)極相連，第二防雷管(DlO)的另一端分別與第二去耦電阻(R9)、第二二極管(D3)的正極、第三二極管(D4)的正極相連，第二防雷管(DlO)中間極接地，第二雙向TVS 二極管(D34) —端接第一去耦電阻(R8)，另一端接地，第三雙向TVS 二極管(Dll)的一端接第二去耦電阻(R9)，另一端接在第一去耦電阻(R8)和第二雙向TVS 二極管(D34)之間； 第二濾波電路包括并聯(lián)于第三雙向TVS 二極管(DlI)兩端的第一電解電容(C6),第一電解電容(C6)的負(fù)極接地，由第二電阻(R20)和發(fā)光二極管(D21)組成的串聯(lián)電路并聯(lián)于第一電解電容(C6)兩端，第二電阻(R20)連接第一電解電容(C6)的正極，發(fā)光二極管(D21)的負(fù)極連接第一電解電容(C6)的負(fù)極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電控制器，其特征在于所述電壓采樣電路包括所述鋰電池的電池電壓采樣電路和所述直流變換及濾波電路的輸出電壓采樣電路； 所述電池電壓采樣電路包括第三電阻(R29)、與第三電阻(R29)相串聯(lián)的第四電阻(R31)以及與第四電阻(R31)相并聯(lián)的第一單向TVS 極管(D28)，第一單向TVS 二極管(D28)的負(fù)極分出兩條支路，一路連接于第三電阻(R29)和第四電阻(R31)之間，另一路連接所述低功耗微處理器，第一單向TVS 二極管(D28)的正極分別接地和接第四電阻(R31)；所述鋰電池通過第二插座(CZ2)連入電路，第三自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX3)—端與第二插座第一管腳(CZ21)相連，另一端與第三電阻(R29 )相連，第二插座第二管腳(CZ22 )接地；所述輸出電壓采樣電路包括第五電阻(R30)、與第五電阻(R30)相串聯(lián)的第六電阻(R32)以及與第六電阻(R32)相并聯(lián)的第二單向TVS 二極管(D29)，第二單向TVS 二極管(D29)的負(fù)極分出兩條支路，一路連接于第五電阻(R30)和第六電阻(R32)之間，另一路連接所述低功耗微處理器，第二單向TVS 二極管(D29)的正極分別接地和接第六電阻(R32)；直流變換及濾波電路輸出電壓與第五電阻(R30)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電控制器，其特征在于所述電源變換及穩(wěn)壓電路包括第二鉗位二極管(D17)、第三鉗位二極管(D18)以及依次連接的限伏電路(8)、后級濾波電路(9)、穩(wěn)壓芯片(U3)和第三濾波電路(10)，第三濾波電路(10)的兩端并聯(lián)有保護(hù)二極管(D27)； 第二鉗位二極管(D17)的正極連接鋰電池輸出，第三鉗位二極管(D18)的正極連接直流變換及濾波電路的輸出； 限伏電路(8)包括相互并聯(lián)的第四單向TVS 二極管(D6)和第五單向TVS 二極管(D7)，第四單向TVS 二極管(D6)的負(fù)極與第五單向TVS 二極管(D7)的負(fù)極相連，且分出兩條支路，分別與第二鉗位二極管(D17)的負(fù)極、第三鉗位二極管(D18)的負(fù)極相連，第四單向TVS二極管(D6)的正極與第五單向TVS 二極管(D7)的正極均接地； 后級濾波電路(9)包括分別與第四單向TVS 二極管(D6)并聯(lián)的第二電解電容(C15)、第三電解電容(C14)和第一電容(C7)，第二電解電容(C15)和第三電解電容(C14)的正極分別與第四單向TVS 二極管(D6)的負(fù)極相連，第二電解電容(C15)和第三電解電容(C14)的負(fù)極均接地，第一電容(C7)的一端接地,另一端向穩(wěn)壓芯片(U3)的第三管腳(U33)輸入電壓，穩(wěn)壓芯片(U3)的第二管腳(U32)接地，穩(wěn)壓芯片(U3)的第一管腳(U31)輸出供電電壓(VCC)； 第三濾波電路連接于所輸出的供電電壓(VCC)和穩(wěn)壓芯片(U3)的第一管腳(U31)之間，包括相互并聯(lián)的第四電解電容(C17)、第二電容(CS)和第五電解電容(C16)，第四電解電容(C17)的正極和第五電解電容(C16)的正極相連，第四電解電容(C17)的負(fù)極和第五電解電容(C16)的負(fù)極均接地，保護(hù)二極管(D27)的正極與第五電解電容(C16)的負(fù)極相連，保護(hù)二極管(D27)的負(fù)極與第五電解電容(C16)的正極相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防竊電控制器，其特征在于向穩(wěn)壓芯片(U3)第三管腳(U33)輸入的電壓為12V，穩(wěn)壓芯片(U3)的第一管腳(U31)輸出的供電電壓(VCC)為3. 3V。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防竊電控制器，其特征在于所述充電控制電路包括第一鉗位二極管(D19)、功率場效應(yīng)管(Q1)、單向二極管(D26)和第一光耦(U1)，第一光耦(Ul)的第一管腳(Ull)連接第七電阻(R10)，第七電阻(RlO)的另一端連接供電電壓(VCC)，第一光耦(Ul)的第二管腳(U12)連接所述低功耗微處理器的充電控制管腳，第一光耦(Ul)的第三管腳(U13)接地，第一光耦(Ul)的第四管腳(U14)通過第八電阻(R21)與功率場效應(yīng)管(Ql)的柵極相連，單向二極管(D26)的正極與功率場效應(yīng)管(Ql)的漏極相連、負(fù)極與所述鋰電池相連，第一鉗位二極管(D19)的負(fù)極與功率場效應(yīng)管(Ql)的源極相連、正極與直流變換及濾波電路的輸出相連；功率場效應(yīng)管(Ql)的柵極和源極之間連有第九電阻(R13)，功率場效應(yīng)管(Ql)的源極還分別與第二單向TVS 二極管(D8)的負(fù)極、第三單向TVS 二極管(D9)的負(fù)極相連，第二單向TVS 二極管(D8)的正極與第三單向TVS 二極管(D9)的正極相連且均接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防竊電控制器，其特征在于所述光電隔離開關(guān)量輸入電路包括依次連接的信號變送器(DIN1)、浪涌吸收保護(hù)電路(11)、第四自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX6)、第六單向TVS 二極管(D13)、第五二極管(D20)和第二光耦(U9)； 第二光耦(U9)的第一管腳(U91)通過第十電阻(R49)與12V電壓相連，第二光耦(U9)的第三管腳(U93)接地，第二光耦(U9)的第四管腳(U94)分出兩路，一路與所述低功耗微處理器相連，另一路通過第十一電阻(R53)與供電電壓(VCC)相連，第二光耦(U9)的第二管腳(U92)與第五二極管(D20)的正極相連，第四自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX6)的一端與第五二極管(D20)的負(fù)極相連，另一端與浪涌吸收保護(hù)電路(11)相連； 浪涌吸收保護(hù)電路(11)包括相互并聯(lián)的第三防雷管(D43)和高壓瓷片電容(C31)，第三防雷管連接于信號變送器第一管腳(DINll)和信號變送器第二管腳(DIN12)之間，第六單向TVS 二極管(D13)的負(fù)極連接于第五二極管(D20)和第四自恢復(fù)保險(xiǎn)(BX6)之間，第六單向TVS 二極管(D13)的正極與信號變送器第二管腳(DIN12)均接地。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種防竊電控制器，包括交流浪涌保護(hù)電路、直流變換及濾波電路、電源變換及穩(wěn)壓電路、充電控制電路、電壓采樣電路、鋰電池、低功耗微處理器、光電隔離開關(guān)量輸入電路和GSM模塊；直流變換及濾波電路分別與交流浪涌保護(hù)電路、充電控制電路、電壓采樣電路、電源變換及穩(wěn)壓電路相連；低功耗處理器分別與電壓采樣電路、充電控制電路、光電隔離開關(guān)量輸入電路、GSM模塊相連；鋰電池分別與電壓采樣電路、電源變換及穩(wěn)壓電路、充電控制電路相連。本實(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，采用鋰離子電池作為后備電源，保證停電的狀態(tài)下也可以工作，實(shí)時(shí)監(jiān)測配電開關(guān)柜柜門的打開情況，并及時(shí)通知值班管理員。
文檔編號H02H9/04GK202870502SQ20122051898
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者付寶奎, 付斌, 付寶龍 申請人:天津賽思科技發(fā)展有限公司