本實用新型涉及掉電檢測電路，尤其涉及一種智能掉電檢測電路及繼電保護裝置。

背景技術：

在一些電子設備中，繼電器（relay）是一種電控制器件，是當輸入量（激勵量）的變化達到規(guī)定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。

當電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設備。實現(xiàn)這種自動化措施的成套設備，一般通稱為繼電保護裝置。

常用的繼電保護裝置的控制電路，如圖1所示，通過繼電保護裝置中的單片機MCU的I/O口來控制繼電器。

而在使用中，繼電保護裝置在掉電/晃電的情況下，由于繼電保護裝置的弱電5V/3.3V電壓下降至某個點（2.3~2.6V之間）時，裝置內部的A/D檢測出現(xiàn)問題，單片機MCU向繼電器發(fā)動作信號，從而造成誤動作。在繼電保護的應用中，當繼電器誤動就有可能造成大面積的斷電、乃至更大事故的發(fā)生。如何檢測繼電保護裝置掉電/晃電，保證設備正常運轉亟待解決。

傳統(tǒng)繼電保護裝置采用特殊裝置電源模塊，其特殊之處就是有掉電順序要求，先斷繼電器控制電源DC24V，再斷5V工作電源，這樣即使單片機MCU發(fā)保護動作命令，保護繼電器因失電也不動作，但此特殊電源模塊比常規(guī)電源模塊成本高許多并且硬件設計復雜，增加技術難度。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中特殊電源模塊成本高以及硬件設計復雜且繼電保護裝置在掉電/晃電的情況下容易造成誤動作的問題，本實用新型提供一種掉電檢測電路及繼電保護裝置，具有硬件設計簡單，成本低，響應快速的優(yōu)點。

一種掉電檢測電路，其解決技術問題的技術方案是：包括穩(wěn)壓模塊和比較器，比較器的供電端連接電源模塊中的待檢測的弱電側供電模塊，穩(wěn)壓模塊的輸入端連接該弱電側供電模塊，穩(wěn)壓模塊的輸出端連接至比較器的一個輸入端；比較器的另一個輸入端與待檢測的弱電側供電模塊相連，比較器的輸出端輸出檢測信號。

所述穩(wěn)壓模塊與弱電側供電模塊連接的輸入端還接有一個接地的濾波電容C1；穩(wěn)壓模塊的輸出端經(jīng)過一個電阻R3連接至比較器；穩(wěn)壓模塊的輸出端還接有接地的濾波電容C3以及串聯(lián)并接地的限流電阻R1和R2。

當出現(xiàn)晃電/斷電現(xiàn)象時，電源模塊的強電側供電模塊迅速失電，弱電側供電模塊輸入也在降低，由于穩(wěn)壓模塊的關系，輸出電壓衰減的慢，在程序檢測的一個周期內，可以認為基準電壓2.9V不變，也就是比較器中的比較基準不變。而比較器中另外一個輸入端為電源模塊的弱電側供電模塊，隨著晃電/斷電現(xiàn)象的出現(xiàn)，開始發(fā)生衰減，而且在程序檢測的一個周期內衰減速度很快，導致比較器的輸出端波形發(fā)生變化。由于LM393的工作范圍是2～ 36V，所以，在電壓衰減的過程中，比較器一直處于工作狀態(tài)，不會出現(xiàn)停止工作的情況。

一種繼電保護裝置使用了上述掉電檢測電路，其技術方案是：由電源模塊、掉電檢測電路、單片機MCU、繼電器組成，其中，電源模塊包括強電側供電模塊和待檢測的弱電側供電模塊；強電側供電模塊連接繼電器開關；待檢測的弱電側供電模塊連接單片機MCU、繼電器線圈及掉電檢測電路；其中，所述掉電檢測電路中的比較器輸出端接單片機MCU上的一個設置為上升沿中斷的輸入端口。

所述的弱電側供電模塊的電壓由強電側供電模塊的電壓通過電路變換得到，為低壓直流供電。

當比較器的輸出端輸出上升沿時，單片機MCU的輸入端口被上升沿觸發(fā)，利用程序控制繼電保護裝置退出保護模式，線圈不通電，繼電器不再動作，無論A/D檢測是否異常，都不會影響電網(wǎng)的運行。

本實用新型的有益效果是：本實用新型簡化硬件電源設計線路，降低產(chǎn)品硬件成本、同時節(jié)省能源原材料、有利于環(huán)保、降低勞動強度。

附圖說明

圖1為常用的繼電器控制電路。

圖2為掉電檢測電路結構框圖。

圖3為使用了掉電檢測電路的繼電保護裝置的結構框圖。

圖4為本實用新型電路原理圖。

圖5為繼電保護裝置掉電檢測的流程圖。

具體實施方式

根據(jù)圖2所示，一種掉電檢測電路，包括穩(wěn)壓模塊和比較器，比較器的供電端連接電源模塊中的待檢測的弱電側供電模塊，穩(wěn)壓模塊的輸入端連接該弱電側供電模塊，穩(wěn)壓模塊的輸出端連接至比較器的一個輸入端；比較器的另一個輸入端與待檢測的弱電側供電模塊相連，比較器的輸出端輸出檢測信號。

所述穩(wěn)壓模塊與弱電側供電模塊連接的輸入端還接有一個接地的濾波電容C1；穩(wěn)壓模塊的輸出端經(jīng)過一個電阻R3連接至比較器；穩(wěn)壓模塊的輸出端還接有接地的濾波電容C3以及串聯(lián)并接地的限流電阻R1和R2。

如圖4所示，所述的穩(wěn)壓模塊為TPS7A8300 。

所述的比較器為LM393。

所述的穩(wěn)壓模塊輸出端電壓為2.9V。

電源V_C為5V。

電源V_C1為3.3V。

電源V_C和電源V_C1均為弱電側供電模塊的輸出電壓。

具體的電路連接是：電源V_C并聯(lián)濾波電容C1后，連接TPS7A8300的第15管腳；TPS7A8300的第13管腳連接電容C2后接地；TPS7A8300的第1管腳輸出2.9V電壓連接電阻R3后連接比較器LM393的第三管腳；比較器LM393的第二管腳連接電源V_C1；比較器LM393的第一管腳為輸出管腳；

其中，TPS7A8300的第1管腳（輸出2.9V的管腳）并聯(lián)著：濾波電容C3并接地的電路及限流電阻R1串聯(lián)R2并接地的電路。

如圖3所示，一種繼電保護裝置使用了上述掉電檢測電路，其技術方案是：由電源模塊、掉電檢測電路、單片機MCU、繼電器組成，其中，電源模塊包括強電側供電模塊和待檢測的弱電側供電模塊；強電側供電模塊連接繼電器開關；待檢測的弱電側供電模塊連接單片機MCU、繼電器線圈及掉電檢測電路；其中，所述掉電檢測電路中的比較器輸出端接單片機MCU上的一個設置為上升沿中斷的輸入端口。

所述的弱電側供電模塊的電壓由強電側供電模塊的電壓通過電路變換得到，為低壓直流供電。

如圖4所示，具體的，單片機MCU連接電源V_C1，單片機MCU的輸入端口P連接LM393的第一管腳，并設置此輸入端口P為上升沿中斷；所述的單片機MCU為繼電保護裝置所使用的單片機。

所述的V_C1為弱電側供電模塊的輸出電壓3.3V，為單片機MCU供電。

如圖5所示，一種使用了上述掉電檢測電路的繼電保護裝置的工作方法，其技術方案是：其工作流程為：1、 掉電檢測電路監(jiān)測電源模塊中的弱電供電電壓，當弱電供電電壓輸出低于2.9V時，掉電檢測電路發(fā)上升沿中斷給單片機MCU。

2、 單片機 MCU接收到中斷信號，程序控制繼電保護裝置的保護功能使能退出，A/D紊亂報錯單片機也不會發(fā)控制信號給控制繼電器，從而防止保護裝置誤動。

3、 當電壓恢復或者電壓正常上電過程中，裝置自動識別并恢復正常保護功能。