本技術涉及電學的，更具體地，涉及一種寬交流電壓輸入的智能空開控制電路。

背景技術：

1、智能空開，又稱為智能空氣開關或者智能空氣斷路器，只要電路中電流超過額定電流就會自動斷開，具備截斷和接通電源的功能，通常具備過流和過壓自動跳閘功能。智能空開廣泛應用于低壓配電網(wǎng)絡、電力拖動系統(tǒng)、高架線輸電、無線信號基站和架空線供電路中。

2、現(xiàn)有的智能空開所使用的電路存在以下缺陷：

3、一方面，實現(xiàn)不了寬電壓(ac80v-ac500)范圍的輸入,在一些地方n相如果松動，這樣對于使用ac220v電壓的設備，不能夠承受因n相松動，而導致的高壓(ac380v)將使用設備燒毀；

4、另一方面，在給設備初使供電時，誤將兩根火線接入，如果沒有過電壓保護措施，也會將ac220v的用電設備燒毀；

5、再一方面，如果用電設備在變壓器側(cè)，電壓往往是過高的，有時會超過ac280v，也會燒毀ac220v的用電設備。

6、有鑒于此，本實用新型提供一種寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，結(jié)構(gòu)簡單、可接收寬電壓，匹配范圍大，提高使用壽命，有效的保護了智能空開后面使用的用電設備。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于，提供一種寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，結(jié)構(gòu)簡單、可接收寬電壓，匹配范圍大，提高使用壽命，有效的保護了智能空開后面使用的用電設備。

2、一種寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，包括降壓穩(wěn)流電路、開關電源電路、mcu電路、rs485收發(fā)電路、電機控制電路、通訊接口，其特征在于，市電電源與降壓穩(wěn)流電路輸入端連接，降壓穩(wěn)流電路輸出端與開關電源電路輸入端連接，開關電源電路與采樣差動電路、mcu電路、電機控制電路、rs485收發(fā)電路連接，mcu電路一輸出端與電機控制電路輸入端連接，mcu電路與rs485收發(fā)電路雙向連接，rs485收發(fā)電路輸入端與通訊接口連接，所述電源接口用于提供ac80v-ac500v電，所述降壓穩(wěn)流電路用于將電源接口輸出交流電降低至小于等于310v，所述開關電源電路用于為采樣差動電路、mcu電路、電機控制電路、rs485收發(fā)電路供電，電機控制電路用于控制電機自動合閘或跳閘。

3、進一步的,所述降壓穩(wěn)流電路包括火線接口ja、電阻vr1、電阻vr2、電阻vr3、整流二極管ud1、零線接口hb、電阻vr4、電阻vr5、電阻vr6、整流二極管ud3、電阻vr8、穩(wěn)壓二極管tv1、穩(wěn)壓二極管tv2、市電電源分別與火線接口ja、零線接口hb連接，火線接口ja輸出端、零線接口hb輸出端與nmos管的d極、整流二極管ud5連接，nmos管的g極的接地，所述零線接口ja輸出端與nmos管的d極之間依次連接有電阻vr1、電阻vr2、電阻vr3、整流二極管ud1，電阻vr1、電阻vr2、電阻vr3起到限流作用，整流二極管ud1起到整流作用，所述零線接口hb輸出端與nmos管的d極之間依次連接有電阻vr4、電阻vr5、電阻vr6、整流二極管ud3，電阻vr4、電阻vr5、電阻vr6起到限流作用，整流二極管ud3起到整流作用，所述nmos管的g極與接地之間依次設有電阻vr8、穩(wěn)壓二極管tv1、穩(wěn)壓二極管tv2，電阻vr8起到限流作用，穩(wěn)壓二極管tv1、穩(wěn)壓二極管tv2起到穩(wěn)壓作用，所述穩(wěn)壓二極管tv1、穩(wěn)壓二極管tv2的電壓均為150v。

4、進一步的,所述火線接口ja輸出端、零線接口hb輸出端與整流二極管ud5之間還依次連接有電阻vr9、電容vc1，所述電阻vr9起到限流作用，電容vc1起到儲能作用。

5、進一步的,火線接口ja與零線接口hb之間還連接有壓敏電阻rv1，起到防雷和過電壓保護。

6、進一步的,電源接口還連接有采樣差動電路，采樣差動電路用于采集電源接口處電流信號并差動處理輸出至mcu電路，采樣差動電路與mcu電路連接，設置采樣差動電路進行精準高效的控制電閘開閉，降低故障率，進一步提高了電路結(jié)構(gòu)壽命。

7、進一步的,火線接口ja的ua1引腳與所述采樣差動電路一輸入端連接，零線接口hb的ub1引腳與采樣差動電路另一輸入端連接，所述采樣差動電路輸出端與mcu電路連接，所述采樣差動電路包括電阻ra1、電阻ra、電阻r1、電阻rn1、電阻rn、電阻r2、運算放大器u3a，火線接口ja的ua1通過電阻ra1、電阻ra、電阻r1與運算放大器u3a的反相端連接,零線接口hb的ub1引腳通過電阻rn1、電阻rn、電阻r2與運算放大器u3a同相端連接,運算放大器u3a輸出端與mcu芯片u4的1腳連接。

8、進一步的,電機控制電路包括合閘電路、跳閘電路，mcu芯片u4的2腳與合閘電路連接，當采樣差動電路采集數(shù)據(jù)小于260v時，mcu電路控制跳閘電路工作進行電機自動合閘，mcu芯片u4d?3腳與跳閘電路連接，當采樣差動電路采集數(shù)據(jù)大于280v時，mcu電路控制跳閘電路工作進行電機跳閘。

9、進一步的,所述mcu電路還連接有指示燈電路，指示燈電路用于反應電路狀態(tài)。

10、進一步的,所述開關電源電路為反激式開關電源電路。

11、本實用新型的有益效果:本實用新型提出一種寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，包括降壓穩(wěn)流電路、開關電源電路、mcu電路、rs485收發(fā)電路、電機控制電路、通訊接口，市電電源與降壓穩(wěn)流電路輸入端連接，降壓穩(wěn)流電路輸出端與開關電源電路輸入端連接，開關電源電路與采樣差動電路、mcu電路、電機控制電路、rs485收發(fā)電路連接，mcu電路一輸出端與電機控制電路輸入端連接，mcu電路與rs485收發(fā)電路雙向連接，rs485收發(fā)電路輸入端與通訊接口連接，通過設置降壓穩(wěn)流電路將ac80v-ac500v電降低至ac310v以下，結(jié)構(gòu)簡單，大大提高了電路電壓匹配范圍，滿足空開電壓需求，防止雙火線燒毀電路現(xiàn)象發(fā)生，使用壽命長。

技術特征：

1.一種寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，包括降壓穩(wěn)流電路、開關電源電路、mcu電路、rs485收發(fā)電路、電機控制電路、通訊接口，其特征在于，市電電源與降壓穩(wěn)流電路輸入端連接，降壓穩(wěn)流電路輸出端與開關電源電路輸入端連接，開關電源電路與采樣差動電路、mcu電路、電機控制電路、rs485收發(fā)電路連接，mcu電路一輸出端與電機控制電路輸入端連接，mcu電路與rs485收發(fā)電路雙向連接，rs485收發(fā)電路輸入端與通訊接口連接，所述電源接口用于提供ac80v-ac500v電，所述降壓穩(wěn)流電路用于將電源接口輸出交流電降低至小于等于310v，所述開關電源電路用于為采樣差動電路、mcu電路、電機控制電路、rs485收發(fā)電路供電，電機控制電路用于控制電機自動合閘或跳閘。

2.如權利要求1所述的寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，其特征在于，所述降壓穩(wěn)流電路包括火線接口ja、電阻vr1、電阻vr2、電阻vr3、整流二極管ud1、零線接口hb、電阻vr4、電阻vr5、電阻vr6、整流二極管ud3、電阻vr8、穩(wěn)壓二極管tv1、穩(wěn)壓二極管tv2、市電電源分別與火線接口ja、零線接口hb連接，火線接口ja輸出端、零線接口hb輸出端與nmos管的d極、整流二極管ud5連接，nmos管的g極的接地，所述零線接口ja輸出端與nmos管的d極之間依次連接有電阻vr1、電阻vr2、電阻vr3、整流二極管ud1，電阻vr1、電阻vr2、電阻vr3起到限流作用，整流二極管ud1起到整流作用，所述零線接口hb輸出端與nmos管的d極之間依次連接有電阻vr4、電阻vr5、電阻vr6、整流二極管ud3，電阻vr4、電阻vr5、電阻vr6起到限流作用，整流二極管ud3起到整流作用，所述nmos管的g極與接地之間依次設有電阻vr8、穩(wěn)壓二極管tv1、穩(wěn)壓二極管tv2，電阻vr8起到限流作用，穩(wěn)壓二極管tv1、穩(wěn)壓二極管tv2起到穩(wěn)壓作用，所述穩(wěn)壓二極管tv1、穩(wěn)壓二極管tv2的電壓均為150v。

3.如權利要求2所述的寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，其特征在于，所述火線接口ja輸出端、零線接口hb輸出端與整流二極管ud5之間還依次連接有電阻vr9、電容vc1，所述電阻vr9起到限流作用，電容vc1起到儲能作用。

4.如權利要求2所述的寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，其特征在于，火線接口ja與零線接口hb之間還連接有壓敏電阻rv1，起到防雷和過電壓保護。

5.如權利要求1所述的寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，其特征在于，電源接口還連接有采樣差動電路，采樣差動電路用于采集電源接口處電流信號并差動處理輸出至mcu電路，采樣差動電路與mcu電路連接。

6.如權利要求5所述的寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，其特征在于，火線接口ja的ua1引腳與所述采樣差動電路一輸入端連接，零線接口hb的ub1引腳與采樣差動電路另一輸入端連接，所述采樣差動電路輸出端與mcu電路連接，所述采樣差動電路包括電阻ra1、電阻ra、電阻r1、電阻rn1、電阻rn、電阻r2、運算放大器u3a，火線接口ja的ua1通過電阻ra1、電阻ra、電阻r1與運算放大器u3a的反相端連接,零線接口hb的ub1引腳通過電阻rn1、電阻rn、電阻r2與運算放大器u3a同相端連接,運算放大器u3a輸出端與mcu芯片u4的1腳連接。

7.如權利要求1所述的寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，其特征在于，電機控制電路包括合閘電路、跳閘電路，mcu芯片u4的2腳與合閘電路連接，當采樣差動電路采集數(shù)據(jù)小于260v時，mcu電路控制跳閘電路工作進行電機自動合閘，mcu芯片u4d?3腳與跳閘電路連接，當采樣差動電路采集數(shù)據(jù)大于280v時，mcu電路控制跳閘電路工作進行電機跳閘。

8.如權利要求1所述的寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，其特征在于，所述mcu電路還連接有指示燈電路，指示燈電路用于反應電路狀態(tài)。

9.如權利要求1所述的寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，其特征在于，所述開關電源電路為反激式開關電源電路。

技術總結(jié)
本技術提出一種寬交流電壓輸入的智能空開控制電路，包括降壓穩(wěn)流電路、開關電源電路、MCU電路、RS485收發(fā)電路、電機控制電路、通訊接口，市電電源與降壓穩(wěn)流電路輸入端連接，降壓穩(wěn)流電路輸出端與開關電源電路輸入端連接，開關電源電路與采樣差動電路、MCU電路、電機控制電路、RS485收發(fā)電路連接，MCU電路一輸出端與電機控制電路輸入端連接，MCU電路與RS485收發(fā)電路雙向連接，RS485收發(fā)電路輸入端與通訊接口連接，通過設置降壓穩(wěn)流電路將AC80V?AC500V電降低至AC310V以下，結(jié)構(gòu)簡單，大大提高了電路電壓匹配范圍，滿足空開電壓需求，防止雙火線燒毀電路現(xiàn)象發(fā)生，使用壽命長。

技術研發(fā)人員：高鵬宇,高凱
受保護的技術使用者：蘇州高鵬光電科技有限公司
技術研發(fā)日：20231229
技術公布日：2024/12/19