專利名稱：低壓有載調節分接開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在低壓電網中有負載的情況下調整用電功率的開關。
背景技術：
目前普遍采用晶閘管來調整低壓電網帶負荷時的用電功率，取其開關的速度快、涌流小、控制簡單的優點，但晶閘管的投資大、功耗大、諧波干擾大，造成電網污染。
發明內容
針對現有技術的不足，本實用新型的目的是設計出一種不但開關的速度快，而且投資與功耗小、能實現過零控制的、無諧波干擾、壽命長的低壓有載調節分接開關。
本實用新型的目的可以通過如下措施實現它主要由繼電器2和單片機7組合而成，調壓電源的電壓輸出線U1-Un接1-n個磁保持繼電器，繼電器與負載之間有互感器L1和電流過零檢測電路，每個磁保持繼電器有與其對應的線圈電流方向控制電路，1-n個磁保持繼電器并聯組成的繼電器組的動作用單片機7和輔助電路控制；線圈電流方向控制電路各元件的連接方式是BH端的R1接Q3基極，Q3集電極經R3接Q8基極，Q3發射極接Q4基極，電源V+接Q7、Q8發射極，Q8集電極接線包XQJ2輸入端并與Q5集電極相連，Q7集電極接線包XQJ1輸入端并與Q4集電極相連，Q4、Q5發射極接V-，FL端的R2接Q6基極，Q6集電極經R4，后接Q7基極，Q6發射極接Q5基極；上述中的n，其最佳值是8、10、16中選取一值；單片機通過保護電阻R8、R17與電壓過零檢測電路、電流過零檢測電路連接，控制輸出接口、通迅接口直接與單片機連接，還有提供工作用電的基準電壓電路及電源電路。
圖1為本實用新型電原理框圖。
圖2為單只繼電器線圈電流方向控制電路圖。
圖3為8只繼電器電流方向控制電路并聯圖。
圖4為本實用新型的控制電路圖。
具體實施方式
本實用新型下面將結合實施例并參照附圖予以進一步詳述從圖1可見圖1為總體框圖，調壓電源1有多級電壓u1-un輸出，通過投切繼電器2組連接到負載4上，負載4與繼電器2組之間連接有電流檢測互感器L1和電流過零檢測電路3(線路的具體結構如6所示)。本實用新型的繼電器選用磁保持繼電器2，使電壓過零閉合，電流過零斷開，快速轉換，繼電器只在閉合和斷開時消耗電能，因此功耗極小。本開關在開閉時都采用過零技術，使被控制電源的波形完整，無諧波干擾，無電網污染。
圖2揭示了單個繼電器2的結構，其連接關系是合閘輸入端BH經R1連接Q3基極，Q3集電極經R3連接Q8基極，Q3發射極接Q4基極；分閘輸入端經R2接Q6基極，Q6集電極經R4接Q7基極，Q6發射極接Q5基極，Q7、Q8發射極相連接，接電源V+，Q4、Q5發射極相連，接電源V-，Q7、Q4集電極相連，接繼電器2線包XOL1端，Q8、Q5集電極相連接繼電器2線包的XOL2。繼電器2的控制原理是當繼電器需要閉合時，BH處接一高電平，使Q3、Q4、Q8導通，電流從V+經Q8到XQJ2，通過繼電器線圈至XQJ1再經Q4到V-，使繼電器線圈通正向電流，繼電器閉合；反之在FL處接一高電平，使Q5、Q6、Q7導通，電流從V+經Q7到XQJ1，通過繼電器線圈至XQJ2再經Q5到V-，使繼電器線圈通反向電流，繼電器分離。
圖3是采用8只繼電器2成為一組時，配套數目的電流方向控制電路并聯情況圖，其連接關系及控制原理與單只是一致的。
圖4所示，采用如摩托羅拉的MC68HC908QY4一類的高速微處理器(即單片機7)和輔助元件、配套電路組成本實用新型(開關組)的控制電路總圖，單片機通過保護電阻R8、R17與電壓過零檢測電路5、電流過零檢測電路6連接，控制輸出接口8、通訊接口9直接與單片機連接，配合的輔助電路中還有提供分接開關工作用電的基準電壓電路10和電源電路11，上述各電路單元的連接關系已用網絡標號一一標清。R1、R2、R4、R8、C2、C3、D1及BG1組成電壓過零檢測電路5、檢測出的電壓過零信號供微處理器7采用分析；C13、C25、C26、R13、R17、R33、R34、R46、D1、D2、IC25組成電流過零檢測電路6；IC25、R14、R15、R16、組成通訊接口9，通過此接口使分接開關與前級控制單元進行通訊；微處理器7接到控制信號后，通過對電壓及電流過零信號進行綜合分析，經輸出接口8控制投切繼電器2的分合，從而實現了本低壓有載調節分接開關的控制功能；基準電壓電路10、電源電路11提供分接開關的工作用電。因繼電器2常用8、10、16只的一個值并聯成組，因此本實用新型可稱為低壓有載調節分接開關組。
本實用新型相比現有技術具有投資小、功耗小、壽命長、無諧波干擾、無電網污染的優點。
權利要求1.一種低壓有載調節分接開關，它主要由繼電器(2)組和單片機(7)結合而成，其特征是調壓電源(1)的電壓輸出線u1-un接對應的磁保持繼電器(2)，繼電器(2)與負載(4)之間有互感器L1和電流過零檢測電路(3、6)，每個磁保持繼電器(2)有與其對應的線圈電流方向控制電路，個磁保持繼電器(2)并聯組成的繼電器組的動作用單片機(7)和輔助電路控制。
2.如權利要求1所述的低壓有載調節分接開關，其特征是所說的線圈電流方向控制電路各元件的連接方式是BH端的R1接Q3基極，Q3集電極經R3接Q8基極，Q3發射極接Q4基極，電源V+接Q7、Q8發射極，Q8集電極接線包XQJ2輸入端并與Q5集電極相連，Q7集電極接線包XQJ1輸入端并與Q4集電極相連，Q4、Q5發射極接V-，FL端的R2接Q6基極，Q6集電極接R4，接Q7基極，Q6發射極接Q5基極。
3.如權利要求1所述的低壓有載調節分接開關，其特征是所說的磁保持繼電器(2)的個數最佳值是8、10、16中選取一值。
4.如權利要求1所述的低壓有載調節分接開關，其特征是所說的單片機(7)通過保護電阻R8、R17與電壓過零檢測電路(5)、電流過零檢測電路(6)連接，控制輸出接口(8)、通迅接口(9)直接與單片機連接，輔助電路中還有提供分接開關工作用電的基準電壓電路(10)及電源電路(11)。
專利摘要一種低壓有載調節分接開關，它主要由繼電器組(2)和單片機(7)結合而成，調壓電源(1)的電壓輸出線u
文檔編號H01H1/56GK2929929SQ20062011967
公開日2007年8月1日 申請日期2006年6月6日 優先權日2006年6月6日
發明者李乾偉 申請人:李乾偉