专利名称：一种多路开关量检测电路的制作方法
技术领域：
本实用型新属电力自动化技术领域，涉及一种检测电路，具体指一种多路开关量 检测电路。
背景技术：
多路开关量输入检测是电力自动化保护装置必备功能，对于保护装置能否可靠运 行、动作，起着非常重要的作用。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(以下简称“反 措要求”)对开关量输入的检测作了明确规定，电压范围70% 115% Un可靠动作，小于等 于55%Un可靠不动作，其中Un为装置工作的额定电压，一般分为直流220V、直流110V。然 而目前光耦器件电气性能的离散度很大(即电气性能的一致性较差)，使得在多路开关量检 测中电路的一致性很差，这样保护装置的各路开入有效输入范围也将不一致，无法满足反 措要求，因此，为了满足要求，常用解决方案是在生产过程中逐个调整其通路的电阻元件， 或者接入可变电阻进行调节来满足，但是此种方案大大增加了生产、调试的工作量，并且其 可靠性差。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种多路开关量检测电路，以解决多路开关 量输入检测一致性差的问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为一种多路开关量检测电路， 包括依次连接的开入分压及第1级光隔单元1、RC低通滤波及第2级光隔单元和DSP单元， 所述的开入分压及第1级光隔单元包括若干条并联的开关量输入回路，开关量输入回路上 设置有分压电阻Rl、R2和光耦U1，其特征在于在所述每条的开关量输入回路增反向串接 有稳压二极管ZDl。上述分压电阻Rl从直流电源正极+KM分压后接入光耦Ul的1脚，由光耦Ul的2 脚流出，再接稳压二极管ZDl的负极，稳压二极管ZDl的正极接分压电阻R2后，最后接入直 流电源负极-KM ；上述光耦U的输入端反向并接有二极管D1。上述稳压二极管ZDl的型号为1N4764A，其反向击穿电压为100V，所述的分压电阻 R1、R2 均为 IlOkQ。上述DSP单元中包括型号为ADSP21062的控制芯片U18和型号为74LV245A的缓 冲芯片U17，控制芯片U18为核心控制器，缓冲芯片U17为数据缓冲器，8路开入信号经缓冲 芯片U17后送给控制芯片U18，控制芯片U18的DATACT7分别接8路输入信号，其写控制线 (WR)接缓冲芯片U17的19脚。与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过在开关量输入回路反向串接了一 个稳压二极管，去掉了与其并联的电容，使得多路开关量输入检测电路在满足反错要求的 同时，每个通路的电路元器件参数一致，有效提高测试效率；同时，在DSP单元中设置数据 缓冲芯片，每个通路的电路元器件在参数一致的情况下，其开入信号经过缓冲输出后进入
3DSP。

图1为本实用新型的原理框图。图2是本实 用新型一条开关量输入回路电路图。图3为本实用新型的原理图。图中，1-开入分压及第1级光隔电路、2-RC低通滤波及第2级光隔电路、3-DSP电路。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。参见图1，图3，一种多路开关量检测电路，包括依次连接的开入分压及第1级光隔 单元1、RC低通滤波及第2级光隔单元2和DSP单元3，所述的开入分压及第1级光隔单 元1包括8路并联的开关量输入回路，RC低通滤波及第2级光隔单元2包括8路并联的滤 波光隔回路，其分别对应与开关量输入回路相连接后，一起接入DSP单元3的数据缓冲芯片 U17。参见图2，以第一条开关量输入回路为例，直流电源正极(简称+KM)经过电阻Rl分 压后接入光耦Ul的1脚，由光耦Ul的2脚流出，再接稳压二极管ZDl的负极，ZDl的正极 接分压电阻R2后，最后接入直流电源负极(简称-KM)；同时，在光耦Ul的输入端反向并接 一个二极管D1。如此将为外部的开关量(强电)的输入，经光耦Ul隔离后得到低电压等级 (直流24V)的开关量状态信息。在RC低通滤波及第2级光隔单元2中，将开入分压及第1级光隔电路1得到的 8路开关量状态信息经过1级RC低通滤波，再经过第2级光电隔离单元2隔离，得到板级 5V电压等级的开关信息，输送到DSP隔离3中，DSP隔离3中包括控制芯片U18 (型号为 ADSP21062)和缓冲芯片U17 (型号为74LV245A)，控制芯片U18为核心控制器，芯片U17为 数据缓冲器，8路开入信号经芯片U17后送给芯片U18，芯片U18的DATAOl分别接8路输 入信号，其写控制线(WR)接芯片U17的19脚(输出使能引脚)，实现对多路开关量的检测。仍以第一条开关量输入回路为例进行说明本实用新型在开关量输入回路增反向串接了一个稳压二极管ZDl (型 号为1N4764A)，其反向击穿电压为100V ；同时分压电阻Rl =R2=110kQ (1/4W)； 以Un=220V为例(针对开关量额定电压Un=220V)，由反措要求可知，小于等于 121V (Un*55%=220V*0. 55=121)，可靠不导通，即第1级光隔不导通；大于154V (Un*70%=220V*0. 7=154)可靠动作，即第1级光隔导通。那么，121V到154V之间为临界状 态，因此，取121V、154V的中间值，即137. 5V作为临界值，即大于137. 5V保证第1级光隔导 通；小于137. 5V保证第1级光隔不导通，那么在电路中反向串接稳压二极管ZD1，其电气性 能一致性很好，光隔导通，稳压二极管两端的反向电压就等于100V (1N4764A)，整个回路上 的阻抗为稳压电压反向导通电阻，两个分压电阻的阻值，以及电路线路传输阻抗(可忽略不 计)之和，以137. 5V为输入电压，计算可得回路电流，该电流大小对应光耦的导通电流临界 值。实际中，参照光耦的数据手册，首先作理论计算，得到了分压电阻的参考值，之后以此为基础，通过调整分压电阻的阻值，得到满足要求的电路参数。结果证明，输入电压等于138V 时，第1级光耦导通；输入电压等于137V时，第1级光耦不导通，满足反错要求。 参见图3，本实用新型其余开关量输入回路与第一条开关量输入回路相同，稳压二 极管ZD2 -稳压二极管ZD8的型号均为1N4764A，其反向击穿电压为100V ；同时分压电阻 R3-R16为IlOkQ,二极管Dl- 二极管D8参数相同。
权利要求一种多路开关量检测电路，包括依次连接的开入分压及第1级光隔单元(1) 、RC低通滤波及第2级光隔单元(2)和DSP单元(3)，所述的开入分压及第1级光隔单元(1)包括若干条并联的开关量输入回路，开关量输入回路上设置有分压电阻R1 、R2和光耦U1，其特征在于在所述每条的开关量输入回路增反向串接有稳压二极管ZD1。
2.根据权利要求1所述的一种多路开关量检测电路，其特征在于所述分压电阻Rl从 直流电源正极+KM分压后接入光耦Ul的1脚，由光耦Ul的2脚流出，再接稳压二极管ZDl 的负极，稳压二极管ZDl的正极接分压电阻R2后，最后接入直流电源负极-KM ；所述光耦Ul 的输入端反向并接有二极管Dl。
3.根据权利要求1所述的一种多路开关量检测电路，其特征在于所述稳压二极管ZDl 的型号为1N4764A，其反向击穿电压为100V，所述的分压电阻Rl、R2均为IlOkQ。
4.根据权利要求1所述的一种多路开关量检测电路，其特征在于所述DSP单元(3)中 包括型号为ADSP21062的控制芯片U18和型号为74LV245A的缓冲芯片U17，8路开入信号 经缓冲芯片U17后送给控制芯片U18，控制芯片U18的DATACT7分别接8路输入信号，其写 控制线接缓冲芯片U17的19脚。
专利摘要本实用型新涉及一种多路开关量检测电路。目前的多路开关量检测中电路的一致性很差，这样保护装置的各路开入有效输入范围也将不一致，无法满足“反措要求”。本实用新型的一种多路开关量检测电路，包括依次连接的开入分压及第1级光隔单元、RC低通滤波及第2级光隔单元和DSP单元，所述的开入分压及第1级光隔单元1包括若干条并联的开关量输入回路，开关量输入回路上设置有分压电阻R1、R2和光耦U1，在所述每条的开关量输入回路增反向串接有稳压二极管ZD1。本实用新型使得多路开关量输入检测电路在满足反错要求的同时，每个通路的电路元器件参数一致，有效提高测试效率。
文档编号G01R31/327GK201773173SQ20102023610
公开日2011年3月23日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者王玉梅, 贠国保 申请人:贠国保;王玉梅