一种电压跌落工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电压跌落工装，包括连接被测试电能表，控制被测试电能表的通电和断电的第一继电器；驱动并控制第一继电器的通断的第一继电器驱动电路；包括多个数码管，显示第一继电器的控制时间的显示电路；以及MCU主控模块，包括主控芯片和按键控制电路，通过按键控制电路选择控制第一继电器驱动电路，从而控制第一继电器的通断。该电压跌落工装通过第一继电器驱动电路驱动第一继电器持续性地自动切换通电时间、断电时间和自动切换间隔时间等，并通过显示电路显示控制时间，且设置了按键控制电路输入继电器控制的设置信息，操作简易，利用简单的元器件便可制作的电压跌落工装，生产成本低。
【专利说明】一种电压跌落工装
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电子器件检测领域，特别是一种电能表的电压跌落工装。
【背景技术】
[0002] 电力使用过程中经常会因自然灾害或人为破坏等情况而突然断电，导致设备、电 器等突然中断运行，甚至是突然停电引发的火灾、设备故障、城市一片漆黑、工厂停工等情 况的出现。在仪表行业中，电能表用于计量电费，若突然停电，则会导致电表计量错误、数据 紊乱、损坏等，因此，需要给电能表做电压跌落实验，也就是电压突降、突升的实验，实验中 突降和突升的时间是不固定的，升降的次数也是不固定的，所以需要电压跌落工装对电能 表进行试验。目前市场上的电压跌落实验是利用周波跌落发生器实现的，而该设备成本高 昂，且存在可操作性复杂、繁琐，数据处理麻烦，不能带载测试等问题。 实用新型内容
[0003] 有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种低成本的控制电压跌落的电 压跌落工装。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：一种电压跌落工装，：包括 MCU主控模块及，
[0005] 第一继电器，连接被测试电能表，控制被测试电能表的通电和断电；
[0006] 第一继电器驱动电路，与MCU主控模块连接，受MCU主控模块控制用于驱动第一继 电器的通断；
[0007] 显示电路，包括多个数码管，用于显示第一继电器的控制状态和设置信息；
[0008] 按键控制电路，与MCU主控模块连接，用于输入继电器控制的设置信息；
[0009] 电源电路，为第一继电器、第一继电器驱动电路、显示电路、MCU主控模块、按键电 路提供工作电源。
[0010] 所述第一继电器驱动电路包括三极管了2、了3、了4、了5、了7、了8，来自1?^主控模块的 控制信号通过三极管T2和T7的两级放大后接入三极管T3的集电极，并作为连接控制第一 继电器的设置端；来自MCU主控模块的控制信号通过三极管T5和T8的两级放大后接入三 极管T4的集电极，并作为输出控制第一继电器的复位端，所述三极管T2和T5的发射极连 接于5V直流电源，所述三极管T3和T4的发射极共同连接于12V直流电源，基极分别通过 电阻R90和R91连接于复位端和设置端。
[0011] 所述设置端和复位端分别与地之间连接有保护电容。
[0012] 所述按键控制电路包括分别连接于MCU主控模块中主控芯片I/O 口上的开关K1、 K2、K3、K4、K5、K6,且各个按键分别并联发光二极管Dl、D2、D3、D4、D5、D6,用于指示按键操 作。
[0013] 所述的电源电路包括变压器T5、整流桥D24和D26和正电压稳压器U3,市电通过 一热敏电阻Q1和一电容C100的保险滤波后经过变压器T5分为两路，其中一路经过整流桥 D24和正电压稳压器U3后输出5V直流电，另一路经过整流桥D26后输出12V直流电。
[0014] 还包括为功能扩展预留的第二继电器电路，包括一三极管T1，所述三极管T1的集 电极连接于第二继电器的一输入端，所述第二继电器的另一输入端连接12V直流电源，来 自MCU主控模块的控制信号通过一电阻分压后通过三极管放大后与12V直流电源的基准电 压形成压差从而驱动第二继电器。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
[0016] 本实用新型提供一种电压跌落工装，设置了第一继电器驱动电路驱动第一继电器 持续性地自动切换通电时间、断电时间和自动切换间隔时间等，并通过显示电路显示控制 时间，且设置了按键控制电路输入继电器控制的设置信息，操作简易，利用简单的元器件便 可制作的电压跌落工装，大大降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型电压跌落工装的结构框图；
[0018] 图2为本实用新型实施例MCU主控模块及按键控制电路图；
[0019] 图3为本实用新型实施例第一继电器驱动电路图；
[0020] 图4为本实用新型实施例电源电路图；
[0021] 图5为本实用新型实施例显示电路图；
[0022] 图6为本实用新型实施例输出指示电路图；
[0023] 图7为本实用新型实施例按键控制电路图；
[0024] 图8为本实用新型实施例第二继电器电路图。
【具体实施方式】
[0025] 为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型进行进 一步详细描述。
[0026] 如图1所示，一种电压跌落工装，包括MCU主控模块、按键控制电路、第一继电器驱 动电路、第一继电器、显示电路、电源电路、第二继电器电路，通过按键控制电路设置继电器 控制信息，然后MCU主控模块发送控制信号触发第一继电器驱动电路，第一继电器驱动电 路驱动第一继电器的通断，并通过显示电路显示继电器的通电时间、断电时间和自动切换 间隔时间，第二继电器在MCU主控模块的控制下可对电器零部件进行电压跌落试验，MCU主 控模块还包括主控芯片和按键控制电路，通过按键控制电路可选择控制模式和控制时间， 将相应信号传给主控芯片。
[0027] 如图2、7所示，MCU主控模块的主控芯片采用51单片机，按键控制电路包括发光 二极管Dl、D2、D3、D4、D5、D6和开关Kl、K2、K3、K4、K5、K6,每一个发光二极管均一端连接 于主控芯片的I/O 口，另一端接地，对应的每一个开关短接每一个发光二极管，当按下任意 开关时，相应的发光二极管就会灭一下，本实施例设置了通过K4选择调节通电时间、断电 时间或者步进时间（自动切换间隔时间），开关K5、K6调节时间的增减，当设置好时间之后， 同时按下K5和K6,便结束调节，进入运行状态，在运行过程中是，如果按K5或者K6,则工装 退出运行模式，并可通过K4重新选择调节控制时间。而开关K1控制通电时间，开关K2控 制断电时间，开关K3控制步进时间，具体控制方式如下：1) K1不按，D1灯亮，导通时间按 照之前设置好的步进时间变化；K1按，LED1灯灭，导通时间不按照之前设置好的步进时间 变化，而是就按照设置的导通时间导通。2) K2不按，D2灯亮，关断时间按照之前设置好的 步进时间变化；K2按，LED2灯灭，关断时间不按照之前设置好的步进时间变化，而是就按照 设置的关断时间关断。3)K3不按，D4灯亮，导通和关断时间按照之前设置好的步进时间变 化，并且是时间步进递增；Κ3按，D4灯灭，导通和关断时间按照之前设置好的步进时间变 化，并且是时间步进递减。
[0028] 如图3所示，第一继电器驱动电路包括三极管了2、了3、了4、了5、了7、了8，电阻1?89、1?90、 R91、R92、R107、R108和电容C15、C16,三极管Τ2的基极通过电阻R89连接于MCU主控模块 的主控芯片的RELAY A端，其集电极通过电阻R107连接于三极管T7的基极，其发射极连接 5V直流电源，所述三极管T7发射极接地，集电极连接三极管T3的集电极，并作为连接于第 一继电器的设置端SET，三极管T5的基极通过电阻R92连接于MCU主控模块的主控芯片的 RELAY B端，其集电极通过电阻R108连接于三极管T8的基极，其发射极连接5V直流电源， 所述三极管T8发射极接地，集电极连接三极管T4的集电极，并作为连接于第一继电器的复 位端RESET，所述继电器T3的发射极连接于12V直流电源，基极通过电阻R90连接于复位端 RESET，所述三极管T4的发射极连接于12V直流电源，基极通过电阻R91连接于设置端SET， 所述电容C15、C16分别连接于设置端SET与地和复位端RESET与地之间。
[0029] 当MCU主控模块发出控制信号到RELAY A端时，经过三极管T2、T7的两级放大后 改变了设置端SET的电位，设置端SET和复位端RESET形成了电压差，从而控制第一继电器 闭合通电；当MCU主控模块发出控制信号到RELAY B端时，经过三极管T5、T8的两级放大后 改变了复位端RESET的电位，设置端SET和复位端RESET形成了反向电压差，从而控制第一 继电器断开断电；其中的电容C15、C16起到保护电路的作用。
[0030] 如图4所示，电源电路包括变压器T5、整流桥D24和D26和正电压稳压器U3,所述 正电压稳压器型号为8L05A，市电通过一热敏电阻Q1和一电容C100的保险滤波后经过变压 器T5分为两路小电压，其中一路经过整流桥D24和正电压稳压器U3后输出5V直流电，另 一路小电压经过整流桥D26后输出12V直流电。
[0031] 如图5所示，显示电路实施例中可显示导通时间的数码管LED1、断开时间的数码 管LED2、步进时间的数码管LED3和时钟的数码管LED4,所述每个数码管分别连接于三个三 极管的发射极，每个三极管的基极通过一电阻连接于主控芯片，所述每一路三极管的集电 极都连接5V直流电源，来自MCU主控模块的控制信号通过电阻后再经过三极管的放大后输 入控制数码管显示。
[0032] 如图8所示，还包括第二继电器电路，包括一三极管T1，所述三极管T1的集电极连 接于第二继电器的一输入端，所述第二继电器的另一输入端连接12V直流电源，来自MCU主 控模块的控制信号通过一电阻分压后通过三极管放大后与12V直流电源的基准电压形成 压差从而驱动第二继电器通断。第二继电器电路作为本电压跌落工装的扩展功能，可用于 检测小器件的耐电压跌落性能，也可扩展为同时检测多个小器件。
[0033] 如图6所示，该电压跌落工装还在市电和电源电路的接口处设置了输出指示电 路，所述输出指示电路包括电阻R98、R99、R100、R101、R102、R103、R104、R105，稳压二极管 D29、二极管D27和发光二极管D28,市电通过串联的电阻R98、R100、R102、R104和二极管 D27后通过发光二极管D28并使其发光，然后再通过串联的电阻R105、R103、R101、R99后反 馈于市电端，稳压二极管D29与发光二极管D28并联进行稳压保护。
[0034] 本实用新型中未具体介绍的功能模块均可采用现有技术中的成熟功能模块，例 如MCU主控模块的具体结构；其中主控芯片为现有的51单片机，输出的控制程序本领域技 术人员可根据控制需编制。
[0035] 以上为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此 而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形 式均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种电压跌落工装，其特征在于：包括MCU主控模块及， 第一继电器，连接被测试电能表，控制被测试电能表的通电和断电； 第一继电器驱动电路，与MCU主控模块连接，受MCU主控模块控制用于驱动第一继电器 的通断； 显示电路，包括多个数码管，用于显示第一继电器的控制状态和设置信息； 按键控制电路，与MCU主控模块连接，用于输入继电器控制的设置信息； 电源电路，为第一继电器、第一继电器驱动电路、显示电路、MCU主控模块、按键电路提 供工作电源。
2. 根据权利要求1所述的电压跌落工装，其特征在于：所述第一继电器驱动电路包括 三极管T2、T3、T4、T5、T7、T8,来自MCU主控模块的控制信号通过三极管T2和T7的两级放 大后接入三极管T3的集电极，并作为连接控制第一继电器的设置端；来自MCU主控模块的 控制信号通过三极管T5和T8的两级放大后接入三极管T4的集电极，并作为输出控制第一 继电器的复位端，所述三极管T2和T5的发射极连接于5V直流电源，所述三极管T3和T4 的发射极共同连接于12V直流电源，基极分别通过电阻R90和R91连接于复位端和设置端。
3. 根据权利要求2所述的电压跌落工装，其特征在于：所述设置端和复位端分别与地 之间连接有保护电容。
4. 根据权利要求2所述的电压跌落工装，其特征在于：所述按键控制电路包括分别连 接于MCU主控模块中主控芯片I/O 口上的开关1(1、1(2、1(3、1(4、1(5、1(6，且各个按键分别并联 发光二极管Dl、D2、D3、D4、D5、D6,用于指示按键操作。
5. 根据权利要求3所述的电压跌落工装，其特征在于：所述的电源电路包括变压器T5、 整流桥D24和D26和正电压稳压器U3,市电通过一热敏电阻Q1和一电容C100的保险滤波 后经过变压器T5分为两路，其中一路经过整流桥D24和正电压稳压器U3后输出5V直流电， 另一路经过整流桥D26后输出12V直流电。
6. 根据权利要求1所述的电压跌落工装，其特征在于：还包括为功能扩展预留的第二 继电器电路，包括一三极管T1，所述三极管T1的集电极连接于第二继电器的一输入端，所 述第二继电器的另一输入端连接12V直流电源，来自MCU主控模块的控制信号通过一电阻 分压后通过三极管放大后与12V直流电源的基准电压形成压差从而驱动第二继电器。
【文档编号】G01R35/04GK203909271SQ201420355718
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】宋海涛 申请人:惠州中城电子科技有限公司