拆分式迷你多功能混凝土温度智能在线监控系统供电电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种拆分式迷你多功能混凝土温度智能在线监控系统供电电路，包括铅酸蓄电池、主板稳压电路、主板、A/D模块稳压电路、A/D模块、继电器驱动电源电路和驱动继电器，铅酸蓄电池的一个输出端与主板稳压电路的输入端相连，另一个输出端通过A/D模块稳压电路与A/D模块相连，主板稳压电路的一个输出端与主板连接，主板稳压电路的另一个输出端通过继电器驱动电源电路与驱动继电器连接。本实用新型主板稳压电路输出稳定、防反接、防短路；A/D模块稳压电路输入稳定、输出可有效过滤噪音；继电器驱动电源电路输入输出信号平稳，具有防短路保护功能，滤波电容两端并联的电阻可以在电路停止工作时“泄放”掉滤波电容里面存放的电能，避免事故。
【专利说明】
拆分式迷你多功能混凝土温度智能在线监控系统供电电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种拆分式迷你多功能混凝土温度智能在线监控系统供电电路。
【背景技术】
[0002]混凝土凝固过程中，产生水化热使混凝土温度升高而变形引起裂缝，给大坝安全带来极大的隐患。目前，混凝土温度的监测主要采用人工方式:采用人工现场读数和室内整理、分析资料的监控方式，使得温度监测的实时性差，而且有人为误差，这种人为误差不仅与监测人员迫于工程进度的要求故意人为调整所测的混凝土温度值有关，而且受人员的技术水平、测量读数习惯等因素影响，不能表现出混凝土真实的状况，给大坝的质量和安全带来隐患。
[0003]混凝土温度监控系统可以代替传统人工监测，实现混凝土温度的实时监控，有效解决人工监测费时费力、测读不及时、有盲段、人为误差等问题。为了让整个监控系统能正常工作，需要一个负载能力强的稳压电源芯片，输出稳定的5V电压来作为主板的电源，AD模块的5V稳压芯片需要+9V的供电输入，因此需要对这+12V的输入电压进行稳压处理。同时需要设计一个隔离开关电源电路，输入5V，输出5V，具有隔离电路功能，使前端电路电压与后端电压互不影响，使用在选择通道的继电器上，为继电器的开断提供驱动电压。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种输入输出平稳、防反接、防短路的拆分式迷你多功能混凝土温度智能在线监控系统供电电路。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:拆分式迷你多功能混凝土温度智能在线监控系统供电电路，包括、主板稳压电路、主板、A/D模块稳压电路、A/D模块、继电器驱动电源电路和驱动继电器，铅酸蓄电池的一个输出端与主板稳压电路的输入端相连，铅酸蓄电池的另一个输出端通过A/D模块稳压电路与A/D模块相连，主板稳压电路的一个输出端与主板连接，主板稳压电路的另一个输出端通过继电器驱动电源电路与驱动继电器连接；
[0006]所述主板稳压电路包括第一二极管Dl、第一自恢复保险丝RTCl、第一电容Cl、第二电容C2、稳压芯片V1、第二二极管D2和电感LI，第一二极管Dl的正极连接输入电源，第一二极管Dl的负极通过第一自恢复保险丝RTCl与稳压芯片Vl的电压输入引脚相连，第一电容Cl与第二电容C2并联于第一自恢复保险丝RTCl与稳压芯片Vl之间，第一电容Cl与第二电容C2共地;稳压芯片Vl的GND引脚和开/关引脚分别接地，稳压芯片Vl的电压输出引脚通过电感LI输出电压VCC，第二二极管D2的负极并联于稳压芯片Vl与电感LI的公共连接点上，第二二极管D2的正极接地，稳压芯片Vl的反馈引脚与输出电压VCC连接；
[0007]所述A/D模块稳压电路包括三端稳压集成稳压管U19、电解电容C191、第一瓷片电容C192和第二瓷片电容C193，电解电容C191的正极并联于输入电源与三端稳压集成稳压管U19的电压输入引脚之间，电解电容C191的负极接地，第一瓷片电容C192的一端并联于输入电源与三端稳压集成稳压管U19的电压输入引脚之间，第一瓷片电容C192的另一端接地，三端稳压集成稳压管U19的接地引脚接地，三端稳压集成稳压管U19的电压输出引脚与AD模块连接，第二瓷片电容C193的一端并联于三端稳压集成稳压管U19的电压输出引脚与AD模块之间，第二瓷片电容C193的另一端接地；
[0008]所述继电器驱动电源电路包括第五电容C101、第二自恢复保险丝RTC2、DC-DC隔离开关电源芯片U10、泄放电阻RlOl和第六电容C102，DC-DC隔离开关电源芯片UlO的正输入引脚通过第二自恢复保险丝RTC2与输入电压VDD相连，第五电容ClOl的一端并联于第二自恢复保险丝RTC2与输入电压VDD之间，DC-DC隔离开关电源芯片UlO的负输入引脚与第五电容ClOl的另一端共地;泄放电阻RlOl和第六电容C102均并联于DC-DC隔离开关电源芯片UlO的正输出引脚与负输出引脚之间。
[0009]所述铅酸蓄电池的输入端通过充电线与220V交流充电器及12V太阳能充电器连接。
[0010]所述的主板稳压电路还包括第三电容C3和第四电容C4，第三电容C3和第四电容C4并联于电感LI与输出电压VCC之间，第三电容C3与第四电容C4共地。
[0011]所述的第一电容Cl和第三电容C3采用电解电容，第二电容C2和第四电容C4采用瓷片电容。
[0012]本实用新型的有益效果是:
[0013]I)主板稳压电路采用LM2576稳压芯片，能够驱动3A的负载，有优异的线性和负载调整能力，主板稳压电路二极管Dl可防止输入电压正负反接而引起电路烧毁，自恢复保险丝RTCl可防止电路短路而引起输入电源(蓄电瓶)损坏。电容Cl与C2对输入电压进行稳压滤波，具有去耦和蓄能的作用，使输入电压更稳定。二极管D2作为电路的电流反向保护，电感LI滤波使输出稳定直流电，外加两个电容(C3、C4)滤波、去耦和蓄能，防止电源携带的噪声对电路构成干扰。输入及输出部分均采用电解电容和瓷片电容并联方式，是因为电路可能会产生高频干扰，电解电容对这种高频电流的电阻很大，也就是说光用一只大的电解电容对高频干扰的吸收能力比较差，有高频电流的情况下，瓷片电容的吸收效果很好，但是瓷片电容的特点是容量不能做得很大(或者说容量大时成本非常高)，所以单独用一个瓷片电容也不行，因此将两种电容并联起来，取长补短，效果更好。
[0014]2)A/D模块稳压电路采用L7809三端稳压集成稳压管，内部有过流、过热及调整管的保护电路，可靠耐用。12V输入电源加电容C191和C192用以滤波储能，使输入更加稳定，输出外加电容C193用以过滤内部噪音，为电路的AD部分提供稳定的9V电源。输入部分采用电解电容和瓷片电容并联方式，是因为电路可能会产生高频干扰，电解电容对这种高频电流的电阻很大，也就是说光用一只大的电解电容对高频干扰的吸收能力比较差，有高频电流的情况下，瓷片电容的吸收效果很好，但是瓷片电容的特点是容量不能做得很大(或者说容量大时成本非常高)，所以单独用一个瓷片电容也不行，因此将两种电容并联起来，取长补短，效果更好。
[0015]3)继电器驱动电源电路DY05D0505被使用在选择通道的继电器上，为继电器的开断提供驱动电压，可以隔离电路，使前端电路电压与后端电压互不影响，使电路更加稳定可靠。输入端加电容用于滤波，加自恢复保险丝可防止器件短路而毁坏电源。电压输出端滤波电容可以对输出电压进行稳压滤波，具有去耦和蓄能的作用，使输入电压更稳定;滤波电容两端并联的泄放电阻可以在电路停止工作时“泄放”掉滤波电容里面存放的电能，以免故障和事故的发生。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型电路框图；
[0017]图2为本实用新型主板稳压电路原理图；
[0018]图3为本实用新型A/D模块稳压电路原理图；
[0019]图4为本实用新型继电器驱动电源电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
[0021]如图1所示，拆分式迷你多功能混凝土温度智能在线监控系统供电电路，包括铅酸蓄电池(图中蓄电瓶)、主板稳压电路、主板、A/D模块稳压电路、A/D模块、继电器驱动电源电路和驱动继电器，铅酸蓄电池的一个输出端与主板稳压电路的输入端相连，铅酸蓄电池的另一个输出端通过A/D模块稳压电路与A/D模块相连，主板稳压电路的一个输出端与主板连接，主板稳压电路的另一个输出端通过继电器驱动电源电路与驱动继电器连接。所述铅酸蓄电池的输入端通过充电线与220V交流充电器及12V太阳能充电器连接。
[0022]如图2所示，所述主板稳压电路包括第一二极管DU1N5822)、第一自恢复保险丝RTCUJK60-020)、第一电容 Cl(470uF/25V)、第二电容 C2(104 电容)、稳压芯片 VULM2576-5)、第二二极管D2( 1N5822)和电感LI(10uH)，LM2576是单片集成电路，能够驱动3A的负载，有优异的线性和负载调整能力。可使用LM2576产生稳定的+5V电压供主板驱动。LM2576芯片共有5脚:I脚12V电压输入，2脚5V电压输出，3脚GND，4脚反馈，5脚开/关(低电平工作/高电平不工作)。
[0023]第一二极管Dl的正极连接输入电源(12V)，第一二极管Dl的负极通过第一自恢复保险丝RTCl与稳压芯片Vl的电压输入引脚相连，第一电容Cl与第二电容C2并联于第一自恢复保险丝RTCl与稳压芯片Vl之间，第一电容Cl与第二电容C2共地;稳压芯片Vl的GND引脚和开/关引脚分别接地，稳压芯片Vl的电压输出引脚通过电感LI输出电压VCC，第二二极管D2的负极并联于稳压芯片Vl与电感LI的公共连接点上，第二二极管D2的正极接地，稳压芯片Vl的反馈引脚与输出电压VCC连接;所述的主板稳压电路还包括第三电容C3(470uF/25V)和第四电容C4( 104电容)，第三电容C3和第四电容C4并联于电感LI与输出电压VCC之间，第三电容C3与第四电容C4共地。所述的第一电容Cl和第三电容C3采用电解电容，第二电容C2和第四电容C4采用瓷片电容。
[0024]12V输入电源通过二极管Dl与自恢复保险丝RTCl为LM2576提供电源输入，Dl可防止电压正负反接而引起电路烧毁，RTCl可防止电路短路而引起蓄电瓶损坏。电容Cl与C2对输入电压进行稳压滤波，具有去耦和蓄能的作用，使输入电压更稳定。LM2576的5脚接GND使其工作，4脚接VCC反馈，输出电压通过二极管D2和电感LI，输出稳定的+5V电压VCC。二极管D2作为电路的电流反向保护，电感滤波使输出稳定直流电，外加两个电容(C3、C4)滤波、去耦和蓄能，防止电源携带的噪声对电路构成干扰。
[0025]如图3所示，所述A/D模块稳压电路包括三端稳压集成稳压管U19(L7809)、电解电容C191(10uF/25V)、第一瓷片电容C192(104电容)和第二瓷片电容C193(104电容)，电解电容C191的正极并联于输入电源与三端稳压集成稳压管U19的电压输入引脚之间，电解电容C191的负极接地，第一瓷片电容C192的一端并联于输入电源与三端稳压集成稳压管U19的电压输入引脚之间，第一瓷片电容C192的另一端接地，三端稳压集成稳压管U19的接地引脚接地，三端稳压集成稳压管U19的电压输出引脚与AD模块连接，第二瓷片电容C193的一端并联于三端稳压集成稳压管U19的电压输出引脚与AD模块之间，第二瓷片电容C193的另一端接地;输入部分采用电解电容和瓷片电容并联方式，是因为电路可能会产生高频干扰，电解电容对这种高频电流的电阻很大，也就是说光用一只大的电解电容对高频干扰的吸收能力比较差，有高频电流的情况下，瓷片电容的吸收效果很好，但是瓷片电容的特点是容量不能做得很大(或者说容量大时成本非常高)，所以单独用一个瓷片电容也不行，因此将两种电容并联起来，取长补短，效果更好。
[0026]如图4所示，所述继电器驱动电源电路包括第五电容C10U104电容)、第二自恢复保险丝RTC2(JK60-017)、DC-DC隔离开关电源芯片U10(DY05D0505)、泄放电阻R101(1/4W-10K±1%)和第六电容C102(104电容)，DC-DC隔离开关电源芯片U10的正输入引脚通过第二自恢复保险丝RTC2与输入电压VDD相连，第五电容ClOl的一端并联于第二自恢复保险丝RTC2与输入电压VDD之间，DC-DC隔离开关电源芯片UlO的负输入引脚与第五电容ClOl的另一端共地;泄放电阻RlOl和第六电容C102均并联于DC-DC隔离开关电源芯片UlO的正输出引脚与负输出引脚之间。正输出引脚(7脚)与负输出引脚(6脚)之间并联的滤波电容C102可以对输出电压进行稳压滤波，具有去耦和蓄能的作用，使输入电压更稳定;滤波电容C102两端并联的泄放电阻R1I可以在电路停止工作时“泄放”掉滤波电容C102里面存放的电能，以免故障和事故的发生。
[0027]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.拆分式迷你多功能混凝土温度智能在线监控系统供电电路，其特征在于:包括铅酸蓄电池、主板稳压电路、主板、A/D模块稳压电路、A/D模块、继电器驱动电源电路和驱动继电器，铅酸蓄电池的一个输出端与主板稳压电路的输入端相连，铅酸蓄电池的另一个输出端通过A/D模块稳压电路与A/D模块相连，主板稳压电路的一个输出端与主板连接，主板稳压电路的另一个输出端通过继电器驱动电源电路与驱动继电器连接； 所述主板稳压电路包括第一二极管Dl、第一自恢复保险丝RTCl、第一电容Cl、第二电容C2、稳压芯片V1、第二二极管D2和电感LI，第一二极管Dl的正极连接输入电源，第一二极管Dl的负极通过第一自恢复保险丝RTCl与稳压芯片Vl的电压输入引脚相连，第一电容Cl与第二电容C2并联于第一自恢复保险丝RTCl与稳压芯片Vl之间，第一电容Cl与第二电容C2共地;稳压芯片Vl的GND引脚和开/关引脚分别接地，稳压芯片Vl的电压输出引脚通过电感LI输出电压VCC，第二二极管D2的负极并联于稳压芯片Vl与电感LI的公共连接点上，第二二极管D2的正极接地，稳压芯片Vl的反馈引脚与输出电压VCC连接； 所述A/D模块稳压电路包括三端稳压集成稳压管U19、电解电容C191、第一瓷片电容C192和第二瓷片电容C193，电解电容C191的正极并联于输入电源与三端稳压集成稳压管U19的电压输入引脚之间，电解电容C191的负极接地，第一瓷片电容C192的一端并联于输入电源与三端稳压集成稳压管U19的电压输入引脚之间，第一瓷片电容C192的另一端接地，三端稳压集成稳压管U19的接地引脚接地，三端稳压集成稳压管U19的电压输出引脚与AD模块连接，第二瓷片电容C193的一端并联于三端稳压集成稳压管U19的电压输出引脚与AD模块之间，第二瓷片电容C193的另一端接地； 所述继电器驱动电源电路包括第五电容C101、第二自恢复保险丝RTC2、DC-DC隔离开关电源芯片U10、泄放电阻RlOl和第六电容C102，DC-DC隔离开关电源芯片UlO的正输入引脚通过第二自恢复保险丝RTC2与输入电压VDD相连，第五电容ClOl的一端并联于第二自恢复保险丝RTC2与输入电压VDD之间，DC-DC隔离开关电源芯片UlO的负输入引脚与第五电容ClOl的另一端共地;泄放电阻RlOl和第六电容C102均并联于DC-DC隔离开关电源芯片UlO的正输出引脚与负输出引脚之间。2.根据权利要求1所述的拆分式迷你多功能混凝土温度智能在线监控系统供电电路，其特征在于:所述铅酸蓄电池的输入端通过充电线与220V交流充电器及12V太阳能充电器连接。3.根据权利要求1所述的拆分式迷你多功能混凝土温度智能在线监控系统供电电路，其特征在于:所述的主板稳压电路还包括第三电容C3和第四电容C4，第三电容C3和第四电容C4并联于电感LI与输出电压VCC之间，第三电容C3与第四电容C4共地。4.根据权利要求3所述的拆分式迷你多功能混凝土温度智能在线监控系统供电电路，其特征在于:所述的第一电容Cl和第三电容C3采用电解电容，第二电容C2和第四电容C4采用瓷片电容。
【文档编号】H02J7/35GK205681174SQ201620621498
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月22日 公开号201620621498.8, CN 201620621498, CN 205681174 U, CN 205681174U, CN-U-205681174, CN201620621498, CN201620621498.8, CN205681174 U, CN205681174U
【发明人】王 华, 帅永建, 杨波, 王桐森, 张勇
【申请人】中国水利水电第七工程局有限公司