一种非隔离开关状态检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及开关检测技术领域，特别是涉及一种非隔离开关状态检测电路。


背景技术：

2.在电力电子设备中，常常需要检测开关的通断状态。例如，在电力电子设备中，常使用很多功率电磁元件，为了保证功率电磁元件的工作温度不超出允许工作温度，变压器或电抗器线包内部需要埋温度开关来检测功率电磁元件温度是否超过了安全工作区。由于温度开关和电磁元件线包之间存在寄生电容，在电磁元件工作时，温度开关就会通过这个寄生电容感应出高压，耦合电容越大，电磁元件的绕组电压变化的频率越高，电容阻抗越小，感应电压也就越高。当这个感应电压很高的时候会影响温度开关状态的检测结果，甚至损坏检测设备。因此，检测开关的通断状态成为必要。
3.现有的检测开关的电路一般都是采用隔离电源，较为复杂，成本太高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对克服现有技术中检测电路复杂、成本高的问题，提供一种非隔离开关状态检测电路。
5.本实用新型采用的技术方案为：一种非隔离开关状态检测电路，包括：分压电路、整流电路、电源电路、主芯片电路及指示电路，所述分压电路、所述整流电路具有与待测开关连接的输入端，所述分压电路的输出端与所述整流电路、所述主芯片电路连接，所述整流电路的输出端与所述电源电路连接，所述电源电路的输出端与所述主芯片电路及所述指示电路连接，所述指示电路与所述主芯片电路连接，所述主芯片电路检测所述分压电路的电压确定开关的开闭状态。
6.进一步的，所述分压电路包括二极管d5、稳压管d6、电阻r1、电阻r2，所述二极管d5的阳极形成与待检测开关的第一连接端，所述二极管d5的阴极与所述电阻r1一端连接，所述电阻r1另一端与所述主芯片电路、所述电阻r2一端及所述稳压管d6的阴极连接，所述电阻r2另一端与所述稳压管d6的阳极、所述主芯片电路及所述整流电路连接。
7.进一步的，所述通信电路包括sim卡电路及nb-iot发射电路，所述整流电路包括二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4，所述二极管d1的阳极、所述二极管d3的阳极与所述分压电路的输出端连接，所述二极管d1的阴极与所述二极管d2的阳极连接并形成一与待检测开关连接的第二连接端，所述二极管d3的阴极与所述二极管d4的阳极连接并形成一与待检测开关连接的第三连接端，所述二极管d2的阴极、所述二极管d4的阴极与所述电源电路连接。
8.进一步的，所述电源电路3包括电容cm2、电容cm3、电容cm4、电容cm5、电阻rm1、电阻rm2、电阻rm3、二极管dm1、二极管dm2、电感lm2及稳压芯片um2，所述电容cm2一端、所述电容cm3一端及所述稳压芯片um2与所述整流电路连接，所述电容cm2另一端、所述电容cm3另一端接地，所述电阻rm1一端与所述稳压芯片um2的第四引脚连接，所述电阻rm1另一端与所
述二极管dm2的阴极、所述电感lm2一端、所述稳压芯片um2的第二引脚及所述电容cm4一端连接，所述二极管dm2的阳极接地，所述电容cm4另一端与所述稳压芯片um2的第一引脚及所述二极管dm1的阴极连接，所述电感lm2另一端与所述电阻rm2一端、所述电容cm5一端、所述电阻rm3一端及所述二极管dm1的阳极连接，所述电容cm5另一端、所述电阻rm3另一端接地，所述电阻rm2另一端形成输出端，与所述主芯片电路连接。
9.进一步的，所述主芯片电路包括主控芯片u4、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c8、电阻r6及晶振jz1，所述晶振jz1一端与所述主控芯片u4的p16引脚及所述电容c3一端连接，所述晶振jz1另一端与所述主控芯片u4的p17引脚及所述电容c4一端连接，所述电容c3另一端与所述电容c4另一端连接，所述电阻r6一端与所述分压电路的输出端连接，所述电容c8一端与所述电源电路3的输出端连接，所述电容c8另一端与所述电阻r6另一端与所述主控芯片u4的rst引脚连接，所述电容c2一端、所述电容c5一端与所述主控芯片u4的vcc引脚连接，所述电容c2另一端、所述电容c5另一端接地。
10.进一步的，所述指示电路包括电阻r4、电阻r5、三极管bg1、发光二极管dl2，所述电阻r4一端与所述主控芯片u4的p27连接，所述电阻r4另一端与所述三极管bg1的基极连接，所述三极管bg1的发射极接地，所述三极管bg1的集电极与所述电阻r5一端连接，所述电阻r5另一端与所述发光二极管dl2阴极连接，所述发光二极管dl2阳极与所述电源电路的输出端连接。
11.本实用新型的非隔离开关状态检测电路包括分压电路、整流电路、电源电路，所述分压电路、所述整流电路与待测开关连接，所述整流电路的输出端与所述电源电路连接，电源电路为主芯片电路提供电压，所述主芯片电路与待测开关是非隔离式的，满足对开关的检测的同时，电路简单，成本极低。
12.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
14.图1所示为本实用新型提供的一种非隔离开关状态检测电路的模块图；
15.图2所示为图1中分压电路、整流电路、电源电路、主芯片电路的电路图；
16.图3所示为图1中指示电路的电路图。
具体实施方式
17.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
18.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
19.下面结合附图介绍本实用新型提供的非隔离开关状态检测电路：
20.请参阅图1，为本实用新型提供的一种非隔离开关状态检测电路，其包括：分压电路1、整流电路2、电源电路3、主芯片电路4及指示电路5，所述分压电路1、所述整流电路2具有与待测开关连接的输入端，所述分压电路1的输出端与所述整流电路2、所述主芯片电路4连接，所述整流电路2的输出端与所述电源电路3连接，所述电源电路3的输出端与所述主芯片电路4及所述指示电路5连接，所述指示电路5与所述主芯片电路4连接，所述主芯片电路4检测所述分压电路1的电压确定开关的开闭状态。
21.请参阅图2，所述分压电路1包括二极管d5、稳压管d6、电阻r1、电阻r2，所述二极管d5的阳极形成与待检测开关的第一连接端，所述二极管d5的阴极与所述电阻r1一端连接，所述电阻r1另一端与所述主芯片电路4、所述电阻r2一端及所述稳压管d6的阴极连接，所述电阻r2另一端与所述稳压管d6的阳极、所述主芯片电路4及所述整流电路2连接。
22.所述二极管d5起到的作用是半波整流，所述电阻r1、所述电阻r2分压，使所述电阻r2上对地的电压下降。
23.所述整流电路2包括二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4，所述二极管d1的阳极、所述二极管d3的阳极与所述分压电路1的输出端连接，所述二极管d1的阴极与所述二极管d2的阳极连接并形成一与待检测开关连接的第二连接端，所述二极管d3的阴极与所述二极管d4的阳极连接并形成一与待检测开关连接的第三连接端，所述二极管d2的阴极、所述二极管d4的阴极与所述电源电路3连接。
24.所述二极管d1、所述二极管d2、所述二极管d3、所述二极管d4形成一整流桥电路，实现整流效果。
25.所述电源电路3包括电容cm2、电容cm3、电容cm4、电容cm5、电阻rm1、电阻rm2、电阻rm3、二极管dm1、二极管dm2、电感lm2及稳压芯片um2，所述电容cm2一端、所述电容cm3一端及所述稳压芯片um2与所述整流电路2连接，所述电容cm2另一端、所述电容cm3另一端接地，所述电阻rm1一端与所述稳压芯片um2的第四引脚连接，所述电阻rm1另一端与所述二极管dm2的阴极、所述电感lm2一端、所述稳压芯片um2的第二引脚及所述电容cm4一端连接，所述二极管dm2的阳极接地，所述电容cm4另一端与所述稳压芯片um2的第一引脚及所述二极管dm1的阴极连接，所述电感lm2另一端与所述电阻rm2一端、所述电容cm5一端、所述电阻rm3一端及所述二极管dm1的阳极连接，所述电容cm5另一端、所述电阻rm3另一端接地，所述电阻rm2另一端形成输出端，与所述主芯片电路4连接，为所述主芯片电路4提供3.3v的电压。
26.于本实施例中，所述稳压芯片um2的具体型号为ah8669。
27.所述主芯片电路4包括主控芯片u4、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c8、电阻r6及晶振jz1，所述晶振jz1一端与所述主控芯片u4的p16引脚及所述电容c3一端连接，所述晶振jz1另一端与所述主控芯片u4的p17引脚及所述电容c4一端连接，所述电容c3另一端与所述电容c4另一端连接，所述电阻r6一端与所述分压电路1的输出端连接，所述电容c8一端与所述电源电路3的输出端连接，所述电容c8另一端与所述电阻r6另一端与所述主控芯片
u4的rst引脚连接，所述电容c2一端、所述电容c5一端与所述主控芯片u4的vcc引脚连接，所述电容c2另一端、所述电容c5另一端接地。
28.所述主控芯片u4的具体型号为stc8f2k16s2。
29.请参阅图3，所述指示电路5包括电阻r4、电阻r5、三极管bg1、发光二极管dl2，所述电阻r4一端与所述主控芯片u4的p27连接，所述电阻r4另一端与所述三极管bg1的基极连接，所述三极管bg1的发射极接地，所述三极管bg1的集电极与所述电阻r5一端连接，所述电阻r5另一端与所述发光二极管dl2阴极连接，所述发光二极管dl2阳极与所述电源电路3的输出端连接。
30.需要检测开关状态时，与待检测的开关s1连接，所述主控芯片u4以1ms扫描一次电阻r2的电压，共扫描100ms,220v市电为50hz，即扫描5个周期，当开关s1断开时，s1后级电压为0，所述主控芯片u4的io检测电压都为0，s1接通后正半周电流由火线、二极管d5、电阻r1、电阻r2、二极管d1向零线流动，在电阻r2上产生电压，负半周电流由零线向火线流动，由于二极管d5阻挡没有电流，r2上没有电压，所以主控芯片u4检测到一个周期内电阻r2上有电压则认为开关s1为闭合状态，使发光二极管dl2指示灯亮，否则为断开状态，使发光二极管dl2指示灯灭。
31.本实用新型的非隔离开关状态检测电路包括分压电路1、整流电路2、电源电路3，所述分压电路1、所述整流电路2与待测开关连接，所述整流电路2的输出端与所述电源电路3连接，电源电路3为主芯片电路4提供电压，所述主芯片电路4与待测开关是非隔离式的，满足对开关的检测的同时，电路简单，成本极低。
32.由上述例子可以看出，采用本实用新型的非隔离开关状态检测电路，保证数据异常时的及时播报的前提下，传输频次大幅降低，单位时间内传输的数据量也大幅度减少，减少了对通讯资源及数据库的占用。
33.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。