专利名称：一种高可靠性的数字继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字继电器领域，更具体的说涉及一种高可靠性的数字继电器。
背景技术：
如图I所示，其为现有数字继电器的常规系统框图，其一般包括MCUl以及均与MCUl相连的整定输入模块11、输入检测模块12、输出驱动模块13、RS485驱动电路14和第一看门狗电路15，该整定输入模块11用于向MCUl设定比较电流值，该输入检测模块12则检测当前电流，经MCUl判断比较后一方面通过输出驱动模块13而传输给输出模块22，另一方面还通过RS485驱动电路14而传输至远端，该第一开门狗电路15则属于MCUl的自反馈保护模块，该输出模块22则与取能电流互感器二次侧输出模块21相连。另外，还请参照图2所示，其为现有数字继电器中供电系统的结构示意图，该系统 电压是由取电电流互感器二次侧输出模块21依次经整流模块23和线性降压电路24而形成。由上可知，现有技术中数字继电器不论其在自己内部结构，还是对于供电系统的结构，均存在着可靠性差的问题，从而严重影响了整个系统的性能。有鉴于此，本发明人针对现有技术中数字继电器的上述不足深入进行了研究，遂有本案产生。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种高可靠性的数字继电器，以解决现有数字继电器的可靠性不足而影响系统性能的问题。为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是一种高可靠性的数字继电器，包括MCU以及均与MCU相连的整定输入模块、输入检测模块、输出驱动模块、RS485驱动电路和第一看门狗电路；其中，还包括输出驱动逻辑处理电路和第二看门狗电路，该第二看门狗电路的输入端与MCU相连，该第二看门狗电路的输出端则通过输出驱动逻辑处理电路与输出驱动模块相连。进一步，该数字继电器还包括二倍压电路、电压检测电路以及光耦隔离电路，该二倍压电路设置在取能电流互感器二次侧输出模块与输出模块之间，该电压检测模块则检测二倍压电路输出侧的电压并通过第一光耦隔离模块而输出至输出驱动逻辑处理电路。进一步，该数字继电器还包括均设置在供电系统中的电压检测比较模块、散热电阻和MOS管开关，该电压检测比较模块检测整流模块输出电压值，并在超过门限值时通过MOS管开关打开散热电阻进行散热。进一步，该数字继电器还包括系统电压监测模块，该系统监测模块与MCU相连。进一步，该数字继电器还包括第二光耦隔离模块，该第二光耦隔离模块设置在MCU与RS485驱动电路之间。采用上述结构后，本实用新型涉及的一种高可靠性数字继电器，其在MCU死机时，可以通过第二看门狗电路迅速感知，并向输出驱动逻辑处理电路发出控制指令，进而让输出驱动逻辑处理电路打开，即达到单片机死机时自动切换到后备保护控制电路中去。如此，与现有技术相比，本实用新型可大大提高整个数字继电器的可靠性，并达到高可靠性的功效。
图I为现有数字继电器的常规系统框图；图2为现有数字继电器中供电系统的结构示意图；图3为本实用新型涉及一种高可靠性数字继电器的系统框图；图4为本实用新型涉及一种高可靠性数字继电器中供电系统的结构示意图。图中数字继电器100MCUl整定输入模块 11输入检测模块12输出驱动模块13RS485驱动电路14第一看门狗电路 15输出驱动逻辑处理电路16第二看门狗电路 17取能电流互感器二次侧输出模块21输出模块22整流模块23线性降压电路24二倍压电路25电压检测电路26第一光耦隔离模块 27大电流保护电路28电压检测比较模块 281散热电阻282MOS管开关283系统电压监测模块 29第二光耦隔离模块 30主动控制驱动模块 31。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。需要说明的是，本具体实施方式
与背景技术同样的技术特征采用同样的标号。如图3所示，本实用新型涉及的一种高可靠性的数字继电器100，包括MCUl以及均与MCUl相连的整定输入模块11、输入检测模块12、输出驱动模块13、RS485驱动电路14和第一看门狗电路15。本实用新型的主要改进之处在于该数字继电器100还包括输出驱动逻辑处理电路16和第二看门狗电路17，该第二看门狗电路17的输入端与MCUl相连，该第二看门狗电路17的输出端则通过输出驱动逻辑处理电路16与输出驱动模块13相连。这样，本实用新型在MCUl死机时，MCUl则会停止对第二看门狗电路17进行喂狗，第二看门狗电路17则能迅速感知MCUl死机的信息，并向输出驱动逻辑处理电路16发出控制指令，让输出驱动逻辑处理电路16打开，即达到单片机死机时自动切换到后备保护控制电路中去。如此，与现有技术相比，本实用新型可大大提高整个数字继电器100的可靠性，并达到高可靠性的功效。[0036]还请继续参阅图3，本实用新型涉及的数字继电器100进一步还包括二倍压电路25、电压检测电路26以及第一光耦隔离模块27，该二倍压电路25设置在取能电流互感器二次侧输出模块21与输出模块22之间，该电压检测模块则检测二倍压电路25输出侧的电压，并通过第一光耦隔离模块27而输出至输出驱动逻辑处理电路16。由于取能电流互感器经二倍压电路25的电压会随着一次侧电流的增大而增大，故通过的电阻分压可反映一次电流大小，并利用此分压而驱动光耦隔离模块，从而使能输出驱动逻辑处理电路16。请参阅图4所示，本实用新型优选地还在传统的供电系统中增加了大电流保护电路28，该大电流保护电路28包括均设置在供电系统中的电压检测比较模块281、散热电阻282和MOS管开关283，即位于整流模块23和线性降压电路24之间，该电压检测比较模块281检测整流模块23输出电压值，该大电流保护电路28在正常的时候并不起作用即MOS管开关283呈关闭状，而当一次侧出现较大电流时，取电电流互感器二次侧亦输出较大电流，此时电压检测比较模块281输出的电压达到门限值，打开MOS管开关283，从而使散热电阻处于工作状态，多余的能量被散热电阻以热量的形式散发出去，达到保护系统的目的。·[0038]另外，该数字继电器100还包括系统电压监测模块29，该系统监测模块与MCUl相连，从而可以对系统电压进行监测，当其较低时，单片机不做输出控制，以保证输出不误工作。请参照图3所示，该数字继电器100还包括设置在MCUl与RS485驱动电路14之间的第二光耦隔离模块30 ;而该MCUl与输出驱动逻辑处理电路16之间还设置有正常状态下传递信息的主动控制驱动模块31。优选地，本实用新型涉及的MCUl采用的为AVR单片机，该电流互感器则优选采用穿芯式电流互感器，而由于采用穿芯式微型电流互感器，使得几乎不用考虑PCB板上导线的大电流承受能力。当一次测电流较大时，一次侧的大电流除了使测量量变大外，几乎不对系统构成影响，如此免除了复杂生产工艺，并提高了系统可靠性。上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
权利要求1.一种高可靠性的数字继电器，包括MCU以及均与MCU相连的整定输入模块、输入检测模块、输出驱动模块、RS485驱动电路和第一看门狗电路；其特征在于，还包括输出驱动逻辑处理电路和第二看门狗电路，该第二看门狗电路的输入端与MCU相连，该第二看门狗电路的输出端则通过输出驱动逻辑处理电路与输出驱动模块相连。
2.如权利要求I所述的一种高可靠性的数字继电器，其特征在于，该数字继电器还包括二倍压电路、电压检测电路以及光耦隔离电路，该二倍压电路设置在取能电流互感器二次侧输出模块与输出模块之间，该电压检测模块则检测二倍压电路输出侧的电压并通过第一光耦隔离模块而输出至输出驱动逻辑处理电路。
3.如权利要求I所述的一种高可靠性的数字继电器，其特征在于，该数字继电器还包括均设置在供电系统中的电压检测比较模块、散热电阻和MOS管开关，该电压检测比较模块检测整流模块输出电压值，并在超过门限值时通过MOS管开关打开散热电阻进行散热。
4.如权利要求I所述的一种高可靠性的数字继电器，其特征在于，该数字继电器还包括系统电压监测模块，该系统监测模块与MCU相连。
5.如权利要求I所述的一种高可靠性的数字继电器，其特征在于，该数字继电器还包括第二光耦隔离模块，该第二光耦隔离模块设置在MCU与RS485驱动电路之间。
专利摘要本实用新型公开一种高可靠性的数字继电器，包括MCU以及均与MCU相连的整定输入模块、输入检测模块、输出驱动模块、RS485驱动电路和第一看门狗电路；还包括输出驱动逻辑处理电路和第二看门狗电路，该第二看门狗电路的输入端与MCU相连，该第二看门狗电路的输出端则通过输出驱动逻辑处理电路与输出驱动模块相连。本实用新型在MCU死机时，可以通过第二看门狗电路迅速感知，并向输出驱动逻辑处理电路发出控制指令，进而让输出驱动逻辑处理电路打开，即达到单片机死机时自动切换到后备保护控制电路中的目的。如此，与现有技术相比，本实用新型可大大提高整个数字继电器的可靠性，并达到高可靠性的功效。
文档编号G05B19/042GK202710972SQ201220178729
公开日2013年1月30日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者梁忠伟 申请人:厦门立林高压电气有限公司