配电自动化综合测试仪的开关量输出电路的制作方法

1.本实用新型属于电气自动化领域，具体涉及一种配电自动化综合测试仪的开关量输出电路。


背景技术：

2.随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。所以，保障电能的稳定可靠运行，就成为了电力系统最重要的任务之一。
3.配电终端在运行前和运行中的检修等过程中，都需要进行调试；配电自动化综合测试仪的出现为配电终端的调试工作带来了极大的方便。配电自动化综合测试仪在工作当中，有大量的开关量状态需要输出，因此需要采用大量的开关量输出电路；现在，配电自动化综合测试仪采用的开关量输出电路，一般采用是申请号为201721591037.1的专利中所公开的开关量输出电路，即将输出的开关量通过一个由三极管和对应的电阻、电容构成的放大电路进行输出。这种输出方式简单且具有一定的带负载能力，但是在配电自动化综合测试仪中采用则带来了一个问题。配电自动化综合测试仪的工作环境极为恶劣，现场电磁干扰较大；采用现有的开关量输出电路进行开关量输出时，环境的电磁干扰非常容易通过非常容易连接线串入输出电路，从而造成输出信号的错误和输电电路的误动作。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种可靠性高、抗干扰性好且简单方便的配电自动化综合测试仪的开关量输出电路。
5.本实用新型提供的这种配电自动化综合测试仪的开关量输出电路，包括第一输出隔离电路、第二输出隔离电路、输出滤波电路和输出保护电路；第一输出隔离电路、第二输出隔离电路、输出滤波电路和输出保护电路依次串接；控制器的输出引脚连接第一输出隔离电路的输入端；输出保护电路的输出端为开关量输出端；第一输出隔离电路用于对控制器输出的开关量进行第一次隔离，并将隔离后的开关量信号输出到第二输出隔离电路；第二输出隔离电路用于对控制器输出的开关量进行第二次隔离，并将隔离后的开关量信号输出到输出滤波电路；输出滤波电路用于对隔离后的开关量输出信号进行滤波，并将滤波后的开关量信号输出到输出保护电路；输出保护电路用于对滤波和隔离后的开关量输出信号进行输出保护，并输出最终经过保护、滤波和隔离后的开关量信号。
6.所述的第一输出隔离电路包括隔离光耦、限流电阻和滤波电容；隔离光耦的输入端正极通过串接的限流电阻连接电源端，隔离光耦的输入端负极连接控制器的输出引脚；隔离光耦的输出端正极为第一输出隔离电路的输出端，隔离光耦的输出端负极接地；滤波电容并接在隔离光耦的输出端正极和输出端负极之间，用于隔离光耦的输出信号的滤波。
7.所述的第二输出隔离电路包括隔离继电器和单向保护二极管；隔离继电器控制端的正极连接电源信号，隔离继电器控制端的负极连接第一输出隔离电路的输出端；隔离继
电器控制端的正极和隔离继电器控制端的负极之间并接单向保护二极管，且单向保护二极管的阴极连接电源信号；隔离继电器触点端的第一公共端和第二公共端短接后，作为第二输出隔离电路的输出端一端；隔离继电器触点端的第一常开节点的活动端和第二常开节点的活动端短接后，作为第二输出隔离电路的输出端另一端。
8.所述的输出滤波电路包括输出第一滤波电容、输出第二滤波电容、输出第一滤波电感和输出第二滤波电感；第二输出隔离电路的输出端一端串接输出第一滤波电感后，作为输出滤波电路的输出端一端；第二输出隔离电路的输出端另一端串接输出第二滤波电感后，作为输出滤波电路的输出端另一端；输出第一滤波电感和输出第二滤波电感均用于线路信号的滤波；输出第一滤波电容和输出第二滤波电容并接在第二输出隔离电路的输出端之间，用于滤波。
9.所述的输出保护电路包括tvs管；tvs管的两端为最终的输出保护电路的输出端；tvs管的两端并接在输出滤波电路的输出端之间，用于对输出保护电路的两个输出端进行保护。
10.本实用新型提供的这种配电自动化综合测试仪的开关量输出电路，通过两路隔离电路和滤波电路、保护电路的设计，不仅实现了配电自动化综合测试仪的开关量输出，而且保证了电路电气隔离和信号滤波；因此本实用新型的可靠性高，抗干扰性好且简单方便。
附图说明
11.图1为本实用新型的功能模块示意图。
12.图2为本实用新型的电路原理示意图。
具体实施方式
13.如图1所示为本实用新型的功能模块示意图：本实用新型提供的这种配电自动化综合测试仪的开关量输出电路，包括第一输出隔离电路、第二输出隔离电路、输出滤波电路和输出保护电路；第一输出隔离电路、第二输出隔离电路、输出滤波电路和输出保护电路依次串接；控制器的输出引脚连接第一输出隔离电路的输入端；输出保护电路的输出端为开关量输出端；第一输出隔离电路用于对控制器输出的开关量进行第一次隔离，并将隔离后的开关量信号输出到第二输出隔离电路；第二输出隔离电路用于对控制器输出的开关量进行第二次隔离，并将隔离后的开关量信号输出到输出滤波电路；输出滤波电路用于对隔离后的开关量输出信号进行滤波，并将滤波后的开关量信号输出到输出保护电路；输出保护电路用于对滤波和隔离后的开关量输出信号进行输出保护，并输出最终经过保护、滤波和隔离后的开关量信号。
14.如图2所示为本实用新型的电路原理示意图：具体实施时，第一输出隔离电路包括隔离光耦u1、限流电阻r1和滤波电容c1；隔离光耦的输入端正极(1脚)通过串接的限流电阻连接电源端vcc，隔离光耦的输入端负极(2脚)连接控制器(图中为微处理器)的输出引脚；隔离光耦的输出端正极(4脚)为第一输出隔离电路的输出端，隔离光耦的输出端负极(3脚)接地；滤波电容并接在隔离光耦的输出端正极和输出端负极之间，用于隔离光耦的输出信号的滤波。
15.第二输出隔离电路包括隔离继电器rl1和单向保护二极管d1；隔离继电器控制端
的正极(1脚)连接电源信号vdd，隔离继电器控制端的负极(8脚)连接第一输出隔离电路的输出端；隔离继电器控制端的正极和隔离继电器控制端的负极之间并接单向保护二极管，且单向保护二极管的阴极连接电源信号；图中所示的继电器的触点端包括了6个引脚，分别为2脚、3脚、4脚、5脚、6脚和7脚，其中2脚和3脚为第一对常闭引脚，3脚和4脚为第一对常开引脚，7脚和6脚为第二对常闭引脚，6脚和5脚为第二对常开引脚；若继电器的控制端(1脚和8脚之间)不通电，则2脚和3脚闭合，3脚和4脚断开，6脚和7脚闭合，6脚和5脚断开；若继电器的控制端(1脚和8脚之间)通电，则2脚和3脚断开，3脚和4脚闭合，7脚和6脚断开，6脚和5脚闭合；因此，本实用新型中将3脚称为继电器触点端的第一公共端，6脚称为继电器触点端的第二公共端，4脚称为继电器触点端的第一常开节点的活动端，5脚称为继电器触点端的第二常开节点的活动端；隔离继电器触点端的第一公共端3脚和第二公共端6脚短接后，作为第二输出隔离电路的输出端一端；隔离继电器触点端的第一常开节点的活动端4脚和第二常开节点的活动端5脚短接后，作为第二输出隔离电路的输出端另一端。
16.输出滤波电路包括输出第一滤波电容c2、输出第二滤波电容e1(电容e1为y电容)、输出第一滤波电感l1和输出第二滤波电感l2；第二输出隔离电路的输出端一端串接输出第一滤波电感后，作为输出滤波电路的输出端一端；第二输出隔离电路的输出端另一端串接输出第二滤波电感后，作为输出滤波电路的输出端另一端；输出第一滤波电感和输出第二滤波电感均用于线路信号的滤波；输出第一滤波电容和输出第二滤波电容并接在第二输出隔离电路的输出端之间，用于滤波。
17.输出保护电路包括tvs管(图中标示tvs)；tvs管的两端为最终的输出保护电路的输出端；tvs管的两端并接在输出滤波电路的输出端之间，用于对输出保护电路的两个输出端进行保护。
18.本实用新型电路的工作过程如下：
19.当微处理器输出高电平时，此时隔离光耦u1的输入端不通电，隔离光耦u1的输出端断开；此时隔离继电器的rl1的控制端也不通电，此时隔离继电器rl1的触点端的电路状态如图1所示；此时接线端子a通过电感l1滤波后连接隔离继电器的3脚和6脚，接线端子b通过电感l2滤波后连接隔离继电器的4脚和5脚，接线端子a和接线端子b不连接；
20.当微处理器输出低电平时，此时隔离光耦u1的输入端通电，隔离光耦u1的输出端闭合；此时隔离继电器的rl1的控制端通电，此时隔离继电器rl1的触点端的电路状态变化为：2脚和3脚断开，3脚和4脚连接，7脚和6脚断开，6脚和5脚连接；此时接线端子a通过电感l1滤波后连接隔离继电器的3脚和6脚，接线端子b通过电感l2滤波后连接隔离继电器的4脚和5脚，接线端子a和接线端子b连接。
21.正是通过上述的电路工作过程，实现了微处理器输出一个开关量，使得接线端子a和接线端子b连接并断开一次。
22.本实用新型提供的这种电路，通过隔离光耦和隔离继电器实现了微处理器(控制器)输出的开关量的隔离输出，而且还通过电感、电容实现了信号的滤波，通过tvs管实现了信号的保护；而且隔离继电器还保证了电路具有一定的带负载能力。因此本实用新型电路的抗干扰能力强，能防止在电磁环境下开出电路的误动作；而且电路器件也是常用器件，因此电路相对简单、可靠且方便。