专利名称：智能漏电保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于漏电保护装置，特别是660伏的漏电保护器。
已有的660伏漏电保护器还没有多路集中控制式，而且性能价格比低，保护器故障后无指示，因此，有必要提供一种结构简单，体积小，性能可靠、集中控制的漏电保护器。
本实用新型的目的是提供一种660伏智能漏电保护器，它多级、多路集中控制，允许的漏电电流大小可调。可对动作时间设定，保护器灵活、可靠，体积小，容易施工，维护方便，性能价格比高。
本实用新型结合如下附图作详细说明
图1智能漏电保护器原理框图图2信号放大电路、判断回路电路图图3时间设置电路图图4时间显示电路图图5执行回路电路图图6软件主程序框图图7按键中断程序框图图8掉电保护电路图图9保护器前面板示意图图1中，电流互感器感应的漏电信号经差动放大器去掉共模干扰、放大，输入有源低通放大器去掉高频干扰，再输入放大器放大，放大后信号输入比较器，当信号大于比较电压，表示有故障，在比较器与单片机之间接有接口电路，接口电路可接多路经放大、比较的漏电信号，由单片机控制电子开关来控制接口电路向单片机输出信号，单片机还接收时间设置电路的时间约定，约定时间从时间显示电路上显示，单片机输出接一缓冲器，它增强单片机驱动能力，缓冲器输出接暂存器，暂存器输出接驱动器，驱动器接继电器，与缓冲器相接的另外暂存器也接有驱动器，驱动器输出接发光二极管，当单片机判断某路或某几路有故障时，暂存器信号输入驱动器，将继电器吸合，同时，另一暂存器也输出该路信号至驱动器，使与驱动器相接的发光二极管发光。
图2中，画出一路漏电信号放大电路，其他路相同，信号放大电路中，IC1、电阻R1、R2、R3、R4组成差动放大器，R1、R2分别与电流传感器输出端A、B相接，漏电信号经差动器去掉共模干扰、放大后，输入有源低通放大器，它由电阻R5、R6、R7、R8，电容C1、C2、C3，IC2组成，该回路去掉高频干扰信号，输入由R9、R10、R11，IC3组成的放大器，R11为反馈电位器，用于调节放大倍率，调节放大倍率可实现故障信号大小的设定，放大器输出接由C4、R12，IR4组成的比较器，比较电压由电位器R26调节，C4是隔直电容。(上述IC1、IC2、IC3、IC4采用运算放大器LM324)，经比较后，为匹配起见，通过电阻R13、二极管D1输入接口电路IC5，IC5采用74LS244，可接8条回路，同样，IC6也采用74LS244，可接另外8条回路，IC5、IC6的输出接入单片机(8031)的数据总线D端口管脚32～39，接口电路IC5、IC6与单片机数据总线间接有电子开关U1、U2，采用正或门电路，U1、U2的二个输入端中均有一输入端与单片机的管脚17相接，另一输入端分别与单片机的管脚27、28相接，U1、U2的输出端与接口电路IC5、IC6的控制端1、19相接，单片机输出的控制信号可通过电子开关U1、U2控制接口电路的输出，实现信号依次输入单片机。图中，单片机(8031)与暂存器IC7(采用74LS373)及EPROM芯片(采用2764)的连接系单片机的基本接法。单片机数据总线与缓冲器IC8(74LS244)的输入相接，缓冲器可增强单片机的驱动能力。
图3中，有四条按键回路，它们是(－)按键、(＋)按键、确认键、设置键，每一条按键回路均是在电阻组成的分压器上并接电容，电容两端并一按键，它们一端接地，另一端接入具有防抖动功能的施密特反相器，其输出端分别与单片机的7、12，15、14管脚相接，反相器的输出端还接在正或门U13或U14的输入端，其中(－)按键与(＋)按键为一组，即反相器U9，反相器U10的输出端分别接入正或门U13中，U13输出与负或门电路U15的输入端相连，同样，确认键、设置键回路中正或门U14的输出与U15的另一端相连，U15的输出端与单片机的管脚13相接。
时间设置按键的操作按设置键，每路工作指示灯顺序点亮，某一路指示灯亮，这一路的时间可按(＋)键，以增加设定时间，也可按(－)键，减少设定时间，时间设定后，按确认键确认。
时间的设定值以时间显示电路的数码管表示(见图4)，图中，单片机的管脚1、2、3、4与IC20，IC21(MC4511芯片)的输入管脚6、2、1、7相接，其中一个芯片的控制端5与单片机的管脚6相接，另一个芯片的控制端与单片机管脚5相接，V为数码管。由单片机管脚1、2、3、4输出的信号，IC20、IC21的管脚6、2、1、7均收到，根据单片机的管脚5、6上的信号，打开某一芯片，经译码后，驱动数码管显示时间。
图5中，缓冲器IC8的输出端接暂存器IC9、IC10和IC17、IC18的输入，在两组暂存器输出端分别接IC11、IC12、IC13和IC16、IC17、IC18，其中，IC11、IC12、IC13的输出端串接电阻R，发光二极管W，共有16路，驱动器IC16、IC17、IC18的输出端接继电器线圈L，线圈二端并连二极管D，当单片机发现某路或某几路故障时，而故障的时间达到予定值后，就将故障信号由缓冲器输给暂存器，这时所有暂存器都收到了信号，由于四个暂存器IC9、IC10、IC14、IC15的打入端11分别与电子开关U4、U6、U3、U5(负或门)的输出端相接，每个开关的二个输入端均有一端与单片机的管脚16相接，而另一输入端分别与单片机的管脚25、27、28、26相接，可以根据单片机的控制信号控制开关，决定信号由谁接收，这些信号暂存在暂存器内并同时向驱动器输出，由驱动器驱动对应于某一路故障的发光二极管发光，由于IC9与IC14，IC10与IC15对应，所以与发光二极管那一路相对应的继电器也同时动作，起到控制作用(IC9、IC10、IC14、IC15采用74LS273，IC11、IC12、IC13、IC16、IC17、IC18均采用74LS07)。有保护动作时，相应的指示灯亮，相应的继电器吸合，在需要恢复到原始状态时，可按设置键，使该路灯被指定后，再按确认键即可。
在图5中，IC11的输入端1与单片机的管脚7相接，IC11输出串一电阻Rx、指示灯X，指示灯指示主机运行状态，当主机工作不正常时，指示灯熄灭或常亮。
图5中有一清零回路，它由电阻R25、电容C14，反相器U8、U7组成，在R25，C14的回路上并一反相器U8，U8输出端串接反相器U7，U7的输出端与四个暂存器的清零管脚1相接，在开机的瞬间，C14等于直通，U8的输入被接地，其输出就为高，再经U7反相，它的输出就为低，将暂存器清零。开机瞬间过后，C14等于开路，U8的输入经电阻R25接到电源，其输出就为低，再经U7反相其输出为高，清零信号去掉。
图6中，本机开始，系统清零，检测各路，第1路中有故障否？若无故障，清时间计数器。有故障，如未到予定时间，则时间计数＋1，若到予定时间即输出故障信号。系统进行第2路检测，依次进行。
图8中，它包括IC19、R24、C13、可调电位器R23，IC19(555)为时基电路，时基电路的6、7管脚，并接在R24、C13的回路上，当开机时，555的管脚3输出一个高脉冲，给单片机(8031)的管脚9，清零8031，另外，IC19的电源端与电池E相接，触发端接电位器R23，机器有电时，电源经稳压供电给IC19，同时给6伏电池E充电，当电源关闭，电位器R23上无电压，电池的电压由555的管脚3输出，送至单片机的管脚9，从而使单片机内当前的数据不被破坏。
图9所表示为本保护器的面板布置①电源开关；②主机正常工作指示；③各路工作指示；④时间显示；⑤工作电压指示；⑥时间增加按键；⑦时间减少按键；⑧确认键；⑨设置键。本保护器的后面板安排有接线端子。
上述各图及说明中，所用单片机的管脚号与单片机的端口的对应关系是管脚1～8为P1端口的0～7；管脚21～28为P2端口的0～7；管脚10～17为P3端口的0～7；管脚32～39为数据总线D。如使用其他型号单片机可根据对应的端口功能去对应管脚。
本实用新型优点可用于多级多路集中控制，而且各路漏电电流以及故障时间可以调节，保护器结构紧凑，性能可靠，体积小，性能价格比高，便于集中控制，现代化管理。
本保护器取名为DLLJ－660智能保护器。
权利要求1.一种智能漏电保护器，其特征在于它包括壳体、电源、信号放大电路、时间设置电路、时间显示电路、判断回路、执行回路、主机正常工作指示电路，所述的信号放大电路包括电流互感器、差动放大器、有源低通放大器、放大器、比较器，电流互感器感应的漏电信号从A、B两端输入差动放大器，差动放大器输出接有源低通放大器，去掉高频干扰信号，再接放大器，放大器输出端接一反馈电位器R11、用于调节放大倍率，放大器输出接比较器，比较电压由输入端的电位器R26调节，比较器输出接接口电路IC5、IC6；所述的判断回路包括接口电路IC5、IC6、单片机、电子开关；接口电路的输出接单片机的数据总线D，接口电路与单片机间接电子开关U1、U2，U1、U2的二个输入端中均有一输入端与单片机P3端口的7相接，另一输入端分别与单片机的P2端口的6、7相接，U1、U2的输出端与接口电路IC5、IC6的控制端相接，单片机输出的控制信号通过电子开关U1、U2控制接口电路的输出，实现信号依次输入单片机，所述的单片机的P8端口上还接一时间设置电路，它包括四条相同的按键回路，即(+)按键、(-)按键、确认键、设置键，每一条按键回路均是在电阻组成的分压器上并接电容，电容两端并一按键，它们一端接地，另一端接入具有防抖动功能的施密特反相器，其输出端与单片机的P3端口中的一个管脚相接、反相器的输出还接在正或门U13或U14的输入端，其中(-)按键与(+)按键为一组，即反相器U9、反相器U10的输出端分别接入正或门U13中，U13输出与负或门电路U15的输入端相连，同样，确认键、设置键回路中正或门U14输出与U15的另一端相连，U15的输出端与单片机P3端口的3相接；所述的时间显示电路，它包括IC20、IC21芯片，与芯片输出相接的数码管，IC20、IC21的输入管脚6、2、1、7与单片机的管脚1、2、IC20、IC21的输入管脚6、2、1、7与单片机的管脚1、2、3、4相接，其中IC20的控制端与单片机管脚5相接，IC21的控制端5与单片机的管脚6相接；所述的执行回路包括单片机、与单片机数据总线相接的缓冲器IC8，缓冲器输出接暂存器IC9、IC10、IC14、IC15、IC9、IC10暂存器接驱动器，驱动器接继电器线圈IC14、IC15暂存器接驱动器，驱动器接发光二极管，暂存器与电子开关U3、U4、U5、U6的输出端相接，每个电子开关的二个输入端均有一端与单片机的P3端口的6相接，另一输入端分别与单片机的P2端口的7、4、5、6相接，根据单片机的控制信号，控制输出信号由谁接收；暂存器的另一控制端接清零回路，该回路由电阻R25、电容C14反相器U8、U7组成，在R25、C14回路上并一反相器U8、U8的输出端串接反相器U7、U7输出端接暂存器的清零端；所述的主机正常工作指示电路是单片机P1端口的7与驱动器IC11的输入端相接，驱动器输出串一电阻RX，指示灯X，指示灯指示主机运行状态。
2.按权利要求1所述的智能漏电保护器，其特征在于所述的电源回路还包括掉电保护电路，它包括IC19、R23、R24、C13，IC19为时基电路，它并接在R24。C13回路上，IC19的输出端3接单片机管脚9，IC19的电源端与电池E相接，触发端接电位器R23。
专利摘要一种智能漏电保护器，它包括壳体、电源、信号放大电路、时间设置电路、判断回路、执行回路等。故障信号进入放大电路，再送入判断回路，经回路中单片机检测、判断、延时处理，将达到规定时间的故障信号送至执行回路，单片机还控制时间设置电路的时间约定和时间显示，执行回路包括缓冲器、暂存器、驱动器、继电器，接到信号后继电器动作。保护器可多级多路集中控制，漏电电流、延时时间可调，灵活、可靠、体积小，容易施工，维护方便，性能价格比高。
文档编号H02H3/26GK2092825SQ9120973
公开日1992年1月8日 申请日期1991年6月12日 优先权日1991年6月12日
发明者王代潮, 顾文, 冯学理 申请人:王代潮