智能電容器控制電路的方法

　　本實(shí)用新型屬于低壓無(wú)功補償技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種智能電容器的控制電路。

　　背景技術(shù)：

　　智能電容器是一種集成現代測控、電力電子、網(wǎng)絡(luò )通訊、自動(dòng)化控制、電力電容器等先進(jìn)技術(shù)為一體的智能無(wú)功補償裝置。目前，市場(chǎng)上的智能電容器，它包括殼體及設在殼體內的內部組件，所述內部組件包括電容器、智能測控模塊、復合開(kāi)關(guān)、線(xiàn)路保護模塊及人機界面模塊。這種智能電容器，能實(shí)現參數檢測、自動(dòng)控制或手動(dòng)控制的過(guò)零投切、智能保護、人機對話(huà)等多項功能。

　　上述的復合開(kāi)關(guān)一般由繼電器和相應的驅動(dòng)電路構成，也可稱(chēng)為繼電器投切電路，主要用于在市電的電壓壓過(guò)零瞬間，通過(guò)驅動(dòng)電路來(lái)控制繼電器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)吸合，以將電容器投入到電網(wǎng)。然而，目前市面上的智能電容器，其所采用的驅動(dòng)電路過(guò)于復雜，導致電路板的集成面積過(guò)大，導致智能電容器的內部空間過(guò)于緊湊，一方面徒然地增加了制造成本，另一方面，也不利于散熱。

　　技術(shù)實(shí)現要素：

　　針對現有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能電容器的控制電路，具有電路結構簡(jiǎn)單合理、成本低等特點(diǎn)。

　　為實(shí)現上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：

　　一種智能電容器的控制電路，包括電流檢測電路、電壓檢測電路、電壓過(guò)零檢測電路、電流過(guò)零檢測電路、繼電器投切電路、MCU控制電路；所述繼電器投切電路包括磁保持繼電器、第一NPN三極管、第二NPN三極管、第一電阻以及第二電阻；其中，所述磁保持繼電器的線(xiàn)圈上設置有抽頭，所述抽頭耦接至12V直流電壓；所述第一NPN三極管的集電極耦接至磁保持繼電器的線(xiàn)圈的高端，發(fā)射極接地，基極與第一電阻串聯(lián)；所述第二NPN三極管的集電極耦接至磁保持繼電器的線(xiàn)圈的低端，發(fā)射極接地，基極與第二電阻串聯(lián)。

　　通過(guò)以上技術(shù)方案：MCU控制電路向第一NPN三極管的基極發(fā)出高電平驅動(dòng)信號，使第一NPN三極管導通，進(jìn)而磁保持繼電器的線(xiàn)圈的高端接地，此時(shí)12V直流電壓從磁保持繼電器的線(xiàn)圈的高端流出，磁保持繼電器作出吸合動(dòng)作；反之，當MCU控制電路向第二NPN三極管的基極發(fā)出高電平驅動(dòng)信號，使第二NPN三極管導通，進(jìn)而磁保持繼電器的線(xiàn)圈的低端接地，此時(shí)12V直流電壓從磁保持繼電器的線(xiàn)圈的低端流出，由線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)反轉，磁保持繼電器作出斷開(kāi)動(dòng)作。

　　優(yōu)選地，還包括繼電器檢測電路，所述繼電器檢測電路包括光耦合器，所述光耦合器的1腳耦接于磁保持繼電器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的一端，2腳耦接于磁保持繼電器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的另一端，3腳接地，4腳耦接通過(guò)第三電阻耦接于VCC電壓、通過(guò)第四電阻耦接于MCU控制電路。

　　通過(guò)以上技術(shù)方案：當磁保持繼電器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)吸合時(shí)，光耦合器的1、2腳導通，使得3、4腳也導通，進(jìn)而4腳輸出低電平信號至MCU控制電路；反之，當磁保持繼電器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，光耦合器的4腳輸出高電平信號至MCU控制電路；如此，MCU控制電路即可通過(guò)判斷光耦合器的4腳的電平高低，來(lái)判斷磁保持繼電器是否正常工作。

　　優(yōu)選地，所述光耦合器的1腳與磁保持繼電器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)串聯(lián)有若干限流電阻。

　　通過(guò)以上技術(shù)方案：通過(guò)設置若干限流電阻對光耦合器進(jìn)行保護。

　　優(yōu)選地，所述光耦合器的2腳與磁保持繼電器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)串聯(lián)有若干限流電阻。

　　通過(guò)以上技術(shù)方案：通過(guò)設置若干限流電阻對光耦合器進(jìn)行保護。

　　優(yōu)選地，還包括RS485通訊接口電路，所述RS485通訊接口電路與MCU控制電路耦接。

　　通過(guò)以上技術(shù)方案：MCU控制電路可與上位機進(jìn)行通訊，以能夠向上位機傳輸電網(wǎng)的狀態(tài)參數信息，例如電壓、電流、功率因數等。

　　優(yōu)選地，所述RS485通訊接口電路的輸入端耦接有ESD保護二極管。

　　通過(guò)以上技術(shù)方案：能夠防止產(chǎn)生的靜電對RS485接口電路的信號傳輸造成影響。

　　具體實(shí)施方式

　　下面結合實(shí)施例及附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不僅限于此。

　　參照圖1，一種智能電容器的控制電路，包括電流檢測電路300、電壓檢測電路100、電壓過(guò)零檢測電路200、繼電器投切電路600、繼電器檢測電路700、MCU控制電路以及RS485通訊接口電路500；其中，MCU控制電路通過(guò)RS485通訊接口電路500與上位機通訊連接。

　　其中，電壓檢測電路100、電壓過(guò)零檢測電路200如圖2所示，變壓器A15的一次側耦接于電網(wǎng)，二次側的一路耦接于由運算放大器U5D、U5C構成的整流電路，進(jìn)而變壓器A15的二次側的輸出電壓變?yōu)橹绷餍问降碾妷簷z測信號U_IN。變壓器A15的二次側的另一路耦接于由運算放大器U5A構成的比較電路，當電網(wǎng)的電壓由正半周過(guò)零到負半周時(shí)，運算放大器U5A的反相輸入端電壓高于同相輸入端，運算放大器U5A輸出高電平的過(guò)零檢測信號U0，當電網(wǎng)的電壓由負半周過(guò)零到正半周時(shí)，運算放大器U5A的反相輸入端電壓低于同相輸入端，運算放大器U5A輸出低電平的過(guò)零檢測信號U0。

　　電流檢測電路300、電流過(guò)零檢測電路400如圖3所示，其檢測原理與電壓檢測電路100、電壓過(guò)零檢測電路200的原理基本相同，因此不再贅述。

　　RS485通訊接口電路500如圖4所示，其輸入端耦接有ESD保護二極管（U16、U17），具有較強的抗靜電能力。

　　繼電器投切電路600如圖5所示，其包括磁保持繼電器K1、第一NPN三極管Q1、第二NPN三極管Q2、第一電阻R11以及第二電阻R12；其中，磁保持繼電器K1的線(xiàn)圈上設置有抽頭（圖中的引腳1），抽頭耦接至12V直流電壓；第一NPN三極管Q1的集電極耦接至磁保持繼電器K1的線(xiàn)圈的高端，發(fā)射極接地，基極與第一電阻R11串聯(lián)；第二NPN三極管Q2的集電極耦接至磁保持繼電器K1的線(xiàn)圈的低端，發(fā)射極接地，基極與第二電阻R12串聯(lián)。

　　參照圖5，繼電器檢測電路700包括光耦合器G1，光耦合器的1腳通過(guò)若干限流電阻（R85、R88、R91、R94）耦接于磁保持繼電器K1的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的一端，2腳通過(guò)若干限流電阻（R87、R89、R92、R95）耦接于磁保持繼電器K1的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的另一端，3腳接地，4腳耦接通過(guò)第三電阻R1113耦接于VCC電壓、通過(guò)第四電阻R1114耦接于MCU控制電路。