一种抗干扰开关量输入电路的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及一种抗干扰开关量输入电路，包括干扰脉冲吸收模块、残余脉冲抑制模块、分压滤波模块和光耦隔离传输模块，干扰脉冲吸收模块、残余脉冲抑制模块、分压滤波模块和光耦隔离传输模块依次连接。本发明具有抗干扰脉冲能力强、电路结构简单、不需要软件针对干扰脉冲方面做额外处理等优点，可以有效地消除干扰脉冲对开关量输入采集回路的影响。
【专利说明】一种抗干扰开关量输入电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种抗干扰开关量输入电路，属于电力系统继电保护领域。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的发展，电力自动化装置的应用日益广泛。在电力装置中，开关量采集的应用非常普遍。对于微机保护装置来说，开关量的检测是非常重要的，开关量检测是指微处理器通过检测电路获得微机保护装置所在开关柜内一次设备的分合状态，以及高温瓦斯等变压器、电动机设备的异常状态。因此开关量的特点是二值信息，即开或合，O或1，并最终转换成微处理器1引脚可读取的高低电平输入量。
[0003]目前一般的开关量输入电路采用电阻分压、电容滤波、光电隔离的方式。但是在远距离开关量检测时就存在问题:配电系统中存在一些直接作用于信号出口和跳闸的开关量，比如一次配电变压器设备的温度、瓦斯等非电量传感器输出的节点，这些节点分布在变压器本体中，与配电柜距离较远(可达几百米)，且电磁环境恶劣，由于分布电容的存在、控制电缆串扰的存在、驱动电源电压尤其是使用交流驱动电源的时候存在交流混入的影响等因素，某条传输线电缆没有开关量信号时传输电缆起到一个天线的作用，周围其他电缆中的开关量信号或环境中的其他干扰因素会对此电缆会通过分布电容耦合感应到临近回路的开关量检测输入端，产生可达几十伏到上百伏的感应电压，驱动光耦电路产生串扰脉冲信号，当干扰达到一定强度时，采集回路会将串扰脉冲误认为开关量信号，造成开关量的判断错误。同时这些节点一旦动作，就要启动微机保护中的非电量保护元件，实现跳闸。因此远距离开关量检测要求可靠性高，否则容易引起误动。
[0004]为了解决上述问题，现有如下几种做法:
[0005]增加延时去抖确认功能，躲开干扰的那段时间。中国专利文献CN203056577是将中国专利文献CN202586326中的单极性光耦改成了双极性光耦，满足了适用于交流开入的需求，并未完全解决长距离布线引起通道间干扰的问题。真正的去抖方式归结为软件去抖，软件程序中使用定时扫描光耦和微处理器的连接引脚，当检测到低电平，微控制器开始计时，当计时到若干时间以后再次检测到微控制器相应管脚为低电平则认为开入有效，否则认为是干扰信号。很明显的这个延迟时间直接影响了开入信号量的响应时间。
[0006]提高开关量采集回路的驱动电流门槛，躲过干扰的电流；或提高开关量采集回路的驱动电压门槛，躲过干扰电压。例如中国专利文献CN101436343A中增加稳压管来设置输入电压门槛的方式，只能滤除输入门槛以下的干扰量；而对于接近或超过正常输入电压的干扰量没有任何效果。
[0007]将干接点换成转换接点，没有信号时将开关量采集回路正向输入端与DC-通过常闭接点连接。中国专利文献CN102809680中，使用此方案需在每条开关量传输回路中增加一条传输DC-信号的电缆，不但增加成本，尤其是长距离布线的时候成本增加效应更明显；并且当采集回路正端与开关量DC-相连，由于长距离的布线，以及线与线之间耦合电容的存在，采集回路两端电位并不能保证受到干扰脉冲的时候一直保持相等，还是会产生电压，从而造成误判断。
[0008]综述以上做法都有局限性，都不能从根本上解决干扰问题。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种抗干扰开关量输入电路，用以解决现有技术中开入量隔离电路不能有效避免或消除DC220V侧由于长距离传输和其他电力线并行铺设产生大量干扰的问题。
[0010]为实现上述目的，本发明的方案包括一种抗干扰开关量输入电路，该输入电路包括干扰脉冲吸收模块、残余脉冲抑制模块、分压滤波模块和光耦隔离传输模块，干扰脉冲吸收模块、残余脉冲抑制模块、分压滤波模块和光耦隔离传输模块依次连接。
[0011]分压滤波模块和光稱隔离传输模块之间还设置有一个防反向保护模块。
[0012]干扰脉冲吸收模块连接在两条传输线路之间，干扰脉冲吸收模块为电阻R1、二极管D1、电容Cl的串联电路，电阻R2至少与电容Cl并联。
[0013]残余脉冲抑制模块包括两个铁氧体磁珠，铁氧体磁珠分别设置在两条传输线路上。
[0014]本发明采用干扰脉冲吸收模块，通过该模块能够对干扰脉冲进行可靠的吸收，另夕卜，通过后续的一系列模块对传输的开关量进行再处理，有效保证了正常开关量信号的传输的可靠性。
[0015]本发明具有抗干扰脉冲能力强、电路结构简单、不需要软件针对干扰脉冲方面做额外处理等优点，可以有效地消除干扰脉冲对开关量输入采集回路的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明系统框图；
[0017]图2是干扰脉冲吸收模块的实施方式一结构示意图；
[0018]图3是干扰脉冲吸收模块的实施方式二结构示意图；
[0019]图4是干扰脉冲吸收模块的实施方式三结构示意图；
[0020]图5是分压滤波模块的实施方式结构示意图；
[0021]图6是本发明整体电路图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0023]一种抗干扰开关量输入电路，包括干扰脉冲吸收模块、残余脉冲抑制模块、分压滤波模块和光稱隔离传输模块；干扰脉冲吸收模块、残余脉冲抑制模块、分压滤波模块和光率禹隔离传输模块依次连接。
[0024]基于以上技术方案，结合附图，给出以下一个【具体实施方式】。
[0025]如图1所示，本发明提供的抗干扰开关量输入电路包括依次连接的干扰脉冲吸收模块、残余脉冲抑制模块，分压滤波模块、防反向保护模块和光耦隔离传输模块。
[0026]干扰脉冲吸收模块包括2个电阻、I个二极管和I个电容，残余脉冲抑制模块包括2个铁氧体磁珠，分压滤波模块包括3个电阻和I个电容，防反向保护模块包括I个二极管，光率禹隔离传输模块包括I个光率禹。
[0027]如图2所示的干扰脉冲吸收模块实施方式一中，电阻R1、二极管D1、电容Cl依次串联，电容Cl两端并联电阻R2，电阻Rl端连接传输电路上的KR端，电容Cl端连接传输电路上的KR-COM端。
[0028]如图3所示的干扰脉冲吸收模块实施方式二中，二极管D1、电阻R1、电容Cl依次串联，电容Cl两端并联电阻R2，二极管Dl的正极连接传输电路上的KR端，电容Cl端连接传输电路上的KR-COM端。
[0029]如图4所示的干扰脉冲吸收模块实施方式三中，二极管D1、电阻R1、电容Cl依次串联，电阻Rl与电容Cl的串联支路两端并联电阻R2，二极管Dl的正极连接传输电路上的KR端，电容Cl端连接传输电路上的KR-COM端。
[0030]该干扰脉冲吸收模块的吸收干扰的能力由Rl、D1、Cl、R2的参数决定。
[0031]如图5所不的分压滤波模块实施方式中，电阻R3的一端为分压滤波模块的I号输入端点，电阻R3的另一端与电阻R5的一端以及电容C2的一端连接，作为分压滤波模块的3号输出端点，电阻R5的另一端以及电容C2的另一端与电阻R4的一端相连接，作为分压滤波模块的4号输出端点，电阻R4的另一端为分压滤波模块的2号输入端点。
[0032]本发明具体电路图如图6所示，干扰脉冲吸收模块连接在传输电路的KR端和KR-COM端之间，同时KR端和KR-COM端分别连接至残余脉冲抑制模块内部的铁氧体磁珠LI和L2的一端,铁氧体磁珠LI的另一端连接分压滤波模块的I号输入端点，L2的另一端连接分压滤波模块的2号输入端点，分压滤波模块的3、4号输出端点之间连接防反向保护模块中的二极管D2,同时连接光电稱合传输模块的光电稱合器OPl内部发光二极管的两端，光电耦合器OPl的光敏三极管的两端连接用户微控制器的检测电路。
[0033]该抗干扰开关量输入电路主要针对干扰脉冲没有连续的强驱动源(与正常开入的驱动源相比)，并且为簇状出现的特征设计。当该抗干扰开关量输入电路受到浪涌电压或工频干扰信号干扰时，干扰脉冲进入到干扰脉冲吸收模块，干扰脉冲将以电荷的方式通过电阻R1、二极管Dl向电容器Cl充电；当第一簇干扰脉冲信号消失后，电容器Cl通过电阻器R2进行放电，为下一次吸收干扰脉冲做准备。当正常开入信号施加到抗干扰的开关量输入电路时，由于信号源功率较强(相对于干扰源来说)，能够把干扰脉冲吸收模块内部的电容Cl充满，开入信号通过残余脉冲抑制模块对残余的干扰脉冲进行处理后，经过分压滤波模块的分压滤波，最终在光电耦合传输模块的光电耦合器OPl中，经过光电耦合后，将正常的开入信号传送至微处理器的输入管脚。防反向保护模块是在外部电路导致光电耦合器内部发光二极管端产生反向电压的时候起保护光电耦合器内部发光二极管的作用。
[0034]本实施方式中:
[0035]铁氧体磁珠L1、L2的最大工作电流为500毫安，在环境温度20摄氏度和频率I吉赫兹下的等效阻抗值为600欧姆。
[0036]电阻Rl的阻值为I千欧，功率为2瓦。
[0037]电阻R2的阻值为100千欧，功率为2瓦。
[0038]电阻R3和R4的阻值为68千欧，功率为2瓦。
[0039]电阻R5的阻值为I千欧，功率为0.5瓦。
[0040]电容Cl的额定电压为交流630伏，额定容值为470纳法。
[0041]电容C2的额定电压为交流50伏，额定容值为100纳法。
[0042]二极管Dl的型号为GP02-40。
[0043]二极管D2的型号为1N4007。
[0044]光耦OPl的型号为TLP185GB.
[0045]以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种抗干扰开关量输入电路，其特征在于，所述输入电路包括干扰脉冲吸收模块、残余脉冲抑制模块、分压滤波模块和光耦隔离传输模块，所述干扰脉冲吸收模块、残余脉冲抑制模块、分压滤波模块和光耦隔离传输模块依次连接。
2.根据权利要求1所述的抗干扰开关量输入电路，其特征在于，所述分压滤波模块和光耦隔离传输模块之间还设置有一个防反向保护模块。
3.根据权利要求1或2所述的抗干扰开关量输入电路，其特征在于，所述干扰脉冲吸收模块连接在两条传输线路之间，干扰脉冲吸收模块为电阻R1、二极管D1、电容Cl的串联电路，电阻R2至少与电容Cl并联。
4.根据权利要求1或2所述的抗干扰开关量输入电路，其特征在于，所述残余脉冲抑制模块包括两个铁氧体磁珠，所述铁氧体磁珠分别设置在两条传输线路上。
【文档编号】H03K19/14GK104467811SQ201410603339
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】曹昆, 贺渊明, 王全海, 王彩凤, 郭震, 宋一丁 申请人:许继电气股份有限公司, 许昌许继软件技术有限公司