[实用新型]基于单片机实现直流系统的自动调压装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型属于一种自动控制技术，具体涉及一种自动调压技术。

(二)技术背景

在电力系统中，人们所需的直流电源，都是由直流电源系统提供的，而直流电源系统的 输出是由合闸母线和控制母线两部分组成。合闸母线的电压即为充电机输出电压值，其输出 电压要高于控制母线电压，要满足控制母线能正常地给电力系统的继电保护装置及信号回路 等供电。必须把合闸母线电压降至一定范围，形成控制母线。

(三)发明目的

本实用新型的目的在于提供一种性能可靠，价格低廉的基于单片机实现直流系统的自动 调压装置。

本实用新型的目的是这样实现的：它是由四部分构成：单片机部分，采集部分、控制部 分和调压硅链部分，采集部分、控制部分分别连接单片机部分，调压硅链部分连接控制部分， 单片机部分是由单片机77E58为核心，包括驱动网络、光耦隔离、控制出口和采集入口，控 制出口和采集入口连接光耦隔离，光耦隔离通过驱动网络连接单片机77E58，单片机部分， 采集部分、控制部分分别连接供电电源。

本实用新型还有这样一些技术特征：

1、所述的控制部分包括相互连接的继电器和大功率驱动三极管，继电器连接调压硅链部 分，大功率驱动三极管连接单片机；

2、所述的采集部分由直流电压变送器、运算放大器和AD转换芯片组成，供电电源连接 直流电压变送器，直流电压变送器连接运算放大器，运算放大器连接AD转换芯片，AD转 换芯片连接单片机；

3、所述的调压硅链部分包括硅链二极管组，硅链二极管组连接继电器。

本实用新型属于一种自动控制技术，具体的说就是在电力系统中，为满足电力系统的继 电保护装置及信号回路等设备的正常供电。本实用新型给出的自动调压装置的设计方案经过 实践检验，其性能可靠，且价格低廉，自投入市场以来，深受用户好评，具有广阔的市场前 景。

(四)附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型单片机原理图；

图4为调压硅链部分的调压示意图；

图5为控制部分的原理示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明：

本实施例的原理框图如图1和图2所示。

1、单片机部分的组成：

单片机部分是由单片机77E58为核心，通过采集入口进行采集电池组电压、电流，合母 电压、电流和控母电压、电流。把采集到的合母电压和继电保护装置及信号回路所需电压值 比较，进行精确的运算和严谨的控制规律，由单片机对应的P0口输出高低电平，R2、R3、 R4、R5、R6为上拉电阻，有效的保证了P0口输出高低电平，经过同向驱动器7407使信号 加强，在经过光耦隔离发出控制信号。使相应的继电器闭合或断开。来满足继电保护装置及 信号回路所需控母电压值。

单片机原理图如图3所示。

2、采集部分

是由直流电压变送器，运算放大器，AD转换芯片组成。首先将直流电0～300VDC的合 母电压和控母电压经由直流电压变送器，输出0～5VDC的直流电压，经过运算放大器把模拟 量做放大处理，再由12位高精度AD转换芯片TLC2543把采集到0～5VDC的模拟量转换为 数字量。送给单片机，进行内部程序运算处理。

3、控制部分

为保证可靠性，调压装置分为手动和自动两种控制方式。在这里手动控制方式是应用万 能转换开关来实现的，强制调节硅链的投入与退出。当自动控制失灵的时候启用手动控制， 否则手动控制的手柄挡位应该在图4的-30°位置。30°、60°、90°、120°、150°分别控制硅链 二极管组D1-D5图5的接入和切出。这种方式可以增加产品的可靠性。

自动控制是将采集到的+HM(合闸母线)电压与所需+KM(控制母线)电压固定值范围 相比较，使单片机P0口输出相应的高低点平，通过光耦隔离(保护信号的有效性)，再将控 制信号送入图5的Q1-Q5中，Q1-Q5是大功率驱动三极管2SC2383，它Ic电流可以达到1A。 这样可以有效地保证驱动后级的继电器，这个继电器的触点可以通过0-40A的电流。通过继 电器的触点的分合，来控制硅链二极管组D1-D5的接入和切出。使得+KM电压值达到继电 保护装置及信号回路所需用电。达到理想的供电方案。