CN203813405U - 一种新型高可靠性楼道感应灯用防窃电小型断路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种新型高可靠性楼道感应灯用防窃电小型断路器。包括电流取样电路、动作电路以及单片机，电流取样电路采样端与动作电路连接，电流取样电路的输出端与单片机的输入端连接，单片机的输出端与动作电路连接，电流取样电路的输入端与单片机的输入引脚GND之间串联两个反向的二极管D1和二极管D2作为将输入的交流信号转换为直流信号，二极管D1通过串联一限流电阻R5连接在单片机的引脚P3.5上，二极管D2上通过并联电容C5和电容C6作为稳压电路，在电容C6与电阻R7的两端并联一电阻R8和一稳压二极管Z2。针对用电器的阻抗特性，使用简单的电容和电阻组合即达到对输出交流电流进行整流采样的功能，降低装置成本，提高了装置可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于小型断路器装置，具体涉及到一种具有防窃电功能的小型断路器。
背景技术
目前居民小区住宅楼均安装楼道感应灯，通常楼道感应灯由集中表箱总开关后出专用线路供电，供电线路采用“树干式”接线方式，干线通过控制开关(小型断路器)后，从1楼供电至顶楼，各楼层感应灯分别连接在干线上。楼道感应灯属公共设施，一些地区楼道感应灯均未安装计量表，其所消耗的电能由楼道每户居民每月固定支付1度电电费的形式承担。在对居民小区开展的反窃电检查中，发现部分住户利用楼道感应灯不装表计量的特点，私自将家中用电设备连接在感应灯供电干线上进行窃电，虽然能够从控制感应灯的小型断路器侧电流大小判断出是否有用户通过楼道感应灯窃电，但是，发现到底是哪一个用户通过楼道感应灯专用用电线路窃电十分困难，如何采取有效的方法，防止用户通过此方式窃电，是目前防窃电工作的一个难点问题。
由于用户利用楼道感应灯窃电的隐蔽性和处理困难，因此，有必要研究新的技术手段，解决上述问题。楼道感应灯用电和居民用电一个很大的区别在于：楼道感应灯用电持续时间短，一般为间断用电，居民用电持续时间长，一般为连续用电。针对此特点，可以开发一种新型的小型断路器，控制楼道感应灯供电时间，在不影响楼道感应灯使用的同时，使窃电户无法连续用电，从而实现反窃电的功能。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种性能更加可靠的新型高可靠性楼道感应灯用防窃电小型断路器。
本实用新型是这样实现的，一种新型高可靠性楼道感应灯用防窃电小型断路器，包括电流取样电路、动作电路以及单片机，电流取样电路采样端与动作电路连接，电流取样电路的输出端与单片机的输入端连接，单片机的输出端与动作电路连接，单片机通过电路取样电路采集的电流控制动作电路的开关状态，所述电流取样电路的输入端与单片机的输入引脚GND之间串联两个反向的二极管D1和二极管D2作为将输入的交流信号转换为直流信号，二极管D1通过串联一限流电阻R5连接在单片机的引脚P3.5上，二极管D2上通过并联电容C5和电容C6作为稳压电路，在电容C6与电阻R7的两端并联一电阻R8和一稳压二极管Z2。
进一步地，所述动作电路包括双向晶闸管和过零触发晶闸管，一限流电阻R9通过一发光二极管连接在过零触发晶闸管的输入端，限流电阻R9的另一端与单片机的输出端连接，过零触发晶闸管的一输出端通过双向可控硅门极电阻R10连接在双向晶闸管的第一阳极，双向晶闸管的第一阳极作为取样点与电流取样电路采样端连接，过零触发晶闸管的另一输出端分为两路，一路通过限流电阻R12连接在双向晶闸管的第二阳极，另一路直接连接在双向晶闸管的控制极上，双向晶闸管的第二阳极连接负载。
进一步地，所述单片机的控制端子KZ与动作电路的限流电阻连接，输出端子LE连接一发光二极管后连接一电阻R5接地。
进一步地，双向晶闸管的型号为BTA20800B型可控硅，过零触发晶闸管的型号为MOC3061。
本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型的改进之处在于对动作电路和采样电路的电路结构的改进，单片机的功能的作用不属于本实用新型改进的地方，本实用新型采样电路与传统采样电路相比，未采用容易产生误差和故障的电流互感器，针对大部分用电器的阻抗特性，使用了简单的电容和电阻组合即达到了对输出交流电流进行整流采样的功能，进一步降低了装置成本，提高了装置可靠性。
采用本实用新型设计的动作电路和采样电路，体积小，使用方便灵活，功耗低，可靠性高，可长时间连续多次动作，适应环境能力强。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种高可靠性楼道感应灯用防窃电小型断路器，包括电流取样电路3、动作电路2以及单片机6，电流取样电路3采样端与动作电路2连接，电流取样电路3的输出端与单片机6的输入端连接，单片机6的输出端与动作电路2连接，单片机6通过电路取样电路3采集的电流控制动作电路的开关状态，改进的地方在于，动作电路2包括双向晶闸管BAT20800B和过零触发晶闸管MOC3061，一限流电阻R9通过一发光二极管LED连接在过零触发晶闸管MOC3061的输入端，限流电阻R9的另一端与单片机6的输出端连接，过零触发晶闸管MOC3061的一输出端通过双向可控硅门极电阻R10连接在双向晶闸管BAT20800B的第一阳极A1(引脚1)，双向可控硅门极电阻R10可提高双向可控硅抗干扰能力，双向晶闸管BAT20800B的第一阳极作为取样点与电流取样电路采样端连接，过零触发晶闸管MOC3061的另一输出端分为两路，一路通过限流电阻R12连接在双向晶闸管BAT20800B的第二阳极(引脚2)，另一路直接连接在双向晶闸管BAT20800B的控制极G上，双向晶闸管BAT20800B的第二阳极(引脚2)连接负载。
在正常情况下，过零触发晶闸管输出引脚4输出接入双向晶闸管BAT20800B的控制极(引脚3)的导通信号，双向晶闸管BAT20800B的第一阳极和第二阳极导通，防窃电小型断路器所带用电器处于正常供电状态；当单片机控制端引脚KZ发出的控制信号后，过零触发晶闸管MOC3061的红外发光二极管动作，过零触发晶闸管内部双向可控硅，控制过零触发晶闸管的引脚4中断接入双向晶闸管BAT20800B的控制极(引脚3)的导通信号，双向晶闸管BAT20800B的第一阳极和第二阳极中止连通，防窃电小型断路器所带用电器中止供电。
电流取样电路3的输入端与单片机6的输入引脚GND之间串联两个反向的二极管D1和二极管D2作为将输入的交流信号转换为直流信号，二极管D1通过串联一限流电阻R5连接在单片机的引脚P3.5上，二极管D2上通过并联电容C5和电容C6作为稳压电路，在电容C6与电阻R7的两端并联一电阻R8和一稳压二极管Z2，单片机的引脚VCC与引脚P3.5之间连接电阻R6，在引脚VCC端接电源1。
单片机6的控制端子KZ与动作电路2的限流电阻R9连接，输出端子LE连接一发光二极管后连接一电阻R5接地。本实施例中双向晶闸管的型号为BTA20800B型可控硅，过零触发晶闸管的型号为MOC3061。
在单片机的引脚TX和引脚RX连接端口设置单元5，通过端口设置单元设置所需的阈值。单片机的引脚GND与输入端引脚RX之间连接按键KEY，按键为按下时，单片机重新启动。
整个装置动作原理如下：断路器空载时，双向晶闸管BAT20800B处于导通状态，当断路器后所接用电器用电时，电流取样电路3输出直流信号进入单片机，单片机开始计时，超过内置预设时间(60S)后，单片机的控制端子KZ发生电平的转化，过零触发晶闸管接收到电平的转化信息后，其输出端(引脚4)输出双向晶闸管导通中止，双向晶闸管切断电路，中止对负载的供电。或当逆变器通过电流超过3A时，电流采样电路输出电流相应增大，超过单片机内部设定阀值，单片机控制端子KZ立即电平转化，中止对负载的正常供电。负载供电中止后，单片机P3.5端子无直流信号输入，单片机控制端子KZ经过预设时间2S后，控制信号停止输出，过零触发晶闸管(引脚4)状态恢复，双向晶闸管导通电路，负载的正常供电恢复。如果此时负载用电，则继续上述流程。
上述中涉及到的单片机的控制属于本领域现有的方法，本实用新型对该控制过程没有改进的地发，上述的解释是为了便于本本领域技术人员理解动作电路和电流取样电路的应用和工作过程的一种进一步解释。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新型高可靠性楼道感应灯用防窃电小型断路器，包括电流取样电路、动作电路以及单片机，电流取样电路采样端与动作电路连接，电流取样电路的输出端与单片机的输入端连接，单片机的输出端与动作电路连接，单片机通过电路取样电路采集的电流控制动作电路的开关状态，其特征在于，所述电流取样电路的输入端与单片机的输入引脚GND之间串联两个反向的二极管D1和二极管D2作为将输入的交流信号转换为直流信号，二极管D1通过串联一限流电阻R5连接在单片机的引脚P3.5上，二极管D2上通过并联电容C5和电容C6作为稳压电路，在电容C6与电阻R7的两端并联一电阻R8和一稳压二极管Z2。
2.如权利要求1所述的新型高可靠性楼道感应灯用防窃电小型断路器，其特征在于，所述动作电路包括双向晶闸管和过零触发晶闸管，一限流电阻R9通过一发光二极管连接在过零触发晶闸管的输入端，限流电阻R9的另一端与单片机的输出端连接，过零触发晶闸管的一输出端通过双向可控硅门极电阻R10连接在双向晶闸管的第一阳极，双向晶闸管的第一阳极作为取样点与电流取样电路采样端连接，过零触发晶闸管的另一输出端分为两路，一路通过限流电阻R12连接在双向晶闸管的第二阳极，另一路直接连接在双向晶闸管的控制极上，双向晶闸管的第二阳极连接负载。
3.如权利要求1所述的新型高可靠性楼道感应灯用防窃电小型断路器，其特征在于，所述单片机的控制端子KZ与动作电路的限流电阻连接，输出端子LE连接一发光二极管后连接一电阻R5接地。
4.如权利要求1所述的新型高可靠性楼道感应灯用防窃电小型断路器，其特征在于，双向晶闸管的型号为BTA20800B型可控硅，过零触发晶闸管的型号为MOC3061。
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