一種電壓跌落工裝的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電壓跌落工裝，包括連接被測(cè)試電能表，控制被測(cè)試電能表的通電和斷電的第一繼電器；驅(qū)動(dòng)并控制第一繼電器的通斷的第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路；包括多個(gè)數(shù)碼管，顯示第一繼電器的控制時(shí)間的顯示電路；以及MCU主控模塊，包括主控芯片和按鍵控制電路，通過(guò)按鍵控制電路選擇控制第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路，從而控制第一繼電器的通斷。該電壓跌落工裝通過(guò)第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)第一繼電器持續(xù)性地自動(dòng)切換通電時(shí)間、斷電時(shí)間和自動(dòng)切換間隔時(shí)間等，并通過(guò)顯示電路顯示控制時(shí)間，且設(shè)置了按鍵控制電路輸入繼電器控制的設(shè)置信息，操作簡(jiǎn)易，利用簡(jiǎn)單的元器件便可制作的電壓跌落工裝，生產(chǎn)成本低。
【專利說(shuō)明】一種電壓跌落工裝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電子器件檢測(cè)領(lǐng)域，特別是一種電能表的電壓跌落工裝。

【背景技術(shù)】
[0002] 電力使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)因自然災(zāi)害或人為破壞等情況而突然斷電，導(dǎo)致設(shè)備、電 器等突然中斷運(yùn)行，甚至是突然停電引發(fā)的火災(zāi)、設(shè)備故障、城市一片漆黑、工廠停工等情 況的出現(xiàn)。在儀表行業(yè)中，電能表用于計(jì)量電費(fèi)，若突然停電，則會(huì)導(dǎo)致電表計(jì)量錯(cuò)誤、數(shù)據(jù) 紊亂、損壞等，因此，需要給電能表做電壓跌落實(shí)驗(yàn)，也就是電壓突降、突升的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中 突降和突升的時(shí)間是不固定的，升降的次數(shù)也是不固定的，所以需要電壓跌落工裝對(duì)電能 表進(jìn)行試驗(yàn)。目前市場(chǎng)上的電壓跌落實(shí)驗(yàn)是利用周波跌落發(fā)生器實(shí)現(xiàn)的，而該設(shè)備成本高 昂，且存在可操作性復(fù)雜、繁瑣，數(shù)據(jù)處理麻煩，不能帶載測(cè)試等問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低成本的控制電壓跌落的電 壓跌落工裝。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：一種電壓跌落工裝，：包括 MCU主控模塊及，
[0005] 第一繼電器，連接被測(cè)試電能表，控制被測(cè)試電能表的通電和斷電；
[0006] 第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路，與MCU主控模塊連接，受MCU主控模塊控制用于驅(qū)動(dòng)第一繼 電器的通斷；
[0007] 顯示電路，包括多個(gè)數(shù)碼管，用于顯示第一繼電器的控制狀態(tài)和設(shè)置信息；
[0008] 按鍵控制電路，與MCU主控模塊連接，用于輸入繼電器控制的設(shè)置信息；
[0009] 電源電路，為第一繼電器、第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路、顯示電路、MCU主控模塊、按鍵電 路提供工作電源。
[0010] 所述第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括三極管了2、了3、了4、了5、了7、了8，來(lái)自1?^主控模塊的 控制信號(hào)通過(guò)三極管T2和T7的兩級(jí)放大后接入三極管T3的集電極，并作為連接控制第一 繼電器的設(shè)置端；來(lái)自MCU主控模塊的控制信號(hào)通過(guò)三極管T5和T8的兩級(jí)放大后接入三 極管T4的集電極，并作為輸出控制第一繼電器的復(fù)位端，所述三極管T2和T5的發(fā)射極連 接于5V直流電源，所述三極管T3和T4的發(fā)射極共同連接于12V直流電源，基極分別通過(guò) 電阻R90和R91連接于復(fù)位端和設(shè)置端。
[0011] 所述設(shè)置端和復(fù)位端分別與地之間連接有保護(hù)電容。
[0012] 所述按鍵控制電路包括分別連接于MCU主控模塊中主控芯片I/O 口上的開(kāi)關(guān)K1、 K2、K3、K4、K5、K6,且各個(gè)按鍵分別并聯(lián)發(fā)光二極管Dl、D2、D3、D4、D5、D6,用于指示按鍵操 作。
[0013] 所述的電源電路包括變壓器T5、整流橋D24和D26和正電壓穩(wěn)壓器U3,市電通過(guò) 一熱敏電阻Q1和一電容C100的保險(xiǎn)濾波后經(jīng)過(guò)變壓器T5分為兩路，其中一路經(jīng)過(guò)整流橋 D24和正電壓穩(wěn)壓器U3后輸出5V直流電，另一路經(jīng)過(guò)整流橋D26后輸出12V直流電。
[0014] 還包括為功能擴(kuò)展預(yù)留的第二繼電器電路，包括一三極管T1，所述三極管T1的集 電極連接于第二繼電器的一輸入端，所述第二繼電器的另一輸入端連接12V直流電源，來(lái) 自MCU主控模塊的控制信號(hào)通過(guò)一電阻分壓后通過(guò)三極管放大后與12V直流電源的基準(zhǔn)電 壓形成壓差從而驅(qū)動(dòng)第二繼電器。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 本實(shí)用新型提供一種電壓跌落工裝，設(shè)置了第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)第一繼電器 持續(xù)性地自動(dòng)切換通電時(shí)間、斷電時(shí)間和自動(dòng)切換間隔時(shí)間等，并通過(guò)顯示電路顯示控制 時(shí)間，且設(shè)置了按鍵控制電路輸入繼電器控制的設(shè)置信息，操作簡(jiǎn)易，利用簡(jiǎn)單的元器件便 可制作的電壓跌落工裝，大大降低了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為本實(shí)用新型電壓跌落工裝的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例MCU主控模塊及按鍵控制電路圖；
[0019] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路圖；
[0020] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例電源電路圖；
[0021] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例顯示電路圖；
[0022] 圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例輸出指示電路圖；
[0023] 圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例按鍵控制電路圖；
[0024] 圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例第二繼電器電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn) 一步詳細(xì)描述。
[0026] 如圖1所示，一種電壓跌落工裝，包括MCU主控模塊、按鍵控制電路、第一繼電器驅(qū) 動(dòng)電路、第一繼電器、顯示電路、電源電路、第二繼電器電路，通過(guò)按鍵控制電路設(shè)置繼電器 控制信息，然后MCU主控模塊發(fā)送控制信號(hào)觸發(fā)第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路，第一繼電器驅(qū)動(dòng)電 路驅(qū)動(dòng)第一繼電器的通斷，并通過(guò)顯示電路顯示繼電器的通電時(shí)間、斷電時(shí)間和自動(dòng)切換 間隔時(shí)間，第二繼電器在MCU主控模塊的控制下可對(duì)電器零部件進(jìn)行電壓跌落試驗(yàn)，MCU主 控模塊還包括主控芯片和按鍵控制電路，通過(guò)按鍵控制電路可選擇控制模式和控制時(shí)間， 將相應(yīng)信號(hào)傳給主控芯片。
[0027] 如圖2、7所示，MCU主控模塊的主控芯片采用51單片機(jī)，按鍵控制電路包括發(fā)光 二極管Dl、D2、D3、D4、D5、D6和開(kāi)關(guān)Kl、K2、K3、K4、K5、K6,每一個(gè)發(fā)光二極管均一端連接 于主控芯片的I/O 口，另一端接地，對(duì)應(yīng)的每一個(gè)開(kāi)關(guān)短接每一個(gè)發(fā)光二極管，當(dāng)按下任意 開(kāi)關(guān)時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管就會(huì)滅一下，本實(shí)施例設(shè)置了通過(guò)K4選擇調(diào)節(jié)通電時(shí)間、斷電 時(shí)間或者步進(jìn)時(shí)間（自動(dòng)切換間隔時(shí)間），開(kāi)關(guān)K5、K6調(diào)節(jié)時(shí)間的增減，當(dāng)設(shè)置好時(shí)間之后， 同時(shí)按下K5和K6,便結(jié)束調(diào)節(jié)，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，在運(yùn)行過(guò)程中是，如果按K5或者K6,則工裝 退出運(yùn)行模式，并可通過(guò)K4重新選擇調(diào)節(jié)控制時(shí)間。而開(kāi)關(guān)K1控制通電時(shí)間，開(kāi)關(guān)K2控 制斷電時(shí)間，開(kāi)關(guān)K3控制步進(jìn)時(shí)間，具體控制方式如下：1) K1不按，D1燈亮，導(dǎo)通時(shí)間按 照之前設(shè)置好的步進(jìn)時(shí)間變化；K1按，LED1燈滅，導(dǎo)通時(shí)間不按照之前設(shè)置好的步進(jìn)時(shí)間 變化，而是就按照設(shè)置的導(dǎo)通時(shí)間導(dǎo)通。2) K2不按，D2燈亮，關(guān)斷時(shí)間按照之前設(shè)置好的 步進(jìn)時(shí)間變化；K2按，LED2燈滅，關(guān)斷時(shí)間不按照之前設(shè)置好的步進(jìn)時(shí)間變化，而是就按照 設(shè)置的關(guān)斷時(shí)間關(guān)斷。3)K3不按，D4燈亮，導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間按照之前設(shè)置好的步進(jìn)時(shí)間變 化，并且是時(shí)間步進(jìn)遞增；Κ3按，D4燈滅，導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間按照之前設(shè)置好的步進(jìn)時(shí)間變 化，并且是時(shí)間步進(jìn)遞減。
[0028] 如圖3所示，第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括三極管了2、了3、了4、了5、了7、了8，電阻1?89、1?90、 R91、R92、R107、R108和電容C15、C16,三極管Τ2的基極通過(guò)電阻R89連接于MCU主控模塊 的主控芯片的RELAY A端，其集電極通過(guò)電阻R107連接于三極管T7的基極，其發(fā)射極連接 5V直流電源，所述三極管T7發(fā)射極接地，集電極連接三極管T3的集電極，并作為連接于第 一繼電器的設(shè)置端SET，三極管T5的基極通過(guò)電阻R92連接于MCU主控模塊的主控芯片的 RELAY B端，其集電極通過(guò)電阻R108連接于三極管T8的基極，其發(fā)射極連接5V直流電源， 所述三極管T8發(fā)射極接地，集電極連接三極管T4的集電極，并作為連接于第一繼電器的復(fù) 位端RESET，所述繼電器T3的發(fā)射極連接于12V直流電源，基極通過(guò)電阻R90連接于復(fù)位端 RESET，所述三極管T4的發(fā)射極連接于12V直流電源，基極通過(guò)電阻R91連接于設(shè)置端SET， 所述電容C15、C16分別連接于設(shè)置端SET與地和復(fù)位端RESET與地之間。
[0029] 當(dāng)MCU主控模塊發(fā)出控制信號(hào)到RELAY A端時(shí)，經(jīng)過(guò)三極管T2、T7的兩級(jí)放大后 改變了設(shè)置端SET的電位，設(shè)置端SET和復(fù)位端RESET形成了電壓差，從而控制第一繼電器 閉合通電；當(dāng)MCU主控模塊發(fā)出控制信號(hào)到RELAY B端時(shí)，經(jīng)過(guò)三極管T5、T8的兩級(jí)放大后 改變了復(fù)位端RESET的電位，設(shè)置端SET和復(fù)位端RESET形成了反向電壓差，從而控制第一 繼電器斷開(kāi)斷電；其中的電容C15、C16起到保護(hù)電路的作用。
[0030] 如圖4所示，電源電路包括變壓器T5、整流橋D24和D26和正電壓穩(wěn)壓器U3,所述 正電壓穩(wěn)壓器型號(hào)為8L05A，市電通過(guò)一熱敏電阻Q1和一電容C100的保險(xiǎn)濾波后經(jīng)過(guò)變壓 器T5分為兩路小電壓，其中一路經(jīng)過(guò)整流橋D24和正電壓穩(wěn)壓器U3后輸出5V直流電，另 一路小電壓經(jīng)過(guò)整流橋D26后輸出12V直流電。
[0031] 如圖5所示，顯示電路實(shí)施例中可顯示導(dǎo)通時(shí)間的數(shù)碼管LED1、斷開(kāi)時(shí)間的數(shù)碼 管LED2、步進(jìn)時(shí)間的數(shù)碼管LED3和時(shí)鐘的數(shù)碼管LED4,所述每個(gè)數(shù)碼管分別連接于三個(gè)三 極管的發(fā)射極，每個(gè)三極管的基極通過(guò)一電阻連接于主控芯片，所述每一路三極管的集電 極都連接5V直流電源，來(lái)自MCU主控模塊的控制信號(hào)通過(guò)電阻后再經(jīng)過(guò)三極管的放大后輸 入控制數(shù)碼管顯示。
[0032] 如圖8所示，還包括第二繼電器電路，包括一三極管T1，所述三極管T1的集電極連 接于第二繼電器的一輸入端，所述第二繼電器的另一輸入端連接12V直流電源，來(lái)自MCU主 控模塊的控制信號(hào)通過(guò)一電阻分壓后通過(guò)三極管放大后與12V直流電源的基準(zhǔn)電壓形成 壓差從而驅(qū)動(dòng)第二繼電器通斷。第二繼電器電路作為本電壓跌落工裝的擴(kuò)展功能，可用于 檢測(cè)小器件的耐電壓跌落性能，也可擴(kuò)展為同時(shí)檢測(cè)多個(gè)小器件。
[0033] 如圖6所示，該電壓跌落工裝還在市電和電源電路的接口處設(shè)置了輸出指示電 路，所述輸出指示電路包括電阻R98、R99、R100、R101、R102、R103、R104、R105，穩(wěn)壓二極管 D29、二極管D27和發(fā)光二極管D28,市電通過(guò)串聯(lián)的電阻R98、R100、R102、R104和二極管 D27后通過(guò)發(fā)光二極管D28并使其發(fā)光，然后再通過(guò)串聯(lián)的電阻R105、R103、R101、R99后反 饋于市電端，穩(wěn)壓二極管D29與發(fā)光二極管D28并聯(lián)進(jìn)行穩(wěn)壓保護(hù)。
[0034] 本實(shí)用新型中未具體介紹的功能模塊均可采用現(xiàn)有技術(shù)中的成熟功能模塊，例 如MCU主控模塊的具體結(jié)構(gòu)；其中主控芯片為現(xiàn)有的51單片機(jī)，輸出的控制程序本領(lǐng)域技 術(shù)人員可根據(jù)控制需編制。
[0035] 以上為本實(shí)用新型的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此 而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)， 在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見(jiàn)的替換形 式均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種電壓跌落工裝，其特征在于：包括MCU主控模塊及， 第一繼電器，連接被測(cè)試電能表，控制被測(cè)試電能表的通電和斷電； 第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路，與MCU主控模塊連接，受MCU主控模塊控制用于驅(qū)動(dòng)第一繼電器 的通斷； 顯示電路，包括多個(gè)數(shù)碼管，用于顯示第一繼電器的控制狀態(tài)和設(shè)置信息； 按鍵控制電路，與MCU主控模塊連接，用于輸入繼電器控制的設(shè)置信息； 電源電路，為第一繼電器、第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路、顯示電路、MCU主控模塊、按鍵電路提 供工作電源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓跌落工裝，其特征在于：所述第一繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括 三極管T2、T3、T4、T5、T7、T8,來(lái)自MCU主控模塊的控制信號(hào)通過(guò)三極管T2和T7的兩級(jí)放 大后接入三極管T3的集電極，并作為連接控制第一繼電器的設(shè)置端；來(lái)自MCU主控模塊的 控制信號(hào)通過(guò)三極管T5和T8的兩級(jí)放大后接入三極管T4的集電極，并作為輸出控制第一 繼電器的復(fù)位端，所述三極管T2和T5的發(fā)射極連接于5V直流電源，所述三極管T3和T4 的發(fā)射極共同連接于12V直流電源，基極分別通過(guò)電阻R90和R91連接于復(fù)位端和設(shè)置端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓跌落工裝，其特征在于：所述設(shè)置端和復(fù)位端分別與地 之間連接有保護(hù)電容。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓跌落工裝，其特征在于：所述按鍵控制電路包括分別連 接于MCU主控模塊中主控芯片I/O 口上的開(kāi)關(guān)1(1、1(2、1(3、1(4、1(5、1(6，且各個(gè)按鍵分別并聯(lián) 發(fā)光二極管Dl、D2、D3、D4、D5、D6,用于指示按鍵操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓跌落工裝，其特征在于：所述的電源電路包括變壓器T5、 整流橋D24和D26和正電壓穩(wěn)壓器U3,市電通過(guò)一熱敏電阻Q1和一電容C100的保險(xiǎn)濾波 后經(jīng)過(guò)變壓器T5分為兩路，其中一路經(jīng)過(guò)整流橋D24和正電壓穩(wěn)壓器U3后輸出5V直流電， 另一路經(jīng)過(guò)整流橋D26后輸出12V直流電。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓跌落工裝，其特征在于：還包括為功能擴(kuò)展預(yù)留的第二 繼電器電路，包括一三極管T1，所述三極管T1的集電極連接于第二繼電器的一輸入端，所 述第二繼電器的另一輸入端連接12V直流電源，來(lái)自MCU主控模塊的控制信號(hào)通過(guò)一電阻 分壓后通過(guò)三極管放大后與12V直流電源的基準(zhǔn)電壓形成壓差從而驅(qū)動(dòng)第二繼電器。
【文檔編號(hào)】G01R35/04GK203909271SQ201420355718
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】宋海濤 申請(qǐng)人:惠州中城電子科技有限公司