一種ac-ac變換器測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種AC-AC變換器測量裝置，屬于自動測量技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型包括單片機模塊、電流采樣模塊I、電壓采樣模塊I、電流采樣模塊II、電壓采樣模塊II、測量電路I、測量電路II、按鍵、液晶顯示模塊、溫度保護模塊、繼電器。本實用新型能檢測AC-AC變換器參數(shù)，并將檢測參數(shù)傳送至單片機進行記錄和分析處理，可以減少測量儀表數(shù)量，提高了測試的效率，還具有溫度、電壓電流保護功能。
【專利說明】
_種八〇-八〇變換器測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種AC-AC變換器測量裝置，屬于自動測量技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，各種電子裝置對電源功率的要求越來越高，對電流的要求也越來越大，開關(guān)電源向更大功率方向發(fā)展。研制各種各樣的大功率、高性能的開關(guān)電源成為趨勢。越來越多的不同電壓等級的交流電壓變換，如變壓器，測試它的性能非常重要，但是現(xiàn)有的測試方法需要測試人員采用四塊萬用表，分別側(cè)輸入輸出電壓電流，同時還需要交流測量設(shè)備測量功率因數(shù)、效率以及電能，然后通過人工讀數(shù)和手動計算結(jié)果，而且存在由于測試時短路會燒壞測試模塊，測試麻煩，效率低。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本實用新型提供一種AC-AC變換器測量裝置，該裝置可以測量輸入電壓電流有效值、輸出電壓電流有效值、效率、輸入輸出功率因數(shù)、 輸入輸出的有功功率。
[0004]本實用新型技術(shù)方案是:一種AC-AC變換器測量裝置，包括單片機模塊2、電流采樣模塊13、電壓采樣模塊14、電流采樣模塊115、電壓采樣模塊116、測量電路17、測量電路118、 按鍵9、液晶顯示模塊10、溫度保護模塊11、繼電器12;所述電壓采樣模塊14和電壓采樣模塊 116并聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端，電流采樣模塊13和電流采樣模塊II5串聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端的負(fù)極，電壓米樣模塊14和電壓米樣模塊116 分別與測量電路17和測量電路118相連，電流采樣模塊13和電流采樣模塊115分別與測量電路17和測量電路118相連，測量電路17和測量電路118的輸出端均與單片機模塊2相連;按鍵 9、液晶顯示模塊10均與單片機模塊2相連，溫度保護模塊11與單片機模塊2相連，繼電器12 一端與單片機模塊2相連，一端接在正極輸入端。
[0005]所述測量電路17、測量電路118均采用CS5460A芯片；單片機模塊2采用 STC12C5A60S2單片機，所述電壓采樣模塊14和電壓采樣模塊116分別與測量電路17和測量電路118的Vin 口相連，電流采樣模塊13和電流采樣模塊115分別與測量電路17和測量電路 118的Iin 口相連，測量電路17和測量電路118的輸出端分別與單片機模塊2的I/O 口相連;按鍵9、液晶顯示模塊10與單片機模塊2的I/O 口相連，溫度保護模塊11與單片機模塊2的ADO 相連，繼電器12—端與單片機模塊2的I/O 口相連，一端接在正極輸入端。
[0006]所述電流采樣模塊13包括電流互感器CT1、電阻R3;電壓采樣模塊14包括電壓互感器PT1、電阻R1、電阻R2;
[0007]所述電流互感器CT1的一次側(cè)繞組串聯(lián)接入交流輸入側(cè)，二次側(cè)繞組與電阻R3并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路17的Iin端相連；電壓互感器PT1的一次側(cè)繞組串聯(lián)電阻R1后與輸入交流電壓并聯(lián)，二次側(cè)繞組與電阻R2并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路17的Vin端相連；
[0008]所述電流采樣模塊115包括電流互感器CT2、電阻R6;電壓采樣模塊116包括電壓互感器PT2、電阻R4、電阻R5;
[0009]所述電流互感器CT2的一次側(cè)繞組串聯(lián)接入交流輸入側(cè)，二次側(cè)繞組與電阻R6并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路118的Iin端相連；電壓互感器PT2的一次側(cè)繞組串聯(lián)電阻R4后與輸出交流電壓并聯(lián)，二次側(cè)繞組與電阻R5并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路118的Vin端相連。[〇〇1〇]所述按鍵9由三個按鍵組成，分別為“+”、“功能選擇”；
[0011] 所述溫度保護模塊11包括電阻R7和熱敏電阻R8;電阻R7—端與VCC相連，電阻R7與熱敏電阻R8串聯(lián)，串聯(lián)點與單片機模塊2相連。[0〇12] 所述繼電器12由繼電器線圈KM2和繼電器常閉觸點KM1組成，繼電器線圈KM2—端與單片機模塊2相連，另一端接地，繼電器常閉觸點KM1串聯(lián)在交流輸入端。[〇〇13]本實用新型的工作原理是:
[0014]通過按鍵9設(shè)置電流電壓保護閾值，給待測AC-AC變換器1通電，電流采樣模塊13和電壓采樣模塊14采樣輸入交流電流電壓，采樣后的值傳輸給測量電路17進行分析處理，再傳給單片機模塊2分析處理，電流采樣模塊115和電壓采樣模塊116采樣輸出交流電流電壓， 采樣后的值傳輸給測量電路118進行分析處理，再傳給單片機模塊2分析處理;然后通過液晶顯示模塊10顯示出輸入電壓電流有效值、輸出電壓電流有效值、效率、輸入輸出功率因數(shù)、輸入輸出的有功功率等。如果溫度保護模塊11測量到待測AC-AC變換器1的芯片過熱，或者輸出電流低于閾值，或者輸出電壓超過或低于閾值，那么單片機模塊2通過I/O 口輸出一個信號給繼電器線圈KM2,繼電器常閉觸點KM1動作，切斷輸入，起到保護作用。
[0015]該AC-AC變換器測量裝置的使用步驟為:[〇〇16]第一步:根據(jù)液晶顯示模塊10通過按鍵9設(shè)置電流、電壓保護閾值。[〇〇17]第二步::給待測AC-AC變換器1通電。
[0018]第三步:電流采樣模塊13和電壓采樣模塊14采樣輸入交流電流電壓，采樣后的電流值和電壓值傳輸給測量電路17采用現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)進行分析處理采樣的電流值和電壓值的幅值、相位，再傳給單片機模塊2,電流采樣II模塊5和電壓采樣II模塊6采樣輸出交流電流電壓，采樣后的電流值和電壓值傳輸給測量電路118采用現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)進行分析處理采樣的電流值和電壓值的幅值、相位，再傳給單片機模塊2,單片機模塊2通過測量電路17、測量電路118輸出的電流值和電壓值的幅值、相位計算出輸入電壓電流有效值、輸出電壓電流有效值、效率、輸入輸出功率因數(shù)、輸入輸出的有功功率等，然后在液晶顯示模塊10顯示出。
[0019]第三步:如果溫度保護模塊11測量到待測AC-AC變換器的芯片過熱，或者輸出電流低于閾值，或者輸出電壓超過或低于閾值，那么單片機模塊2通過I/O 口輸出一個信號給繼電器線圈KM2,繼電器常閉觸點KM1動作，切斷輸入，起到保護作用。
[0020]第四步:該裝置不工作時，切斷供電電源。[0021 ]本實用新型的有益效果是:[〇〇22]( 1)通過測試裝置檢測參數(shù)，并將檢測參數(shù)傳送至單片機進行記錄和分析處理，可以減少測量儀表數(shù)量，提高了測試的效率。[0023 ]( 2 )可以測量輸入電壓電流有效值、輸出電壓電流有效值、效率、輸入輸出功率因數(shù)、輸入輸出的有功功率。
[0024](3)具有功耗小、體積小、重量輕等優(yōu)點，且符合開關(guān)電源高頻化、模塊化和數(shù)字化的特點。[〇〇25](4)同時還具有過流、欠壓、溫度保護功能?！靖綀D說明】[〇〇26]圖1是本實用新型連接框圖；
[0027]圖2是本實用新型具體功能結(jié)構(gòu)框圖。
[0028]圖1-2中各標(biāo)號:1_待測AC-AC變換器，2-單片機模塊，3-電流采樣模塊1，4_電壓采樣模塊I，5-電流采樣模塊II，6-電壓采樣模塊II，7-測量電路I，8-測量電路II，9-按鍵，10-液晶顯示模塊，11 -溫度保護模塊，12-繼電器，Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7-定值電阻，R8-熱敏電阻，KM1-繼電器常閉觸點，KM2-繼電器線圈，S-按鍵，CT1、CT2-電流互感器，PT1、PT2-電壓互感器?！揪唧w實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明。
[0030]實施例1:如圖1-2所示，一種AC-AC變換器測量裝置，包括單片機模塊2、電流采樣模塊13、電壓采樣模塊14、電流采樣模塊115、電壓采樣模塊116、測量電路17、測量電路118、 按鍵9、液晶顯示模塊10、溫度保護模塊11、繼電器12;所述電壓采樣模塊14和電壓采樣模塊 116并聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端，電流采樣模塊13和電流采樣模塊II5串聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端的負(fù)極，電壓米樣模塊14和電壓米樣模塊116 分別與測量電路17和測量電路118相連，電流采樣模塊13和電流采樣模塊115分別與測量電路17和測量電路118相連，測量電路17和測量電路118的輸出端均與單片機模塊2相連;按鍵 9、液晶顯示模塊10均與單片機模塊2相連，溫度保護模塊11與單片機模塊2相連，繼電器12 一端與單片機模塊2相連，一端接在正極輸入端。[0031 ]實施例2:如圖1-2所示，一種AC-AC變換器測量裝置，包括單片機模塊2、電流采樣模塊13、電壓采樣模塊14、電流采樣模塊115、電壓采樣模塊116、測量電路17、測量電路118、 按鍵9、液晶顯示模塊10、溫度保護模塊11、繼電器12;所述電壓采樣模塊14和電壓采樣模塊 116并聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端，電流采樣模塊13和電流采樣模塊II5串聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端的負(fù)極，電壓米樣模塊14和電壓米樣模塊116 分別與測量電路17和測量電路118相連，電流采樣模塊13和電流采樣模塊115分別與測量電路17和測量電路118相連，測量電路17和測量電路118的輸出端均與單片機模塊2相連;按鍵 9、液晶顯示模塊10均與單片機模塊2相連，溫度保護模塊11與單片機模塊2相連，繼電器12 一端與單片機模塊2相連，一端接在正極輸入端。[〇〇32]所述測量電路17、測量電路118均采用CS5460A芯片；單片機模塊2采用 STC12C5A60S2單片機，所述電壓采樣模塊14和電壓采樣模塊116分別與測量電路17和測量電路118的Vin 口相連，電流采樣模塊13和電流采樣模塊115分別與測量電路17和測量電路 118的Iin 口相連，測量電路17和測量電路118的輸出端分別與單片機模塊2的I/O 口相連;按鍵9、液晶顯示模塊10與單片機模塊2的I/O 口相連，溫度保護模塊11與單片機模塊2的ADO 相連，繼電器12—端與單片機模塊2的I/O 口相連，一端接在正極輸入端。
[0033]實施例3:如圖1-2所示，一種AC-AC變換器測量裝置，包括單片機模塊2、電流采樣模塊13、電壓采樣模塊14、電流采樣模塊115、電壓采樣模塊116、測量電路17、測量電路118、 按鍵9、液晶顯示模塊10、溫度保護模塊11、繼電器12;所述電壓采樣模塊14和電壓采樣模塊 116并聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端，電流采樣模塊13和電流采樣模塊II5串聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端的負(fù)極，電壓米樣模塊14和電壓米樣模塊116 分別與測量電路17和測量電路118相連，電流采樣模塊13和電流采樣模塊115分別與測量電路17和測量電路118相連，測量電路17和測量電路118的輸出端均與單片機模塊2相連;按鍵 9、液晶顯示模塊10均與單片機模塊2相連，溫度保護模塊11與單片機模塊2相連，繼電器12 一端與單片機模塊2相連，一端接在正極輸入端。[〇〇34]所述測量電路17、測量電路118均采用CS5460A芯片；單片機模塊2采用 STC12C5A60S2單片機，所述電壓采樣模塊14和電壓采樣模塊116分別與測量電路17和測量電路118的Vin 口相連，電流采樣模塊13和電流采樣模塊115分別與測量電路17和測量電路 118的Iin 口相連，測量電路17和測量電路118的輸出端分別與單片機模塊2的I/O 口相連;按鍵9、液晶顯示模塊10與單片機模塊2的I/O 口相連，溫度保護模塊11與單片機模塊2的ADO 相連，繼電器12—端與單片機模塊2的I/O 口相連，一端接在正極輸入端。[〇〇35]所述電流采樣模塊13包括電流互感器CT1、電阻R3;電壓采樣模塊14包括電壓互感器PT1、電阻R1、電阻R2;[〇〇36]所述電流互感器CT1的一次側(cè)繞組串聯(lián)接入交流輸入側(cè)，二次側(cè)繞組與電阻R3并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路17的Iin端相連；電壓互感器PT1的一次側(cè)繞組串聯(lián)電阻R1后與輸入交流電壓并聯(lián)，二次側(cè)繞組與電阻R2并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路17的Vin端相連；[〇〇37]所述電流采樣模塊115包括電流互感器CT2、電阻R6;電壓采樣模塊116包括電壓互感器PT2、電阻R4、電阻R5;[〇〇38]所述電流互感器CT2的一次側(cè)繞組串聯(lián)接入交流輸入側(cè)，二次側(cè)繞組與電阻R6并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路118的Iin端相連；電壓互感器PT2的一次側(cè)繞組串聯(lián)電阻R4后與輸出交流電壓并聯(lián)，二次側(cè)繞組與電阻R5并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路118的Vin端相連。
[0039]實施例4:如圖1-2所示，一種AC-AC變換器測量裝置，包括單片機模塊2、電流采樣模塊13、電壓采樣模塊14、電流采樣模塊115、電壓采樣模塊116、測量電路17、測量電路118、 按鍵9、液晶顯示模塊10、溫度保護模塊11、繼電器12;所述電壓采樣模塊14和電壓采樣模塊 116并聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端，電流采樣模塊13和電流采樣模塊II5串聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端的負(fù)極，電壓米樣模塊14和電壓米樣模塊116 分別與測量電路17和測量電路118相連，電流采樣模塊13和電流采樣模塊115分別與測量電路17和測量電路118相連，測量電路17和測量電路118的輸出端均與單片機模塊2相連;按鍵 9、液晶顯示模塊10均與單片機模塊2相連，溫度保護模塊11與單片機模塊2相連，繼電器12 一端與單片機模塊2相連，一端接在正極輸入端。
[0040]所述測量電路17、測量電路118均采用CS5460A芯片；單片機模塊2采用 STC12C5A60S2單片機，所述電壓采樣模塊14和電壓采樣模塊116分別與測量電路17和測量電路118的Vin 口相連，電流采樣模塊13和電流采樣模塊115分別與測量電路17和測量電路118的Iin 口相連，測量電路17和測量電路118的輸出端分別與單片機模塊2的I/O 口相連;按鍵9、液晶顯示模塊10與單片機模塊2的I/O 口相連，溫度保護模塊11與單片機模塊2的ADO 相連，繼電器12—端與單片機模塊2的I/O 口相連，一端接在正極輸入端。
[0041]所述電流采樣模塊13包括電流互感器CT1、電阻R3;電壓采樣模塊14包括電壓互感器PT1、電阻R1、電阻R2;[〇〇42]所述電流互感器CT1的一次側(cè)繞組串聯(lián)接入交流輸入側(cè)，二次側(cè)繞組與電阻R3并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路17的Iin端相連；電壓互感器PT1的一次側(cè)繞組串聯(lián)電阻R1后與輸入交流電壓并聯(lián)，二次側(cè)繞組與電阻R2并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路17的Vin端相連；[〇〇43]所述電流采樣模塊115包括電流互感器CT2、電阻R6;電壓采樣模塊116包括電壓互感器PT2、電阻R4、電阻R5;[〇〇44]所述電流互感器CT2的一次側(cè)繞組串聯(lián)接入交流輸入側(cè)，二次側(cè)繞組與電阻R6并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路118的Iin端相連；電壓互感器PT2的一次側(cè)繞組串聯(lián)電阻R4后與輸出交流電壓并聯(lián)，二次側(cè)繞組與電阻R5并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路118的Vin端相連。
[0045]所述按鍵9由三個按鍵組成，分別為“+”、“功能選擇”；[〇〇46] 所述溫度保護模塊11包括電阻R7和熱敏電阻R8;電阻R7—端與VCC相連，電阻R7與熱敏電阻R8串聯(lián)，串聯(lián)點與單片機模塊2相連。[〇〇47] 所述繼電器12由繼電器線圈KM2和繼電器常閉觸點KM1組成，繼電器線圈KM2—端與單片機模塊2相連，另一端接地，繼電器常閉觸點KM1串聯(lián)在交流輸入端。
[0048]上面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作了詳細(xì)說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種AC-AC變換器測量裝置，其特征在于:包括單片機模塊(2)、電流采樣模塊1(3)、 電壓采樣模塊I (4 )、電流采樣模塊II (5 )、電壓采樣模塊II (6 )、測量電路I (7 )、測量電路II (8)、按鍵(9)、液晶顯示模塊(10)、溫度保護模塊(11)、繼電器(12);所述電壓采樣模塊1(4) 和電壓采樣模塊II(6)并聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端，電流采樣模塊I(3) 和電流采樣模塊II (5 )串聯(lián)且分別在待測AC-AC變換器的輸入、輸出端的負(fù)極，電壓采樣模 塊1(4)和電壓采樣模塊11(6)分別與測量電路1(7)和測量電路11(8)相連，電流采樣模塊I (3)和電流采樣模塊11(5)分別與測量電路1(7)和測量電路11(8)相連，測量電路1(7)和測 量電路11(8)的輸出端均與單片機模塊(2)相連;按鍵(9)、液晶顯示模塊(10)均與單片機模 塊(2 )相連，溫度保護模塊(11)與單片機模塊(2 )相連，繼電器(12 )—端與單片機模塊(2 )相 連，一端接在正極輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC-AC變換器測量裝置，其特征在于:所述測量電路1(7)、測量 電路11(8)均采用CS5460A芯片;單片機模塊(2)采用STC12C5A60S2單片機，所述電壓采樣模 塊1(4)和電壓采樣模塊11(6)分別與測量電路1(7)和測量電路11(8)的Vin 口相連，電流采 樣模塊1(3)和電流采樣模塊11(5)分別與測量電路1(7)和測量電路11(8)的Iin 口相連，測 量電路1(7)和測量電路11(8)的輸出端分別與單片機模塊(2)的I/O 口相連;按鍵(9)、液晶 顯示模塊(10)與單片機模塊(2)的I/O 口相連，溫度保護模塊(11)與單片機模塊(2)的ADO 相連，繼電器(12)—端與單片機模塊(2)的I/O 口相連，一端接在正極輸入端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC-AC變換器測量裝置，其特征在于:所述電流采樣模塊1(3)包括電流互感器CT1、電阻R3;電壓采樣模塊1(4)包括電壓互感 器PT1、電阻R1、電阻R2;所述電流互感器CT1的一次側(cè)繞組串聯(lián)接入交流輸入側(cè)，二次側(cè)繞組與電阻R3并聯(lián)，并 聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路1(7)的Iin端相連；電壓互感器PT1的一次 側(cè)繞組串聯(lián)電阻R1后與輸入交流電壓并聯(lián)，二次側(cè)繞組與電阻R2并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞 組一端接地，另一端與測量電路1(7)的Vin端相連；所述電流采樣模塊11(5)包括電流互感器CT2、電阻R6;電壓采樣模塊11(6)包括電壓互 感器PT2、電阻R4、電阻R5;所述電流互感器CT2的一次側(cè)繞組串聯(lián)接入交流輸入側(cè)，二次側(cè)繞組與電阻R6并聯(lián)，并 聯(lián)后的二次側(cè)繞組一端接地，另一端與測量電路11(8)的Iin端相連;電壓互感器PT2的一次 側(cè)繞組串聯(lián)電阻R4后與輸出交流電壓并聯(lián)，二次側(cè)繞組與電阻R5并聯(lián)，并聯(lián)后的二次側(cè)繞 組一端接地，另一端與測量電路II (8 )的Vin端相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC-AC變換器測量裝置，其特征在于:所述按鍵(9)由三個按鍵 組成，分別為“+”、“功能選擇”；所述溫度保護模塊(11)包括電阻R7和熱敏電阻R8;電阻R7—端與VCC相連，電阻R7與熱 敏電阻R8串聯(lián)，串聯(lián)點與單片機|吳塊(2)相連；所述繼電器(12)由繼電器線圈KM2和繼電器常閉觸點KM1組成，繼電器線圈KM2—端與 單片機模塊(2)相連，另一端接地，繼電器常閉觸點KM1串聯(lián)在交流輸入端。
【文檔編號】G01R31/00GK205581223SQ201620141740
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年2月25日
【發(fā)明人】盧楊, 沐潤志, 王書領(lǐng)
【申請人】昆明理工大學(xué)