專利名稱：一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置及方法。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)在進(jìn)行繼電保護(hù)數(shù)字仿真研究時(shí)，電力數(shù)字仿真系統(tǒng)和繼電保護(hù)系統(tǒng)之間由數(shù)量信號(hào)及種類眾多的開(kāi)關(guān)量信號(hào)相連。開(kāi)關(guān)量信號(hào)包括開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。其中，電力數(shù)字仿真系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)量信號(hào)裝置轉(zhuǎn)換給繼電保護(hù)裝置，繼電保護(hù)裝置的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換給電力數(shù)字仿真系統(tǒng)。電力仿真系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和繼電保護(hù)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系比較復(fù)雜，有一對(duì)一或者一對(duì)多，同相和反相邏輯等關(guān)系。同時(shí)，開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)有多種信號(hào)有干接點(diǎn)，光耦信號(hào)。在現(xiàn)有技術(shù)中，開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置功能比較單一，一般是由干接點(diǎn)轉(zhuǎn)為干接點(diǎn)，或是將電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為干接點(diǎn)，轉(zhuǎn)換功能單一，轉(zhuǎn)換器件常用電磁式繼電器，轉(zhuǎn)換時(shí)間在數(shù)十毫秒級(jí)，轉(zhuǎn)換速度慢，達(dá)不到數(shù)字實(shí)時(shí)仿真的要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置及方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中，開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換速度慢，達(dá)不到數(shù)字實(shí)時(shí)仿真的要求的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案—種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，包括依次連接的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊、第一光電隔離耦合器和開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊；接收至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)的電信號(hào)，依據(jù)所述開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第一光電隔離耦合器通斷的所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊；隔尚驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊，使所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的所述第一光電隔離I禹合器。
優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊包括，第一輸出端與所述第一光電隔離I禹合器的第一輸入端相連，第二輸出端與恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，接收至少一個(gè)所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述開(kāi)關(guān)的電信號(hào)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路；輸入端與所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路的第二輸出端相連，輸出端與所述第一光電隔離耦合器的第二輸入端相連，依據(jù)所述開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一光電隔離耦合器通斷的恒流驅(qū)動(dòng)電路；
和，輸出端與所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路的第一輸入端相連，為所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路供電的第一電源。優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊包括，輸入端與所述第一光電隔離稱合器的第一輸出端相連，為光電隔離繼電器供電的
第二直流電源。優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊包括，第一輸入端與所述第二直流電源的第一輸出端相連，第二輸入端與所述第二光電隔離耦合器的第一輸出端相連，由至少一個(gè)所述光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的同相光電隔離繼電器模塊，所述同相光電隔離繼電器模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊包括，輸入端與所述第一光電隔離耦合器的第二輸出端相連，第一輸出端連接所述同相光電隔離繼電器模塊，第二輸出端連接所述反相光電隔離繼電器模塊，對(duì)所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)進(jìn)行反相的第二光電隔離耦合器。優(yōu)選地,所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊包括，第一輸入端與所述第二直流電源的第二輸出端相連，第二輸入端與所述第二光電隔離耦合器的第二輸出端相連，由至少一個(gè)所述光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的反相光電隔離繼電器模塊，所述反相光電隔離繼電器模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。—種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，包括開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊接收至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)的電信號(hào)，恒流驅(qū)動(dòng)電路依據(jù)所述開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第一光電隔離耦合器通斷；所述第一光電隔離耦合器隔離驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊，使所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。優(yōu)選地,所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，包括，由至少一個(gè)所述光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的同相光電隔離繼電器模塊，所述同相光電隔離繼電器模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。優(yōu)選地,所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，包括，第二光電隔離耦合器對(duì)接收到的所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)進(jìn)行反相；由至少一個(gè)所述光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的反相光電隔離繼電器模塊，所述反相光電隔離繼電器模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開(kāi)提供了一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置及方法，依次連接的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊、第一光電隔離耦合器和開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊；接收至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)的電信號(hào)，依據(jù)開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一光電隔離耦合器通斷的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊；隔離驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊，使開(kāi)關(guān)量輸出模塊輸出與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的第一光電隔離耦合器。由于使用具有開(kāi)關(guān)速度快，開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出無(wú)抖動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)的光隔離繼電器，可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)同步響應(yīng)，相互之間延時(shí)小，響應(yīng)快速，達(dá)到數(shù)字實(shí)時(shí)仿真的要求。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為發(fā)明實(shí)施例一公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為發(fā)明實(shí)施例二公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為發(fā)明實(shí)施例三公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例一公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，包括，依次連接的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊11、第一光電隔離耦合器12和開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊13 ；接收至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)的電信號(hào)，依據(jù)開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一光電隔離耦合器12通斷的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊11。需要說(shuō)明的是，開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊11包括，第一輸出端與第一光電隔離I禹合器12的第一輸入端相連,第二輸出端與恒流驅(qū)動(dòng)電路112的輸入端相連，接收至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)的電信號(hào)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路111 ;輸入端與開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路111的第二輸出端相連，輸出端與第一光電隔離繼電器12的第二輸入端相連，依據(jù)開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一光電隔離耦合器12通斷的恒流驅(qū)動(dòng)電路112;和，輸出端與開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路111的第一輸入端相連，為開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路111供電的第一電源113。其中，開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)包括干接點(diǎn)、光耦、電平信號(hào)等信號(hào)。在實(shí)際使用過(guò)程中，開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路111的能夠?qū)⒏山狱c(diǎn)、光耦、電平信號(hào)等開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)的電信號(hào)，電平信號(hào)輸入范圍為0-300VDC，正負(fù)極性不限，開(kāi)關(guān)量轉(zhuǎn)換控制電路都能兼容。同樣的，恒流驅(qū)動(dòng)電路112驅(qū)動(dòng)范圍寬，輸入電壓范圍為0-300VDC，在輸入電壓范圍內(nèi)都能驅(qū)動(dòng)第一光電隔離耦合器12通斷。隔尚驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊13,使開(kāi)關(guān)量輸出模塊13輸出與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的第一光電隔離I禹合器12。
需要說(shuō)明的是，開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊13包括，同相光電隔離繼電器131、第二光電耦合繼電器132、反相光電隔離繼電器133和第二直流電源134。輸入端與第一光電隔離稱合器12的第一輸出端相連,為光電隔離繼電器供電的第二直流電源134。第一輸入端與第二直流電源134的第一輸出端相連,第二輸入端與第二光電隔離耦合器132的第一輸出端相連，由至少一個(gè)光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的同相光電隔離繼電器模塊131,同相光電隔離繼電器模塊131輸出與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。輸入端與第一光電隔離I禹合器12的第二輸出端相連,第一輸出端連接同相光電隔離繼電器模塊132,第二輸出端連接反相光電隔離繼電器模塊133,對(duì)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)進(jìn)行反相的第二光電隔離耦合器132。第一輸入端與第二直流電源134的第二輸出端相連，第二輸入端與第二光電隔離耦合器132的第二輸出端相連，由至少一個(gè)光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的反相光電隔離繼電器模塊133,反相光電隔離繼電器模塊133輸出與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。需要說(shuō)明的是，開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的邏輯關(guān)系包括同相邏輯輸出和反相邏輯輸出，因此開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)包括與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)同相的同相開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)反相的反相開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)。在本發(fā)明實(shí)施例一中，第一光電稱合繼電器和第二光電稱合繼電器均為快速光電耦合繼電器，響應(yīng)速度快，隔離耐壓高。通過(guò)第一光電耦合器可以快速隔離開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。第二光電I禹合繼電器可以快速實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的邏輯反相。同相光電隔離繼電器模塊和反相光電隔離繼電器模塊中的光電隔離繼電器為高壓隔離快速 MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,金屬 _ 氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管)集成電路，光隔離電壓高，開(kāi)關(guān)速度快，輸出耐壓高，電流大，開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出信號(hào)無(wú)抖動(dòng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中電磁繼電器機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng)的缺陷。由光電隔離繼電器實(shí)現(xiàn)多路開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)之間的相互隔離。光電隔離MOSFET繼電器和第二光電隔離I禹合器串聯(lián)由第一光電隔離I禹合器驅(qū)動(dòng)，達(dá)到開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)同步響應(yīng)，相互之間延時(shí)小，響應(yīng)快速，轉(zhuǎn)換時(shí)間達(dá)到進(jìn)行電力系統(tǒng)繼電保護(hù)數(shù)字仿真研究的要求。實(shí)施例二在本發(fā)明實(shí)施例一的提供的一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，同相光電隔離繼電器模塊包括一個(gè)以上串聯(lián)的光電隔離繼電器，反相光電隔離繼電器模塊包括一個(gè)以上串聯(lián)的光電隔離繼電器。下面以同相光電隔離繼電器包括3個(gè)串聯(lián)的光電隔離繼電器，反相光電隔離繼電器包括I個(gè)光電隔離繼電器為例，進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖2所示，一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，包括開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)201、開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路202、第一光電隔離耦合器203、恒流驅(qū)動(dòng)電路204、第一直流電源205、第二光電隔離耦合器206、第二直流電源207、第一光電隔離繼電器208、第二光電隔離繼電器209、第三光電隔離繼電器210、第四光電隔離繼電器211、第一開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)212、第二開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)213、第三開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)214和第四開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)215。連接狀態(tài)如下開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路202的第一輸入端輸入開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)201,開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路202的第二輸入端連接第一直流電源205的輸入端。開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路202的第一輸出端連接第一光電隔離稱合器203的第一輸入端，開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路202的第二輸出端連接恒流驅(qū)動(dòng)電路204的輸入端。恒流驅(qū)動(dòng)電路204的輸出端連接第一光電隔離耦合器203的第二輸入端。第一光電隔離耦合器203的第一輸出端連接第二直流電源207的輸入端,第二直流電源207的第一輸出端連接依次串聯(lián)的第一光電隔離繼電器208、第二光電隔離繼電器209和第三光電隔離繼電器210。第一光電隔離繼電器208的輸出端輸出第一開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)212 ;第二光電隔離繼電器209的輸出端輸出第二開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)213 ;第三光電隔離繼電器210的輸出端輸出第三開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)214 ;第三光電隔離繼電器210的第二輸入端連接第二光電稱合器216的第一輸出端。216第二光電稱合器的第二輸出端連接第四光電隔離繼電器211的第二輸入端，第四光電隔離繼電器211的第一輸入端連接第二直流電源207的第二輸出端。第四光電隔離繼電器211的輸出端輸出第四開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)215。至少一個(gè)干接點(diǎn)、光耦和電平信號(hào)等開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路202。開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路201將接收到的干接點(diǎn)、光耦和電平信號(hào)等開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)的電信號(hào)。其中，電平信號(hào)輸入范圍為0-300VDC，正負(fù)極性不限，開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路202都能兼容。開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路202通過(guò)開(kāi)關(guān)的電信號(hào)控制恒流驅(qū)動(dòng)電路204驅(qū)動(dòng)第一光電隔離耦合器203通斷。其中，第一直流電源207為開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路202供電。恒流驅(qū)動(dòng)電路204驅(qū)動(dòng)范圍寬，在輸入的電壓范圍為0-300VDC時(shí)，均能驅(qū)動(dòng)第一光電隔離耦合器203通斷。當(dāng)?shù)谝还怆姼綦x稱合器203導(dǎo)通時(shí),第一光電隔離稱合器隔離驅(qū)動(dòng)第一光電隔離繼電器208、第二光電隔離繼電器209、第三光電隔離繼電器和第二光電隔離耦合器210。第一光電隔離繼電器208、第二光電隔離繼電器209和第三光電隔離繼電器210輸出與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)同相的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，同相的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)包括第一開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)212、第二開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)213和第三開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)214。第二光電隔離耦合器206進(jìn)行反相處理，并驅(qū)動(dòng)第四光電隔離繼電器211輸出與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)反相的第四開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)包括至少一個(gè)干接點(diǎn)、光耦和電平信號(hào)等開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。由此可以多路開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)多種開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換。現(xiàn)對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)需要配置多種類型的開(kāi)關(guān)量轉(zhuǎn)換裝置，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置可以實(shí)現(xiàn)多路開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)多種開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換，減少了實(shí)驗(yàn)接線的工作量，降低接線難度，從而提高了進(jìn)行電力系統(tǒng)繼電保護(hù)數(shù)字仿真研究的實(shí)驗(yàn)效率。實(shí)施例三
本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，與之相對(duì)應(yīng)，本發(fā)明實(shí)施例三提供了一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換方法。步驟S101，開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊接收至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入電信號(hào)；步驟S102，開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊并將開(kāi)關(guān)量輸入電信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)的電信號(hào);步驟是103，恒流驅(qū)動(dòng)電路依據(jù)開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一光電隔離耦合器通斷；步驟S104,第一光電隔離I禹合器隔離驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊,使開(kāi)關(guān)量輸出模塊輸出與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。在步驟SlOl中，開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)包括干接點(diǎn)、光耦、電平信號(hào)等信號(hào)。在步驟S102中，恒流驅(qū)動(dòng)電路與開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路連接，依據(jù)開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一光電隔離耦合器通斷；其中，第一電源與恒流驅(qū)動(dòng)電路串聯(lián)，為恒流驅(qū)動(dòng)電路供電。在步驟S104中，由至少一個(gè)光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的同相光電隔離繼電器模塊，同相光電隔離繼電器模塊輸出與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。 第二光電隔離稱合器對(duì)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)進(jìn)行反相。由至少一個(gè)光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的反相光電隔離繼電器模塊，反相光電隔離繼電器模塊輸出與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)其中，至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入電信號(hào)包括，電平信號(hào)；電平信號(hào)的輸入范圍為0-300VDC。恒流驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)第一光電耦合器通斷的輸入電壓范圍為0-300VDC。第一光電稱合繼電器和第二光電稱合繼電器均為快速光電稱合繼電器，響應(yīng)速度快，隔離耐壓高。通過(guò)第一光電耦合器可以快速隔離開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。第二光電耦合繼電器可以快速實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的邏輯反相。光電隔離繼電器和第二光電隔離耦合器串聯(lián)由第一光電隔離耦合器驅(qū)動(dòng)，達(dá)到開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)同步響應(yīng)，相互之間延時(shí)小，響應(yīng)快速。本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，包括 依次連接的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊、第一光電隔離耦合器和開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊；接收至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)的電信號(hào)，依據(jù)所述開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第一光電隔離耦合器通斷的所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊；隔離驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊，使所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的所述第一光電隔離I禹合器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊包括， 第一輸出端與所述第一光電隔離I禹合器的第一輸入端相連，第二輸出端與恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，接收至少一個(gè)所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述開(kāi)關(guān)的電信號(hào)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路； 輸入端與所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路的第二輸出端相連，輸出端與所述第一光電隔離耦合器的第二輸入端相連，依據(jù)所述開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一光電隔離耦合器通斷的恒流驅(qū)動(dòng)電路； 和，輸出端與所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制電路的第一輸入端相連，為所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路供電的第一電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊包括， 輸入端與所述第一光電隔離稱合器的第一輸出端相連，為光電隔離繼電器供電的第二直流電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊包括， 第一輸入端與所述第二直流電源的第一輸出端相連，第二輸入端與所述第二光電隔離耦合器的第一輸出端相連，由至少一個(gè)所述光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的同相光電隔離繼電器模塊，所述同相光電隔離繼電器模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊包括， 輸入端與所述第一光電隔離I禹合器的第二輸出端相連，第一輸出端連接所述同相光電隔離繼電器模塊，第二輸出端連接所述反相光電隔離繼電器模塊，對(duì)所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)進(jìn)行反相的第二光電隔離耦合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊包括，第一輸入端與所述第二直流電源的第二輸出端相連，第二輸入端與所述第二光電隔離耦合器的第二輸出端相連，由至少一個(gè)所述光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的反相光電隔離繼電器模塊，所述反相光電隔離繼電器模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。
7.一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括 開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊接收至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)的電信號(hào)，恒流驅(qū)動(dòng)電路依據(jù)所述開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第一光電隔離耦合器通斷； 所述第一光電隔離耦合器隔離驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊，使所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，包括，由至少一個(gè)所述光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的同相光電隔離繼電器模塊，所述同相光電隔離繼電器模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，包括， 第二光電隔離耦合器對(duì)接收到的所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)進(jìn)行反相； 由至少一個(gè)所述光電隔離繼電器依次串聯(lián)組成的反相光電隔離繼電器模塊，所述反相光電隔離繼電器模塊輸出與所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，包括接收至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)的電信號(hào)，依據(jù)開(kāi)關(guān)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一光電隔離耦合器通斷的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換控制模塊；隔離驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出模塊，使開(kāi)關(guān)量輸出模塊輸出與開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的同相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)和反相開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)的第一光電隔離耦合器。本發(fā)明還公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換方法。通過(guò)本發(fā)明公開(kāi)的裝置及方法，由于使用具有開(kāi)關(guān)速度快，開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出無(wú)抖動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)的光隔離繼電器，可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)同步響應(yīng)，相互之間延時(shí)小，響應(yīng)快速，達(dá)到數(shù)字實(shí)時(shí)仿真的要求。
文檔編號(hào)H03K19/14GK103036554SQ20121053932
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者張雪松, 顧益磊, 張琦, 李治兵 申請(qǐng)人:浙江省電力公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 北京博電新力電氣股份有限公司