CN201345641Y - 可制约电源控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的可制约电源控制器由直流虑波和直流稳压电路为整机提供工作直流电压；制约控制识别电路包括逻辑识别电路和磁场逻辑专用识别卡，逻辑识别电路由开关型霍尔集成元件(H1－H4)、电阻(R9－R12)、数字集成电路(IC4)、三极管(G1)及小型继电器(J1)组成，磁场逻辑专用识别卡是在基板上设置定位卡口(D1－D4)和磁钢(N0－N8)；执行启动电路由集成电路(IC2)、按钮(AN1－AN2)、电容(C2－C3)、磁保持继电器(JK)及电阻(R2、R3、R6、R7)组成；辅助功能电路由磁感应线圈(B2)、整流桥堆(Q2)、多圈螺旋电位器(W1－W3)，集成电路(IC3)元件组成。本实用新型对电源电器实现有制约控制，有效提高电源控制的安全性和可控性，操作、实用都很方便。

Description

可制约电源控制器

技术领域

本实用新型属于电子控制技术领域，主要涉及的是一种可制约电源控制器。对电力电源进行控制的并带有智能性的专用装置。

背景技术

目前，在对电源电器进行控制采取的手段主要有两种：一是直接闭合和关断，二是间接闭合关断。直接关断或闭合采用的较多，具体实施的形式是利用“开关”“闸刀”及“断路器”等产品完成控制的。因其简单实用，直观便利，成本比较低而深受消费者欢迎。然而，随着社会的进步，人们生活的提高，对各方面的认识也逐渐全面，理性，要求也逐步提高，尤其对安全性方面、人性化方面都有了很客观的要求，人们对各种电器的使用比以往的条件有了更科学的，更安全的认知。由于现有的各种“开关”，“闸刀”和“断路器”的功能基本还是单一的“过流”保护，其最大的缺陷是没有“制约”手段，就是这些“开关”，“闸刀”及“断路器”属于“任意”开启和关断形式，谁都可以开启或关断电器的电源，其形式是不安全的，尤其是切断电源后维修电器时，如果防护不当，被误推合电源，往往造成人的伤亡事故。这些事故屡有发生，所以提高电源控制的安全性，可控性，以及人性化方面是电源控制的发展方向，但目前这个方面还是空白。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种可制约电源控制器，使其对电源电器实现有制约控制。有效提高电源控制的安全性和可控性。

本实用新型实现上述目的采取的技术方案是：其由整机工作电源电路、制约控制识别电路、执行启动电路及辅助功能电路构成，整机工作电源电路由直流虑波和直流稳压电路为整机提供工作直流电压；制约控制识别电路包括逻辑识别电路和磁场逻辑专用识别卡，逻辑识别电路由开关型霍尔集成元件(H₁-H₄)、电阻(R₉-R₁₂)、数字集成电路(IC₄)、三极管(G₁)及小型继电器(J₁)组成，(H₁-H₄)的输出分别和(IC₄)的四输入端相连，(IC₄)的四输出端和(G₁)的输入端相连，(G₁)的输出端和(J₁)的一端相连，(J₁)的另一端和正电位相连；磁场逻辑专用识别卡是在基板上设置四个定位卡口(D₁-D₄)和多个磁钢(N₀-N₈)，其中(N₀)是锁定磁钢，(N₁-N₈)是逻辑识别磁钢；执行启动电路由集成电路(IC₂)、按钮(AN₁-AN₂)、电容(C₂-C₃)、磁保持继电器(JK)及电阻(R₂、R₃、R₆、R₇)组成，按钮(AN₁)的一端经接(D₂)接正电位，另一端经电阻(R₃)接(IC₂)的三脚，(AN₂)的一端经(D₃)接正电位，另一端经电阻(R₆)接(IC₂)的七脚，磁保持继电器(JK)分别接(IC₂)的一脚和五脚；辅助功能电路由磁感应线圈(B₂)、整流桥堆(Q₂)、多圈螺旋电位器(W₁-W₃)，集成电路(IC₃)元件组成，(B₂、Q₂、W₁、IC₃)为过电流保护电路，当负载电流超过设定值时，(B₂)得到的感应电压经整流后输入到(IC₃)集成电路的3脚，当感应电压高于庙设定值时，(IC₃)的输出1脚由低电位变成高电位，该高电位经二极管(D₅)电阻(R₆)至(IC₂)的7脚，使(IC₂)的1脚、5脚输出相应电位使(JK)释放。

本实用新型构思巧妙，由于采用电位、磁场组合识别，比数码识别更新颖安全，组合数很大，而且属无源系列，操作、实用都很方便。该电路受识别电路控制，只有当识别电路给予指令时才能启动执行电路，因此安全性、可控性强。另外，运用磁场识别属空间传递形式，不需要另配工作电源，工艺制作成全密封的，可以达到防水防潮效果，对整机性能可以得到提升。由于无源控制，节约能源。

附图说明

图1是本实用新型电路原理图。

图2是本实用新型专用识别卡结构示意图。

具体实施方式

如图1所示：本实施例其由整机工作电源电路、有制约控制、识别电路、执行电路及辅助功能电路构成。

一、整机工作电源电路：

由小功率电源变压器B₁和整流桥堆Q₁组成交流降压整流电路。完成把交流高压变成脉动直流低压的工作。由电解电容C₁、三端稳压电路IC₁组成直流虑波和直流稳压电路为整机提供工作直流电压。

二、有制约控制及识别电路：

该部分是包括两个部分，逻辑识别电路和磁场逻辑专用识别卡。

逻辑识别电路由开关型霍尔集成元件H₁-H₄(最多可设置至9个)、电阻R₉及R₁₂、数字集成电路IC₄、三极管G₁、小型继电器J₁组成识别电路。H₁至H₄的输出逐一和IC₄的四输入端相连，数字集成电路IC₄的四输出端和三极管G₁的输入端相连，三极管G₁的输出端和小型继电器J₁的一端相连，J₁的另一端和正电位相连。

平时状态(识别卡未插时)，H1至H4的输出端都是高电位，IC₄的四输入端也是高电位，IC₄是四输入或非门逻辑数字集成电路，所以，其输出必然是低电位，该低电位无法使三极管G₁导通工作的，G₁不工作小型继电器J₁不吸合，其接点J₁、不转换，执行集成电路IC₂没有电压无法工作。工作状态(当识别卡***时)，H₁至H₄相对应的磁场使H₁至H₄的输出由高电位变成低电位，通过IC₄倒相变成高电位，G₁得高电位导通J₁随之吸合。J₁接点闭合执行电路的工作电源。J₁的吸合表示识别电路的识别正确。如果识别卡不配套，只要有任意一处不对应，H₁至H₄输出端有任意一个不输出低电位，就不能正确识别。

磁场逻辑专用识别卡由N₀至N₈磁钢和相应位置列序组成磁场逻辑专用识别卡。如图2所示。该识别卡和识别电路共同配合使用才能达到制约控制的目的。磁场逻辑专用识别卡是在塑料基板上制作而成，设置四个卡口D₁至D₄，该卡口作为插卡的定位卡口。N₀是锁定磁钢，N₁至N₈是逻辑识别磁钢，，N₁至N₈的位置排序和磁极性可以任意组合。在使用时应注意和配合识别电路相对应。配合使用如下：

因为H₁至H₄是专用的霍尔元件，所以该元件对磁场的识别有两个识别面A和B，分别对应磁钢的N极和S极，A面只对N极磁场有效，B面只对S极有效，这个特性加上磁钢排列为序组成识别卡。在实际运用中H₁至H₄可以人为的选择数量(1至9个)N₁至N₈也可以任意选择数量(1至8个)，只要它们之间相对应就可以。识别卡中有几个磁钢N，识别电路就必须有几个开关型霍尔集成元件H，磁钢的位序排列必须和识别电路中的H位序相一致。识别电路中的H的A面、B面的排序必须和识别卡中磁钢N的极性相对应才行。所以有制约控制必须满足以下三个条件才可以正确工作。

1、开关霍尔元件H的数量与识别卡磁钢N的数量相一致。

2、开关霍尔元件H的A面、B面必须与识别卡磁钢N的磁极性相对应。

3、开关霍尔元件H的排列位序与识别卡中磁钢N的排列位序相一致。

例如，识别电路中选择了用三个霍尔元件，分别为H₁、H₂、H₃(H₄备用，但对应IC₄的输入端必须直接连到低电位)，且H₁对应磁场极性选择为N极，N₂、H₃选择为S极.H₁、H₂、H₃的位置排序设定在识别卡中的N₃、N₅、N₈这三个位序上.H₁对应磁钢N₃，H₂对应磁钢N₅，H₃对应磁钢N₈，其它位置磁钢均可不用。同时，对应H1的磁钢N₃的磁极必须选择为N极，N₅和N₈磁钢的磁极必须选择为S极，只有按照这个序列位置，识别卡插在卡口上，识别电路才能正确识别。否则任何选择都不正确，从而完成识别目的。

三、执行启动电路：

由专用集成电路(8023)IC₂、按钮AN₁-AN₂、电容C₂-C₃、电力专用磁保持继电器JK，电阻R₂、R₃、R₆、R₇组成执行电路，按钮AN_1d的一端经接D₂接正电位，另一端经电阻R₃接IC₂的三脚，AN₂的一端经D₃接正电位，另一端经电阻R₆接IC₂的七脚，磁保持继电器JK分别接IC₂的一脚和五脚。该电路受识别电路控制，只有当识别电路给予工作指令时该电路才能执行启动或关断电源的工作。在没有识别电路的指令未给之前，按AN_1、2是没有任何作用的。从而达到安全性的效果。

四、辅助功能电路：

由磁感应线圈B₂、整流桥堆Q₂、多圈螺旋电位器W_1、2、3，专用集成电路IC₃元件组成多功能保护电路。B₂、Q₂、W₁、IC₃组成过电流保护电路，当负载电流超过设定值时，B₂得到的感应电压经整流后输入到IC₃集成电路的话脚，当感应电压高于庙设定值时，IC₃的输出1脚由低电位变成高电位，该高电位经二极管D₅电阻R₆至IC₂的7脚，使IC₂的1脚、5脚输出相应电位使JK释放，从而切断电源的输出，达到过流保护的目的。其它过电压保护、过温度保护都是相同工作原理，不再叙述。

本实用新型的原理：

交流电压进入电路B1初级，次级感应交流低压，经Q₁整流，C₁虑波。三端稳压器IC₁稳压，输出直流电压，为整机提供工作电压。当电压供给识别电路后，相应的识别卡未插上时，H₁至H₄都输出高电平，经IC₄或非门反相为低电平。G₁不工作，J₁释放状态，其接点断开，执行电路及有电压无法工作，这时接AN_1、2都无效。当相应的识别卡插上时，经H₁至H₄的对应识别正确时，H₁至H₄由高电平变成低电平，经IC₄反相为高电平。G₁导通工作，J₁吸合。其接点转换IC₂得到工作电压，即允许指令LED₃发光，说明识别正确，执行电路可以工作。这时按下AN₁控制器开始运行，JK吸合并磁保持，其接点JK_1、2闭合输出电力电压LED₁发光，表示电源输出，控制器整机工作正常。断开AN1由于JK磁保持，IC₂不得电JK仍然吸合，电源正常输出，由于磁保持工作是脉冲，吸合、断开后，不需要保持电压，所以有明显的节能作用。在工作过程中，如果发生电压过高、电流过大、温度过高时，功能保护电路就会发生相应指令，经D₅、D₆、D₃、D₇、R₆至IC₂的7脚，使其令JK释放，从而切交流电力电源，确保安全。

在实际运用中，接通220V电源，只有LED₂发光，表示控制器待机状态。专用识别卡为一机一卡，均设有编号，以备查阅。该卡平时可以取下，也可以插在控制器上，用户自己选择。当识别卡插上控制器时，只要识别卡是原配卡，识别电路识别后LED₃发光，LED₂灭，表示识别正确，可以启动，这时按下AN₁按钮，JK吸合，LED₁发光，LED₃也发光，表示控制器运行开始向负载供电。如果识别卡不正确，LED₃不发光，就是按AN₁，控制器也不会工作，这就是“有制约”控制。如果维修设备电器时，切断控制器输出，取下识别卡，其它人员是无法开启控制器的，这对于特殊环境场合需要对电力有控制的部门很是方便。同理，在控制器运行中取下识别卡，其它人员也是无法关断控制器的。但发生过压、过流、过温故障时，该电路仍然可以发出切断电源的指令，使JK切断这个指令是不受识别卡控制的，从而避免在工作中，识别卡取出时发生故障无法切断输出电源，而造成问题，这样做更体观了该控制器具有的人性和智能性特点。

Claims (2)

1、一种可制约电源控制器，其特征是：它包括以下电路：

整机工作电源电路：由电解电容(C₁)、三端稳压电路(IC₁)组成直流滤波和直流稳压电路为整机提供工作直流电压；

制约控制识别电路：包括逻辑识别电路和磁场逻辑专用识别卡，逻辑识别电路由开关型霍尔集成元件(H₁-H₄)、电阻(R₉-R₁₂)、数字集成电路(IC₄)、三极管(G₁)及小型继电器(J₁)组成，霍尔集成元件(H1-H₄)的输出分别和数字集成电路(IC₄)的四输入端相连，数字集成电路(IC₄)的四输出端和三极管(G₁)的输入端相连，三极管(G₁)的输出端和小型继电器(J₁)的一端相连，小型继电器(J₁)的另一端和正电位相连；磁场逻辑专用识别卡是在基板上设置四个定位卡口(D₁-D₄)和多个磁钢(N₀-N₈)，其中(N₀)是锁定磁钢，(N₁-N₈)是逻辑识别磁钢；

执行启动电路：由集成电路(IC₂)、按钮(AN₁-AN₂)、电容(C₂-C₃)、磁保持继电器(JK)及电阻(R₂、R₃、R₆、R₇)组成，按钮(AN₁)的一端经卡口(D₂)接正电位，另一端经电阻(R3)接集成电路(IC2)的三脚，按钮(AN2)的一端经卡口(D3)接正电位，另一端经电阻(R₆)接集成电路(IC₂)的七脚，磁保持继电器(JK)分别接集成电路(IC₂)的一脚和五脚；

辅助功能电路：由磁感应线圈(B₂)、整流桥堆(Q₂)、多圈螺旋电位器(W₁-W₃)，集成电路(IC₃)元件组成，磁感应线圈(B₂)、整流桥堆(Q₂)、多圈螺旋电位器(W₁)、集成电路(IC₃)元件组成过电流保护电路，当负载电流超过设定值时，磁感应线圈(B₂)得到的感应电压经整流后输入到集成电路(IC₃)的三脚，当感应电压高于设定值时，集成电路(IC₃)的输出1脚由低电位变成高电位，该高电位经二极管(D₅)电阻(R₆)至集成电路(IC₂)的7脚，使集成电路(IC₂)的1脚、5脚输出相应电位使磁保持继电器(JK)释放。

2、根据权利要求1所述的可制约电源控制器，其特征是：所述制约控制识别电路中的磁场逻辑专用识别卡上设置的磁钢数量与逻辑识别电路中的开关型霍尔集成元件相同，且磁钢的位序排列与识别电路中的开关型霍尔集成元件位序相一致、极性相对应。

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