一种控制装置及其控制方法、一种断路器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种控制装置，属于低压电气技术领域。该控制装置包括直流电源、第一控制器、第二控制器、控制信号检测单元；控制信号检测单元包括至少两个信号采集器，每个信号采集器包括与所述直流电源的正极依次连接的第一电阻、第二电阻、可控开关，可控开关的另一端与所述直流电源的负极、第一控制器的电源负输入端共地连接，可控开关的控制端与第一控制器的一个信号输出端连接，第一电阻与第二电阻之间的节点与第二控制器的一个信号输入端连接；第一控制器的电源正输入端与直流电源的正极连接。本发明专利技术还公开了该控制装置的控制方法以及一种断路器。本发明专利技术用简单的电路结构实现了控制通道的扩展，可广泛应用于类似断路器触点输出装置的情形。

【技术实现步骤摘要】
一种控制装置及其控制方法、一种断路器
本专利技术涉及一种控制装置，尤其涉及一种控制装置及其控制方法以及一种断路器，属于低压电气

技术介绍
在低压配电系统中，很多用户需要通过断路器提供的可编程输出触点来提供额外的故障报警功能，例如过载长延时故障报警、短路短延时故障报警、短路瞬时故障报警、接地故障报警等。近年来，断路器正在朝着功能多样化的方向发展，用户对于可编程输出触点数量的需求越来越大。在现有的各类断路器产品中，对于可编程输出触点的实现一般都通过下面的方法。利用断路器控制器中微处理器的一个引脚来控制一路输出触点，这种方法成本较低，但是当需要很多的触点时，会大量占用微处理器资源，并且会有大量的连线向外引出至继电器模块，不利于走线。现在的各类断路器产品中，为兼顾成本和可扩展性，同时保留了微处理器的少数I/O口与一组通信串口。产品上市初期，用户所需的继电器数量较少，采用第一种方法，直接采用微处理器的I/O口来对继电器进行控制。当用户需要多个继电器时，则用通信串口进行扩展，但是断路器功能的增多，处理器通信串口资源越来越紧张，那么如何对其控制继电器数量加以扩展，是技术上的一个难题。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供一种控制装置及其控制方法，以及一种断路器，利用断路器控制器的少量输出引脚即可实现多路控制信号输出，且不需要通信器件，实现成本较低。本专利技术具体采用以下技术方案：一种控制装置，包括直流电源、第一控制器、第二控制器，以及控制信号检测单元；所述控制信号检测单元包括至少两个信号采集器，每个信号采集器包括一个二极管以及与所述直流电源的正极依次连接的第一电阻、第二电阻、可控开关，可控开关的另一端与所述直流电源的负极、第一控制器的电源负输入端共地连接，可控开关的控制端与第一控制器的一个信号输出端连接，第一电阻与第二电阻之间的节点与第二控制器的一个信号输入端连接；第二电阻和可控开关之间的节点与二极管的阴极连接，二极管的阳极与第二控制器的电源负输入端连接；第一控制器的电源正输入端与所述直流电源的正极连接；所述第二控制器的电源正输入端与所述直流电源的正极连接。实际应用中，第二控制器的工作电压可能与第一控制器的工作电压不同，因此不能直接使用主要为第一控制器供电的直流电源，而需要将其输出的电压转换为与第二控制器适配的电压，为此，本专利技术依据同样的专利技术思路，又提出了以下控制装置，可将直流电源转换为与第二控制器适配的电压：一种控制装置，包括直流电源、电源转换单元、第一控制器、第二控制器，以及控制信号检测单元；所述电源转换单元可将所述直流电源输出电压转换为与第二控制器匹配的电压；所述直流电源的正极分别与第一控制器的电源正输入端、电源转换单元的输入端连接；所述控制信号检测单元包括至少两个信号采集器，每个信号采集器包括一个二极管以及与所述电源转换单元的正输出端依次连接的第一电阻、第二电阻、可控开关，可控开关的另一端与所述直流电源的负极、第一控制器的电源负输入端共地连接，可控开关的控制端与第一控制器的一个信号输出端连接，第一电阻与第二电阻之间的节点与第二控制器的一个信号输入端连接；第二电阻和可控开关之间的节点与二极管的阴极连接，二极管的阳极与第二控制器的电源负输入端连接；第二控制器的电源正、负输入端分别与电源转换单元的正、负输出端连接。对于以上的各控制装置，可分别采用以下控制方法：第一控制器控制所述信号检测单元中的一个可控开关保持开通状态，同时控制其余的可控开关的开/关状态，第二控制器从与其连接的各信号采集器中第一电阻与第二电阻之间的节点处检测到不同的电压组合，第二控制器根据所检测到的电压组合输出相应的控制信号。还可以采用以下控制方法：第一控制器控制所述信号检测单元中的一个可控开关保持开通状态，同时控制其余的可控开关各自按照一定的频率进行开/关切换，在其余的可控开关处于不同的开/关切换频率组合下，第二控制器从与其连接的各信号采集器中第一电阻与第二电阻之间的节点处检测到不同的脉冲信号组合，第二控制器根据所检测到的脉冲信号组合输出相应的控制信号。对以上所述的控制方法，相比现有技术，本专利技术及其进一步改进方案具有以下有益效果：1、不管外部需要多少路控制信号，本专利技术只需要占用第一控制器的较少的普通I/O口，与现有的占用大量I/O口或占用异步通信接口的方式相比，可以最大化的节省处理器的资源；2、本专利技术中控制信号检测单元中的可控开关实际应用中可设置于第一控制器内部，因此只需要较少的线便可以实现其全部的功能，可以大幅降低走线难度；3、本专利技术的控制装置不需要安装昂贵的通信部件，用简单的电路结构完整实现了扩展控制通道的目的，有助于降低生产成本。4、本专利技术的控制装置，提供了实时电源控制功能。当第一控制器有命令时，第二控制器才上电运行，这样可以减少电能开支，并大幅提高产品寿命。附图说明图1为本专利技术控制装置的第一个实施例的电路原理图；图2为本专利技术控制装置的第二个实施例的电路原理图；图3为本专利技术控制装置的第三个实施例的电路原理图；图4为本专利技术断路器的控制器的部分实际电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细说明：本专利技术利用第二控制器对第一控制器的控制通道进行扩展，但本专利技术在两个控制器之间并未采用通信收发模块传递控制命令，而是利用一结构简单的控制信号检测单元来实现。该控制信号检测单元包括至少两个信号采集器，每个信号采集器包括与直流电源的正极依次串接的两个电阻及一个可控开关，还包括二极管，可控开关的另一端与所述直流电源的负极、第一控制器的电源负输入端共地连接，可控开关的控制端与第一控制器的一个信号输出端连接，第一电阻与第二电阻之间的节点与第二控制器的一个信号输入端连接；第二电阻和可控开关之间的节点与二极管的阴极连接，二极管的阳极与第二控制器的电源负输入端连接；第一控制器的电源正输入端与所述直流电源的正极连接。第一控制器控制信号检测单元中一个可控开关开通，其它各可控开关的开/关状态或者开/关切换频率，第二控制器从与其连接的各信号采集器中第一电阻与第二电阻之间的节点处检测到不同的电压组合或者脉冲信号组合，并根据接收到的信号输出相应的控制信号，从而实现控制通道的扩展。为了便于公众理解本专利技术的技术方案，下面以几个具体实施例来进行进一步详细说明。实施例一、图1显示了本专利技术控制装置的实施例一的电路原理，如图1所示，该实施例中的控制装置中第一、第二控制器的工作电压相同，控制信号检测单元中包括两个信号采集器：由电阻R1、R2和三极管K1串联，还有二极管D1组成的一个信号采集器；由电阻R3、R4和三极管K2串联，还有二极管D2组成的一个信号采集器。电阻R1、R3的其中一端以及第一控制器、第二控制器的电源正输入端分别与直流电源的正极VDD连接，第一控制器的电源负输入端GND1与直流电源的负极共地连接。三极管K1和三极管K2的基极分别接第一控制器的两个控制端口G1、G2，三极管K1和三极管K2的发射极一起接地。电阻R1、R2之间的节点以及电阻R3、R4之间的节点分别与第二控制器的两个信号输入端连接。如图1所示，二极管D1的阴极接入电阻R2与三极管K1之间的连线，二极管D2的阴极接入电阻R4与三极管K2之间的连线，二极管D1、D2的阳极与第二控制器的电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制装置，其特征在于，包括直流电源、第一控制器、第二控制器，以及控制信号检测单元；所述控制信号检测单元包括至少两个信号采集器，每个信号采集器包括一个二极管以及与所述直流电源的正极依次连接的第一电阻、第二电阻、可控开关，可控开关的另一端与所述直流电源的负极、第一控制器的电源负输入端共地连接，可控开关的控制端与第一控制器的一个信号输出端连接，第一电阻与第二电阻之间的节点与第二控制器的一个信号输入端连接；第二电阻和可控开关之间的节点与二极管的阴极连接，二极管的阳极与第二控制器的电源负输入端连接；所述第一控制器的电源正输入端与所述直流电源的正极连接；所述第二控制器的电源正输入端与所述直流电源的正极连接。

【技术特征摘要】
1.一种控制装置，其特征在于，包括直流电源、第一控制器、第二控制器，以及控制信号检测单元；所述控制信号检测单元包括至少两个信号采集器，每个信号采集器包括一个二极管以及与所述直流电源的正极依次连接的第一电阻、第二电阻、可控开关，可控开关的另一端与所述直流电源的负极、第一控制器的电源负输入端共地连接，可控开关的控制端与第一控制器的一个信号输出端连接，第一电阻与第二电阻之间的节点与第二控制器的一个信号输入端连接；第二电阻和可控开关之间的节点与二极管的阴极连接，二极管的阳极与第二控制器的电源负输入端连接；所述第一控制器的电源正输入端与所述直流电源的正极连接；所述第二控制器的电源正输入端与所述直流电源的正极连接。2.如权利要求1所述控制装置，其特征在于，还包括多个继电器，各继电器的电源正输入端均与所述直流电源的正极连接，各继电器的电源负输入端与所述各二极管的阳极连接，各继电器的控制端分别与所述第二控制器的一个信号输出端连接。3.一种控制装置，其特征在于，包括直流电源、电源转换单元、第一控制器、第二控制器，以及控制信号检测单元；所述电源转换单元可将所述直流电源输出电压转换为与第二控制器匹配的电压；所述直流电源的正极分别与第一控制器的电源正输入端、电源转换单元的输入端连接；所述控制信号检测单元包括至少两个信号采集器，每个信号采集器包括一个二极管以及与所述电源转换单元的正输出端依次连接的第一电阻、第二电阻、可控开关，可控开关的另一端与所述直流电源的负极、第一控制器的电源负...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷建强，叶文杰，褚东，王颂凯，管瑞良，
申请(专利权)人：常熟开关制造有限公司原常熟开关厂，
类型：发明
国别省市：江苏;32