一种自适应电压的热保护软启动器制造技术

本实用新型专利技术提供一种自适应电压的热保护软启动器，包括互感升压输出单元、光耦隔离调压单元、温度检测单元、中央处理器单元和霍尔电流检测单元，DC/DC电源隔离电路的输出端与互感升压输出单元的输入端电连接，光耦隔离调压单元的输入端与中央处理器单元电连接，光耦隔离调压单元的输出端与互感升压输出单元的输入端电连接，霍尔电流检测单元的输出端与中央处理器单元的ADC输入端电连接，中央处理器单元与互感升压输出单元、温度检测单元相连。本启动器成本低廉，鲁棒性强，热保护，自适应电压(对于电动汽车暖风系统而言无需根据动力电池的电压换用定制的发热元件)，能够有效减少启动时对系统的冲击。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应电压的热保护软启动器
本技术涉及智能平滑启动
，尤其涉及一种自适应电压的热保护软启动器。
技术介绍
一般的大功率用电器如果直接接入电网，对瞬间电流的要求比较高，且会对电网中的电能质量造成一定影响。在电网向用电器输送电能的时候，如果采用全部输入，会对电能造成一定的负担，可能会使其他用电器出现短时闪变以及暂升或中断等现象，这些不但可能造成大功率用电器启动失败，甚至可能造成其他用电器内部精密电子元器件的失灵或者永久性损坏，造成不可预估的损失。根据电网系统的特性，采用缓慢提高用电器功率的方法，可明显降低对电网的瞬间冲击，通过逐步提高功率的方法最终可在预计时间内使用电器达到额定功率。针对这种应用场合，为了解决大功率用电器的用电需求与同电路中其他用电器电能质量受影响的矛盾，需要对大功率用电器的供电启动方式技术进行创新。因此，研发一种可自适应电压、设置启动时间、热保护的软启动器是个亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术要解决以上技术问题，提供一种自适应电压的热保护软启动器，以解决上述
技术介绍
中提出了现有技术存在的大功率用电器接入电网的时候，在保证自身正常运行的同时，其他用电器不受影响的问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种自适应电压的热保护软启动器，包括互感升压输出单元、光耦隔离调压单元、温度检测单元、中央处理器单元和霍尔电流检测单元，所述光耦隔离调压单元的输入端与中央处理器单元电连接，所述光耦隔离调压单元的输出端用来控制互感升压输出单元中大功率MOS管的导通，霍尔电流检测单元对外部600V输入电源的电流进行检测，所述霍尔电流检测单元的输出端与中央处理器单元的ADC输入端电连接，所述中央处理器单元还与互感升压输出单元、温度检测单元电连接，温度检测单元实时监测所有单元的温度。进一步的，所述述互感升压输出单元包括MOS开关控制线圈充放电电路和整流斩波电路。进一步的，所述互感升压输出单元包括1个高速MOS管，所述MOS管的G极与中央处理器单元的PWM管脚电连接，所述MOS管的D级与变压器的初级线圈电连接，中央处理器单元不断的向MOS管输出高频率的方波，初级线圈不断的通电断电，变化的电流使得线圈周边产生磁场，次级线圈处于磁场中并不断从中获得能量，所述变压器次级线圈的输出端与整流桥堆的输入端电连接，所述整流桥堆的输出端经过光耦继电器后输出至大功率MOS管的G极。进一步的，所述霍尔电流检测单元包括+-20A霍尔电流检测芯片，所述霍尔电流检测芯片的电源引脚与正5V电源电连接，所述霍尔电流检测芯片的VIOUT引脚分别与分压电阻Ra1和分压电阻Ra2的一端电连接，所述分压电阻Ra1和分压电阻Ra2的中间抽头部分与中央处理器单元的内部模数转换器管脚电连接。进一步的，所述温度检测单元包括铂热电阻，所述铂热电阻的一端与分压电阻电连接，所述分压电阻的另一端连接5V输入电源，在铂热电阻和分压电阻中间的抽头连接至中央处理器单元的ADC输入管脚上。进一步的，所述光耦隔离调压单元包括光耦继电器TLP521-1，所述光耦继电器的输入负端与MOS管的输出端电连接，所述MOS管的输入端与中央处理器单元的IO口电连接，所述光耦继电器的输入正端连接于5V端口。进一步的，所述中央处理器单元为STM32F103C8T6。进一步的，所述整流桥堆的型号为GBJ2510。进一步的，所述霍尔电流检测芯片的型号为ACS712。进一步的，所述铂热电阻的型号为PT100。本技术具有的优点和积极效果是：本数据采集器使用低成本的光耦继电器实现将强电端与控制端进行了光电隔离，通过精确测量霍尔电流传感器的电压来计算用电器功率，并可通过设置启动时间和额定功率，最高温度，解决了大功率电器启动时带来的诸多问题，同时控制器实时对温度进行检测，一旦温度超出设定阈值，则关断整个供电系统以保证安全。本启动器成本低廉，鲁棒性强，热保护，自适应电压(对于电动汽车暖风系统而言无需根据动力电池的电压换用定制的发热元件)，能够有效减少启动时对系统的冲击。附图说明图1是本技术的原理框图；图2是本技术中中央处理器的原理图；图3是本技术中霍尔电流检测单元的电路图；图4是本技术中温度检测单元的电路图；图5是本技术中光耦隔离调压单元的电路图；图6是本技术中互感升压单元的电路图。图中：1、中央处理器单元；2、霍尔电流检测单元；3、温度检测单元；4、互感升压输出单元；5、光耦隔离调压单元具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施例做详细说明。如图1所示，一种自适应电压的热保护软启动器，包括互感升压输出单元4、光耦隔离调压单元5、温度检测单元3、中央处理器单元1和霍尔电流检测单元2，所述光耦隔离调压单元5的输入端由中央处理器单元1控制，所述光耦隔离调压单元5的输出端用来控制互感升压输出单元4中大功率MOS管的导通，霍尔电流检测单元2对外部600V输入电源的电流进行检测，所述霍尔电流检测单元2的输出端与中央处理器单元1的ADC输入端电连接，所述中央处理器单元1还与互感升压输出单元4、温度检测单元5电连接，温度检测单元3实时监测所有单元的温度。如图2所示，所述中央处理器单元1为STM32F103C8T6，STM32F103C8T6包括16路12位高速ADC外围电路。以及16路PWM输出管脚，用其中的俩路ADC分别对霍尔电流传感器和铂热电阻进行采样，其中的俩路PWM则分别作为互感升压的震荡源和功率输出的控制。另外该芯片还有多个IO口可作为高温报警指示灯的控制脚以及设置参数等。如图3所示，所述霍尔电流检测单元2包括+-20A霍尔电流检测芯片，所述霍尔电流检测芯片的型号为ACS712，所述霍尔电流检测芯片的电源引脚与正5V电源电连接，所述霍尔电流检测芯片的VIOUT引脚分别与分压电阻Ra1和分压电阻Ra2的一端电连接，所述分压电阻Ra1和分压电阻Ra2的中间抽头部分与中央处理器单元的内部模数转换器管脚电连接。如图4所示，所述温度检测单元3包括铂热电阻，所述铂热电阻的型号为PT100，所述铂热电阻的一端与分压电阻电连接，所述分压电阻的另一端连接5V输入电源，在铂热电阻和分压电阻中间的抽头连接至中央处理器单元的ADC输入管脚上。这样当环境温度发生变化时，铂热电阻的阻值发生变化，则中间抽头部分的电压会按相应的规律变化，ADC将这种变化采集至中央处理器单元中稍加处理即可得到相应的环境温度。如图5所示，所述光耦隔离调压单元5包括光耦继电器TLP521-1，所述光耦继电器的输入负端与MOS管的输出端电连接，所述MOS管的输入端与中央处理器单元的IO口电连接，所述光耦继电器的输入正端连接于5V端口。当输入端PWM脚输入方波高速通断时，则右侧输出端会跟随其高速通断，从而实现控制输出功率的目的。如图6所示，所述互感升压输出单元4包括1个高速MOS管，所述MOS管的G极与中央处理器单元的PWM管脚电连接，所述MOS管的D级与变压器的初级线圈电连接，中央处理器单元不断的向MOS管输出高频率的方波，初级线圈不断的通电断电，变化的电流使得线圈周边产生磁场，次级线圈处于磁场中并不断从中获得能量，所述变压器次级线圈的输出端与整流桥堆的输入端电连接，所述整流桥堆的型号为GBJ25本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应电压的热保护软启动器，其特征在于：包括互感升压输出单元、光耦隔离调压单元、温度检测单元、中央处理器单元和霍尔电流检测单元，所述光耦隔离调压单元的输入端与中央处理器单元电连接，所述光耦隔离调压单元的输出端与互感升压输出单元电连接，所述霍尔电流检测单元的输出端与中央处理器单元的ADC输入端电连接，所述中央处理器单元还与互感升压输出单元、温度检测单元电连接。

【技术特征摘要】
1.一种自适应电压的热保护软启动器，其特征在于：包括互感升压输出单元、光耦隔离调压单元、温度检测单元、中央处理器单元和霍尔电流检测单元，所述光耦隔离调压单元的输入端与中央处理器单元电连接，所述光耦隔离调压单元的输出端与互感升压输出单元电连接，所述霍尔电流检测单元的输出端与中央处理器单元的ADC输入端电连接，所述中央处理器单元还与互感升压输出单元、温度检测单元电连接。2.根据权利要求1所述的一种自适应电压的热保护软启动器，其特征在于：所述互感升压输出单元包括MOS开关控制线圈充放电电路和整流斩波电路。3.根据权利要求2所述的一种自适应电压的热保护软启动器，其特征在于：所述互感升压输出单元包括1个MOS管，所述MOS管的G极与中央处理器单元的PWM管脚电连接，所述MOS管的D级与变压器的初级线圈电连接，所述变压器次级线圈的输出端与整流桥堆的输入端电连接，所述整流桥堆的输出端经过光耦继电器后输出至大功率MOS管的G极。4.根据权利要求1所述的一种自适应电压的热保护软启动器，其特征在于：所述霍尔电流检测单元包括+-20A霍尔电流检测芯片，所述霍尔电流检测芯片的电源引脚与正5V电源电连接，所述霍尔电流检测芯片的VIOUT引脚分别与分压电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟信，
申请(专利权)人：天津隆华瑞达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12