DOI:10.3969/j.issn.2095-509X.2023.02.016基于电流监测功能的智能固态继电器设计与实现房开拓,施允洋,王晓华,虞洋(宿迁学院机电工程学院,江苏宿迁223800)摘要:针对工业现场的电网中常见的电路故障,介绍了一种基于PIC16F785单片机的智能固态继电器的设计方案和实现方法。智能固态继电器通过实时监测负载中的工作电流,来对电路进行通断切换、输出报警以及故障诊断,并通过一组LED灯反馈运行状态。用户可以运用继电器的电流示教功能设定安全电流值,并持续检测当前电流以实现稳定工作和报警功能,具有工作可靠、响应快速、安装方便等优点。现场调试表明,该继电器模块能够完成对负载用电设备电流实时监测,性能稳定。关键词:智能固态继电器;实时监测;故障诊断;电流示教中图分类号:TP211文献标识码:A文章编号:2095-509X(2023)02-0079-04固态继电器是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件,它利用电子元器件的磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离,利用大功率三极管、功率场效应管、单向可控硅和双向可控硅等器件的开关特性[1],来达到无触点、无火花地接触和断开被控电路[2]。随着自动化水平的提高,以及微型化、智能化的设计要求,固态继电器越来越多地应用于控制现场,甚至在一些电子电路中已经逐步取代了电磁式继电器。但电磁式继电器和固态继电器都只能控制电路及用电设备的通断,当设备或电网出现故障时缺乏电气保护、自动断电功能,也无法将故障种类反馈至用户。本文提出一种智能型固态继电器,通过对负载电流实施在线监测,实时了解负载设备的工作状态,并起到监控和保护作用,可以广泛用于工业温度控制、电机控制及照明系统。同时,LED灯输出的系统运行状态能够让用户掌握用电设备的工作特性及变化趋势,为设备的状态检修提供依据,同时提高故障排除的针对性和及时性,降低维护成本[3]。1系统组成及工作原理智能固态继电器在结构上要求外形小巧,易于插拔安装和外部接线,同时应具有良好的人机界面以及工作稳定性,其系统组成结构如图1所示,主要由控制电路板、霍尔电流传感器、状态显示灯、控制回路接线端子、主回路接线端子、机壳和安装底座等组成。固态继电器通过实时监测负载中的电流来实现对电路的保护,该电流通过板载的霍尔电流传感器获得。如图2所示,信号采集和处理模块主要由主回路、聚磁环、霍尔传感器、次级线圈和放大滤波电路组成[4]。导线穿过传感器,当主回路中有较大电流In通过时,在导线周...