本实用新型涉及智能功率模块技术领域，具体涉及一种多路快熔检测装置。
背景技术：
快速熔断器是一种熔断器的一种，快速熔断器主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有v形深槽的变截面熔体。
目前，在整流设备中，大多数都会用到快速熔断器，快速熔断器是易损器件，现有技术检测手段不能有效监测每个快速熔断器运行状况以及快熔器故障后进行定位。排查故障需要人员到母排上端测试每个晶闸管的均流参数，此种手段效率低，而且人员有触电的危险。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种多路快熔检测装置，可同时检测多个快熔器的运行状态。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种多路快熔检测装置，包括多个开关量输入模块、控制模块、多个开关量输出模块和通信模块；
每个所述开关量输入模块的输入端作为信号输入端与快熔器连接用于采集快熔器的电流参数，每个所述开关量输入模块的输出端与所述控制模块的输入端连接；所述控制模块的输出端分别与每个所述开关量输出模块的输入端和通信模块连接，所述通信模块用于将采集的快熔器电流参数发送至监测单元。
本实用新型的有益效果是，开关量，就是一对触点，这一对触点之间有2个状态，要么是连通的，可用“1”表示，要么是断开的，可用“0”表示，这对触点传达的信息就是一个开关量，使用开关量输入单元采集快熔器的电流参数，当有电流时开关量输入单元输出“1”表示快熔器运行正常，当无电流时，开关量输出单元输出“0”表示快熔器运行异常，开关量输入模块将输入电流信号转化为控制模块能接收的数字信号，控制单元检测到快熔器运行异常则驱动开关量输出模块报警，同时通信模块将快熔器的运行状态发送至监测单元，能实时监测每个快熔器的运行状态，当有运行异常的快熔器时能通过监测单元精确定位。
进一步，所述开关量输入模块包括第一光电隔离单元和稳压单元，所述稳压单元的输入端作为信号输入端，所述稳压单元的输出端与所述第一光电隔离单元的输入端连接，所述第一光电隔离单元的输出端与所述控制模块的输入端连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，稳压单元与快熔器的连接，采集快熔器的运行状态经过稳压后传输至光电隔离单元，光电隔离单元将原信号进行电-光-电转换，输入信号和输出信号实现了电器隔离，抗干扰能力强，进行转换后传输至控制模块大大增加系统的可靠性。
进一步，所述稳压单元包括第一稳压二极管、第一电阻、第二电阻和第一发光二极管；所述光电隔离模块包括第一光电隔离器和第三电阻；
所述第一稳压二极管的阳极接输入电源正极，所述第一稳压二极管的负极通过所述第一电阻接输入信号，所述第一稳压二极管的阴极还通过所述第二电阻与所述第一发光二极管的阳极连接，所述第一发光二极管的阴极与所述第一光电隔离器的第一引脚连接，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一光电隔离器的第二引脚连接，所述第一光电隔离器的第四引脚接地，所述第一光电隔离器的第五引脚与所述通过所述第三电阻接电源，所述第一光电隔离器的第五引脚与所述控制模块的输入端连接，所述第一光电隔离器的第六引脚悬空。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过由第一稳压二极管稳压组成的稳压单元，可以保护电路中的电子元器件,防止其被高电流击穿，出现故障时，第一发光二极管发光，光电隔离模块导通，采用第一光电隔离器进行电-光-电转换，输入信号和输出信号实现了电器隔离，抗干扰能力。
进一步，所述开关量输出模块包括第二光电隔离单元和报警单元，所述第二光电隔离单元的输入端与所述控制模块的输出端连接，所述第二光电隔离单元的输出端与所述报警单元连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，当快熔器运行异常时，报警单元进行报警，可精准定位运行异常的快熔器。
进一步，所述第二光电隔离单元包括第二光电隔离器和第四电阻；
所述第二光电隔离器的第一引脚通过所述第四电阻接电源，所述第二光电隔离器的第二引脚与所述控制模块的输出端连接，所述第二光电隔离器的第四引脚和第五引脚分别与所述报警单元的输入端连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，采用第二光电隔离器将控制模块输出的电信号进行电-光-电转换，输入信号和输出信号实现了电器隔离，抗干扰能力，再输入到报警单元，当快熔器运行异常时报警单元发出警报。
进一步，所述报警单元包括继电器、npn型三极管、第五电阻、第五二极管、第六二极管和蜂鸣器；
所述继电器的第一端接电源正极，所述继电器的第二端与所述npn型三极管的集电极连接，所述继电器的常开触点串联在所述蜂鸣器和外接电源之间，所述第五二极管的阴极分别与所述继电器的第一端和所述第二光电隔离器的第五引脚连接，所述第五二极管的阳极与所述继电器的第二端连接；
所述三极管的基极与所述第六二极管的阴极连接，所述第六二极管的阳极与所述第二光电隔离器的第四引脚连接；
所述三极管的发射极电源负极，所述第五电阻并联在所述三极管的发射极和所述第六二极管的阳极之间。
采用上述进一步方案的有益效果是，控制模块输出为低电平时，三极管截止，继电器线圈无电流通过，则继电器释放，相反，当控制模块输出为高电平时，经电-光-电转换后，三极管饱和，继电器线圈有电流通过，则继电器吸合，驱动蜂鸣器报警，当输入报警单元的电流有+vcc变为0v时，三极管由饱和变为截止，这样继电器电感线圈中的电流突然失去了流通通路，若无第五二极管，将在线圈两端产生较大的反向电动势，极性为下正上负，电压值可达一百多伏，加上电源电压的作用足以损坏三极管，因此设置第五二极管进行放电，使三极管集电极对地的电压最高不超过+vcc+0.7v，其次设置第六二极管起钳位作用，防止反向电压击穿三极管的b-e极，当b-e极有反向电压时，第六二极管导通将反向电压限制在0.7v。
进一步，还包括第一极性电容，所述第一极性电容的正极与所述第六二极管的阳极连接，所述第一极性电容的负极与所述三极管的发射极连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，设置所述第一极性电容起滤波作用，增加电路系统的稳定性。
进一步，所述控制模块包括型号为stm32f407vet6的控制器，所述开关量输入模块的输出端与所述开关量输出模块的输出端与所述控制器的i/0口连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，stm32f407vet6的控制器性能强大，通用i/o达到82个可满足较多路输入输出，处理速度快，性能稳定。
进一步，所述通信模块采用485通讯或232通讯中的一种或多种。
采用上述进一步方案的有益效果是，当通信距离为几十米到上千米时，可采用485通讯进行远距离传输，485通讯采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力；当通信距离较近，小于15米使可采用232通讯。
进一步，所述监测单元为plc或上机位。
采用上述进一步方案的有益效果是，检测单元可实时接收控制模块传输的快熔器运行状态对快熔器进行监控。
附图说明
图1为本实用新型整体模块框架图；
图2为本实用新型开关量输入模块、开关量输出模块和控制模块电路结构图；
图3为本实用新型开关量输出模块电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下。
实施例1
如图3所示，一种多路快熔检测装置，包括多个开关量输入模块、控制模块、多个开关量输出模块和通信模块；
每个开关量输入模块的输入端作为信号输入端与快熔器连接，每个开关量输入模块的输出端与控制模块的输入端连接；控制模块的输出端分别与每个开关量输出模块的输入端和通信模块连接，通信模块用于将采集的快熔器运行信息发送至监测单元。
使用开关量输入单元采集快熔器的运行状态，转化为控制模块能接收的数字信号，控制单元检测到快熔器运行异常则驱动开关量报警，同时通信模块将快熔器的运行状态发送至监测单元，能实时监测每个快熔器的运行状态，当有运行异常的快熔器时能通过监测单元精确定位。
开关量输入模块包括第一光电隔离单元和稳压单元，稳压单元的输入端作为信号输入端，稳压单元的输出端与第一光电隔离单元的输入端连接，第一光电隔离单元的输出端与控制模块的输入端连接。
稳压单元与快熔器的连接，采集快熔器的运行状态经过稳压后传输至光电隔离单元，光电隔离单元将原信号进行电-光-电转换，输入信号和输出信号实现了电器隔离，抗干扰能力强，进行转换后传输至控制模块大大增加系统的可靠性。
稳压单元包括第一稳压二极管、第一电阻、第二电阻和第一发光二极管；光电隔离模块包括第一光电隔离器和第三电阻；
第一稳压二极管的阳极接输入电源正极，第一稳压二极管的负极通过第一电阻接输入信号，第一稳压二极管的阴极还通过第二电阻与第一发光二极管的阳极连接，第一发光二极管的阴极与第一光电隔离器的第一引脚连接，第一稳压二极管的阳极与第一光电隔离器的第二引脚连接，第一光电隔离器的第四引脚接地，第一光电隔离器的第五引脚与通过第三电阻接电源，第一光电隔离器的第五引脚与控制模块的输入端连接，第一光电隔离器的第六引脚悬空。
通过由第一稳压二极管稳压组成的稳压单元，可以保护电路中的电子元器件,防止其被高电流击穿，可以保护电路中的电子元器件，防止其被高电流击穿，出现故障时，第一发光二极管发光，光电隔离模块导通，采用第一光电隔离器进行电-光-电转换，输入信号和输出信号实现了电器隔离，抗干扰能力。
具体实施时，在本实施例中输入和输出均设置两路，如图2所示，控制模块采用深圳市锐帝国际电子有限公司提供的st品牌的型号为stm32f407vet6的控制器，第一稳压二极管包括zk1和zk2,第一电阻包括rk3和rk6，第二电阻包括rk2和rk5，第一发光二极管包括lk1和lk2,第一光电隔离器包括uk1和uk2,第三电阻包括rk1和rk4。
开关量输出模块包括第二光电隔离单元和报警单元，第二光电隔离单元的输入端与控制模块的输出端连接，第二光电隔离单元的输出端与报警单元连接。
当快熔器运行异常时，报警单元进行报警，可精准定位运行异常的快熔器。
第二光电隔离单元包括第二光电隔离器和第四电阻；
第二光电隔离器的第一引脚通过第四电阻接电源，第二光电隔离器的第二引脚与控制模块的输出端连接，第二光电隔离器的第四引脚和第五引脚分别与报警单元的输入端连接。
采用第二光电隔离器将控制模块输出的电信号进行电-光-电转换，输入信号和输出信号实现了电器隔离，抗干扰能力，再输入到报警单元，当快熔器运行异常时报警单元打出警报。
具体实施时，如图1所示，第二光电隔离器包括u01和u04，第四电阻包括r04和r23,光电隔离器使用深圳市德洲众泰科技有限公司提供的型号为til117的光电隔离器。
报警单元包括继电器、npn型三极管、第五电阻、第五二极管、第六二极管和蜂鸣器；
继电器的第一端接电源正极，继电器的第二端与npn型三极管的集电极连接，继电器的常开触点串联在蜂鸣器和外接电源之间，第五二极管的阴极分别与继电器的第一端和第二光电隔离器的第五引脚连接，第五二极管的阳极与继电器的第二端连接；
三极管的基极与第六二极管的阴极连接，第六二极管的阳极与第二光电隔离器的第四引脚连接；
三极管的发射极电源负极，第五电阻并联在三极管的发射极和第六二极管的阳极之间。
控制模块输出为低电平时，三极管截止，继电器线圈无电流通过，则继电器释放，相反，当控制模块输出为高电平时，经电-光-电转换后，三极管饱和，继电器线圈有电流通过，则继电器吸合，驱动蜂鸣器报警，当输入报警单元的电流有+vcc变为0v时，三极管由饱和变为截止，这样继电器电感线圈中的电流突然失去了流通通路，若无第五二极管，将在线圈两端产生较大的反向电动势，极性为下正上负，电压值可达一百多伏，加上电源电压的作用足以损坏三极管，因此设置第五二极管进行放电，使三极管集电极对地的电压最高不超过+vcc+0.7v，其次设置第六二极管起钳位作用，防止反向电压击穿三极管的b-e极，当b-e极有反向电压时，第六二极管导通将反向电压限制在0.7v。
具体实施时，如图2和图1所示，继电器包括jd1和jd2、npn型三极管包括t2和t3,第五电阻包括ro6和r02,第五二极管包括do1和do3,第六二极管包括d02和d04,继电器的一端om0接电源正极，or0接蜂鸣器的正极，蜂鸣器的负极接电源负极。
还包括第一极性电容，第一极性电容的正极与第六二极管的阳极连接，第一极性电容的负极与三极管的发射极连接。
具体实施时，如图1所示，第一极性电容包括：e01和e02。
设置第一极性电容起滤波作用，增加电路系统的稳定性。
控制模块包括型号为stm32f407vet6的控制器，开关量输入模块的输出端与开关量输出模块的输出端与控制器的i/0口连接。
stm32f407vet6的控制器性能强大，通用i/o达到82个可满足较多路输入输出，处理速度快，性能稳定。
通信模块采用485通讯或232通讯中的一种或多种。
当通信距离为几十米到上千米时，可采用485通讯进行远距离传输，485通讯采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力；当通信距离较近，小于15米使可采用232通讯。
监测单元为plc或上机位。
检测单元可实时接收控制模块传输的快熔器运行状态对快熔器进行监控。
具体实施时，485通讯采用485芯片与max485转换器连接，max485转换器与控制器的uart串口连接，plc端口或上位机端口连接max485转换器，即可进行485通讯；232通讯采用232芯片与max232转换器连接，max232转换器与控制器的uart串口连接，plc端口或上位机端口连接max232转换器，即可进行232通讯。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种多路快熔检测装置，其特征在于，包括多个开关量输入模块、控制模块、多个开关量输出模块和通信模块；
每个所述开关量输入模块的输入端作为信号输入端与快熔器连接用于采集快熔器的电流参数，每个所述开关量输入模块的输出端与所述控制模块的输入端连接；所述控制模块的输出端分别与每个所述开关量输出模块的输入端和通信模块连接，所述通信模块用于将采集的快熔器电流参数发送至监测单元。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述开关量输入模块包括第一光电隔离单元和稳压单元，所述稳压单元的输入端作为信号输入端，所述稳压单元的输出端与所述第一光电隔离单元的输入端连接，所述第一光电隔离单元的输出端与所述控制模块的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述稳压单元包括第一稳压二极管、第一电阻、第二电阻和第一发光二极管；所述光电隔离单元包括第一光电隔离器和第三电阻；
所述第一稳压二极管的阳极接输入电源正极，所述第一稳压二极管的负极通过所述第一电阻接输入信号，所述第一稳压二极管的阴极还通过所述第二电阻与所述第一发光二极管的阳极连接，所述第一发光二极管的阴极与所述第一光电隔离器的第一引脚连接，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一光电隔离器的第二引脚连接，所述第一光电隔离器的第四引脚接地，所述第一光电隔离器的第五引脚与所述通过所述第三电阻接电源，所述第一光电隔离器的第五引脚与所述控制模块的输入端连接，所述第一光电隔离器的第六引脚悬空。
4.根据权利要求1-3任一所述的检测装置，其特征在于，所述开关量输出模块包括第二光电隔离单元和报警单元，所述第二光电隔离单元的输入端与所述控制模块的输出端连接，所述第二光电隔离单元的输出端与所述报警单元连接。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述第二光电隔离单元包括第二光电隔离器和第四电阻；
所述第二光电隔离器的第一引脚通过所述第四电阻接电源，所述第二光电隔离器的第二引脚与所述控制模块的输出端连接，所述第二光电隔离器的第四引脚和第五引脚分别与所述报警单元的输入端连接。
6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述报警单元包括继电器、npn型三极管、第五电阻、第五二极管、第六二极管和蜂鸣器；
所述继电器的第一端接电源正极，所述继电器的第二端与所述npn型三极管的集电极连接，所述继电器的常开触点串联在所述蜂鸣器和外接电源之间，所述第五二极管的阴极分别与所述继电器的第一端和所述第二光电隔离器的第五引脚连接，所述第五二极管的阳极与所述继电器的第二端连接；
所述三极管的基极与所述第六二极管的阴极连接，所述第六二极管的阳极与所述第二光电隔离器的第四引脚连接；
所述三极管的发射极电源负极，所述第五电阻并联在所述三极管的发射极和所述第六二极管的阳极之间。
7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，还包括第一极性电容，所述第一极性电容的正极与所述第六二极管的阳极连接，所述第一极性电容的负极与所述三极管的发射极连接。
8.根据权利要求1-3任一所述的检测装置，其特征在于,所述控制模块包括型号为stm32f407vet6的控制器，所述开关量输入模块的输出端与所述开关量输出模块的输出端与所述控制器的i/0口连接。
9.根据权利要求1-3任一所述的检测装置，其特征在于，所述通信模块采用485通讯或232通讯中的一种或多种。
10.根据权利要求1-3任一所述的检测装置，其特征在于，所述监测单元为plc或上机位。
技术总结