[发明专利]一种软硬件协同火花检测电路及方法

说明书

本发明公开了一种软硬件协同火花检测电路及方法，包括逻辑与模块、隔离模块、控制模块、第一延时模块、第二延时模块、电流比较器、电感组L1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电位器RP1、稳压二极管D1、电容C1、电容C2、电容C3、电压比较器、电感组L2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电位器RP2、稳压二极管D2、电容C4和电容C5；本发明采用软硬件协同控制，硬件上同时检测二次电流上冲及二次电压跌落，对火花闪络信号做相应延时，软件上计算二次电压平均值，形成一条二次电压均值曲线，当二次电压均值迅速跌落且跌落的斜率大于设定阈值时，判断发生火花闪络；避免了火花闪络漏检，提高了火花闪络信号检测的及时性、准确性。

技术领域

本发明涉及静电除尘领域，更具体地说，它涉及一种软硬件协同火花检测电路及方法。

背景技术

火花闪络是指电场内在阴阳极之间发生的一种放电现象，其发生伴随着电流的迅速上升及电压的迅速下降，为保证电除尘器的除尘效率，对火花闪络信号的检测在控制功率输出的系统中为至关重要；当发生火花闪络时，如未检测到火花闪络信号，持续的输出功率导致拉弧，将导致设备损伤甚至发生安全事故。

目前，现有的对火花闪络检测技术，如图1所示，其二次电流采样信号先经过一个运放电流跟随器缓冲，后接入电流比较器的负输入端，电流比较器的正输入端接入一个可调节的比较电平，当发生火花闪络时，利用火花闪络时二次电流上冲的特性，比较器负输入端大于正输入端时，产生一个负脉宽输入至CPU，CPU检测到火花闪络信号控制输出的开断；然而，上述方案是采用一个固定电平和实时变化的二次电流比较，比较电平通过电位器手动调节，调整后实际运行过程中往往不再变动，当发生小火花时，或者人为操作将比较电平调节得太高时，闪络时的二次电流峰值没有超过比较电平，将导致火花漏检；同时，检测到火花时比较器输出的负脉冲未做延迟处理，现场的干扰信号可能引起火花误检测或因单片机无法及时检测到火花闪络信号，由此导致漏检。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种软硬件协同火花检测电路及方法，具有火花闪络信号检测的及时性、准确性、防漏检或误检性高的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种软硬件协同火花检测电路及方法，包括电流比较模块、电压比较模块、逻辑与模块、隔离模块和控制模块，所述逻辑与模块和电流比较模块之间连接有第一延时模块，所述逻辑与模块和电压比较模块之间连接有第二延时模块，所述隔离模块的输入、输出端分别和所述逻辑与模块的输出端、控制模块的输入端连接；

所述电流比较模块包括电流比较器、电感组L1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电位器RP1、稳压二极管D1、电容C1、电容C2和电容C3；所述电感组L1的输出端和电流比较器的负输入端通过电阻R1连接；所述电阻R2与电容C1并联，且其两个结点分别与地面、所述电阻R1的输出端连接；所述稳压二极管D1的阳极与电阻R1的输出端连接；所述电位器RP1的输入端接12V电源且与稳压二极管D1阴极连接，所述电流比较器的正输入端与电位器RP1的输出端通过所述电阻R3连接，所述电容C2两端分别与地面、电位器RP1的输出端连接；所述电容C3与电阻R4并联，且其一个结点连接12V电源，另一个结点与所述电流比较器的输出端、第一延时模块的输入端连接。

所述电压比较模块包括电压比较器、电感组L2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电位器RP2、稳压二极管D2、电容C4和电容C5；所述电感组L2的输出端、电阻R5、电阻R6、电位器RP2和电压比较器的负输入端依次连接；所述电阻R6的输入端、输出端分别与电压比较器的负输入端、正输入端连接，所述稳压二极管D2阳极接地，所述稳压二极管D2的阴极与电阻R5连接，所述分别稳压二极管D2的阳极与电感组L2输出端连接并接；所述电容C4两端分别与地面、电压比较器的负输入端连接；所述电容C5与电阻R7并联，且其一个结点连接12V电源，另一个结点与所述电压比较器的输出端、第二延时模块的输入端连接。