專利名稱：智能控制器的動(dòng)態(tài)時(shí)序抗干擾技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電器領(lǐng)域，為電力斷路器即電力開關(guān)，特別是涉及模鑄外殼的使用電子脫扣器的斷路器。本發(fā)明所述的電子脫扣器指控制部分，用微處理器的一般稱為智能控制器。
在電器領(lǐng)域中，電力斷路器或稱電力開關(guān)是電力配電網(wǎng)絡(luò)的最重要基礎(chǔ)元件。它除了利用開和關(guān)的功能為電網(wǎng)調(diào)配電能外，主要的性能是具有保護(hù)功能。為此它需要一個(gè)脫扣器，該脫扣器對(duì)斷路器的電網(wǎng)電流進(jìn)行檢測(cè)，并與設(shè)定的參數(shù)比較以便判定是否電流過大(稱為過電流故障)以及是否脫扣，以及是否需要適當(dāng)?shù)难訒r(shí)。脫扣動(dòng)作的執(zhí)行使斷路器分?jǐn)喽袛嚯娋W(wǎng)的故障電流。傳統(tǒng)的脫扣器由雙金屬片或電磁線圈來確定脫扣與否，精度很低，為了得到精確的保護(hù)，斷路器引入了電子脫扣器，特別是使用微處理器的電子脫扣器。對(duì)于電子脫扣器來說，電源有特殊要求，如果直接從電網(wǎng)上就近接入的話，當(dāng)電網(wǎng)的短路故障發(fā)生時(shí)，電源電壓就會(huì)大幅度跌落，以至電子脫扣器無法正常工作和執(zhí)行脫扣動(dòng)作。一般的方案是直接從斷路器的工作電流中去感應(yīng)能量，產(chǎn)生的電源稱為自生電源而不需要外部輔助電源；由于過電流故障時(shí)電流存在并且較大，所以能量可以保證供應(yīng)，而使電子脫扣器正常工作。
一般的自生電源由感應(yīng)線圈取能，以感應(yīng)電流形式為自生電源供能，通常為并聯(lián)式開關(guān)電源。它的工作原理是開關(guān)元件關(guān)閉時(shí)電流向儲(chǔ)能電容充電，一個(gè)比較器在儲(chǔ)能電容上電壓升達(dá)到預(yù)期值時(shí)，輸出信號(hào)將開關(guān)元件打開，電流泄放；在儲(chǔ)能電容上電壓跌達(dá)到預(yù)期值以下時(shí)，比較器關(guān)閉開關(guān)元件，反復(fù)充放電。該類電源的缺點(diǎn)在于
1.電路的性能全部取決于硬件，而硬件電路較復(fù)雜，在體積、成本、電性能方面很難兼顧。
2.由于比較器輸出特性的上升沿不夠陡，開關(guān)元件的損耗較大而發(fā)熱；如果將比較器靈敏度提高，輸出特性的上升沿加陡，則系統(tǒng)很容易引起振蕩，開關(guān)元件的損耗更大而不易控制。
3.開關(guān)電源的電磁干擾疊加在電流采樣環(huán)節(jié)上，造成采樣誤差，嚴(yán)重地影響了斷路器的整體精度。
本發(fā)明的目的在于提出一種方案，它的任務(wù)是在于克服上述缺點(diǎn)，并且進(jìn)一步改善和提高斷路器的整體性能。
本發(fā)明的方案是用微處理器設(shè)計(jì)斷路器用智能化自生電源，由微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換口通過采樣電路(電位器或串聯(lián)比例電阻)對(duì)儲(chǔ)能電容采樣，與微處理器自生帶有的電壓基準(zhǔn)比較，經(jīng)過軟件的運(yùn)算后決定開關(guān)元件(晶體管，雙極型或場(chǎng)效應(yīng)管)的開和關(guān)，信號(hào)通過開關(guān)量輸出口輸出，從而使自生電源成為智能化自生電源，大大改善了自生電源的性能，達(dá)到進(jìn)一步改善和提高斷路器的整體性能的目的。
本發(fā)明的方案進(jìn)一步改進(jìn)為為微處理器開關(guān)量輸入口，它可以通過4-采樣電路(電位器或串聯(lián)比例電阻)的調(diào)節(jié)到開關(guān)量輸入口的閾值，這樣儲(chǔ)能電容上電壓超過期望值時(shí)，微處理器開關(guān)量輸入口的信號(hào)翻轉(zhuǎn)。這樣對(duì)于模數(shù)轉(zhuǎn)換口資源有限的微處理器也可以成為智能化自生電源。
本發(fā)明的方案進(jìn)一步改進(jìn)為動(dòng)態(tài)時(shí)序抗干擾技術(shù)，因?yàn)殚_關(guān)電源的電磁干擾疊加在電流采樣環(huán)節(jié)上，造成采樣誤差，嚴(yán)重地影響了斷路器的整體精度，當(dāng)自生電源的微處理器與脫扣器的微處理器為同一芯片時(shí)，斷路器的采樣就可以避開開關(guān)電源的電磁干擾，或自生電源的開關(guān)避開斷路器的采樣，達(dá)到進(jìn)一步改善和提高斷路器的整體性能的目的。這就是動(dòng)態(tài)時(shí)序抗干擾技術(shù)本發(fā)明的方案與背景技術(shù)相比所具有的有益的效果應(yīng)用實(shí)例一個(gè)用智能化自生電源的斷路器，具有一個(gè)使用微處理器的電子脫扣器，它的智能化自生電源由電子脫扣器的微處理器來控制，并同時(shí)為電子脫扣器供電。該電子脫扣器具有斷路器的采樣程序可以避開開關(guān)電源的電磁干擾，或自生電源的開關(guān)避開斷路器的采樣動(dòng)態(tài)時(shí)序抗干擾技術(shù)。按國際標(biāo)準(zhǔn)IEC947-2的規(guī)定，電力斷路器不依靠外接電源，就能可靠地脫扣?？刂破髦行枰獜碾娐分腥ジ袘?yīng)能量，組成自生電源(開關(guān)電源)。因?yàn)殚_關(guān)電源是一個(gè)強(qiáng)干擾源，所以一些國際大公司不得不用外接電源來保證控制器的正常工作(這時(shí)開關(guān)電源將自動(dòng)關(guān)閉)。
我們的動(dòng)態(tài)時(shí)序抗干擾技術(shù)有效地解決了這一難題開關(guān)電源的干擾頻譜隨著工作狀態(tài)而變化，我們將開關(guān)電源有一個(gè)被微處理器控制強(qiáng)制固定的工作頻率，受控于微處理器的時(shí)序工作方式。在干擾時(shí)序外進(jìn)行控制，就有效地避開了干擾。
權(quán)利要求
1.一個(gè)斷路器用的智能控制器，具有一個(gè)使用微處理器的電子脫扣器即控制器，它的智能化自生電源由電子脫扣器的微處理器來控制，并同時(shí)為電子脫扣器供電，其特征在于。該電子脫扣器具有動(dòng)態(tài)時(shí)序抗干擾技術(shù)，即斷路器的采樣程序在時(shí)序上可以避開開關(guān)電源的開與關(guān)時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾。
2.一個(gè)斷路器用的智能控制器，具有一個(gè)使用微處理器的電子脫扣器即控制器，它的智能化自生電源由電子脫扣器的微處理器來控制，并同時(shí)為電子脫扣器供電，其特征在于。該電子脫扣器具有動(dòng)態(tài)時(shí)序抗干擾技術(shù)，自生電源的開與關(guān)避開斷路器的采樣時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明屬電器領(lǐng)域，一個(gè)用智能化自生電源的斷路器，具有動(dòng)態(tài)時(shí)序抗干擾技術(shù)一個(gè)使用微處理器的電子脫扣器，它的智能化自生電源由電子脫扣器的微處理器來控制，并同時(shí)為電子脫扣器供電。該電子脫扣器具有斷路器的采樣程序可以避開開關(guān)電源的電磁干擾，或自生電源的開關(guān)避開斷路器的采樣。
文檔編號(hào)H01H71/00GK1476034SQ0213653
公開日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月16日
發(fā)明者洪振海 申請(qǐng)人:瑞安市萬松電子電器有限責(zé)任公司