專利名稱：Ic卡電度表斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種IC卡電度表專用斷路器，本斷路器的控制器具有性能可靠、 壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
IC卡預(yù)付費(fèi)電度表是以IC卡作為電能量值數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，在電度表(電子式電 度表或機(jī)械式電度表)中加入負(fù)荷控制部分等功能模塊，從而實(shí)現(xiàn)電量抄收和電量結(jié)算的 智能型電度表。近年來IC卡預(yù)付費(fèi)電度表的普遍使用為電力部門的收費(fèi)及抄表帶來了極 大的方便和收益，使用預(yù)付費(fèi)電度表代替?zhèn)鹘y(tǒng)電度表可以極大的節(jié)約電力公司挨家挨戶抄 表、收費(fèi)的人力。但同時(shí)了為了確保國(guó)家電力資源的正常使用，IC卡預(yù)付費(fèi)電度表均加裝 一種設(shè)備對(duì)用戶用電量進(jìn)行監(jiān)控，具有零充值拉閘斷電功能，能夠確保用戶按規(guī)定付費(fèi)，不 拖欠電費(fèi)。目前，幾種常見的IC卡電度表專用斷路器控制器的分勵(lì)線圈Ll均串接在可控硅 的陰極和N極之間，如圖9所示，在結(jié)構(gòu)安裝上相對(duì)方便，在控制器正常工作使得可控硅觸 發(fā)時(shí)，不會(huì)對(duì)控制器造成太大的影響。但如果由于外界較高浪涌電壓造成可控硅誤觸發(fā)時(shí)， 由于可控硅觸發(fā)后電源及浪涌電壓基本上會(huì)全部施加在分勵(lì)線圈Ll上，此時(shí)壓敏電阻RV 兩端的電壓僅為一個(gè)二極管Dl和可控硅Ql的正向壓降，遠(yuǎn)小于其壓敏電壓，壓敏電阻RV 完全截止，而此時(shí)浪涌電壓并沒有完全消失，會(huì)造成施加在電源端的電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于二極管 D2的反向耐壓，此時(shí)，導(dǎo)致二極管D2反向擊穿，二極管D2反向擊穿后，由于此時(shí)可控硅處在 導(dǎo)通階段，電容Cl、二極管D2、D3、D5間電壓與L、N間電位相同，會(huì)造成電容Cl電壓擊穿、 二極管D2、D3、D5電流擊穿，從而造成整個(gè)控制器的損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種性能可靠、壽命長(zhǎng)的IC卡電度表斷路器，以解決現(xiàn) 有IC卡電度表專用斷路器的控制器易損壞、壽命低的問題。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種IC卡電度表斷路器，包括L極和N極，其中L極包括塑料絕緣殼體及置于其 中的進(jìn)、出線端子、磁脫扣系統(tǒng)、熱脫扣系統(tǒng)、動(dòng)靜觸頭、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)；N極包括塑料 絕緣殼體及置于其中的進(jìn)、出線端子、動(dòng)靜觸頭、操作機(jī)構(gòu)、分勵(lì)脫扣器、分勵(lì)控制器，其特 征在于所述分勵(lì)控制器的電源分別取自于L極和N極的負(fù)載側(cè)；所述分勵(lì)脫扣器，其一端 與L極負(fù)載側(cè)相連，另一端與分勵(lì)控制器上的一可控硅陽極相連。進(jìn)一步地所述分勵(lì)脫扣器，其一端與L極負(fù)載側(cè)相連，另一端經(jīng)二極管再與分勵(lì)控制器上 的可控硅陽極相連。所述分勵(lì)控制器包括電源電路、抗干擾電路、IC卡信號(hào)采集電路、延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電 路和執(zhí)行元件，其中電源電路為IC卡信號(hào)采集電路、延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路提供電源，抗干擾電路與延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路串聯(lián)，IC卡信號(hào)采集電路的輸出控制延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)控 制驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。所述電源電路為整流穩(wěn)壓電路；所述抗干擾電路由壓敏電阻和 串接在L極和壓敏電阻之間的分勵(lì)脫扣器的分勵(lì)線圈組成；所述IC卡信號(hào)采集電路由限流 電阻、二極管、晶體管串聯(lián)組成，二極管的陰極與晶體管的發(fā)射極之間連接移相電容；所述 延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路是由延時(shí)電容、充電電阻、放電電阻、可控硅組成的延時(shí)觸發(fā)電路；所述 執(zhí)行元件為分勵(lì)脫扣器，其分勵(lì)線圈通過二極管或直接串接在L極與可控硅的陽極之間。本實(shí)用新型的有益效果是由于分勵(lì)脫扣器在L極直接或通過一個(gè)二極管與可控硅的陽極相連，而分勵(lì)控制 器的電源分別取自于L極和N極的負(fù)載側(cè)，因此當(dāng)外界具有較高的浪涌電壓時(shí)，控制器上的 二極管不存在反向擊穿的條件，進(jìn)而能夠提高斷路器整體的可靠性與使用壽命。

圖1為IC卡電度表斷路器原理圖；圖2為IC卡電度表斷路器控制器原理圖；圖3為電源電路原理圖；圖4為抗干擾電路原理圖；圖5為信號(hào)采集電路原理圖；圖6為延時(shí)驅(qū)動(dòng)電路原理圖；圖7為執(zhí)行電路原理圖；圖8為斷路器N極結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為常見IC卡電度表斷路器的控制器原理圖。
具體實(shí)施方式
對(duì)于IC卡電度表正常工作時(shí)，內(nèi)置分勵(lì)裝置檢測(cè)到外部控制有效時(shí)，控制器切 斷分勵(lì)脫扣器回路電源，斷路器可正常閉合向用戶供電；當(dāng)電費(fèi)用完后，IC卡電度表通過 IN端向分勵(lì)控制器發(fā)出脫扣信號(hào)，控制電路經(jīng)過延時(shí)后通過執(zhí)行器(分勵(lì)脫扣器)使機(jī)構(gòu) 脫扣，斷路器斷開，停止向用戶供電。只有當(dāng)付費(fèi)后的IC卡插入電度表后，斷路器才能閉 合。如果人為切斷接至IC卡電度表的引線(即IN端開路)，控制器則認(rèn)為控制信號(hào)失效， 斷路器將無法正常向用戶供電(斷路器閉合后，延時(shí)再次斷開)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。見圖1。本實(shí)用新型的IC卡電度表斷路器包括L極和N極，可在預(yù)付費(fèi)電度表和 斷路器之間建立信號(hào)聯(lián)絡(luò)，當(dāng)電度表發(fā)出控制信號(hào)或當(dāng)信號(hào)聯(lián)絡(luò)失效時(shí)，斷路器自動(dòng)切斷 電路限制供電。斷路器的L極具有電流保護(hù)功能，N極因其動(dòng)靜觸頭間距比L極動(dòng)靜觸頭 間距小而具有先合后開功能，并具有外部信號(hào)控制延時(shí)分勵(lì)功能。其中L極包括塑料絕緣 殼體及置于其中的進(jìn)、出線端子、磁脫扣系統(tǒng)6、熱脫扣系統(tǒng)7、動(dòng)靜觸頭、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī) 構(gòu)；N極包括塑料絕緣殼體及置于其中的進(jìn)、出線端子、動(dòng)靜觸頭4與3、操作機(jī)構(gòu)5、分勵(lì)脫 扣器2、分勵(lì)控制器1和信號(hào)控制線(圖8)。分勵(lì)控制器1的電源分別取自于L極和N極 的負(fù)載側(cè)；分勵(lì)脫扣器的一端與L極負(fù)載側(cè)相連，另一端與分勵(lì)控制器上的一可控硅陽極 相連。[0024]L極結(jié)構(gòu)在此不予描述，主要描述N極結(jié)構(gòu)。本斷路器的分勵(lì)控制器的原理圖如圖2所示，該電路 由電源電路、抗干擾電路、IC 卡信號(hào)采集電路、延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路和執(zhí)行元件(分勵(lì)脫扣器2)組成。其中電源電路為 IC卡信號(hào)采集電路、延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路提供電源，抗干擾電路與延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路串聯(lián)，IC 卡信號(hào)采集電路的輸出控制延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。如圖3所示，電源電路是由二極管D1、電阻R1、穩(wěn)壓管D3組成的整流穩(wěn)壓電路。如圖4所示，抗干擾電路包含一個(gè)壓敏電阻RF和串接在L極和壓敏電阻RF之間 的分勵(lì)脫扣器(Li是該分勵(lì)脫扣器2的分勵(lì)線圈)。如圖5所示，IC卡信號(hào)采集電路由限流電阻R4、二極管D4、電阻R5、移相電容E3、 晶體管Q2組成，移相電容E3連接在二極管D4的陰極與晶體管Q2的發(fā)射極之間。如圖6所示，延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路是由延時(shí)電容E1及E2、充電電阻R2、放電電阻R3、 可控硅Ql組成的延時(shí)觸發(fā)電路。如圖7所示，執(zhí)行元件分勵(lì)脫扣器的分勵(lì)線圈Ll通過二極管Dl或直接串接在L 極上與功率元件Ql的陽極之間。外接電源經(jīng)抗干擾電路后與穩(wěn)壓電路的整流二極管Dl陽極相連；外接控制信號(hào)T 通過一個(gè)電阻R4與晶體管Q2的基極相連，Q2的集電極與電源電路和延時(shí)電路的輸入端相 連，延時(shí)電路的輸出端控制可控硅Ql的柵極；可控硅Ql的陽極與電源電路的整流二極管 Dl的陰極相連，可控硅Ql的陰極與電源輸入端的N極相連。當(dāng)IC卡輸入信號(hào)T有效時(shí)，晶體管Q2的基極為高電位，晶體管Q2導(dǎo)通，切斷后續(xù) 延時(shí)電路的電源，可控硅Ql截止，此時(shí)，流過分勵(lì)線圈Ll的電流較小，不足以推動(dòng)分勵(lì)脫扣 器的鐵芯使機(jī)構(gòu)脫扣，斷路器能夠正常閉合。當(dāng)IC卡輸入信號(hào)無效或控制信號(hào)線失效時(shí)，晶體管Q2因其基極變?yōu)榈碗娢欢?止，電源電路向延時(shí)電路供電，延時(shí)電路開始延時(shí)，當(dāng)延時(shí)時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，觸發(fā)可控硅 Ql導(dǎo)通，致使流過分勵(lì)線圈Ll的電流足以驅(qū)動(dòng)分勵(lì)脫扣器，分勵(lì)脫扣器的動(dòng)鐵芯推動(dòng)機(jī) 構(gòu)，使斷路器分?jǐn)?，達(dá)到延時(shí)控制分勵(lì)動(dòng)作。分勵(lì)控制器1在L極，通過一個(gè)二極管Dl與可控硅Ql的陽極相連。分勵(lì)控制器 1的電源分別接在出線端的L和N極端子。當(dāng)外界具有較高的浪涌電壓且可控硅觸發(fā)時(shí)， 電源及浪涌電壓基本上會(huì)全部施加在分勵(lì)線圈Ll上，施加在分勵(lì)控制器1上的二極管D2、 Dl、D4上的電壓只有可控硅的正向壓降，遠(yuǎn)小于二極管D2、Dl、D4的耐壓，不存在擊穿損壞 的條件，進(jìn)而不會(huì)造成E1、E2、E3其他元器件等及整個(gè)控制器的損壞，提高了斷路器整體的 可靠性與使用壽命。
權(quán)利要求一種IC卡電度表斷路器，包括L極和N極，其中L極包括塑料絕緣殼體及置于其中的進(jìn)、出線端子、磁脫扣系統(tǒng)、熱脫扣系統(tǒng)、動(dòng)靜觸頭、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)；N極包括塑料絕緣殼體及置于其中的進(jìn)、出線端子、動(dòng)靜觸頭、操作機(jī)構(gòu)、分勵(lì)脫扣器、分勵(lì)控制器，其特征在于所述分勵(lì)控制器的電源分別取自于L極和N極的負(fù)載側(cè)；所述分勵(lì)脫扣器，其一端與L極負(fù)載側(cè)相連，另一端與分勵(lì)控制器上的一可控硅陽極相連。
2.如權(quán)利要求1所述的IC卡電度表斷路器，其特征在于所述分勵(lì)脫扣器，其一端與L極負(fù)載側(cè)相連，另一端經(jīng)二極管再與分勵(lì)控制器上的可 控硅陽極相連。
3.如權(quán)利要求1所述的IC卡電度表斷路器，其特征在于所述分勵(lì)控制器包括電源電路、抗干擾電路、IC卡信號(hào)采集電路、延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路和 執(zhí)行元件，其中電源電路為IC卡信號(hào)采集電路、延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路提供電源，抗干擾電路 與延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路串聯(lián)，IC卡信號(hào)采集電路的輸出控制延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)控制驅(qū) 動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。
4.如權(quán)利要求3所述的IC卡電度表斷路器，其特征在于 所述電源電路為整流穩(wěn)壓電路；所述抗干擾電路由壓敏電阻和串接在L極和壓敏電阻之間的分勵(lì)脫扣器的分勵(lì)線圈 組成；所述IC卡信號(hào)采集電路由限流電阻、二極管、晶體管串聯(lián)組成，二極管的陰極與晶體 管的發(fā)射極之間連接移相電容；所述延時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路是由延時(shí)電容、充電電阻、放電電阻、可控硅組成的延時(shí)觸發(fā)電路；所述執(zhí)行元件為分勵(lì)脫扣器，其分勵(lì)線圈通過二極管或直接串接在L極與可控硅的陽 極之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種IC卡電度表斷路器，包括L極和N極，L極包括塑料絕緣殼體及置于其中的進(jìn)、出線端子、磁脫扣系統(tǒng)、熱脫扣系統(tǒng)、動(dòng)靜觸頭、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)；N極包括塑料絕緣殼體及置于其中的進(jìn)、出線端子、動(dòng)靜觸頭、操作機(jī)構(gòu)、分勵(lì)脫扣器、分勵(lì)控制器，其中分勵(lì)控制器的電源分別取自于L極和N極的負(fù)載側(cè)；分勵(lì)脫扣器的一端與L極負(fù)載側(cè)相連，另一端與分勵(lì)控制器上的一可控硅陽極相連。由于分勵(lì)脫扣器在L極直接或通過一個(gè)二極管與可控硅的陽極相連而分勵(lì)控制器的電源分別取自于L極和N極的負(fù)載側(cè)，因此當(dāng)外界具有較高的浪涌電壓時(shí)，控制器上的二極管不存在反向擊穿的條件，進(jìn)而能夠提高斷路器整體的可靠性與使用壽命。
文檔編號(hào)H01H71/12GK201773791SQ20102026587
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者南寅, 唐紅強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京翠祥電器元件有限公司