專(zhuān)利名稱(chēng)：過(guò)電流保護(hù)用電子控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于過(guò)電流保護(hù)的電子控制裝置，屬于低壓配電保護(hù)裝置。
目前的電子式過(guò)電流保護(hù)控制裝置，如1991年4月24日申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?1102815.3，名稱(chēng)為“多功能電子式斷路器”、1998年3月10日申請(qǐng)的專(zhuān)利號(hào)為98213168.2，名稱(chēng)為“多功能可調(diào)式電子斷路器”1998年9月24日申請(qǐng)的專(zhuān)利號(hào)為98244480.X，名稱(chēng)為“多功能電子限流脫扣斷路器”，均為外供電，即控制電路的工作電源不直接來(lái)自電流互感器，電路較復(fù)雜；而如1997年5月27日申請(qǐng)的專(zhuān)利號(hào)為97223319.9，名稱(chēng)為＂全信號(hào)電子保護(hù)斷路器＂，其控制電路的工作電源雖然直接來(lái)自電流互感器，但為純模擬電路，保護(hù)參數(shù)的精度差，可靠性低。以上裝置還有一個(gè)共同的缺點(diǎn)就是電磁兼容性差。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種過(guò)電流保護(hù)用電子控制裝置，能在三相電路運(yùn)行電流達(dá)到某一設(shè)定值時(shí)示警，當(dāng)過(guò)載電流達(dá)到動(dòng)作條件時(shí)分?jǐn)鄶嗦菲?，具有精確的保護(hù)性能，可靠性高，并具有優(yōu)良的電磁兼容性。
一種過(guò)電流保護(hù)用電子控制裝置，它包括電源及取樣電路，提供電子控制裝置所需的電源，并由取樣電路取出整流后的信號(hào)，提供給放大電路；放大電路，對(duì)取樣信號(hào)進(jìn)行放大；控制電路，通過(guò)微處理器對(duì)放大信號(hào)比照設(shè)定值進(jìn)行相應(yīng)的處理，并對(duì)指示電路發(fā)出相應(yīng)的指令，當(dāng)過(guò)載達(dá)到動(dòng)作條件時(shí)，則發(fā)出脫扣信號(hào)；指示電路，指示運(yùn)行狀態(tài)；脫扣電路，在收到控制電路發(fā)來(lái)的脫扣信號(hào)后，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，使脫扣裝置動(dòng)作而分?jǐn)鄶嗦菲鳌?br> 由于本實(shí)用新型采用了上述電路，能在三相電路運(yùn)行電流達(dá)到某一設(shè)定值時(shí)示警，當(dāng)過(guò)載電流達(dá)到動(dòng)作條件時(shí)分?jǐn)鄶嗦菲?。該裝置采用自供電電源，具有精確的保護(hù)性能，可靠性高。該裝置還采用抗干擾性能強(qiáng)的微處理器及抗擾元件，具有優(yōu)良的電磁兼容性。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的敘述。


圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2為本實(shí)用新型的電源及取樣電路。
圖3為本實(shí)用新型的放大電路。
圖4為本實(shí)用新型的控制電路。
圖5為本實(shí)用新型的脫扣電路。
圖6為本實(shí)用新型的指示電路的實(shí)施例。
參見(jiàn)圖2，電源及取樣電路由整流濾波電路、取樣電路、基準(zhǔn)電壓電路、恒壓電路、繼電器特性電路、跟隨電路和提升電路組成，整流濾波電路連接取樣電路、恒壓電路、基準(zhǔn)電壓電路、繼電器特性電路和跟隨電路，繼電器特性電路連接恒壓電路、跟隨電路、提升電路和基準(zhǔn)電壓電路，跟隨電路連接提升電路?；鶞?zhǔn)電壓電路為恒壓電路和繼電器特性電路提供基準(zhǔn)電壓，繼電器特性電路為跟隨電路和提升電路提供啟動(dòng)輸出電壓。由電流互感器T201～T203、橋式整流器VB201～VB203、電容C201和瞬變電壓抑制器VZ201組成整流濾波電路。電流互感器T201～T203分別從三相電路的電源線上感應(yīng)出交流電流信號(hào)，經(jīng)對(duì)應(yīng)的橋式整流器VB201～VB203整流和電容C201濾波后變?yōu)橹绷?，送至后續(xù)電路和脫扣電路，瞬變電壓抑制器VZ201抑制突變電壓，提供一定的過(guò)壓保護(hù)。取樣電路由取樣電阻R201～R203組成。由取樣電阻R201～R203分別從橋式整流器VB201～VB203的輸出端取得信號(hào)電壓，取樣電阻接在負(fù)端，以減少電源影響。集成電路IC203(MC1403)為基準(zhǔn)電壓電路，由IC203的2端提供基準(zhǔn)電壓。MOS管V201、電阻R204～R206和集成電路IC201A(LM224)組成恒壓電路， R204、R205為分壓電阻，調(diào)整恒壓值；R206為限流電阻；MOS管V201為泄流開(kāi)關(guān)。集成電路IC201B(LM224)、IC202A(LM293)和電阻R207～R211組成繼電器特性電路，由電阻R207、R208組成分壓器，調(diào)整開(kāi)啟電壓，電阻R209為反饋電阻，調(diào)節(jié)回差電壓；R210為模擬負(fù)載。集成電路IC201B開(kāi)啟后，經(jīng)IC202A電平轉(zhuǎn)換，一路經(jīng)IC204A跟隨后，送至控制電路作為微處理器MCU的A/D轉(zhuǎn)換參考電壓；另一路經(jīng)由電阻R212、R213和集成電路IC204B(LM258)組成的提升電路提升后，給放大電路、控制電路和指示電路提供電源。C202～C204為去耦電容，防止電磁干擾。
參見(jiàn)圖3，在放大電路中，對(duì)取樣信號(hào)同時(shí)進(jìn)行大小量程放大。來(lái)自取樣電阻的三路電壓信號(hào)經(jīng)電容C301～C303濾波后，送至各自對(duì)應(yīng)的集成電路IC301(LM224)、IC302(LM224)及電阻R301～R318進(jìn)行放大。由集成電路IC301A、IC301C、IC302A及各自對(duì)應(yīng)的電阻R301～R303、R307～R309、R313～R315進(jìn)行小量程放大；由集成電路IC301B、IC301D、IC302B及各自對(duì)應(yīng)的電阻R304～R306、R310～R312、R316～R318進(jìn)行大量程放大，大小量程放大后的信號(hào)同時(shí)送至控制電路。大小量程同時(shí)放大有利于提高測(cè)量精度。C304、C305為去耦電容，用來(lái)提高抗擾性能。
參見(jiàn)圖4，控制電路由運(yùn)算精確及抗擾性能強(qiáng)的微處理器MCU(C504)及外圍電路組成，對(duì)放大電路同時(shí)送來(lái)的大小量程信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并自動(dòng)選取合適的量程，再根據(jù)撥碼開(kāi)關(guān)S401～S406所設(shè)定的設(shè)定值進(jìn)行處理，對(duì)指示電路發(fā)出相應(yīng)的指令，當(dāng)過(guò)載電流達(dá)到動(dòng)作條件時(shí)，則發(fā)出脫扣信號(hào)至脫扣電路。由晶振G401連接電容器C401、C402及微處理器MCU的14、15腳構(gòu)成時(shí)鐘電路。C403為去耦電容，提高抗擾性能。C404為復(fù)位電容，使微處理MCU可靠工作。電阻R402～R404為微處理器MCU外置上拉電阻，電阻R401為限流電阻。插座CZ401為測(cè)試口，可通過(guò)測(cè)試儀測(cè)試設(shè)定值。參考電壓及電源電壓來(lái)自電源及取樣電路。由撥碼開(kāi)關(guān)S401～S406組成設(shè)定電路，撥碼開(kāi)關(guān)S401用來(lái)設(shè)定長(zhǎng)延時(shí)電流值；撥碼開(kāi)關(guān)S402用來(lái)設(shè)定長(zhǎng)延時(shí)時(shí)間；撥碼開(kāi)關(guān)S404用來(lái)設(shè)定短延時(shí)電流值；S403用來(lái)設(shè)定短延時(shí)時(shí)間；撥碼開(kāi)關(guān)S405用來(lái)設(shè)定瞬時(shí)電流值；撥碼開(kāi)關(guān)S406用來(lái)設(shè)定預(yù)報(bào)警電流值；各設(shè)定值均分檔可調(diào)。正常工作時(shí)，微處理器MCU按照各個(gè)對(duì)應(yīng)的撥碼開(kāi)關(guān)所設(shè)定的參數(shù)，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，發(fā)出不同的指令如電流達(dá)到預(yù)報(bào)警設(shè)定值時(shí)點(diǎn)亮黃燈，過(guò)載時(shí)則點(diǎn)亮紅燈，達(dá)到動(dòng)作條件時(shí)則發(fā)出脫扣指令，分?jǐn)鄶嗦菲?。斷路器分閘后，控制裝置斷電，指示燈熄滅；斷路器重新合閘上電后，控制裝置恢復(fù)正常工作。
參見(jiàn)圖5，在脫扣電路中，來(lái)自控制電路的脫扣信號(hào)經(jīng)集成電路IC501(TLP181)隔離后觸發(fā)可控硅V501，V501導(dǎo)通后與脫扣線圈形成脫扣回路，從而使脫扣裝置動(dòng)作，分?jǐn)鄶嗦菲鱍。C501為抗擾電容，提高脫扣電路的抗干擾能力；R501～R502為限流電阻。工作電源來(lái)自電源及取樣電路1、6端。
圖6為指示電路實(shí)施例的電路圖。在圖6(a)、(b)、(c)中，VD601～VD603為發(fā)光二極管，當(dāng)三相電路的運(yùn)行電流達(dá)到某一值時(shí)，由控制電路發(fā)出指令信號(hào)，點(diǎn)亮發(fā)光二極管(示警)，R601～R603為限流電阻。在圖6(d)中，控制電路來(lái)的指令信號(hào)通過(guò)集成電路IC601(TLP181)隔離后，接聲光報(bào)警裝置。
權(quán)利要求1.一種過(guò)電流保護(hù)用電子控制裝置，其特征在于它包括電源及取樣電路，提供電子控制裝置所需的電源，并由取樣電路取出整流后的信號(hào)，提供給放大電路；放大電路，對(duì)取樣信號(hào)進(jìn)行放大；控制電路，通過(guò)微處理器對(duì)放大信號(hào)比照設(shè)定值進(jìn)行相應(yīng)的處理，并對(duì)指示電路發(fā)出相應(yīng)的指令，當(dāng)過(guò)載達(dá)到動(dòng)作條件時(shí)，則發(fā)出脫扣信號(hào)；指示電路，指示運(yùn)行狀態(tài)；脫扣電路，在收到控制電路發(fā)來(lái)的脫扣信號(hào)后，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，使脫扣裝置動(dòng)作而分?jǐn)鄶嗦菲鳌?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)電流保護(hù)用電子控制裝置，其特征在于電源及取樣電路由整流濾波電路、取樣電路、基準(zhǔn)電壓電路、恒壓電路、繼電器特性電路、跟隨電路和提升電路組成。整流濾波電路連接取樣電路、恒壓電路、基準(zhǔn)電壓電路、繼電器特性電路和跟隨電路，繼電器特性電路連接恒壓電路、跟隨電路、提升電路和基準(zhǔn)電壓電路，跟隨電路連接提升電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)電流保護(hù)電子控制裝置，其特征在于放大電路對(duì)取樣信號(hào)同時(shí)進(jìn)行大小量程放大。
專(zhuān)利摘要一種過(guò)電流保護(hù)用電子控制裝置,屬于低壓配電保護(hù)裝置。它包括電源及取樣電路,提供電子控制裝置所需的電源;放大電路,對(duì)取樣信號(hào)進(jìn)行放大;控制電路,對(duì)放大信號(hào)比照設(shè)定值進(jìn)行相應(yīng)的處理,并發(fā)出相應(yīng)的指令,當(dāng)過(guò)載達(dá)到動(dòng)作條件時(shí),則發(fā)出脫扣信號(hào);指示電路,指示運(yùn)行狀態(tài);脫扣電路,在收到控制電路發(fā)來(lái)的脫扣信號(hào)后,使脫扣裝置動(dòng)作而分?jǐn)鄶嗦菲?。本?shí)用新型能在三相電路運(yùn)行電流達(dá)到某一設(shè)定值時(shí)示警,當(dāng)過(guò)載電流達(dá)到動(dòng)作條件時(shí)分?jǐn)鄶嗦菲?具有精確的保護(hù)性能,可靠性高,并具有優(yōu)良的電磁兼容性。
文檔編號(hào)H02H3/08GK2494569SQ0124530
公開(kāi)日2002年6月5日 申請(qǐng)日期2001年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月8日
發(fā)明者楊學(xué)軍, 潘振克, 黃正忠, 孫偉峰, 王家善, 邵光慶, 奚慎云 申請(qǐng)人:常熟開(kāi)關(guān)廠