專利名稱：具有在線校準(zhǔn)功能的低壓智能型斷路器的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓智能型斷路器的控制器，特別是具有在線校準(zhǔn)功能 的低壓智能型斷路器的控制器。
背景技術(shù)：
常規(guī)的低壓智能型斷路器的控制器，如專利申請(qǐng)?zhí)枮?03237350.3"名 稱為"一種用于低壓智能型斷路器的控制器"的專利申請(qǐng)，沒(méi)有考慮電子元 器件的特性隨溫度和時(shí)間產(chǎn)生漂移和非線性的問(wèn)題，這種漂移和非線性所引 起的系統(tǒng)誤差直接影響到智能斷路器的控制器的測(cè)量準(zhǔn)確度，容易造成斷路 器拒動(dòng)作、誤動(dòng)作等問(wèn)題，從而對(duì)供電的安全可靠性構(gòu)成威脅。雖然另有專 利申請(qǐng)?zhí)岢隽司哂凶詸z功能的智能斷路器，如專利申請(qǐng)?zhí)枮?"200720075036.1"名稱為"具有自檢功能的鐵路信號(hào)專用智能斷路器"， 但它只對(duì)智能斷路器內(nèi)的電子元器件進(jìn)行故障檢測(cè)和診斷，在發(fā)現(xiàn)故障時(shí)及 時(shí)報(bào)警，不具備校準(zhǔn)功能，系統(tǒng)誤差無(wú)法克服。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有在線校準(zhǔn)功能的低壓智能型斷路器的控制 器，以分步校準(zhǔn)方式實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)校準(zhǔn)，在電流互感器出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警。
本發(fā)明提供一種具有在線校準(zhǔn)功能的低壓智能型斷路器的控制器，它包 括采樣速率控制電路將電網(wǎng)相電壓基波的倍頻信息輸入主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng) 電路；電流信號(hào)檢測(cè)電路將電網(wǎng)三相電流信號(hào)進(jìn)行處理后輸入主數(shù)據(jù)處理及 響應(yīng)電路；信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路將電網(wǎng)三相電流信號(hào)、零序電流互感器二次側(cè) 電流信號(hào)、基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓信號(hào)進(jìn)行處理后輸入主數(shù)據(jù)處 理及響應(yīng)電路；基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路在協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路的控制下產(chǎn)生步 進(jìn)可調(diào)的基準(zhǔn)電壓，輸入信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路；主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路處理電 流信號(hào)檢測(cè)電路、信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路送來(lái)的信號(hào)，完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn) 換，對(duì)采集到的數(shù)字量進(jìn)行加工和判斷，控制脫扣器的動(dòng)作狀態(tài)，并將數(shù)據(jù) 傳遞給協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路；協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路對(duì)主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)
電路轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)分析和顯示處理，并將鍵盤(pán)輸入的設(shè)定值傳遞給 主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路，控制基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路和信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路。
本發(fā)明所述的基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路由第一基準(zhǔn)電壓源電路、第二基準(zhǔn)電壓 源電路、脈寬調(diào)制電路和低通濾波電路組成，第一基準(zhǔn)電壓源電路和第二基 準(zhǔn)電壓源電路與脈寬調(diào)制電路連接，脈寬調(diào)制電路與低通濾波電路和協(xié)數(shù)據(jù) 處理及響應(yīng)電路連接，低通濾波電路與信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路連接。
本發(fā)明所述的信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路由多路信號(hào)選取電路、濾波電路、量程 自動(dòng)切換電路和信號(hào)幅值平移電路組成，多路信號(hào)選取電路與相線、基準(zhǔn)信 號(hào)發(fā)生電路、協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路、電流信號(hào)檢測(cè)電路和濾波電路連接， 濾波電路與量程自動(dòng)切換電路連接，量程自動(dòng)切換電路與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng) 電路和信號(hào)幅值平移電路連接，信號(hào)幅值平移電路與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路 連接。
本發(fā)明所述的電流信號(hào)檢測(cè)電路分為第一檢測(cè)通道、第二檢測(cè)通道和第
三檢測(cè)通道，分別檢測(cè)A、 B、 C三相電流信號(hào)，每個(gè)通道由電流信號(hào)獲取電 路、濾波電路、量程自動(dòng)切換電路和信號(hào)幅值平移電路組成，電流信號(hào)獲取 電路與相線、濾波電路和信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路連接，濾波電路與量程自動(dòng)切換 電路連接，量程自動(dòng)切換電路與信號(hào)幅值平移電路和主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路 連接，信號(hào)幅值平移電路與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連接。
本發(fā)明所述的采樣速率控制電路由電網(wǎng)電壓基波信號(hào)獲取電路、方波信 號(hào)生成電路和鎖相環(huán)倍頻電路組成，電網(wǎng)電壓基波信號(hào)獲取電路與相線、中 性線以及方波信號(hào)生成電路連接，方波信號(hào)生成電路與鎖相環(huán)倍頻電路連接， 鎖相環(huán)倍頻電路與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連接。
本發(fā)明所述的主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號(hào)處理電 路和脫扣器控制電路組成，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與數(shù)字信號(hào)處理電路、電流信號(hào)檢 測(cè)電路和信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路連接，數(shù)字信號(hào)處理電路與脫扣器控制電路、電 流信號(hào)檢測(cè)電路、信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路、采樣速率控制電路和協(xié)數(shù)據(jù)處理及響 應(yīng)電路連接。
本發(fā)明所述的協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路由協(xié)數(shù)據(jù)處理電路和鍵盤(pán)顯示電路 組成，協(xié)數(shù)據(jù)處理電路與鍵盤(pán)顯示電路、主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路、信號(hào)檢測(cè)
校準(zhǔn)電路和基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路連接。
本發(fā)明通過(guò)兩步校準(zhǔn)方式實(shí)現(xiàn)在線校準(zhǔn)，首先以基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生 的基準(zhǔn)電壓信號(hào)校準(zhǔn)信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路，然后以信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路與電流信 號(hào)檢測(cè)電路同時(shí)采集三相電流信號(hào)的方式，對(duì)經(jīng)過(guò)后者采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。 本發(fā)明的基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路在協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路的控制下，以脈寬調(diào)制 方式對(duì)已知固定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行精密分壓，產(chǎn)生可步進(jìn)調(diào)節(jié)的基準(zhǔn)電壓信號(hào) 為在線校準(zhǔn)提供依據(jù)。本發(fā)明采取電網(wǎng)三相電流信號(hào)與零序電流互感器二次 側(cè)信號(hào)同時(shí)采樣的方式，驗(yàn)證電流互感器本身的可靠性。在電流互感器工作 狀態(tài)失常的情況下可報(bào)警。 圖面說(shuō)明
圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例的基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路的電原理圖。 圖3為本發(fā)明的一實(shí)施例的信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路的電原理圖。 圖4為本發(fā)明的一實(shí)施例的電流信號(hào)檢測(cè)電路的電原理圖。 圖5為本發(fā)明的一實(shí)施例的采樣速率控制電路的電原理圖。 圖6為本發(fā)明的一實(shí)施例的主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路的電原理圖。 圖7為本發(fā)明的一實(shí)施例的協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路的電原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖
和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明的技術(shù)方案。
參見(jiàn)圖2?；鶞?zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路由第一基準(zhǔn)電壓源電路、第二基準(zhǔn)電壓源電 路、脈寬調(diào)制電路和低通濾波電路組成。第一基準(zhǔn)電壓源電路由電容C201和 芯片IC201組成，本實(shí)施例的IC201采用MX584基準(zhǔn)電壓源集成芯片。芯片 IC201的6、 7腳分別與電容C201的兩端連接，芯片IC201的8、 4腳分別與 直流電源+5V和地連接，芯片IC201的1腳與3腳連接再送到脈寬調(diào)制電路中 的芯片IC203的20腳。第二基準(zhǔn)電壓源電路由電容C202、電阻R208、芯片 IC202組成，本實(shí)施例的IC202采用MX584基準(zhǔn)電壓源集成芯片。芯片IC202 的1、 3、 8腳與電容C202的一端共同接地，芯片IC202的4腳與電容C202 的另一端、電阻R208的一端連接，再送到脈寬調(diào)制電路中的芯片IC203的7 腳，電阻R208的另一端與直流電源-5V連接。脈寬調(diào)制電路由電容C203、C204、
芯片IC203、芯片IC204組成，本實(shí)施例中的IC203采用ADG788模擬開(kāi)關(guān)芯 片，IC204采用OP-07A集成運(yùn)算放大器芯片。芯片IC203的2腳、4腳和5 腳共同接地，芯片IC203的14腳與直流電源+2. 5V、電容C203的一端連接， 芯片IC203的3腳與直流電源-2. 5V、電容C204的一端連接，電容C203的另 一端、C204的另一端共同接埤，芯片IC203的11腳、13腳分別與芯片IC203 的1腳、6腳連接，芯片IC203的19腳、8腳共同連接信號(hào)引入端SCLK, 芯片IC203的9腳連接信號(hào)引入端SCTRL，芯片IC203的12腳連接芯片IC204 的3腳。芯片IC204的7腳和4腳分別連接直流電源+15V和-15V，芯片IC204 的2腳和6腳連接，再送到低通濾波電路中的電阻R201的一端。低通濾波電 路由電阻R201-R206、電容C205-C210、芯片IC205-IC207組成，本實(shí)施例的 IC205-IC207采用OP-07A集成運(yùn)算放大器芯片。芯片IC205-IC207的7腳和 4腳分別與直流電源+15V和-15V連接，電阻R201的另一端與電阻R202的一 端、電容C206的一端連接，電阻R202的另一端與電容C205的一端、芯片IC205 的3腳連接，電容C205的另一端接地，電容C206的另一端與芯片IC205的 6腳、2腳及電阻R203的一端相連，電阻R203的另一端與電阻R204的一端、 電容C208的一端相連，電阻R204的另一端與電容C207的一端、芯片IC206 的3腳連接，電容C207的另一端接地，電容C208的另一端與芯片IC206的 2腳、6腳及電阻R205的一端連接，電阻R205的另一端與電阻R206的一端、 電容C210的一端連接，電阻R206的另一端與電容C209的一端、芯片IC207 的3腳連接，電容C209的另一端接地，電容C210的另一端與芯片IC207的 2腳、6腳及基準(zhǔn)信號(hào)引出端Vbz連接。第一基準(zhǔn)電壓源電路和第二基準(zhǔn)電壓 源電路分別發(fā)生+2. 5V和-2. 5V高精度、低漂移的精密基準(zhǔn)直流電壓固定信號(hào)， 該信號(hào)送到脈寬調(diào)制電路。脈寬調(diào)制電路將精密基準(zhǔn)直流電壓固定信號(hào)調(diào)制 成占空比和頻率等于矩形調(diào)制信號(hào)的占空比和頻率、低電平等于OV、高電平 等于基準(zhǔn)電壓的脈寬調(diào)制(PWM)波。P麗波接至低通濾波電路，由低通濾波 電路濾掉交流成分，產(chǎn)生按矩形調(diào)制信號(hào)占空比分壓的精密基準(zhǔn)直流電壓的 分壓信號(hào)。當(dāng)脈寬調(diào)制電路的矩形調(diào)制信號(hào)的占空比從0到1逐級(jí)步進(jìn)變化 時(shí)，基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路的信號(hào)引出端(Vbz端)將得到從0V到2. 5V或從-2. 5V 到0V逐級(jí)步進(jìn)遞增的基準(zhǔn)直流電壓的系列分壓信號(hào)。參見(jiàn)圖3。信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路由多路信號(hào)選取電路、濾波電路、量程自動(dòng) 切換電路和信號(hào)幅值平移電路組成。多路信號(hào)選取電路由零序電流互感器 TAN、電阻R301-R304、芯片IC301、芯片IC302A組成，本實(shí)施例的IC301采 用CD4051多路轉(zhuǎn)換器芯片，IC302采用TL084集成運(yùn)算放大器芯片。三相線 A、 B、 C穿過(guò)零序電流互感器i;AN的鐵心，零序電流互感器TAN二次側(cè)的一端 接地，另一端與電阻R301連接，電阻R301的另一端與芯片IC301的12腳、 電阻R302的一端連接，電阻R302的另一端接地，芯片IC301的13腳接引線 端子VIA，芯片IC301的14腳接引線端子VIB,芯片IC301的15腳接引線端 子VIC，引線端子VIA、 VIB、 VIC與電流信號(hào)檢測(cè)電路連接，芯片IC301的1 腳接由基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路來(lái)的引線端子Vbz,電阻R303的一端與+2. 5V電源、 芯片IC301的5腳連接，電阻R303的另一端、芯片IC301的2腳、6腳、8 腳和電阻R304的一端接地，電阻R304的另一端和IC301的4腳與-2. 5V電 源連接，芯片IC301的16腳接+5V電源，芯片IC301的7腳接-5V電源，芯 片IC301的9腳接引線端子X(jué)C,芯片IC301的10腳接引線端子X(jué)B，芯片IC301 的11腳接引線端子X(jué)A，引線端子X(jué)A、 XB和XC與協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連 接，芯片IC301的3腳接芯片IC302A的3腳，芯片IC302A的4腳接+12V電 源，芯片IC302A的11腳接-12V電源，芯片IC302A的2腳與1腳相連后接 濾波電路。濾波電路由電阻R305、 R306、電容C301、 C302和芯片IC302B組 成，電阻R305的一端連接芯片IC302A的1腳，電阻R305的另一端連接電阻 R306的一端和電容C302的一端，電阻R306的另一端與芯片IC302B的5腳、 電容C301的一端連接，電容C301的另一端接地，電容C302的另一端與芯片 IC302B的6腳、7腳連接后接量程自動(dòng)切換電路。量程自動(dòng)切換電路由電阻 R308、 R310-R312、三端電位器R307、 R309、芯片IC303A 、 IC303B、芯片 IC302C、 IC302D和芯片IC406D組成，本實(shí)施例中的IC303采用LM339比較 器芯片，IC406采用ADG788集成開(kāi)關(guān)電路芯片。芯片IC303A的5腳與芯片 IC30犯的6腳、芯片IC406D的15腳、芯片IC302B的7腳和電阻R311的一 端連接，三端電位器R307的一端接+5V電源，三端電位器R307的另一端接地， 三端電位器R307的第三端接芯片IC303A的4腳，三端電位器R309的一端接 -5V電源，三端電位器R309的另一端接地，三端電位器R309的第三端接芯片
IC303B的7腳。芯片IC303A的3腳與電阻R308的一端、+5V電源相連，芯 片IC303A的12腳接地，電阻R308的另一端與芯片IC303A的2腳、芯片IC30犯 的1腳、芯片IC406D的18腳、引線端子HF連接，電阻R311的另一端與芯 片IC302C的10腳連接，電阻R310的一端接地，另一端與芯片IC302C的9 腳、電阻R312的一端連接，電阻R312的另一端與芯片IC302C的8腳和芯片 IC406D的17腳連接，芯片IC406D的16腳接芯片IC302D的12腳，芯片IC302D 的13腳、14腳相連，并且連接到信號(hào)幅值平移電路。信號(hào)幅值平移電路由電 阻R313-R318、芯片IC407D組成，本實(shí)施例中的IC407D采用TL084集成運(yùn) 算放大器芯片，電阻R316的一端接芯片IC302D的14腳，電阻R316另一端 接芯片IC407D的12腳和電阻R317的一端，電阻R313的一端接地，電阻R313 的另一端與芯片IC407D的13腳和電阻R314的一端連接，電阻R314的另一 端與芯片IC407D的14腳和電阻R315的一端相連，電阻R315的另一端接引 線端子CHCl+，電阻R317的另一端與標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)端子VREF和電阻R318的 一端相連，電阻R318的另一端接引線端子CHC1-。多路信號(hào)選取電路的輸出 端連接濾波電路，濾波電路的輸出端連接量程自動(dòng)切換電路，量程自動(dòng)切換 電路的輸出端連接信號(hào)幅值平移電路。多路信號(hào)選取電路由協(xié)數(shù)據(jù)處理及響 應(yīng)電路通過(guò)XA、 XB、 XC三個(gè)信號(hào)端子選通模擬信號(hào)輸入通道IN0 IN7，可依 次接收三相電流互感器(CT)的A相電流信號(hào)VIA、 B相電流信號(hào)VIB、 C相 電流信號(hào)VIC以及可步進(jìn)調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)Vbz、固定標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)+2. 5V、 -2. 5V和接地信號(hào)，以及來(lái)自零序電流互感器TAN的反映零序電流幅值變化的 電壓信號(hào)。多路信號(hào)選取電路輸出信號(hào)的后續(xù)處理流程與電流信號(hào)檢測(cè)電路 中各檢測(cè)通道的信號(hào)處理流程相同，該信號(hào)經(jīng)濾波電路濾掉監(jiān)測(cè)范圍之外的 高頻成分，再由量程自動(dòng)切換電路根據(jù)信號(hào)的幅值選擇放大增益，最后經(jīng)信 號(hào)幅值平移電路將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收的信號(hào)。
參見(jiàn)圖4。電流信號(hào)檢測(cè)電路分為第一撿測(cè)通道、第二檢測(cè)通道和第三檢 測(cè)通道，分別檢測(cè)A、 B、 C三相電流信號(hào)，每個(gè)通道分別由電流信號(hào)獲取電 路、濾波電路、量程自動(dòng)切換電路和信號(hào)幅值平移電路組成。第一檢測(cè)通道 的電流信號(hào)獲取電路由電流互感器TA1、電阻R401、 R402、芯片IC401A組 成，本實(shí)施例的IC401-IC403、 IC407均采用TL084集成運(yùn)算放大器芯片。A
相線穿過(guò)電流互感器TA1的鐵心，電流互感器TA1 二次側(cè)的一端與電阻R401 的一端連接，電阻R401的另一端與電阻R402的一端、芯片IC401A的3腳 連接，芯片IC401A的3腳連接信號(hào)引線端子VIA，引線端子VIA與信號(hào)檢測(cè) 校準(zhǔn)電路連接，電阻R402的另一端、電流互感器TA1二次側(cè)的另一端接地， 芯片IC401A的1腳、2腳接璩波電路，芯片IC401A的4腳、ll腳分別接電 源+12V、 -12V。第一檢測(cè)通道的濾波電路由電阻R403、 R404、電容C401、 C402、 芯片IC401B組成，電阻R403的一端連接芯片IC401A的1腳，電阻R403的 另一端連接電阻R404的一端和電容C402的一端，電阻R404的另一端連接芯 片IC401B的5腳、電容C401的一端，電容C401的另一端接地，電容C402 的另一端接芯片IC401B的6腳和7腳，集成運(yùn)算放大器IC401B的7腳接量 程自動(dòng)切換電路。第一撿測(cè)通道的量程自動(dòng)切換電路由電阻R407-R410、三端 電位器R405、 R406、芯片IC404A和IC404B、芯片IC401C和IC401D，以及 芯片IC406A組成，本實(shí)施例中的IC404采用LM339比較器芯片，IC406采 用ADG788集成開(kāi)關(guān)電路芯片。芯片IC404A的5腳、芯片IC404B的6腳、芯 片IC406A的2腳和電阻R409的一端與芯片IC401B的7腳連接，三端電位器 R405的一端接+5V電源，三端電位器R405的另一端接地，三端電位器R406 的第三端接芯片IC404A的4腳，三端電位器R406的一端接-5V電源，三端 電位器R406的另一端接地，三端電位器R406的第三端接芯片IC404B的7腳。 芯片IC404A的3腳與電阻R407的一端、+5V電源相連，芯片IC404A的12 腳接地，電阻R407的另一端與芯片IC404A的2腳、芯片IC404B的1腳、芯 片IC406A的19腳、引線端子HA連接，引線端子HA與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電 路連接，電阻R409的另一端與芯片IC401C的10腳連接，電阻R408的一端 接地，電阻R408的另一端與芯片IC401C的9腳、電阻R410的一端連接，電 阻R410的另一端與芯片IC401C的8腳、IC406A的20腳連接，芯片IC406A 的14腳接+2. 5V電源，芯片IC406A的3腳接-2. 5V電源，芯片IC406A的4 腳接地，芯片IC406A的1腳接芯片IC401D的12腳，芯片IC401D的13腳、 14腳相連，并且連接到信號(hào)幅值平移電路。第一檢測(cè)通道的信號(hào)幅值平移電 路由電阻R411-R416和芯片IC407A組成，電阻R412的一端接芯片IC401D的 14腳，電阻R412的另一端接芯片IC407A的3腳和電阻R413的一端，電阻
R411的一端接地，電阻R411的另一端與芯片IC407A的2腳、電阻R415的 一端連接，電阻R415的另一端與芯片IC407A的1腳、電阻R416的一端相連， 芯片IC407A的4腳接+12V電源，芯片IC407A的11腳接-12V電源，電阻R416 的另一端接引線端子CHA0+，電阻R413的另一端與標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)端子VREF、 電阻R414的一端相連，電阻R414的另一端接引線端子CHA0-，引線端子HA、 CHA0+、 CHA0-輸出至主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路。第二檢測(cè)通道和第三檢測(cè)通道 的組成、結(jié)構(gòu)分別與第一檢測(cè)通道相同，第二檢測(cè)通道的輸入信號(hào)來(lái)自于電 流互感器TA2和主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)引線端子VREF，輸出 信號(hào)的引線端子有VIB、 HB、 CHB0+、 CHB0-。第三檢測(cè)通道的輸入信號(hào)來(lái)自 于電流互感器TA3和標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)端子VREF，輸出信號(hào)的引線端子有VIC、 HC、 CHC0+、 CHC0-。電流信號(hào)獲取電路的輸入端連接主電路，其輸出端連接 濾波電路，濾波電路的輸出端連接量程自動(dòng)切換電路，量程自動(dòng)切換電路的 輸出端連接信號(hào)幅值平移電路。主電路A、 B、 C三相電流分別經(jīng)電流信號(hào)獲 取電路產(chǎn)生反映主電路電流幅值變化的電壓信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)濾波電路濾掉監(jiān) 測(cè)范圍之外的高頻成分，再由量程自動(dòng)切換電路根據(jù)信號(hào)的幅值選擇放大增 益，最后經(jīng)信號(hào)幅值平移電路將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收的信號(hào)。
參見(jiàn)圖5。采樣速率控制龜路由電網(wǎng)電壓基波信號(hào)獲取電路、與電網(wǎng)電壓 基波保持同頻率的方波信號(hào)生成電路、鎖相環(huán)倍頻電路組成，三個(gè)部分依次 連接，其作用是將電網(wǎng)電壓基波信號(hào)轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)電壓基波頻率的方 波信號(hào)，再將該方波信號(hào)進(jìn)行倍頻處理，生成與電網(wǎng)電壓基波信號(hào)頻率具有 整數(shù)倍關(guān)系并跟蹤電網(wǎng)電壓基波信號(hào)頻率變化的同步采樣控制脈沖信號(hào)。電 網(wǎng)電壓基波信號(hào)獲取電路由電壓互感器TV、芯片IC501、電阻R501-R506和 電容C501-C506組成，本實(shí)施例的IC501采用TL084集成運(yùn)算放大器芯片。 電壓互感器TV —次側(cè)的一端與電網(wǎng)相線A連接，電壓互感器TV —次側(cè)的另 一端與電網(wǎng)中性線N連接。電阻R501的一端與電壓互感器TV 二次側(cè)的一端 連接，電阻R501的另一端與電阻R502的一端和電容C501的一端連接，電阻 R502的另一端與芯片IC501A的3腳、電容C502的一端連接，電容C502的 另一端、電壓互感器TV二次側(cè)的另一端接地，芯片IC501A的4腳、11腳分 別與直流電源+12V、 -12V連接，芯片IC501A的1腳、2腳與電容C501的另
一端和電阻R503的一端連接。電阻R503的另一端與電阻R504的一端、電容 C503的一端連接，電阻R504的另一端與芯片IC501B的5腳、電容C504的 一端連接，電容C504的另一端接地，芯片IC501B的7腳、6腳與電容C503 的另一端和電阻R505的一端連接。電阻R505的另一端與電阻R506的一端、 電容C505的一端連接，電阻R506的另一端與芯片IC501C的10腳、電容C506 的一端連接，電容C506的另一端接地，芯片IC501C的8腳、9腳與電容C505 的另一端和方波信號(hào)生成電路連接。電網(wǎng)電壓經(jīng)電壓互感器TV變換到二次側(cè) 得到電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)由芯片IC501、電阻R501-R506和電容C501-C506構(gòu)成 的濾波環(huán)節(jié)得到電壓基波信號(hào)，該信號(hào)送入與電網(wǎng)電壓基波保持同頻率的方 波信號(hào)生成電路。與電網(wǎng)電壓基波保持同頻率的方波信號(hào)生成電路由電壓比 較電路、集成施密特觸發(fā)器組成，其中電壓比較電路由集成電壓比較器IC502 及外圍器件R507-R509構(gòu)成，本實(shí)施例的IC502采用LM339電壓比較器芯片， IC503采用CC40106集成施密特觸發(fā)器芯片。電壓比較電路中電阻R507的一 端與電網(wǎng)電壓基波信號(hào)獲取電路中芯片IC501C的8腳連接，電阻R507的另 一端與芯片IC502的4腳連接，芯片IC502的5腳與電阻R508的一端相連， 芯片IC502的2腳與芯片IC503的1腳以及電阻R509的一端連接，電阻R508 的另一端、芯片IC502的12腳接地，電阻R509的另一端、芯片IC502的3 腳接+5V電源，芯片IC503的7腳接地，芯片IC503的14腳接+5V電源，芯 片IC503的2腳接鎖相環(huán)倍頻電路中芯片IC504的14腳。來(lái)自電網(wǎng)電壓基波 信號(hào)獲取電路的電壓基波信號(hào)經(jīng)電壓比較電路轉(zhuǎn)換成同頻率的方波信號(hào)，再 經(jīng)集成施密特觸發(fā)器整形為規(guī)則的與電網(wǎng)電壓基波保持同頻率的方波信號(hào)， 該信號(hào)送入鎖相環(huán)倍頻電路。鎖相環(huán)倍頻電路由芯片IC504、 IC505、電容 C507、 C508和電阻R510-R512組成，本實(shí)施例的芯片IC504采用CC4046數(shù) 字鎖相環(huán)集成芯片IC505采用CC4040B 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器芯片。芯片IC504的11 腳與電阻R510的一端連接，電阻R510的另一端、芯片IC504的5腳及8腳 接地，芯片IC504的13腳接電阻R511的一端，電阻R511的另一端、電阻 R512的一端和芯片IC504的9腳相連接，電阻R512的另一端與電容C507的 一端連接，電容C507的另一端接地，芯片IC504的16腳接+5V電源，芯片 IC504的6腳連接電容C508的一端，芯片IC504的7腳連接電容C508的另
一端，芯片IC504的4腳、3腳分別與芯片IC505的10腳、13腳相連接，芯 片IC505的16腳接+5V電源，芯片IC505的11腳和8腳接地，采樣速率控 制脈沖信號(hào)輸出端的引線端子fN連接芯片IC504的4腳和芯片IC505的10 腳，引線端子fN與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連接。來(lái)自與電網(wǎng)電壓基波保持同 頻率的方波信號(hào)生成電路的規(guī)則方波信號(hào)，經(jīng)過(guò)鎖相環(huán)倍頻電路的頻率跟蹤、 相位鎖定和分頻反饋?zhàn)饔?，輸出與電網(wǎng)電壓基波信號(hào)頻率具有整數(shù)倍關(guān)系并 跟蹤電網(wǎng)電壓基波信號(hào)頻率變化的同步采樣控制脈沖信號(hào)fN 。
參見(jiàn)圖6。主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號(hào)處理電路和 脫扣器控制電路組成，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路由芯片IC601和芯片IC606組成，本實(shí) 施例中IC601采用ADS8364模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，IC606釆用OP-07A集成運(yùn)算放大 器芯片。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過(guò)CHA0+、 CHA0-、 CHB0+、 CHB0-、 CHC0+、 CHC0-六 個(gè)引線端子接收來(lái)自于電流信號(hào)檢測(cè)電路的模擬信號(hào)，通過(guò)CHCl+、 CHCl-兩 個(gè)引線端子接收來(lái)自于信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路的模擬信號(hào)，通過(guò)引線端子VREF向 電流信號(hào)檢測(cè)電路和信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路提供標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)。引線端子CHA0+、 CHA0-分別與芯片IC601的63腳、64腳連接，引線端子CHB0+、 CHB0-分別與 芯片IC601的6腳、7腳連接，引線端子CHC0+、 CHC0-分別與芯片IC601的 16腳、17腳連接，引腳端子CHCl+、 CHCl-分別與芯片IC601的19腳、18腳 連接，引線端子VREF與芯片IC606的6腳和2腳連接，芯片IC606的4腳、 7腳分別與-15V電源、+15V電源連接，芯片IC606的3腳與芯片IC601的61 腳和62腳連接，芯片IC601的3、 8、 13、 59和22腳接+5V電源，芯片IC601 的4、 9、 14、 60、 21、 5、 10、 15、 25、 32和49腳與地相連，芯片IC601的 A0-A2端口、 D0-D15端口、 5、 i 、 d、、朋丄加、朋H 和^^端口分別與數(shù)字信號(hào)處理電路相連，芯片IC601的BYTE端口、 ADD 端口與地連接，芯片IC601的BVDD端口與+3.3V電源連接，并連接到數(shù)字信 號(hào)處理電路。芯片IC601在5、 E、 ^^、 C丄K 、 if、朋丄D5、 //0丄"C 、 ^^端口以及AO-A2端口的協(xié)調(diào)下，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過(guò)D0-D15 端口傳遞給數(shù)字信號(hào)處理電路。數(shù)字信號(hào)處理電路由芯片IC602、芯片IC603、 電容C601-C605、電感L601、電阻R601以及晶振CT601組成，本實(shí)施例中 IC602采用TMS320LF2407A數(shù)字信號(hào)處理器芯片，IC603采用74LV138三線一
八線譯碼器芯片。芯片IC602的D0-D15端口分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中IC601的 D0-D15端口相連，再連接引線端子DO-D15。芯片IC602的西、XINT2、 T4P體、 ^端口分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中IC601的^、 ^ 、 CLK、 ^^端口相連， 芯片IC602的81腳與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中IC601的56腳、57腳和58腳相連， 芯片IC602的3、 41、 66、 76、 94、 125和140腳與地相連，芯片IC602的4、 42、 67、 77、 95和141腳與+3.3V電源以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中IC601的24、 50 腳相連，芯片IC602的^端口與IC603的5和^端口連接，芯片IC602的 A0-A10端口與引線端子AO-A10連接，其中AO-A2同時(shí)與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中 IC601的A0-A2端口連接，芯片IC602的123腳與電容C601的一端、晶振CT601 的一端連接，晶振CT601的另一端接芯片IC602的124腳、電容C602的一端， 電容C601的另一端與電容C602的另一端與地相連。芯片IC602的11腳與電 阻R601的一端、電容C604的一端連接，電阻R601的另一端與電容C603的 一端連接，芯片IC602的10腳與電容C603的另一端、電容C604的另一端連 接，芯片IC602的29、 50、 86和129腳與電感L601的一端和+3. 3V電源相 連，芯片IC602的12腳與電感L601的另一端和電容C605的一端相連，電容 C605的另一端、芯片IC602的28、 49、 85、 128腳與地連接，芯片IC602的 52腳接脫扣器控制電路，芯片IC602的IOPBl、 I0PB2、 I0PB3、 I0PB4端口 分別接引線端子HA、 HB、 HC、 HF，芯片IC602的I0PA4、 I0PA5端口分別接 引線端子BUSYL、 fN,芯片IC602的R/W、 ^端口分別接引線端子R/W、 RD， 芯片IC603的F5端口接芯片IC601的5端口，芯片IC603的R端口接引線端 子CE，芯片IC603的E3和GND端口接地，芯片IC603的VCC端口接+3. 3V電 源。芯片IC602在引線端子fN引入的采樣速率控制電路的協(xié)調(diào)下，控制芯片 IC601的采樣頻率，根據(jù)引線端子HA、 HB、 HC和HF的狀態(tài)判斷電流信號(hào)檢測(cè) 電路和信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路的量程，芯片IC602通過(guò)引線端子CE、 RD、 BUSYL、 R/W、 AO-A10、 D0-D15的協(xié)同配合，與協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路交換數(shù)據(jù)。脫 扣器控制電路由芯片IC604、芯片IC605、電阻R602-R604、 二極管D601、三 極管Q601以及電磁脫扣器線圈C組成，本實(shí)施例中芯片IC604釆用7404反 相器芯片，IC605采用TIL117光電耦合器芯片。芯片IC604的1腳與芯片IC602 的52腳連接，芯片IC604的14腳、7腳分別接+5V電源和地，芯片IC604的
2腳與芯片IC605的2腳連接，芯片IC605的1腳接電阻R602的一端，電阻 R602的另一端接+5V電源，芯片IC605的5腳接+12V電源、二極管D601的 陰極、電磁脫扣器線圈C的一端，芯片IC605的4腳接電阻R603的一端，電 阻R603的另一端接電阻R604的一端、三極管Q601的基極，電阻R604的另 一端、三極管Q601的發(fā)射極接地，二極管D601的陽(yáng)極、電磁脫扣器線圈C 的另一端接三極管Q601的集電極。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路接收來(lái)自于電流信號(hào)檢測(cè)電 路和信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路的模擬信號(hào)，在數(shù)字信號(hào)處理電路的控制下完成模擬 量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果送到數(shù)字信號(hào)處理電路，數(shù)字信號(hào)處理電 路對(duì)采集到的數(shù)字量進(jìn)行加工和判斷，加工后的數(shù)據(jù)送到協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng) 電路，數(shù)字信號(hào)處理電路經(jīng)過(guò)判斷如需要控制斷路器跳閘，則通過(guò)脫扣器控 制電路完成跳閘動(dòng)作控制。
參見(jiàn)圖7。協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路由協(xié)數(shù)據(jù)處理電路和鍵盤(pán)顯示電路組 成，協(xié)數(shù)據(jù)處理電路由芯片IC701、芯片IC702、芯片IC703、芯片IC704、 電阻R701、電容C701-C703、按鍵K以及晶振CT701組成，本實(shí)施例中的IC701 采用IDT7133雙端口隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片，IC702、 IC703采用74LS373三態(tài)同 相鎖存器芯片，IC704采用N87C196KC單片機(jī)芯片。協(xié)數(shù)據(jù)處理電路通過(guò)引 線端子D0-D15、 CE、 AO-AIO、 RD、 BUSYL、 R/W，與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路交 換數(shù)據(jù)，芯片IC701的1-16腳依次連接引線端子DO-D15,芯片IC701的52 腳連接引線端子CE，芯片IC701的54 -64腳依次連接引線端子A0-A10,芯 片IC701的65腳連接引線端子RD，芯片IC701的53腳連接引線端子BUSYL， 芯片IC701的66腳和67腳連接引線端子R/W,芯片IC701的17腳和68腳 接+5V電源，芯片IC701的18腳和35腳接地，芯片IC701的42-49腳依次 與IC702的Q7-Q0端口連接，芯片IC701的41腳、40腳、39腳、51腳分別 與IC703的2腳、5腳、6腳、9腳連接，芯片IC701的19-26腳依次連接芯 片IC702的D0-D7端口 、芯片IC704的P3. 0-P3. 7端口 ，芯片IC701的27-34 腳依次連接芯片IC704的P4. 0-P4. 7端口 ，芯片IC701的27-30腳依次連接 芯片IC703的DO-D3端口，芯片IC701的38腳、50腳分別連接芯片IC704 的PO. 0、 PO. 1端口 ，芯片IC701的36腳和37腳連接芯片IC704的40腳和 61腳，芯片IC702的20腳及IC703的20腳接+5V電源，芯片IC702及IC703
的1腳、10腳連接后與地相連，芯片IC702及IC703的11腳相連后與芯片 IC704的62腳連接。芯片IC704的1腳接+5V電源，芯片IC704的14腳、36 腳和68腳接地，芯片IC704的16腳與電阻R701的一端、電容C701的一端、 按鍵K的一端連接，按鍵K的另一端、電容C701的另一端接+5V電源，電阻 R701的另一端接地，芯片IC704的67腳與晶振CT701的一端、電容C702的 一端連接，芯片IC704的66腳與晶振CT701的另一端、電容C703的一端連 接，電容C702的另一端、電容C703的另一端與地連接，芯片IC704的 Pl. 0-Pl. 3端口連接鍵盤(pán)顯示電路，芯片IC704的PO. 0-P0. 4端口分別與基 準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路的引線端子SCTRL、 SCLK和信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路的XA、 XB、 XC 連接。鍵盤(pán)顯示電路由芯片IC705、芯片IC706-IC713、按鍵S0-S15、電阻 R702-R720及電容C704組成。本實(shí)施例中IC705采用HD7279A可編程鍵盤(pán)顯 示通用接口芯片，IC706-IC713均采用LTS547GF八段LED顯示器芯片。芯片 IC705的5、 CLK、 DATA、 KEY端口依次與協(xié)數(shù)據(jù)處理電路中IC704的 Pl. 0-P1.3端口連接，芯片IC705的SG、 SF、 SE、 SD、 SC、 SB、 SA、 DP端口 依次與電阻R703-R710的一端、電阻R711-R718的一端連接，電阻R711-R718 的另一端接地，電阻R703-R710另一端依次與按鍵S8-S15的一端、按鍵S0-S7 的一端連接，并且與芯片IC706-IC713各自的g、 f、 e、 d、 c、 b、 a、 DP端 口連接，芯片IC705的DIG0-DIG7端口依次與芯片IC706-IC713的G端口連 接，其中DIG6端口、 DIG7端口又分別接電阻R720、 R719的一端，電阻R720 的另一端與按鍵S0-S7的另一端連接，電阻R719的另一端與按鍵S8-S15的 另一端連接，芯片IC705的VDD端口、 28腳連接+5V電源，芯片IC705的VSS 端口接地，芯片IC705的27腳與電阻R702的一端、電容C704的一端連接， 電阻R702的另一端接+5V電源，電容C704的另一端接地。協(xié)數(shù)據(jù)處理電路接 收主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路傳來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理后送到鍵盤(pán)顯示電路顯示相 關(guān)信息；接收鍵盤(pán)顯示電路的按鍵值，進(jìn)行處理后根據(jù)操作者輸入的信息或 傳遞給主數(shù)據(jù)處理電路，或改變顯示的內(nèi)容；控制基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路和信號(hào) 檢測(cè)校準(zhǔn)電路。鍵盤(pán)顯示電路負(fù)責(zé)接收操作者輸入的鍵盤(pán)值，然后傳遞給協(xié) 數(shù)據(jù)處理電路，同時(shí)接收協(xié)數(shù)據(jù)處理電路傳遞的數(shù)據(jù)顯示信息。
本發(fā)明包括基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路、信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路、電流信號(hào)檢測(cè)電路、
采樣速率控制電路、主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路、協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路?；鶞?zhǔn) 信號(hào)發(fā)生電路受協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路的控制，在電流信號(hào)檢測(cè)電路輸入量 程范圍內(nèi)，產(chǎn)生可步進(jìn)調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)。信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路在協(xié)數(shù)據(jù)處 理及響應(yīng)電路的控制下有三種工作模式，第一種用于校準(zhǔn)自身通道，第二種 用于校準(zhǔn)電流信號(hào)檢測(cè)電路，^第三種用于校驗(yàn)三相電流互感器。在第一種工 作模式時(shí)，信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路采集來(lái)自于基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路的系列基準(zhǔn)電壓 信號(hào)，采樣信號(hào)傳遞給主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路，主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路將轉(zhuǎn) 換后的采樣數(shù)據(jù)傳遞給協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路。在第二種工作模式時(shí)，信號(hào) 檢測(cè)校準(zhǔn)電路與電流信號(hào)檢測(cè)電路保持同步采樣，采集來(lái)自于三相電流互感
器(TA1、 TA2、 TA3)的信號(hào)，采樣信號(hào)傳遞給主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路，主數(shù) 據(jù)處理及響應(yīng)電路將轉(zhuǎn)換后的采樣數(shù)據(jù)傳送給協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路。在第 三種工作模式時(shí)，信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路同時(shí)采集三相電流互感器(TA1、 TA2、 TA3)的信號(hào)和零序電流互感器(TAN)的信號(hào)，采樣信號(hào)傳遞給主數(shù)據(jù)處理 及響應(yīng)電路，主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路將轉(zhuǎn)換后的采樣數(shù)據(jù)傳送給協(xié)數(shù)據(jù)處理 及響應(yīng)電路。電流信號(hào)檢測(cè)電路受主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路控制，采集來(lái)自于 三相電流互感器(TA1、 TA2、 TA3)的信號(hào)，采樣信號(hào)傳送給主數(shù)據(jù)處理及響 應(yīng)電路。采樣速率控制電路將來(lái)自于電壓互感器(TV)的信號(hào)進(jìn)行低通濾波， 獲得電壓基波信號(hào)，然后將電網(wǎng)電壓基波信號(hào)轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)電壓基波 頻率的方波信號(hào)，再將該方波信號(hào)進(jìn)行倍頻處理，生成與電網(wǎng)電壓基波信號(hào) 頻率具有整數(shù)倍關(guān)系并跟蹤電網(wǎng)電壓基波信號(hào)頻率變化的同步采樣控制脈沖 信號(hào)，該信號(hào)送給主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路。主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路與協(xié)數(shù)據(jù) 處理及響應(yīng)電路、采樣速率控制電路、電流信號(hào)檢測(cè)電路、信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電 路相連接。在收到采樣速率控制信號(hào)后，主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路接收電流信 號(hào)檢測(cè)電路采集的三相電流信號(hào)，接收信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路采集的用于校準(zhǔn)的 模擬信號(hào)，在完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)上，對(duì)采集到的數(shù)字量進(jìn)行加 工和判斷，加工后的數(shù)據(jù)送到協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路，主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電 路經(jīng)過(guò)判斷如需要控制斷路器跳閘，則通過(guò)脫扣器控制電路完成跳閘動(dòng)作控 制。主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路接收協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路傳來(lái)的長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流 保護(hù)、短延時(shí)過(guò)電流保護(hù)和瞬時(shí)過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流設(shè)定值和延時(shí)時(shí)間設(shè)
定值。協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路、信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路、 基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路相連接，協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電流有四種工作模式。第一種 是與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路交換數(shù)據(jù)，協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路從鍵盤(pán)接收過(guò) 電流保護(hù)的動(dòng)作電流設(shè)定值和延時(shí)時(shí)間設(shè)定值，并將該系列值傳遞給主數(shù)據(jù) 處理及響應(yīng)電路，接收主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路傳來(lái)的三相電流采樣數(shù)據(jù)和計(jì)
算分析后三相電流值，將前者儲(chǔ)存用于校準(zhǔn)，后者變換處理后送到LED顯示。 第二種是對(duì)信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路進(jìn)行校準(zhǔn)，協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路控制基準(zhǔn)信 號(hào)發(fā)生電路輸出系列標(biāo)準(zhǔn)電壓值，同時(shí)通過(guò)信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路采集數(shù)據(jù)，與 預(yù)設(shè)值相比較，校正信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路的系統(tǒng)誤差。第三種是校準(zhǔn)電流信號(hào) 檢測(cè)電路，協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路控制信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路的信號(hào)選擇路徑， 由主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路分別通過(guò)信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路和電流信號(hào)檢測(cè)電路同 步采集以三相電流信號(hào)，在不干擾主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路通過(guò)電流信號(hào)檢測(cè) 電路采集三相電流信號(hào)的正常工作狀態(tài)下，由協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路以通過(guò) 信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路采集的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，校正電流信號(hào)檢測(cè)電路的系統(tǒng)誤差。 第四種是校驗(yàn)三相電流互感器，協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路控制信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電 路同時(shí)采樣三相電流互感器(TA1、 TA2、 TA3)的信號(hào)和零序電流互感器(TAN) 的信號(hào)，計(jì)算三相電流瞬時(shí)值之和，與同時(shí)刻零序電流值相比較，如兩者相 等則說(shuō)明三相電流互感器和零序電流互感器狀態(tài)正常、工作可靠，反之則說(shuō) 明其中至少有一個(gè)狀態(tài)不正常，工作不可靠，由協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路顯示
報(bào)警，提醒用戶更換。協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路通過(guò)信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路來(lái)校準(zhǔn) 電流檢測(cè)電路，以及校驗(yàn)電流互感器工作狀態(tài)的過(guò)程中，不影響主數(shù)據(jù)處理 及響應(yīng)電路通過(guò)電流信號(hào)檢測(cè)電路正常采集電流信號(hào)工作，從而實(shí)現(xiàn)在線校 驗(yàn)和校準(zhǔn)功能。
權(quán)利要求
1、一種具有在線校準(zhǔn)功能的低壓智能型斷路器的控制器，其特征在于它包括采樣速率控制電路將電網(wǎng)相電壓基波的倍頻信息輸入主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路；電流信號(hào)檢測(cè)電路將電網(wǎng)三相電流信號(hào)進(jìn)行處理后輸入主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路；信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路將電網(wǎng)三相電流信號(hào)、零序電流互感器二次側(cè)電流信號(hào)、基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓信號(hào)進(jìn)行處理后輸入主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路；基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路在協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路的控制下產(chǎn)生步進(jìn)可調(diào)的基準(zhǔn)電壓，輸入信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路；主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路處理電流信號(hào)檢測(cè)電路、信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路送來(lái)的信號(hào)，完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，對(duì)采集到的數(shù)字量進(jìn)行加工和判斷，控制脫扣器的動(dòng)作狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)傳遞給協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路；協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路對(duì)主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)分析和顯示處理，并將鍵盤(pán)輸入的設(shè)定值傳遞給主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路，控制基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路和信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線校準(zhǔn)功能的低壓智能型斷路器的控 制器，其特征在于所述的基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路由第一基準(zhǔn)電壓源電路、第二基 準(zhǔn)電壓源電路、脈寬調(diào)制電路和低通濾波電路組成，第一基準(zhǔn)電壓源電路和 第二基準(zhǔn)電壓源電路與脈寬調(diào)制電路連接，脈寬調(diào)制電路與低通濾波電路和 協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連接，低通濾波電路與信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線校準(zhǔn)功能的低壓智能型斷路器的控 制器，其特征在于所述的信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路由多路信號(hào)選取電路、濾波電路、 量程自動(dòng)切換電路和信號(hào)幅值平移電路組成，多路信號(hào)選取電路與相線、基 準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路、協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路、電流信號(hào)檢測(cè)電路和濾波電路連 接，濾波電路與量程自動(dòng)切換電路連接，量程自動(dòng)切換電路與主數(shù)據(jù)處理及 響應(yīng)電路和信號(hào)幅值平移電路連接，信號(hào)幅值平移電路與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng) 電路連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線校準(zhǔn)功能的低壓智能型斷路器的控制器，其特征在于所述的電流信號(hào)檢測(cè)電路分為第一檢測(cè)通道、第二檢測(cè)通道和第三檢測(cè)通道，分別檢測(cè)A、 B、 C三相電流信號(hào)，每個(gè)通道由電流信號(hào) 獲取電路、濾波電路、量程自動(dòng)切換電路和信號(hào)幅值平移電路組成，電流信 號(hào)獲取電路與相線、濾波電路和信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路連接，濾波電路與量程自 動(dòng)切換電路連接，量程自動(dòng)切換電路與信號(hào)幅值平移電路和主數(shù)據(jù)處理及響 應(yīng)電路連接，信號(hào)幅值平移電路與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線校準(zhǔn)功能的低壓智能型斷路器的控 制器，其特征在于所述的采樣速率控制電路由電網(wǎng)電壓基波信號(hào)獲取電路、 方波信號(hào)生成電路和鎖相環(huán)倍頻電路組成，電網(wǎng)電壓基波信號(hào)獲取電路與相 線、中性線以及方波信號(hào)生成電路連接，方波信號(hào)生成電路與鎖相環(huán)倍頻電 路連接，鎖相環(huán)倍頻電路與主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線校準(zhǔn)功能的低壓智能型斷路器的控 制器，其特征在于所述的主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號(hào) 處理電路和脫扣器控制電路組成，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與數(shù)字信號(hào)處理電路、電流 信號(hào)檢測(cè)電路和信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路連接，數(shù)字信號(hào)處理電路與脫扣器控制電 路、電流信號(hào)檢測(cè)電路、信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路、采樣速率控制電路和協(xié)數(shù)據(jù)處 理及響應(yīng)電路連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線校準(zhǔn)功能的低壓智能型斷路器的控 制器，其特征在于所述的協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路由協(xié)數(shù)據(jù)處理電路和鍵盤(pán)顯 示電路組成，協(xié)數(shù)據(jù)處理電路與鍵盤(pán)顯示電路、主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路、信 號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路和基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路連接。
全文摘要
一種具有在線校準(zhǔn)功能的低壓智能型斷路器的控制器，包括采樣速率控制電路與相線、中性線和主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連接；電流信號(hào)檢測(cè)電路與相線和主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連接；信號(hào)檢測(cè)校準(zhǔn)電路與相線、主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路、基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路和協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連接；基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路與協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連接；主數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路與協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路連接。優(yōu)點(diǎn)通過(guò)兩步校準(zhǔn)方式實(shí)現(xiàn)在線校準(zhǔn)；基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路在協(xié)數(shù)據(jù)處理及響應(yīng)電路的控制下，以脈寬調(diào)制方式對(duì)已知固定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行精密分壓，產(chǎn)生可步進(jìn)調(diào)節(jié)的基準(zhǔn)電壓信號(hào)為在線校準(zhǔn)提供依據(jù)；驗(yàn)證電流互感器本身的可靠性；在電流互感器工作狀態(tài)失常的情況下可報(bào)警。
文檔編號(hào)H02H3/00GK101394075SQ20081019553
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者李智超, 野 羅 申請(qǐng)人:常熟理工學(xué)院