專利名稱：四極過欠壓保護(hù)電路及其保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及漏電保護(hù)開關(guān)，尤其涉及一種四極過欠壓保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
脫扣器是配漏電保護(hù)電路的，作用是當(dāng)線路有漏電或人身觸電時(shí)通過零序電流 互感器的電流的矢量和不等于零，互感器二次線圈的二側(cè)產(chǎn)生電壓，并經(jīng)集成電路放 大，當(dāng)達(dá)到整定值時(shí)，通過漏電脫扣器在0.1秒內(nèi)切斷電源，從而起到觸電和漏電保護(hù)作用。2008年8月1日起執(zhí)行的《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 16-2008中10.8.1住宅 (公寓)電氣照明設(shè)計(jì)應(yīng)符合的規(guī)定中，第11條“住宅配電箱(分戶箱)的進(jìn)線端應(yīng)裝 設(shè)短路、過負(fù)荷和過、欠電壓保護(hù)電器”。鑒于以上規(guī)定，目前漏電帶過欠壓保護(hù)的開 關(guān)已是市場(chǎng)的一大需求，而現(xiàn)有的四極產(chǎn)品只能對(duì)漏電進(jìn)行保護(hù)、對(duì)四極電源漏電及其 中一相電進(jìn)行過壓保護(hù)或?qū)λ臉O電源其中一相電進(jìn)行過壓保護(hù)，這些產(chǎn)品都無法實(shí)現(xiàn)同 時(shí)對(duì)四極電源中每一相電的漏電帶過欠壓保護(hù)或每一相電的過欠壓保護(hù)，使用場(chǎng)合很大 程度上受到限制。為了克服現(xiàn)有市場(chǎng)上產(chǎn)品的缺陷，本發(fā)明提出一種新的技術(shù)方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種四極過欠壓保護(hù)電路，用于實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)四極電源中每 一相電的漏電和過欠壓保護(hù)或每一相電的過欠壓保護(hù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種四極過欠壓保護(hù)電路，用 于通過執(zhí)行電路控制執(zhí)行元件，該電路包括三相電壓取樣電路、與電壓取樣電路輸出端 連接的比較電路，與比較電路輸出端連接的隔離電路，該隔離電路輸出端與執(zhí)行電路連 接，電壓取樣電路同時(shí)采樣三相電壓信號(hào)，每相電壓信號(hào)經(jīng)過各自的比較電路后，通過 各自的隔離電路輸出一組過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路。優(yōu)選地，該四極過欠壓保護(hù)電路進(jìn)一步包括采樣漏電流信號(hào)的漏電流取樣電路 以及漏電流信號(hào)檢測(cè)電路，漏電流信號(hào)檢測(cè)電路輸出漏電流保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述 執(zhí)行電路。優(yōu)選地，漏電流信號(hào)檢測(cè)電路與執(zhí)行電路之間連接有二極管或電阻。優(yōu)選地，所述電壓取樣電路包括依次連接的整流電路、分壓電路以及濾波電 路。優(yōu)選地，所述比較電路包括比較器和與之串聯(lián)的延時(shí)電路。優(yōu)選地，所述比較電路包括過壓比較電路和欠壓比較電路。優(yōu)選地，所述執(zhí)行元件為電磁脫扣器。優(yōu)選地，所述隔離電路為光耦隔離電路。本發(fā)明還包括一種四極過欠壓保護(hù)方法，包括以下步驟
步驟一，電壓取樣電路同時(shí)采樣三相電壓信號(hào)；步驟二，每相電壓信號(hào)經(jīng)過比較電路后，通過各自的隔離電路輸出過欠壓保護(hù) 驅(qū)動(dòng)信號(hào)；步驟三，過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路；步驟四，執(zhí)行電路驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。本發(fā)明主要用于對(duì)四極電源同時(shí)進(jìn)行漏電及過欠壓保護(hù)或過欠壓保護(hù)的脫扣 器，該脫扣器為一整體，一般與低壓斷路器配合使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)四極電源中每相電的漏電 和過欠壓保護(hù)、漏電和過壓保護(hù)、漏電和欠壓保護(hù)、過欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保 護(hù)。設(shè)置四極過欠壓保護(hù)電路的電子組件板通過零序電流互感器采樣四極電源中的 漏電信號(hào)以及直接采樣每一相電壓，漏電采樣信號(hào)在線路板上被整形、放大、比較及鎖 存，輸出一組漏電保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；每一相電壓采樣信號(hào)在線路板上被整形、放大及比 較，通過光耦隔離并接輸出一組過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)與漏電保 護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過并接驅(qū)動(dòng)電磁脫扣器，電磁脫扣器吸合推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，與執(zhí)行機(jī)構(gòu) 連接的撥桿同步動(dòng)作，進(jìn)而推動(dòng)與脫扣器拼接的斷路器分?jǐn)啵瑢?shí)現(xiàn)保護(hù)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案在不改變體積的前提下實(shí)現(xiàn)了同時(shí)對(duì)四極電源中每相電 的漏電和過欠壓保護(hù)，給客戶帶來了極大的性價(jià)比，也順應(yīng)了建筑規(guī)范的需求，否則要 實(shí)現(xiàn)同樣的功能，用現(xiàn)有的產(chǎn)品需要多級(jí)的連接，即占用很大的體積又浪費(fèi)成本，該產(chǎn) 品將極大的簡化終端配電系統(tǒng)的復(fù)雜性，使其在不降低性能的基礎(chǔ)上簡潔明了。
圖1是本發(fā)明四極過欠壓保護(hù)電路一實(shí)施例框圖。圖2是本發(fā)明四極過欠壓保護(hù)電路另一實(shí)施例框圖。圖3是本發(fā)明四極過欠壓保護(hù)電路又一實(shí)施例框圖。圖4是本發(fā)明四極過欠壓保護(hù)電路電路再一實(shí)施例框圖。圖5是本發(fā)明四極過欠壓保護(hù)電路圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。現(xiàn)有的脫扣器和斷路器配合的組件中，電子組件板(主要采用電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)其 各種功能)通過零序電流互感器采樣漏電流信號(hào)并且直接采樣電壓信號(hào)，如信號(hào)超過規(guī) 定值，線路板輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電磁脫扣器動(dòng)作，電磁鐵動(dòng)作帶動(dòng)撥桿以軸為圓心動(dòng)作，撥 桿推動(dòng)與脫扣器拼裝的斷路器分?jǐn)鄬?shí)現(xiàn)保護(hù)，同時(shí)推動(dòng)復(fù)位按扭彈出報(bào)警，測(cè)試按扭用 來模擬漏電或過欠壓信號(hào)使斷路器分?jǐn)?。零序電流互感器取樣回路中包括漏電流取樣?路以及和漏電流取樣電路輸出端連接的漏電流信號(hào)檢測(cè)電路。本發(fā)明四極過欠壓保護(hù)電路，用于通過執(zhí)行電路(該執(zhí)行電路是本領(lǐng)域的公知 常識(shí)，在此不再贅述。)控制執(zhí)行元件(比如電磁脫扣器)，該四極過欠壓保護(hù)電路可以 包括采樣漏電流信號(hào)的漏電流取樣電路以及和漏電流取樣電路輸出端連接的漏電流信號(hào) 檢測(cè)電路，該漏電流信號(hào)檢測(cè)電路的輸出為漏電流保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。所述漏電流取樣電路和漏電流信號(hào)檢測(cè)電路是本領(lǐng)域的公知常識(shí)，在此不再贅述。該四極過欠壓保護(hù)電路主要包括三相電壓取樣電路、與電壓取樣電路輸出端連 接的比較電路，與比較電路輸出端連接的隔離電路，該隔離電路輸出端與執(zhí)行電路連 接，三相電壓取樣電路同時(shí)直接采樣Ll-N、L2-N、L3-N電壓信號(hào)，每相電壓信號(hào)經(jīng)過 各自的比較電路后，通過各自的隔離電路輸出一組過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該過欠壓保護(hù) 驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以與漏電保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)并接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路。請(qǐng)參圖1所示，由于漏電流取樣電路和執(zhí)行電路為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。本發(fā)明主要包括三相電壓取樣電路，該電壓取樣電路包括依次連接的浪涌限流 模塊、與該浪涌限流模塊輸出端連接的整流電路(直流化)、與整流電路輸出端連接的 穩(wěn)壓建立系統(tǒng)電源及過欠壓比較用基準(zhǔn)電源模塊和電壓分壓取樣電路、以及電壓分壓取 樣電路輸出端連接的濾波電路。所述比較電路包括過壓比較電路和欠壓比較電路，所述 過壓比較電路輸出端連接有過壓延時(shí)電路；所述欠壓比較電路輸出端連接有欠壓延時(shí)電 路。所述過壓延時(shí)電路和欠壓延時(shí)電路的輸出端均與隔離電路連接，該隔離電路優(yōu)選為 光耦隔離。隔離電路的輸出端與執(zhí)行電路連接，通過執(zhí)行電路控制執(zhí)行元件。隔離電路和執(zhí)行電路之間設(shè)置有二極管。延時(shí)電路和隔離電路之間也可以設(shè)置 二極管。圖2是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，該電路中可以不設(shè)置漏電流取樣電路以及和漏 電流取樣電路輸出端連接的漏電流信號(hào)檢測(cè)電路。該電路只實(shí)現(xiàn)四極過欠壓保護(hù)、過壓 保護(hù)、欠壓保護(hù)。圖3是本發(fā)明的又一實(shí)施例，可以不設(shè)置浪涌限流模塊(電阻R16、R17)，所述 比較電路中設(shè)置基準(zhǔn)電壓，可以用來比較得出過壓信號(hào)或欠壓信號(hào)。漏電流信號(hào)檢測(cè)電 路與執(zhí)行電路之間可以連接有二極管或電阻。比較電路與執(zhí)行電路之間也可以連接有二 極管或電阻。圖4是本發(fā)明的再一實(shí)施例，一種四極過欠壓保護(hù)電路，用于通過執(zhí)行電路控 制執(zhí)行元件，該電路包括三相電壓取樣電路、與電壓取樣電路輸出端連接的比較電路， 與比較電路輸出端連接的隔離電路(光耦隔離電路)，該隔離電路輸出端與執(zhí)行電路連 接，電壓取樣電路同時(shí)采樣三相電壓信號(hào)，每相電壓信號(hào)經(jīng)過各自的比較電路后，通過 各自的隔離電路輸出一組過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路。 該四極過欠壓保護(hù)電路進(jìn)一步包括采樣漏電流信號(hào)的漏電流取樣電路以及漏電流信號(hào)檢 測(cè)電路，漏電流信號(hào)檢測(cè)電路輸出漏電流保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行電路。本發(fā)明對(duì)四極電源同時(shí)進(jìn)行漏電及過欠壓保護(hù)或過欠壓保護(hù)，對(duì)每一相電源 (Ll-N、L2-N、L3-N)取樣(整流、降壓、濾波)后，經(jīng)過比較電路(取樣信號(hào)與基準(zhǔn) 電壓進(jìn)行比較，判斷過壓、欠壓或過欠壓)輸出過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，每一組過欠壓保 護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)再經(jīng)過電氣隔離的方式(光隔離、磁隔離等可以起到電氣隔離的措施)并接輸 出一組過欠壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路動(dòng)作，執(zhí)行電路驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件(電磁脫扣器)動(dòng)作， 執(zhí)行元件的動(dòng)作通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使斷路器分?jǐn)?。?duì)每一相電源(Ll-N、L2-N、L3_N)取樣后，通過電氣隔離(光隔離、磁隔離 等可以起到電氣隔離的措施)的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相電源同時(shí)進(jìn)行過欠壓、過壓、欠壓的 保護(hù)。
如圖5所示，由于執(zhí)行電路、漏電取樣電路以及漏電流信號(hào)檢測(cè)電路是本領(lǐng)域 的公知常識(shí)，在此不再對(duì)該電路進(jìn)行詳細(xì)分析說明，本發(fā)明中的電壓取樣電路中，Ll-N 經(jīng)過R16、R17限流后通過整流橋UlO整流，整流后的直流電源經(jīng)過R23、R24和R25的 分壓，分壓后的信號(hào)經(jīng)過Cll、R26、C12的濾波，濾波后的信號(hào)一路經(jīng)過R27輸入到比 較器的3腳進(jìn)行過壓比較判斷，另一路信號(hào)經(jīng)過R29輸入到比較器的6腳進(jìn)行欠壓的比較 判斷，過壓比較判斷后比較器1腳輸出過壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)，過壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過R30、C14組成 的延時(shí)電路延時(shí)后接到二極管D17的一腳，欠壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過R31、C15組成的延時(shí)電路 延時(shí)后接到二極管D17的另一腳，二極管D17輸出信號(hào)連接到穩(wěn)壓管D12進(jìn)行降壓，降 壓后連接到R32、R33、C16的分壓濾波網(wǎng)絡(luò)，分壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)MOS管D18動(dòng)作，D18的 導(dǎo)通使光耦U6的2腳接低電平，電源VCC通過R34使光耦產(chǎn)生前置電流，光耦輸出端 導(dǎo)通使電源VCC連接到二極管D19的一端。L2-N經(jīng)過R35、R36限流后通過整流橋Ull整流，整流后的直流電源經(jīng)過 R42、R43和R44的分壓，分壓后的信號(hào)經(jīng)過C21、R45、C22的濾波，濾波后的信號(hào)一 路經(jīng)過R46輸入到比較器的3腳進(jìn)行過壓比較判斷，另一路信號(hào)經(jīng)過R48輸入到比較器的 6腳進(jìn)行欠壓的比較判斷，過壓比較判斷后比較器1腳輸出過壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)，過壓驅(qū)動(dòng)信號(hào) 經(jīng)過R49、C24組成的延時(shí)電路延時(shí)后接到二極管D26的一腳，欠壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過R50、 C25組成的延時(shí)電路延時(shí)后接到二極管D26的另一腳，二極管D26輸出信號(hào)連接到穩(wěn)壓 管D13進(jìn)行降壓，降壓后連接到R51、R52、C26的分壓濾波網(wǎng)絡(luò)，分壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)MOS 管D27動(dòng)作，D27的導(dǎo)通使光耦U7的2腳接低電平，電源VCC通過R53使光耦產(chǎn)生前 置電流，光耦輸出端導(dǎo)通使電源VCC連接到二極管D19的另一端。L3-N經(jīng)過R54、R55限流后通過整流橋U12整流，整流后的直流電源經(jīng)過 R61、R62和R63的分壓，分壓后的信號(hào)經(jīng)過C31、R64、C32的濾波，濾波后的信號(hào)一 路經(jīng)過R65輸入到比較器的3腳進(jìn)行過壓比較判斷，另一路信號(hào)經(jīng)過R67輸入到比較器的 6腳進(jìn)行欠壓的比較判斷，過壓比較判斷后比較器1腳輸出過壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)，過壓驅(qū)動(dòng)信號(hào) 經(jīng)過R68、C34組成的延時(shí)電路延時(shí)后接到二極管D35的一腳，欠壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過R69、 C35組成的延時(shí)電路延時(shí)后接到二極管D35的另一腳，二極管D35輸出信號(hào)連接到穩(wěn)壓 管D14進(jìn)行降壓，降壓后連接到R70、R71、C36的分壓濾波網(wǎng)絡(luò)，分壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)MOS 管D36動(dòng)作，D36的導(dǎo)通使光耦U8的2腳接低電平，電源VCC通過R72使光耦產(chǎn)生前 置電流，光耦輸出端導(dǎo)通使電源VCC連接到二極管D37的一端。以上三組輸出信號(hào)并接驅(qū)動(dòng)后端的執(zhí)行電路進(jìn)行脫扣動(dòng)作。雖然本專利以應(yīng)用的較佳實(shí)施方式的方式示出、描述和指出了其基本的新穎特 征，但是應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)所公開的本專利的形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行刪減、替換和 更改均不背離本專利的精神。
權(quán)利要求
1.一種四極過欠壓保護(hù)電路，用于通過執(zhí)行電路控制執(zhí)行元件，其特征在于該電 路包括三相電壓取樣電路、與電壓取樣電路輸出端連接的比較電路，與比較電路輸出端 連接的隔離電路，該隔離電路輸出端與執(zhí)行電路連接，電壓取樣電路同時(shí)采樣三相電壓 信號(hào)，每相電壓信號(hào)經(jīng)過各自的比較電路后，通過各自的隔離電路輸出一組過欠壓保護(hù) 驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路。
2.如權(quán)利要求1所述的四極過欠壓保護(hù)電路，其特征在于該四極過欠壓保護(hù)電路 進(jìn)一步包括采樣漏電流信號(hào)的漏電流取樣電路以及漏電流信號(hào)檢測(cè)電路，漏電流信號(hào)檢 測(cè)電路輸出漏電流保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行電路。
3.如權(quán)利要求2所述的四極過欠壓保護(hù)電路，其特征在于 執(zhí)行電路之間連接有二極管或電阻。
4.如權(quán)利要求1所述的四極過欠壓保護(hù)電路，其特征在于 依次連接的整流電路、分壓電路以及濾波電路。
5.如權(quán)利要求1所述的四極過欠壓保護(hù)電路，其特征在于 器和與之串聯(lián)的延時(shí)電路。
6.如權(quán)利要求1所述的四極過欠壓保護(hù)電路，其特征在于 比較電路和欠壓比較電路。
7.如權(quán)利要求1所述的四極過欠壓保護(hù)電路，其特征在于 扣器。
8.如權(quán)利要求1所述的四極過欠壓保護(hù)電路，其特征在于 離電路。
9.四極過欠壓保護(hù)方法，其特征在于包括以下步驟步驟一，電壓取樣電路同時(shí)采樣三相電壓信號(hào)；步驟二，每相電壓信號(hào)經(jīng)過比較電路后，通過各自的隔離電路輸出過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；步驟三，過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路；步驟四，執(zhí)行電路驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。
10.如權(quán)利要求9所述四極過欠壓保護(hù)方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括以下步 驟該四極過欠壓保護(hù)電路進(jìn)一步包括采樣漏電流信號(hào)的漏電流取樣電路以及漏電流信 號(hào)檢測(cè)電路，漏電流信號(hào)經(jīng)過整形、放大、比較及鎖存輸出漏電流保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，漏電 流保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行電路。漏電流信號(hào)檢測(cè)電路與 所述電壓取樣電路包括 所述比較電路包括比較 所述比較電路包括過壓 所述執(zhí)行元件為電磁脫 所述隔離電路為光耦隔
全文摘要
本發(fā)明涉及四極過欠壓保護(hù)電路，用于通過執(zhí)行電路控制執(zhí)行元件，該電路包括三相電壓取樣電路、與電壓取樣電路輸出端連接的比較電路，與比較電路輸出端連接的隔離電路，該隔離電路輸出端與執(zhí)行電路連接，電壓取樣電路同時(shí)采樣三相電壓信號(hào)，每相電壓信號(hào)經(jīng)過各自的比較電路后，通過各自的隔離電路輸出一組過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該過欠壓保護(hù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路。本電路應(yīng)用于四極線路漏電和過欠壓保護(hù)的脫扣器，此脫扣器實(shí)現(xiàn)了對(duì)四極電源中每相電的漏電和過欠壓保護(hù)、漏電和過壓保護(hù)、漏電和欠壓保護(hù)、過欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)，脫扣器體積小、功耗小、成本低、可靠性高。
文檔編號(hào)H02H3/34GK102013660SQ201010500468
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者施巍, 李柏, 王釧, 范建國 申請(qǐng)人:上海良信電器股份有限公司