過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器的制造方法
【專利摘要】過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，包括與負(fù)載電源連接的采樣電路，電磁脫扣器，還包括欠壓比較電路、過(guò)壓比較電路和基準(zhǔn)電路；所述基準(zhǔn)電路與欠壓比較電路連接向欠壓比較電路輸出欠壓基準(zhǔn)電壓Vb，與過(guò)壓比較電路連接向過(guò)壓比較電路輸出過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va，所述采樣電路分別與欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路連接輸出采樣電壓Vc；所述欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路的輸出分別與電磁脫扣器線圈的兩端連接形成電磁脫扣器線圈的供電回路。本發(fā)明的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低。
【專利說(shuō)明】過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低壓電器領(lǐng)域，特別涉及一種具有過(guò)壓和欠壓雙重保護(hù)的脫扣器。
【背景技術(shù)】
[0002]供電線路中可能會(huì)因大型負(fù)載的變化而產(chǎn)生過(guò)壓或欠壓，造成其它用電設(shè)備的損壞?，F(xiàn)有通常是采用過(guò)壓保護(hù)脫扣器和欠壓保護(hù)脫扣器來(lái)保證用電設(shè)備工作在正常的供電狀態(tài)下。欠壓保護(hù)一般是指當(dāng)供電線路電壓低于一個(gè)設(shè)定值時(shí)，保護(hù)裝置自動(dòng)切斷供電線路，等到線路電壓恢復(fù)正常時(shí)，保護(hù)裝置可再次被手動(dòng)恢復(fù)。過(guò)壓保護(hù)一般是指當(dāng)線路電壓超過(guò)一個(gè)設(shè)定值時(shí)，保護(hù)裝置自動(dòng)切斷供電線路，等到線路電壓恢復(fù)正常時(shí)，保護(hù)裝置可再次被手動(dòng)恢復(fù)。
[0003]目前市場(chǎng)上對(duì)供電線路的過(guò)壓和欠壓保護(hù)主要采用一個(gè)過(guò)壓保護(hù)脫扣器和一個(gè)欠壓保護(hù)脫扣器分別來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)壓和欠壓保護(hù)，體積較大，成本較高。此外，現(xiàn)有的過(guò)壓和欠壓保護(hù)通常都通過(guò)專門的供電電路對(duì)電磁脫扣器進(jìn)行供電，當(dāng)檢測(cè)到過(guò)壓或欠壓后，通過(guò)控制電磁脫扣器供電回路上的電子開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)脫扣保護(hù)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；常見(jiàn)的電子開(kāi)關(guān)管可以是功率開(kāi)關(guān)管、三極管、光耦等。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0006]一種過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，包括與負(fù)載電源連接的采樣電路，電磁脫扣器，還包括欠壓比較電路、過(guò)壓比較電路和基準(zhǔn)電路；所述基準(zhǔn)電路與欠壓比較電路連接向欠壓比較電路輸出欠壓基準(zhǔn)電壓Vb，與過(guò)壓比較電路連接向過(guò)壓比較電路輸出過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va，所述采樣電路分別與欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路連接輸出采樣電壓Vc ;所述欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路的輸出分別與電磁脫扣器線圈的兩端連接形成電磁脫扣器線圈的供電回路。
[0007]進(jìn)一步，還包括電源電路，所述基準(zhǔn)電路與電源電路連接。
[0008]進(jìn)一步，所述電磁脫扣器線圈的供電回路上設(shè)有延時(shí)電路。
[0009]進(jìn)一步，所述采樣電路包括二極管VDl，所述二極管VDl的正極與電網(wǎng)電源的L極連接，二極管VDl的負(fù)極經(jīng)電阻R3與電阻R7 —端連接，電阻R7另一端接地；二極管VD4的正極與電阻R3和電阻R7之間的連接線連接，二極管VD4的負(fù)極與電容C2的一端連接，電容C2的另一端接地；電阻R8與穩(wěn)壓管VZl并聯(lián)的一端接地，另一端與二極管VD4的負(fù)極連接；二極管VD4的負(fù)極與欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路連接。
[0010]進(jìn)一步，所述電源電路包括整流橋，電網(wǎng)電源的L極和N極分別與整流橋的兩個(gè)輸入端連接，電網(wǎng)電源的L極和整流橋的輸入端之間串聯(lián)有電阻R1、電容Cl ;整流橋的負(fù)極輸出端接地，整流橋的正極輸出端和負(fù)極輸出端之間并聯(lián)有電阻Rll和R12，基準(zhǔn)電源ICl的陽(yáng)極與整流橋的正極輸出端連接，基準(zhǔn)電源ICl的陰極接地，基準(zhǔn)電源ICl的參考端與電阻Rll和R12之間的連接線連接；電容C5的正極與整流橋的正極輸出端連接，電容C5的負(fù)極接地。
[0011]進(jìn)一步，所述基準(zhǔn)電路包括依次串聯(lián)的電阻R4、電阻R5、電阻R6，電阻R4—端與基準(zhǔn)電路的輸入端連接，電阻R4和電阻R5的連接線與過(guò)壓比較電路連接輸出過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va,電阻R5和電阻R6的連接線與欠壓比較電路連接輸出欠壓基準(zhǔn)電壓Vb,電阻R6另一端接地。
[0012]進(jìn)一步，所述的過(guò)壓比較電路包括集成電路IC2A，欠壓比較電路包括集成電路IC2B。
[0013]進(jìn)一步，所述的過(guò)壓比較電路包括比較器，欠壓比較電路包括比較器。
[0014]進(jìn)一步，所述集成電路IC2A的正極輸入端與基準(zhǔn)電路輸出的過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va連接，負(fù)極輸入端與采樣電路輸出的采樣電壓Vc連接；集成電路IC2B的正極輸入端與基準(zhǔn)電路輸出的欠壓基準(zhǔn)電壓Vb連接，負(fù)極輸入端與采樣電路輸出的采樣電壓Vc連接；集成電路IC2A的輸出端和集成電路IC2B的輸出端分別與電磁脫扣器線圈的兩端連接形成電磁脫扣器線圈的供電回路；在集成電路IC2A的輸出端和電磁脫扣器線圈之間串聯(lián)有二極管VD5、電阻R9。
[0015]進(jìn)一步，所述過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器還包括浪涌吸收電路，所述浪涌吸收電路與采樣電路和電源電路連接，所述的浪涌吸收電路包括設(shè)置在電網(wǎng)電源L極和N極之間的壓敏電阻RVl。
[0016]本發(fā)明的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器同時(shí)具有過(guò)壓和欠壓保護(hù)功能，且欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路的輸出分別與電磁脫扣器線圈的兩端連接形成電磁脫扣器線圈的供電回路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器的原理示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖1至2給出的實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器不限于以下實(shí)施例的描述。
[0020]本發(fā)明的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，包括與負(fù)載電源連接的采樣電路，電磁脫扣器，欠壓比較電路、過(guò)壓比較電路和基準(zhǔn)電路；所述基準(zhǔn)電路與欠壓比較電路連接向欠壓比較電路輸出欠壓基準(zhǔn)電壓Vb，與過(guò)壓比較電路連接向過(guò)壓比較電路輸出過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va，所述采樣電路分別與欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路連接輸出采樣電壓Vc ;所述欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路的輸出分別與電磁脫扣器線圈的兩端連接形成電磁脫扣器線圈的供電回路。本發(fā)明的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器同時(shí)具有過(guò)壓和欠壓保護(hù)功能，過(guò)壓保護(hù)和欠壓保護(hù)可共用部分電子元件。且欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路的輸出分別與電磁脫扣器線圈的兩端連接形成電磁脫扣器線圈的供電回路，無(wú)需為電磁脫扣器設(shè)置單獨(dú)的供電電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低。所述的基準(zhǔn)電路輸出的過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va和欠壓基準(zhǔn)電壓Vb可直接由脫扣器以外的外部電路提供，如斷路器的電子式控制器，基準(zhǔn)電路可直接將外部提供的基準(zhǔn)電壓輸出給比較電路，也可進(jìn)行分壓或穩(wěn)壓處理后輸出給比較電路；當(dāng)然也可在脫扣器內(nèi)部設(shè)置電源電路實(shí)現(xiàn)。
[0021]如圖1-2所示，過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器包括浪涌吸收電路，與浪涌吸收電路電路連接的電源電路和采樣電路，所述電源電路包括依次連接的降壓電路、整流電路和穩(wěn)壓濾波電路，所述電源電路與基準(zhǔn)電路連接；所述采樣電路分別與欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路連接輸出采樣電壓Vc ;所述基準(zhǔn)電路與過(guò)壓比較電路連接向過(guò)壓比較電路輸出過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va，與欠壓比較電路連接向欠壓比較電路輸出欠壓基準(zhǔn)電壓Vb ；所述欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路的輸出分別與電磁脫扣器線圈的兩端連接形成電磁脫扣器線圈的供電回路；所述電磁脫扣器線圈的供電回路上設(shè)有延時(shí)電路。
[0022]所述的電源電路，包括整流橋，電網(wǎng)電源的L極和N極分別與整流橋的兩個(gè)輸入端連接，電網(wǎng)電源的L極和整流橋的輸入端之間串聯(lián)有電阻R1、電容Cl ;整流橋的負(fù)極輸出端接地，整流橋的正極輸出端和負(fù)極輸出端之間并聯(lián)有電阻Rll和R12，基準(zhǔn)電源ICl的陽(yáng)極與整流橋的正極輸出端連接，基準(zhǔn)電源ICl的陰極接地，基準(zhǔn)電源ICl的參考端與電阻Rll和R12之間的連接線連接；電容C5的正極與整流橋的正極輸出端連接，電容C5的負(fù)極接地，在電容C5兩端還并聯(lián)有電容C6。電網(wǎng)交流電源由電阻R1、電容Cl構(gòu)成的降壓電路阻容降壓后由包括二極管VD2、VD3的整流橋進(jìn)行全波整流，所述整流電路包括整流橋；再由電阻R11、電阻R12、基準(zhǔn)電源ICl進(jìn)行穩(wěn)壓，電容C5對(duì)穩(wěn)壓后的電源進(jìn)行濾波，以給電路提供穩(wěn)定的7.5V電壓Vcc，所述穩(wěn)壓濾波電路包括電阻R11、電阻Rl2、基準(zhǔn)電源IC1、電容C5，優(yōu)先還包括電容C6。
[0023]所述的采樣電路，包括二極管VDl，二極管VDI的正極與電網(wǎng)電源的L極連接，二極管VDl的負(fù)極經(jīng)電阻R2、電阻R3與電阻R7 —端連接，電阻R7另一端接地；二極管VD4的正極與電阻R3和電阻R7之間的連接線連接，二極管VD4的負(fù)極與電容C2的一端連接，電容C2的另一端接地；電阻R8與穩(wěn)壓管VZl并聯(lián)的一端接地，另一端與二極管VD4的負(fù)極連接；二極管VD4的負(fù)極與欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路連接。電網(wǎng)交流電源經(jīng)二極管VDl半波整流后，由電阻R2、電阻R3、電阻R7進(jìn)行分壓，通過(guò)二極管VD4隔離，再經(jīng)電容C2濾波后獲得一個(gè)與電網(wǎng)電壓成在比例關(guān)系的采樣電壓Vc，作為欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路進(jìn)行欠電壓和過(guò)電壓的判斷依據(jù)。電阻R8和穩(wěn)壓管VZl對(duì)采樣電壓Vc進(jìn)行鉗壓，保護(hù)過(guò)高的采樣電壓Vc損壞比較電路。
[0024]所述的基準(zhǔn)電路，包括依次串聯(lián)的電阻R4、電阻R5、電阻R6，電阻R4—端與基準(zhǔn)電路的輸入端連接，即與電源電路輸出的電壓Vcc連接，電阻R4和電阻R5的連接線與過(guò)壓比較電路連接輸出過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va，電阻R5和電阻R6的連接線與欠壓比較電路連接輸出欠壓基準(zhǔn)電壓Vb，電阻R6另一端接地?；鶞?zhǔn)電路的電阻R4、電阻R5、電阻R6對(duì)電源Vcc進(jìn)行分壓，獲得過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va和欠壓基準(zhǔn)電壓Vb，作為過(guò)壓比較電路和欠壓比較電路進(jìn)行過(guò)電壓和欠電壓的判斷基準(zhǔn)。本發(fā)明的基準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可同時(shí)提供過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va和欠壓基準(zhǔn)電壓Vb。
[0025]所述的過(guò)壓比較電路包括集成電路IC2A，欠壓比較電路包括集成電路IC2B。集成電路IC2A的正極輸入端與基準(zhǔn)電路輸出的過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va連接，負(fù)極輸入端與采樣電路輸出的采樣電壓Vc連接；集成電路IC2B的正極輸入端與基準(zhǔn)電路輸出的欠壓基準(zhǔn)電壓Vb連接，負(fù)極輸入端與采樣電路輸出的采樣電壓Vc連接；集成電路IC2A的輸出端和集成電路IC2B的輸出端分別與電磁脫扣器線圈的兩端連接形成電磁脫扣器線圈的供電回路；在集成電路IC2A的輸出端和電磁脫扣器線圈之間串聯(lián)有二極管VD5、電阻R9。
[0026]所述的延時(shí)電路包括設(shè)置在電磁脫扣器線圈的兩端并聯(lián)有作為延時(shí)電路的電容C3。當(dāng)過(guò)壓比較電路和欠壓比較電路提供不了保持電流時(shí)，由一個(gè)電容C3提供一定時(shí)間的保持電流，以實(shí)現(xiàn)一定時(shí)間的延時(shí)，提高電路的可靠性。
[0027]所述的浪涌吸收電路，包括設(shè)置在電網(wǎng)電源L極和N極之間的壓敏電阻RV1。壓敏電阻RVl作為浪涌吸收電路，保護(hù)電網(wǎng)中的浪涌電壓對(duì)本電路的影響。
[0028]本發(fā)明的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，當(dāng)電網(wǎng)電壓正常時(shí)，采樣電壓Vc小于基準(zhǔn)電壓Va,但大于基準(zhǔn)電壓Vb，集成電路IC2A輸出高電平，集成電路IC2B輸出低電平，保持電流Il由集成電路IC2A輸出，經(jīng)二極管VD5、電阻R9、電磁脫扣器KA的線圈、電阻RlO流回集成電路IC2B，電磁脫扣器KA的線圈得到保持電流后電磁脫扣器KA保持吸合狀態(tài)。當(dāng)電網(wǎng)電壓高于設(shè)定閾值時(shí)，米樣電壓Vc大于基準(zhǔn)電壓Va,也大于基準(zhǔn)電壓Vb,集成電路IC2A輸出低電平，集成電路IC2B也輸出低電平，電磁脫扣器線圈的供電回路無(wú)法再提供保持電流11，延時(shí)電路的電容C3提供一定時(shí)間的保持電流12，電磁脫扣器KA的線圈在失去保持電流12后電磁脫扣器KA脫扣。當(dāng)電網(wǎng)電壓低于設(shè)定閾值時(shí)，采樣電壓Vc小于基準(zhǔn)電壓Va，也小于基準(zhǔn)電壓Vb，集成電路IC2A輸出高電平，集成電路IC2B也輸出高電平，比較電路無(wú)法再提供保持電流II，電容C3提供一定時(shí)間的保持電流12，電磁脫扣器KA在失去保持電流12后脫扣。
[0029]本實(shí)施例的過(guò)壓比較電路和欠壓比較電路構(gòu)成的比較電路，采用的是集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的采樣電壓和基準(zhǔn)電壓的比較，當(dāng)然也可以采用例如包括比較器的分立元件來(lái)搭建比較電路或用專用電壓檢測(cè)器作為比較電路。穩(wěn)壓濾波電路可以采用穩(wěn)壓二極管或其它穩(wěn)壓電路來(lái)進(jìn)行穩(wěn)壓。
[0030]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，包括與負(fù)載電源連接的采樣電路，電磁脫扣器，其特征在于:還包括欠壓比較電路、過(guò)壓比較電路和基準(zhǔn)電路；所述基準(zhǔn)電路與欠壓比較電路連接向欠壓比較電路輸出欠壓基準(zhǔn)電壓Vb，與過(guò)壓比較電路連接向過(guò)壓比較電路輸出過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va，所述采樣電路分別與欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路連接輸出采樣電壓Vc ;所述欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路的輸出分別與電磁脫扣器線圈的兩端連接形成電磁脫扣器線圈的供電回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，其特征在于:還包括電源電路，所述基準(zhǔn)電路與電源電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，其特征在于:所述電磁脫扣器線圈的供電回路上設(shè)有延時(shí)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，其特征在于:所述采樣電路包括二極管VD1，所述二極管VDl的正極與電網(wǎng)電源的L極連接，二極管VDl的負(fù)極經(jīng)電阻R3與電阻R7 —端連接，電阻R7另一端接地；二極管VD4的正極與電阻R3和電阻R7之間的連接線連接，二極管VD4的負(fù)極與電容C2的一端連接，電容C2的另一端接地；電阻R8與穩(wěn)壓管VZl并聯(lián)的一端接地，另一端與二極管VD4的負(fù)極連接；二極管VD4的負(fù)極與欠壓比較電路和過(guò)壓比較電路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，其特征在于:所述電源電路包括整流橋，電網(wǎng)電源的L極和N極分別與整流橋的兩個(gè)輸入端連接，電網(wǎng)電源的L極和整流橋的輸入端之間串聯(lián)有電阻Rl、電容Cl ;整流橋的負(fù)極輸出端接地，整流橋的正極輸出端和負(fù)極輸出端之間并聯(lián)有電阻Rll和R12，基準(zhǔn)電源ICl的陽(yáng)極與整流橋的正極輸出端連接，基準(zhǔn)電源ICl的陰極接地，基準(zhǔn)電源ICl的參考端與電阻Rll和R12之間的連接線連接；電容C5的正極與整流橋的正極輸出端連接，電容C5的負(fù)極接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，其特征在于:所述基準(zhǔn)電路包括依次串聯(lián)的電阻R4、電阻R5、電阻R6，電阻R4 —端與基準(zhǔn)電路的輸入端連接，電阻R4和電阻R5的連接線與過(guò)壓比較電路連接輸出過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va，電阻R5和電阻R6的連接線與欠壓比較電路連接輸出欠壓基準(zhǔn)電壓Vb，電阻R6另一端接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，其特征在于:所述的過(guò)壓比較電路包括集成電路IC2A，欠壓比較電路包括集成電路IC2B。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，其特征在于:所述的過(guò)壓比較電路包括比較器，欠壓比較電路包括比較器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，其特征在于:所述集成電路IC2A的正極輸入端與基準(zhǔn)電路輸出的過(guò)壓基準(zhǔn)電壓Va連接，負(fù)極輸入端與采樣電路輸出的采樣電壓Vc連接；集成電路IC2B的正極輸入端與基準(zhǔn)電路輸出的欠壓基準(zhǔn)電壓Vb連接，負(fù)極輸入端與采樣電路輸出的采樣電壓Vc連接；集成電路IC2A的輸出端和集成電路IC2B的輸出端分別與電磁脫扣器線圈的兩端連接形成電磁脫扣器線圈的供電回路；在集成電路IC2A的輸出端和電磁脫扣器線圈之間串聯(lián)有二極管VD5、電阻R9。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器，其特征在于:所述過(guò)壓和欠壓保護(hù)脫扣器還包括浪涌吸收電路，所述浪涌吸收電路與采樣電路和電源電路連接，所述的浪涌吸收電路包括設(shè)置在電網(wǎng)電源L極和N極之間的壓敏電阻RV1。
【文檔編號(hào)】H02H3/24GK104242232SQ201410461418
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】楊奎, 楊峰, 莊陽(yáng)河 申請(qǐng)人:浙江正泰電器股份有限公司