一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路，其包括依次電連接的電壓采集電路、信號處理及控制電路、執(zhí)行機構驅動電路，所述電壓采集電路與電源輸入三相A/B/C連接；設有電源電路，所述電源電路分別與信號處理及控制電路和執(zhí)行機構驅動電路電連接；所述電源電路包括電容C1和穩(wěn)壓芯片U2，所述穩(wěn)壓芯片U2的輸入端Vin與24V直流電源連接，輸出端Vout與5V直流電源連接，在輸入端Vin與地GND之間并聯(lián)電容C1。通過電容C1、穩(wěn)壓芯片U2和地GND之間形成一個電回路，保證在保護器斷零、斷相時，利用電容C1的續(xù)流能力，提供短暫電能，以支撐控制電路和執(zhí)行機構驅動電路動作，實現(xiàn)保護器斷零、斷相保護。
【專利說明】
一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種電器設備，特別涉及一種三相四線自復式過欠壓保護電路。
【背景技術】
[0002]隨著人民生活水平提高，用戶對用電安全日益重視。自恢復式過欠壓保護器(以下簡稱保護器)適用于單相交流電壓220V，頻率50Hz和三相四線交流電壓400V，頻率50Hz的負載，作為線路發(fā)生過欠壓故障時對用電設備的保護電器。
[0003]目前市場上主流三相四線保護器在使用過程中，對產品的錯接線、斷相、斷零(N)保護存在缺陷，給用電帶來巨大的隱患，不利于產品推廣和用戶使用。
【實用新型內容】
[0004]針對上述技術不足和使用不便，特設計一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路，能夠斷相和斷零線(N)進行有效的保護，同時對防止用戶錯接線和漏接線。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路，其包括依次電連接的電壓采集電路、信號處理及控制電路、執(zhí)行機構驅動電路，所述電壓采集電路與電源輸入三相A/B/C連接;設有電源電路，所述電源電路分別與信號處理及控制電路和執(zhí)行機構驅動電路電連接;所述電源電路包括電容Cl和穩(wěn)壓芯片U2，所述穩(wěn)壓芯片U2的輸入端Vin與24V直流電源連接，輸出端Vout與5V直流電源連接，在輸入端Vin與地GND之間并聯(lián)電容Cl。
[0006]設有電容C2，所述電容C2并聯(lián)在輸出端Vout與地GND之間。
[0007]所述電容Cl/C2為極性電容，所述電容Cl的正極與輸入端Vin連接，負極與地GND連接;所述電容C2的正極與輸出端Vout連接，負極與地GND連接。
[0008]所述電源電路包括三極管Q1、電阻R19和/或電阻R20，所述三極管Ql的集電極分別與電源輸入三相A/B/C連接、依次經R19和/或電阻R20與基極連接，基極與地GND連接，發(fā)射極與穩(wěn)壓芯片U2的輸入端Vin連接。
[0009]所述電源電路包括電阻R1/R2/R3/R4/R5/R6/R7/R8/R9，二極管D1/D2/D3，在電源輸入A相與三極管Ql的集電極之間依次串聯(lián)電阻R1/R2/R3和二極管Dl，所述二極管Dl的負極與三極管QI的集電極連接;在電源輸入B相與三極管QI的集電極之間依次串聯(lián)電阻R4/R5/R6和二極管D2，所述二極管D2的負極與三極管Ql的集電極連接;在電源輸入C相與三極管Ql的集電極之間依次串聯(lián)電阻R7/R8/R9和二極管D3，所述二極管D3的負極與三極管Ql的集電極連接。
[0010]設有瞬態(tài)抑制二極管TVS和穩(wěn)壓管DZ，所述瞬態(tài)抑制二極管TVS的負極與三極管Ql的集電極連接，正極與地GND連接，所述穩(wěn)壓管DZ的負極與三極管Ql的基極連接，正極與地GND連接。
[0011 ]設有二極管D7，所述二極管D7的負極與電源輸入零線N連接，正極與地GND連接。
[0012]所述電壓采集電路包括電阻 R10/R11/R12/R13/R14/R15/R16/R17/R18，二極管 D4/D5/D6，電容C3/C4/C5，所述電阻R10/R11/R12串聯(lián)，二極管D4的負極與電阻RlO連接，正極與電源輸入A相連接，所述電容C3并列在電阻R12兩端，所述電阻R12接地GND;所述電阻R13/R14/R15串聯(lián)，二極管D5的負極與電阻Rll連接，正極與電源輸入B相連接，所述電容C4并列在電阻Rl 5兩端，所述電阻Rl 5接地GND ；所述電阻Rl 6/R17/R18串聯(lián)，二極管D6的負極與電阻R16連接，正極與電源輸入C相連接，所述電容C5并列在電阻R18兩端，所述電阻R18接地GND。
[0013]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過電容Cl、穩(wěn)壓芯片U2和地GND之間形成一個電回路，保證在保護器斷零、斷相時，利用電容Cl的續(xù)流能力，提供短暫電能，以支撐控制電路和執(zhí)行機構驅動電路動作，實現(xiàn)保護器斷零、斷相保護。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型實施例作進一步說明:
[0016]如圖所示，一種三相四線自復式過欠壓保護電路，其包括依次電連接的電壓采集電路、信號處理及控制電路、執(zhí)行機構驅動電路，所述電壓采集電路與電源輸入三相A/B/C連接;設有電源電路，所述電源電路分別與信號處理及控制電路和執(zhí)行機構驅動電路電連接;所述電源電路包括電容Cl和穩(wěn)壓芯片U2，所述穩(wěn)壓芯片U2的輸入端Vin與24V直流電源連接，輸出端Vout與5V直流電源連接，在輸入端Vin與地GND之間并聯(lián)電容Cl。通過電容Cl、穩(wěn)壓芯片U2和地GND之間形成一個電回路，保證在斷零時，利用電容Cl的續(xù)流能力，提供短暫電能，以支撐控制電路和執(zhí)行機構驅動電路動作，實現(xiàn)保護器斷零、斷相保護。
[0017]設有電容C2，所述電容C2并聯(lián)在輸出端Vout與地GND之間，多增加一個電容C2，用以輔助電容Cl，可以更好的提供續(xù)流能力。
[0018]所述電容Cl/C2為極性電容，所述電容Cl的正極與輸入端Vin連接，負極與地GND連接;所述電容C2的正極與輸出端Vout連接，負極與地GND連接，利用極性電容的大容量，可以在電路正常工作時，儲存更多電能，以便在斷零故障時，電容Cl/ C2能更加持久地為電源電路提供電流，以便穩(wěn)壓芯片U2能穩(wěn)定輸出5V直流電壓和24V直流電壓，來為控制電路的芯片Ul和執(zhí)行機構驅動電路供電。
[0019]所述電源電路包括三極管Q1、電阻R19和/或電阻R20，所述三極管Ql的集電極分別與電源輸入三相A/B/C連接、依次經R19和/或電阻R20與基極連接，基極與地GND連接，發(fā)射極與穩(wěn)壓芯片U2的輸入端Vin連接。在三極管Ql的集電極和基極直接設置電阻R19/R20，用于為基極提供導通電流，且用電阻R19/R20來進行降壓，保證基極電壓小于集電極電壓。
[0020]所述電源電路包括電阻R1/R2/R3/R4/R5/R6/R7/R8/R9，二極管D1/D2/D3，在電源輸入A相與三極管Ql的集電極之間依次串聯(lián)電阻R1/R2/R3和二極管Dl，所述二極管Dl的負極與三極管Ql的集電極連接，電源輸入A相經電阻R1/R2/R3降壓，經二極管Dl整流;在電源輸入B相與三極管Ql的集電極之間依次串聯(lián)電阻R4/R5/R6和二極管D2，所述二極管D2的負極與三極管Ql的集電極連接，電源輸入B相經電阻R4/R5/R6降壓，經二極管D2整流;在電源輸入C相與三極管Ql的集電極之間依次串聯(lián)電阻R7/R8/R9和二極管D3，所述二極管D3的負極與三極管Ql的集電極連接，電源輸入C相經電阻R7/R8/R9降壓，經二極管D3整流。
[0021]設有瞬態(tài)抑制二極管TVS和穩(wěn)壓管DZ，所述瞬態(tài)抑制二極管TVS的負極與三極管Ql的集電極連接，正極與地GND連接，所述穩(wěn)壓管DZ的負極與三極管Ql的基極連接，正極與地GND連接。
[0022]設有二極管D7，所述二極管D7的負極與電源輸入零線N連接，正極與地GND連接，防止輸入電壓A/B/C相中任一相與零線N錯接時，電壓過大。
[0023]電阻R10/R11/R12串聯(lián)，二極管D4的負極與電阻RlO連接，正極與電源輸入A相連接，電容C3并列在電阻R12兩端，電阻R12接地GND;電阻R13/R14/R15串聯(lián)，二極管D5的負極與電阻Rll連接，正極與電源輸入B相連接，電容C4并列在電阻R15兩端，電阻R15接地GND;電阻R16/R17/R18串聯(lián)，二極管D6的負極與電阻R16連接，正極與電源輸入C相連接，所述電容C5并列在電阻R18兩端，所述電阻R18接地GND，所述二極管D4/D5/D6用作整流，所述電容C3/C4/C5用做濾波，電阻R10/R11/R12，電阻/R13/R14/R15，電阻R16/R17/R18分別用作電源輸入A/B/C相的分壓，輸出節(jié)點ANl /AN2/AN3提供分壓給信號處理及控制電路。
[0024]電源電路降壓采用電阻降壓，其優(yōu)點有:
[0025]I)純阻性降壓，不影響電力系統(tǒng)的功率因數(shù)；
[0026]2)抗浪涌沖擊強；
[0027]3)占用產品空間小且解決電容降壓耐壓問題。
[0028]電壓采集電路采用三相分別采樣，其優(yōu)點有:
[0029]I)電壓采集精度比模擬式精度高；
[0030]2)能夠依次采集A相、B相以及C相的電壓情況。
[0031]所述執(zhí)行機構驅動電路包括繼電器K1/K2/K3，所述繼電器Kl與電源輸入A相連接，所述繼電器K2與電源輸入B相連接，所述繼電器K3與電源輸入C相連接，用于分別控制電源輸入A/B/C相的錯接保護。
[0032]保護說明:
[0033]I)斷相保護:假設電源輸入A相斷開，其他相連接正常，其電源電路供電任然正常，但是此時電壓采集電路采集電源輸入A相電壓為零，則控制電路判斷為欠壓狀態(tài)保護器不合閘；斷開其他相，保護器不合閘。
[0034]2)斷零(N)保護:在上電時，零線(N)斷開，整個電源電路不工作及無法合閘；保護器工作時，零線(N)斷開，由于電容C1/C2存儲電能短時間能夠給控制電路供電，而此時電壓采集電路采集各相電壓為欠壓狀態(tài)則保護器分閘，起到斷零線(N)保護功能。
[0035]3)錯接保護:假設保護器的A相與零線(N)反接，此時電源電路由B、C相半波整流后正常提供電源，但是電壓采集電路采集到的電路出現(xiàn)B相和C相過壓、A相欠壓狀態(tài)，此時保護器不合閘，起到錯接保護功能；同理B相與零線(N)反接，此時電源電路由A、C相半波整流后正常提供電源，但是電壓采集電路采集到的電路出現(xiàn)A相和C相過壓、B相欠壓狀態(tài)，此時保護器不合閘，起到錯接保護功能；同理相C相與零線(N)反接，此時電源電路由A、B相半波整流后正常提供電源，但是電壓采集電路采集到的電路出現(xiàn)A相和B相過壓、C相欠壓狀態(tài)，此時保護器不合閘，起到錯接保護功能。
[0036]以上結合附圖所描述的實施例僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，而并非對本實用新型的保護范圍的限定，任何基于本實用新型精神所做的改進都理應在本實用新型保護范圍之內。
【主權項】
1.一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路，其特征在于:其包括依次電連接的電壓采集電路、信號處理及控制電路、執(zhí)行機構驅動電路，所述電壓采集電路與電源輸入三相A/B/C連接;設有電源電路，所述電源電路分別與信號處理及控制電路和執(zhí)行機構驅動電路電連接;所述電源電路包括電容Cl和穩(wěn)壓芯片U2，所述穩(wěn)壓芯片U2的輸入端Vin與24V直流電源連接，輸出端Vout與5V直流電源連接，在輸入端Vin與地GND之間并聯(lián)電容Cl。2.根據(jù)權利要求1所述的一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路，其特征在于:設有電容C2，所述電容C2并聯(lián)在輸出端Vout與地GND之間。3.根據(jù)權利要求2所述的一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路，其特征在于:所述電容Cl/ C2為極性電容，所述電容Cl的正極與輸入端Vin連接，負極與地GND連接;所述電容C2的正極與輸出端Vout連接，負極與地GND連接。4.根據(jù)權利要求1所述的一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路，其特征在于:所述電源電路包括三極管Q1、電阻R19和/或電阻R20，所述三極管Ql的集電極分別與電源輸入三相A/B/C連接、依次經電阻R19和/或電阻R20與基極連接，基極與地GND連接，發(fā)射極與穩(wěn)壓芯片U2的輸入端Vin連接。5.根據(jù)權利要求1所述的一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路，其特征在于:所述電源電路包括電阻R1/R2/R3/R4/R5/R6/R7/R8/R9，二極管D1/D2/D3，在電源輸入A相與三極管Ql的集電極之間依次串聯(lián)電阻R1/R2/R3和二極管Dl，所述二極管Dl的負極與三極管QI的集電極連接;在電源輸入B相與三極管QI的集電極之間依次串聯(lián)電阻R4/R5/R6和二極管D2，所述二極管D2的負極與三極管Ql的集電極連接;在電源輸入C相與三極管Ql的集電極之間依次串聯(lián)電阻R7/R8/R9和二極管D3，所述二極管D3的負極與三極管Ql的集電極連接。6.根據(jù)權利要求5所述的一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路，其特征在于:設有瞬態(tài)抑制二極管TVS和穩(wěn)壓管DZ，所述瞬態(tài)抑制二極管TVS的負極與三極管Ql的集電極連接，正極與地GND連接，所述穩(wěn)壓管DZ的負極與三極管Ql的基極連接，正極與地GND連接。7.根據(jù)權利要求5所述的一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路，其特征在于:設有二極管D7，所述二極管D7的負極與電源輸入零線N連接，正極與地GND連接。8.根據(jù)權利要求1所述的一種三相四線自復式過欠壓保護器斷零、斷相保護電路，其特征在于:所述電壓采集電路包括電阻R10/R11/R12/R13/R14/R15/R16/R17/R18，二極管D4/D5/D6，電容C3/C4/C5，所述電阻R10/R11/R12串聯(lián)，二極管D4的負極與電阻RlO連接，正極與電源輸入A相連接，所述電容C3并列在電阻R12兩端，所述電阻R12接地GND;所述電阻R13/R14/R15串聯(lián)，二極管D5的負極與電阻Rll連接，正極與電源輸入B相連接，所述電容C4并列在電阻Rl 5兩端，所述電阻Rl 5接地GND ；所述電阻Rl 6/R17/R18串聯(lián)，二極管D6的負極與電阻R16連接，正極與電源輸入C相連接，所述電容C5并列在電阻R18兩端，所述電阻R18接地GND。
【文檔編號】H02H3/253GK205544213SQ201620309336
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】洪傳生, 劉其濤, 范奇文, 陳榮灣
【申請人】浙江天正電氣股份有限公司