專利名稱：一種欠壓脫扣電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種欠壓脫扣電路，屬于低壓電器領域。
背景技術：
低壓斷路器主要承擔配電線路和用電設備的過載、欠電壓、短路保護之用，而欠壓 保護起著不可替代的作用，欠壓保護對提高配電線路整體質量起著非常重要的作用。當失 壓或欠壓時，欠壓脫扣器線圈磁場力減小，欠壓脫扣器動作，使斷路器分斷，從而確保配電 線路及設備安全。目前市場上眾多的欠壓脫扣器，其缺點為動作的準確可靠性差；在欠電 壓工作較高的場合容易燒毀，影響低壓斷路器的使用可靠性。有的欠壓脫扣器采用專門的 控制電路來進行電壓檢測和脫扣器控制，但吸合、釋放點不夠精確，脫扣線圈發熱較大，且 電路中的元器件較多，影響配電線路的質量。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種電路結構簡單、脫扣動作的 準確可靠性高，吸合、釋放點精確，脫扣線圈發熱小的欠壓脫扣電路。 本實用新型的目的是這樣來實現的，一種欠壓脫扣電路，包括整流采樣電路、電源 電路和控制電路，整流采樣電路與電源電路和控制電路連接，電源電路與控制電路連接，其 特征在于控制電路包括微處理器電路、電平轉換電路和驅動電路，微處理器電路與電源電 路和整流采樣電路連接，電平轉換電路與微處理器電路和驅動電路連接，驅動電路與整流 采樣電路和電源電路連接。 本實用新型所述的整流采樣電路包括整流二極管VD1、 VD2、 VD3、 VD4、壓敏電阻 RV1、電阻R1、 R2和電容C1、 C2，整流二極管VD1的正極與壓敏電阻RV1的一端、電容C1的 一端、交流電壓一輸入端和整流二極管VD3的負極連接，整流二極管VD2的正極與交流電壓 另一輸入端、壓敏電阻RV1的另一端、電容C1的另一端和整流二極管VD4的負極連接，整流 二極管VD1、VD2的負極和電阻R1的一端與電源電路和控制電路中的驅動電路連接，電阻R1 的另一端與電容C2的一端、電阻R2的一端和控制電路中的微處理器電路連接，整流二極管 VD3、VD4的正極、電容C2的另一端和電阻R2的另一端接地。 本實用新型所述的電源電路包括電阻R3、穩壓二極管VZ1、電容C3和穩壓器Nl， 電阻R3的一端與整流采樣電路和控制電路中的驅動電路連接，電阻R3的另一端與穩壓二 極管VZ1的負極、電容C3的一端和穩壓器Nl的IN端連接并輸出直流電源VCC，穩壓器Nl 的0UT端與控制電路中的微處理器電路連接，穩壓二極管VZ1的正極、電容C3的另一端和 穩壓器N1的GND端接地。 本實用新型所述的微處理器電路包括微處理器N2和電容C4，電容C4的一端與微 處理器N2的VDD端和電源電路中穩壓器Nl的OUT端連接，微處理器N2的PTA0端與電平 轉換電路連接，微處理器N2的PTA3端與整流采樣電路連接，電容C4的另一端和微處理器 N2的VSS端接地。[0008] 本實用新型所述的電平轉換電路包括集成電路N3和電阻R4，集成電路N3的IN+ 端與微處理器電路中微處理器N2的PTA0端連接，集成電路N3的VDD接直流電源VCC，集成 電路N3的0UT端與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與驅動電路連接，集成電路N3的 二個GND端和IN-端接地。 本實用新型所述的驅動電路包括M0S管VT1和續流二極管VD5，續流二極管VD5的 負極與電源電路、整流采樣電路和欠壓脫扣器的脫扣線圈L的一端連接，續流二極管VD5的 正極與欠壓脫扣器的脫扣線圈L的另一端和M0S管VT1的漏極連接，M0S管VT1的柵極與 電平轉換電路中電阻R4的另一端連接，M0S管VT1的源極接地。 本實用新型由于采用了上述技術方案，使脫扣動作準確可靠性高，吸合、釋放點精 確，并使吸合和釋放點具有一定的回差，避免重復吸放，有效減小脫扣線圈發熱，且電路結 構簡單。
圖1為本實用新型的原理框圖。 圖2為本實用新型的電原理圖。
具體實施方式整流采樣電路將交流電壓通過整流二極管VD1、 VD2、 VD3和VD4進行整流，壓敏電 阻RV1起過壓保護作用，電容Cl可改善噪聲。整流采樣電路整流后一路經電阻R3降壓，再 經穩壓二極管VZ1穩壓后得直流電源VCC，一路送入穩壓器N1，另一路作電平轉換電路的直 流電源，C3為濾波電容。直流電源VCC經穩壓器Nl進行電源轉換后輸出穩定的電壓VDD送 入微處理器N2作電源，C4為濾波電容，穩壓器Nl為TPS76050，微處理器N2為MC9S08。整 流采樣電路整流后另 一路經電阻Rl 、 R2采樣后送入微處理器電路，C2為去耦電容。微處理 器N2對采樣的電壓進行測量計算后，輸出相應的電平信號送入電平轉換電路的集成電路 N3進行電平轉換，集成電路N3為MAX5078。將微處理器N2輸出的脈寬調制(P麗)電平轉 換成更高的電平來提高驅動電路中的MOS管VT1的驅動電壓，使其可靠導通，微處理器N2 不輸出電平時，MOS管VT1截止，VD5為脫扣線圈L的續流二極管。 交流電壓經配電線路輸入脫扣器電源電壓時，經整流采樣電路、整流電路整流采 樣后，送入微處理器N2進行測量計算，在電源電壓達到一定值(如70% )時，微處理器N2 輸出一定脈寬的高電平信號，經集成電路N3進行電平轉換成更高的電平來驅動MOS管VT1 的可靠導通，脫扣線圈L吸合，隨后微處理器N2輸出相應脈寬的P麗電平信號來維持脫扣 線圈L的吸合。當配電線路的電源電壓低于一定電壓時(如50% )，微處理器N2進行測量 計算后不輸出電平信號，使MOS管VT1截止，脫扣線圈L電流消失而釋放，實現欠壓保護功 能。 本實用新型由于采用微處理器N2進行控制，直接采樣整流后的電壓，吸合和釋放 點比較精確，并使吸合和釋放點具有一定的回差，避免重復吸放。采用P麗控制方式驅動 MOS管VT1，使脫扣線圈L在正常工作時，處于P麗控制狀態，有效降低吸合的平均電流，減 小了脫扣線圈L發熱。采用集成電路N3作為電平轉換電路，解決了直接用微處理器N2輸 出控制M0S管VT1時由于電平只有5V而導致的啟動可靠性問題，且電路結構簡單。
權利要求一種欠壓脫扣電路，包括整流采樣電路、電源電路和控制電路，整流采樣電路與電源電路和控制電路連接，電源電路與控制電路連接，其特征在于控制電路包括微處理器電路、電平轉換電路和驅動電路，微處理器電路與電源電路和整流采樣電路連接，電平轉換電路與微處理器電路和驅動電路連接，驅動電路與整流采樣電路和電源電路連接。
2. 根據權利要求1所述的一種欠壓脫扣電路，其特征在于所述的整流采樣電路包括整 流二極管(VD1、 VD2、 VD3、 VD4)、壓敏電阻(RV1)、電阻(Rl、 R2)和電容(Cl、 C2)，整流二極 管(VD1)的正極與壓敏電阻(RV1)的一端、電容(Cl)的一端、交流電壓一輸入端和整流二 極管(VD3)的負極連接，整流二極管(VD2)的正極與交流電壓另一輸入端、壓敏電阻(RV1) 的另一端、電容(Cl)的另一端和整流二極管(VD4)的負極連接，整流二極管(VD1、VD2)的 負極和電阻(Rl)的一端與電源電路和控制電路中的驅動電路連接，電阻(Rl)的另一端與 電容(C2)的一端、電阻(R2)的一端和控制電路中的微處理器電路連接，整流二極管(VD3、 VD4)的正極、電容(C2)的另一端和電阻(R2)的另一端接地。
3. 根據權利要求1所述的一種欠壓脫扣電路，其特征在于所述的電源電路包括電阻 (R3)、穩壓二極管(VZ1)、電容(C3)和穩壓器(Nl)，電阻(R3)的一端與整流采樣電路和控 制電路中的驅動電路連接，電阻(R3)的另一端與穩壓二極管(VZ1)的負極、電容(C3)的一 端和穩壓器(Nl)的IN端連接并輸出直流電源(VCC)，穩壓器(Nl)的OUT端與控制電路中 的微處理器電路連接，穩壓二極管(VZ1)的正極、電容(C3)的另一端和穩壓器(Nl)的GND 端接地。
4. 根據權利要求1所述的一種欠壓脫扣電路，其特征在于所述的微處理器電路包括微 處理器(N2)和電容(C4)，電容(C4)的一端與微處理器(N2)的VDD端和電源電路中穩壓器 (Nl)的OUT端連接，微處理器(N2)的PTAO端與電平轉換電路連接，微處理器(N2)的PTA3 端與整流采樣電路連接，電容(C4)的另一端和微處理器(N2)的VSS端接地。
5. 根據權利要求1所述的一種欠壓脫扣電路，其特征在于所述的電平轉換電路包括集 成電路(N3)和電阻(R4)，集成電路(N3)的IN+端與微處理器電路中微處理器(N2)的PTA0 端連接，集成電路(N3)的VDD接直流電源(VCC)，集成電路(N3)的0UT端與電阻(R4)的一 端連接，電阻(R4)的另一端與驅動電路連接，集成電路(N3)的二個GND端和IN-端接地。
6. 根據權利要求1所述的一種欠壓脫扣電路，其特征在于所述的驅動電路包括MOS管 (VT1)和續流二極管(VD5)，續流二極管(VD5)的負極與電源電路、整流采樣電路和欠壓脫 扣器的脫扣線圈(L)的一端連接，續流二極管(VD5)的正極與欠壓脫扣器的脫扣線圈(L) 的另一端和MOS管(VT1)的漏極連接，MOS管(VT1)的柵極與電平轉換電路中電阻(R4)的 另一端連接，MOS管(VT1)的源極接地。
專利摘要一種欠壓脫扣電路，屬于低壓電器領域。包括整流采樣電路、電源電路和控制電路，整流采樣電路與電源電路和控制電路連接，電源電路與控制電路連接，其特征在于控制電路包括微處理器電路、電平轉換電路和驅動電路，微處理器電路與電源電路和整流采樣電路連接，電平轉換電路與微處理器電路和驅動電路連接，驅動電路與整流采樣電路和電源電路連接。優點使脫扣動作準確可靠性高，吸合、釋放點精確，并使吸合和釋放點具有一定的回差，避免重復吸放，有效減小脫扣線圈發熱，且電路結構簡單。
文檔編號H02H3/24GK201498974SQ200920233418
公開日2010年6月2日 申請日期2009年7月21日 優先權日2009年7月21日
發明者奚慎云, 孫偉鋒, 張曉霞, 殷建強, 潘振克 申請人:常熟開關制造有限公司(原常熟開關廠)