專(zhuān)利名稱：剩余電流保護(hù)器用的電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種漏電流動(dòng)作保護(hù)器，特別是適應(yīng)于單相或多相應(yīng)用的低壓電子式 電流動(dòng)作型剩余電流保護(hù)器的電源裝置。
背景技術(shù)：
電流動(dòng)作型漏電保護(hù)器又稱剩余電流(漏電)保護(hù)器、漏電電流動(dòng)作保護(hù)器、差分 電流動(dòng)作保護(hù)器或接地故障保護(hù)器等，其基本結(jié)構(gòu)主要由檢測(cè)元件、中間環(huán)節(jié)和執(zhí)行機(jī)構(gòu) 三部分組成。低壓電子式剩余電流保護(hù)器的中間環(huán)節(jié)為電子器件組成的電子控制電路，其 特點(diǎn)是控制電路需要輔助電源。所述的電源裝置一般由限流單元、整流單元和穩(wěn)壓?jiǎn)卧M 成，圖1示意性地給出了一種目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的漏電保護(hù)器中間環(huán)節(jié)所使用的電源裝置的 電路結(jié)構(gòu)，其工作原理是，限流單元2將三相交流主電路1的交流電壓限流后輸給整流單元 3，整流單元3將交流電壓變換為直流電壓后輸給穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，穩(wěn)壓?jiǎn)卧?將直流電壓穩(wěn)壓后 輸出，用作剩余電流檢測(cè)處理單元5等各電子部件的電源。限流單元2通常由一級(jí)功率電 阻組成，整流單元3通常由一級(jí)整流二極管組成，穩(wěn)壓?jiǎn)卧?通常由穩(wěn)壓二極管ZDl并聯(lián)極 性電容Cl組成。由于剩余電流檢測(cè)處理單元5工作在穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓，穩(wěn)壓利 用了穩(wěn)壓二極管ZDl的反向擊穿電壓，當(dāng)工作電壓超過(guò)額定電壓時(shí)，由于穩(wěn)壓二極管ZDl的 擊穿而存在反向電流相應(yīng)增大，該反向電流不僅會(huì)增加電能損耗，而且還會(huì)增加限流單元 的功率電阻的負(fù)荷而造成功率電阻的發(fā)熱。特別是在工作電壓超過(guò)額定電壓較大時(shí)，例如 電路有浪涌電壓時(shí)，穩(wěn)壓管ZDl的反向擊穿電流很大，使功率電阻的發(fā)熱加劇，而易導(dǎo)致功 率電阻的損壞。然而，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14048、2-2008附錄B《具有剩余電流保護(hù)的斷路器》 B. 8. 9. 2b條款的相關(guān)規(guī)定，要求適用于單極至四極的電子式剩余電流保護(hù)器必須在AC85V 至415V供電范圍內(nèi)都能正常工作。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)證明，如果穩(wěn)壓二極管 ZDl按照滿足供電范圍下限時(shí)電路正常脫扣的條件設(shè)計(jì)參數(shù)，則在供電范圍上限下電路工 作四小時(shí)后，現(xiàn)有產(chǎn)品限流單元的功率電阻的溫升高達(dá)80多K。這不僅容易引起限流單元 的功率電阻和其周邊器件的老化、損壞，甚至有可能引發(fā)火災(zāi)事故，如果此時(shí)電路有浪涌電 壓，那么限流單元極有可能立即損壞，而造成該已有電子式剩余電流保護(hù)器的失效。試驗(yàn)證 明按照上述現(xiàn)有技術(shù)電路原理生產(chǎn)制造的剩余電流保護(hù)器的電源裝置不能達(dá)到國(guó)標(biāo)規(guī)定 的額定電壓為CA85 415V的要求。
申請(qǐng)?zhí)枮镃N01816380. 7的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種用于低壓電子剩余電流斷路器的 電源裝置，該技術(shù)雖然能適用于工作電壓最高達(dá)1000V左右或更小的單相或多相的電子剩 余電流保護(hù)器中，但電路相對(duì)比較復(fù)雜，而且未包括浪涌吸收保護(hù)單元，如果需在整流前端 再加裝浪涌吸收單元，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸增大，占用較大的空間，不利于產(chǎn)品的小型化設(shè)計(jì)。
如前所述，目前電源裝置的設(shè)計(jì)因受產(chǎn)品尺寸空間限制或受電路原理的限制，使 限流單元嚴(yán)重發(fā)熱的問(wèn)題在所難免。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可避免限流單元發(fā)熱的用于剩余電流保護(hù)器的電源裝置。
在此目標(biāo)范圍內(nèi)，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種剩余電流保護(hù)器用的電源裝置， 它所需元器件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并可通過(guò)優(yōu)化限流功率電阻的設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品尺寸不變，能適 用于額定電壓在VC85V 415V的范圍內(nèi)正常操作，同時(shí)能夠顯著降低整個(gè)電路的功耗，避 免限流單元發(fā)熱。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種剩余電流保護(hù)器用的電源裝置，具有有效的抗雷 擊浪涌干擾的功能，并能使保護(hù)器中間環(huán)節(jié)的輸出電壓更平穩(wěn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置采用了如下技術(shù)方 案。該電源裝置包括限流單元⑵的輸入端分別連接到位于零序電流互感器(7)下游的 主電路⑴的各相線上；整流單元⑶的輸入端接收限流單元⑵將來(lái)自主電路⑴進(jìn)行 限流后的交流電，并將其轉(zhuǎn)換成直流電后輸出給直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧狦)。所述的直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧? 包括由至少一個(gè)三極管VT、一個(gè)穩(wěn)壓管ZD1、一個(gè)功率電阻R3構(gòu)成的功率晶體三極管串聯(lián) 穩(wěn)壓電路，其中該電阻R3的一端與該電路的正極輸入側(cè)的三極管VT的集電極并聯(lián)連接，其 另一端與該三極管VT的基極、穩(wěn)壓管ZDl的負(fù)極相連接，穩(wěn)壓管ZDl的正極與該電路的負(fù) 極相連接，所述穩(wěn)壓管ZDl的端電壓為基準(zhǔn)電壓源，三極管VT的基極電壓被固定在^11，在 輸入的額定電壓變化或負(fù)載大小變化時(shí)，所述電源裝置使輸出電壓U0始終保持在相對(duì)穩(wěn)定 的狀態(tài)。
在所述的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路的輸入側(cè)并聯(lián)有浪涌吸收元件，所述的浪 涌吸收元件是在三極管VT的集電極NETl與地極GND之間連接的一個(gè)壓敏電阻R2，用于保 護(hù)功率晶體三極管。
在所述的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路的輸出側(cè)并聯(lián)有儲(chǔ)能電容Cl，所述的儲(chǔ)能 電容Cl具有極性，并聯(lián)連接在三極管VT的發(fā)射極NET2與地極GND之間，它的正極與三極 管VT的發(fā)射極NET2連接，它的負(fù)極與地極GND連接，以提高輸出電壓的平滑性。
所述的三極管VT為功率晶體三極管或場(chǎng)效應(yīng)管中的一種。所述的三極管VT的耐 壓大于415V，優(yōu)選為500 800V。
在所述的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路中，三極管VT的集電極NETl與功率電阻 R3的一端并聯(lián)連接于整流單元(3)的輸出端的正極，功率電阻R3的另一端與三極管VT的 基極NET3、穩(wěn)壓管ZDl的負(fù)極連接，穩(wěn)壓管ZDl的正極與地極GND連接，三極管VT的發(fā)射 極NET2為穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸出端的正極，地極GND為穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸出端的負(fù)極?；蛘撸?述的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路包括兩個(gè)三極管(VT1、VD)和一個(gè)穩(wěn)壓管ZD1，第一三 極管VTl的基極與第二三極管VT2的集電極串聯(lián)連接，第二三極管VT2的發(fā)射極與穩(wěn)壓二 極管ZDl的負(fù)極串聯(lián)連接，兩個(gè)三極管(VT1、VD)均為功率晶體管。
本發(fā)明還提供一種剩余電流保護(hù)器，它包括本發(fā)明上面所述的電源裝置。
圖1是已知類(lèi)型的低壓剩余電流保護(hù)器的電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括穩(wěn)壓?jiǎn)卧碾娐穲D。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 以及
圖5是根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖來(lái)更詳細(xì)地介紹根據(jù)本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置的 其它特征、優(yōu)點(diǎn)和具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置不限于以下實(shí)施 例的描述。在附圖中
圖2所示的是根據(jù)本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中的剩余電流保 護(hù)器包括用于控制由A、B、C三相交流電組成的主電路1的接通或分?jǐn)嗟挠|頭裝置10、用于 在人身觸電或設(shè)備漏電時(shí)控制觸頭裝置10跳閘斷電的脫扣器9、信號(hào)調(diào)理電路8、零序電流 互感器7、信號(hào)發(fā)生電路6、剩余電流檢測(cè)處理單元5以及電源裝置。零序電流互感器7用于 感應(yīng)A、B、C三相主電路中的剩余電流，它將感應(yīng)到的剩余電流信號(hào)送到信號(hào)調(diào)理電路8進(jìn) 行調(diào)整處理后送剩余電流檢測(cè)處理單元5，剩余電流檢測(cè)處理單元5根據(jù)剩余電流信號(hào)控 制脫扣器9脫扣。信號(hào)發(fā)生電路6與測(cè)試按鈕11、測(cè)試線圈12組成測(cè)試電路，用于檢測(cè)斷 路器的脫扣跳閘功能是否正常，當(dāng)按下測(cè)試按鈕11使測(cè)試電路接通時(shí)，信號(hào)發(fā)生電路6產(chǎn) 生一個(gè)模擬剩余電流，該模擬剩余電流流過(guò)測(cè)試線圈12使電流互感器7感應(yīng)出一個(gè)能導(dǎo)致 斷路器脫扣跳閘的模擬剩余電流信號(hào)。本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置由圖2中的 限流單元2、整流單元3和直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?組成。限流單元2由三個(gè)功率電阻組成，三個(gè)功 率電阻的輸入側(cè)分別與主電路1的A、B、C三相交流電連接，其輸出側(cè)分別與整流單元3的 輸入側(cè)連接，限流單元2將來(lái)自主電路1的交流電經(jīng)限流后輸出給整流單元3。整流單元3 的輸出側(cè)與直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?連接，用于將限流單元2輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電后輸出給 穩(wěn)壓?jiǎn)卧?。穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的功能是采取無(wú)論電壓下降還是上升都能自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整的措施，使 直流輸出電壓維持定值，該直流輸出電壓用作穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的后端電路工作電源。由圖2可 見(jiàn)，本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置從交流電源1取電后，經(jīng)限流單元2限流，再由 整流單元3將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，再通過(guò)功率晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路4得到一穩(wěn)定的 輸出電壓，供給剩余電流檢測(cè)處理單元5工作。
圖3是圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置的電路結(jié)構(gòu)示意 圖，如圖3所示的實(shí)施例，電源裝置包括限流單元2、整流單元3、直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，直流穩(wěn)壓 單元4采用了功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路。限流單元2由一組功率電阻Rl組成，每個(gè)功 率電阻Rl的輸出端分別與整流單元3連接。整流單元3由一組二極管組成，整流單元3將 限流單元2輸入的三相交流電轉(zhuǎn)換成具有一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極的單極直流電，該負(fù)極也是 地極GND。圖3所示的直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?包括一個(gè)三極管VT、一個(gè)齊納二極管式穩(wěn)壓管ZD1、 一個(gè)功率電阻R3，三極管VT的集電極NETl與功率電阻R3的一端并聯(lián)連接于整流單元3的 輸出端的正極，功率電阻R3的另一端與三極管VT的基極NET3、穩(wěn)壓管ZDl的負(fù)極連接。穩(wěn) 壓管ZDl的正極與地極GND連接。三極管VT的發(fā)射極NET2與穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸出端的正極 連接，即三極管VT的發(fā)射極NET2為穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸出端的正極。穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸出的負(fù) 極與地極GND連接，即地極GND為穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸出端的負(fù)極。所述的三極管VT為調(diào)整管，優(yōu)選采用功率晶體三極管，也可以采用場(chǎng)效應(yīng)管。由于最大額定電壓為415V，所以三極 管VT的耐壓應(yīng)大于415V，為500V耐壓以上。考慮到浪涌電壓等因素，三極管VT的耐壓優(yōu) 選為500 800V。為了抑制包括雷擊產(chǎn)生的浪涌電壓的干擾或破壞，在三極管VT的集電極 NETl與地極GND之間并聯(lián)連接一個(gè)壓敏電阻R2，這是一種優(yōu)選的方案，也可以采用壓敏電 阻或其它壓敏元件所形成的抑制浪涌電壓的替代R2的電路，并且該電路至少包括一個(gè)壓 敏元件。為了提高直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?所輸出的電壓的平滑性，在三極管VT的發(fā)射極NET2與 地極GND之間并聯(lián)連接一個(gè)儲(chǔ)能電容Cl。儲(chǔ)能電容Cl優(yōu)先采用具有極性的電容，該具有極 性的電容Cl的正極與三極管VT的發(fā)射極NET2連接，它的負(fù)極與地極GND連接。所述的輸 出電壓的平滑性是指輸出電壓的波形的平滑。根據(jù)本發(fā)明的電源裝置，在直流側(cè)采用晶體 管串聯(lián)穩(wěn)壓電路，其輸出直接作為后端電路工作電壓，并能通過(guò)調(diào)整管來(lái)調(diào)節(jié)回路電壓，降 低限流單元的功率，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，能滿足額定電壓為85V 415V范圍正常工作的要 求，并且能夠抗雷擊浪涌干擾，具有電子器件溫升小、安全可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、輸出電源 質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。
圖3所示的是一種能滿足基本要求的電源裝置，本實(shí)施例的特點(diǎn)是其輸出端的正 極只有一個(gè)端子，該端子直接與后端的剩余電流檢測(cè)單元5電路連接。但在實(shí)際使用中，后 端電路有多個(gè)，這些后端電路如剩余電流處理單元5、信號(hào)發(fā)生電路6、信號(hào)調(diào)理電路8等， 而不同的后端電路對(duì)于電源電壓的要求可以是不同的，因此，在直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸出端 輔設(shè)一個(gè)用于產(chǎn)生多個(gè)電壓的輸出端子的電路裝置，該電路裝置可有三種選擇方案，第一 種是所述的電路裝置可以作為直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的一個(gè)部件，附設(shè)在穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的輸出端；第 二種是所述的電路裝置作為一個(gè)后端觸發(fā)電路(如剩余電流檢測(cè)處理單元幻的一個(gè)部件， 附設(shè)在后端電路的輸入端，這種方案如圖3所示的實(shí)施例；第三種是所述的電路裝置作為 一個(gè)獨(dú)立的裝置，附設(shè)在穩(wěn)壓?jiǎn)卧?與后端電路之間，穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的一個(gè)正極輸出端連接于 該電路裝置的輸入端，各后端電路再?gòu)脑撾娐费b置的輸出端的各端子取電。后端電路作為 使脫扣器(9)動(dòng)作的工作電源。
圖4、5所示的是兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路實(shí)施例的結(jié) 構(gòu)示意圖。參考圖4所示的優(yōu)選實(shí)施例，所述的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路包括一個(gè)功 率三級(jí)管VT和一個(gè)穩(wěn)壓管ZDl，三極管VT的基極與穩(wěn)壓管ZDl的負(fù)極串聯(lián)連接。圖5所示 的是本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路的另一個(gè)實(shí) 施例，所述的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路包括兩個(gè)三極管(VT1、VD)和一個(gè)穩(wěn)壓管ZD1， 第一三極管VTl的基極與第二三極管VT2的集電極串聯(lián)連接，第二三極管VT2的發(fā)射極與 穩(wěn)壓二極管ZDl的負(fù)極串聯(lián)連接。假設(shè)由于某種原因引起輸出電壓UO降低時(shí)，通過(guò)由R4、 R4UR42串聯(lián)組成的取樣電路，引起第二三極管VT2基極電壓成比例下降，由于VT2發(fā)射極 電壓受穩(wěn)壓管ZDl的穩(wěn)壓值控制保持不變，所以VT2發(fā)射結(jié)電壓將減小，于是VT2基極電流 減小，VT2管壓降增加，導(dǎo)致VTl基極電壓將上升，VTl基極電流上升，VTl管壓降減小，這樣 輸出電壓UO就上升，抵消之前輸出電壓UO降低的變動(dòng)。而當(dāng)輸出電壓UO升高時(shí)整個(gè)變化 過(guò)程與上面相反，從而使得穩(wěn)壓電路4的輸出電壓Utl保持不變。兩個(gè)三極管(VT1、VT2)優(yōu) 選為功率晶體管。由圖4、5所示，本發(fā)明的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路是指由至少一個(gè) 三極管VT和一個(gè)穩(wěn)壓管ZDl串聯(lián)組成的具有穩(wěn)壓功能的電路，其中穩(wěn)壓管ZDl的主要作用 是為電路提供一個(gè)基本穩(wěn)定的直流參考電壓，功率晶體三極管VT的主要作用是當(dāng)輸出電壓變化，通過(guò)基極電流的變化，自動(dòng)調(diào)整管壓降的大小，以保證輸出電壓穩(wěn)定不變。
下面再次參考圖4，進(jìn)一步描述本發(fā)明的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路的工作原 理。由于三極管VT的基極與穩(wěn)壓管ZDl的負(fù)極連接，穩(wěn)壓管ZDl的正極與該電路的負(fù)極 相連接，即ZD1的端電壓是基準(zhǔn)電壓源，所以三極管VT的基極電壓被固定在UD1。三極管 VT的發(fā)射極與電路輸出側(cè)的正極并接，所以在三極管VT正常工作情況下，當(dāng)輸入電壓升高 時(shí)，三極管VT的管壓降(Uti)ce相應(yīng)升高，使輸出電壓保持穩(wěn)定；當(dāng)輸入電壓下降時(shí)，三極管 VT的管壓降(Uti)ce降低，使輸出電壓Utl保持穩(wěn)定。由此可見(jiàn)，本發(fā)明的穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原 理是利用了三極管VT的管壓降印 ^的升或降(或者說(shuō)放大或縮小)實(shí)現(xiàn)的，而由于限流 電阻R3與穩(wěn)壓管ZDl并聯(lián)連接在三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路的輸入側(cè)的正、負(fù)極之間，所以不管 額定電壓多大，穩(wěn)壓管ZDl的反向擊穿電流很小，從而大大減小了流過(guò)限流單元2的功率電 阻的電流，克服了現(xiàn)有技術(shù)因功率電阻發(fā)熱而導(dǎo)致的失效、損壞、火災(zāi)等問(wèn)題。由于輸出電 壓不是僅依靠調(diào)節(jié)穩(wěn)壓管ZDl的反向擊穿電流實(shí)現(xiàn)的，已經(jīng)證明，本發(fā)明的功率晶體三極 管串聯(lián)穩(wěn)壓電路具有出色的電壓調(diào)節(jié)和輸出穩(wěn)壓的功能。這里所述的電壓調(diào)節(jié)，是指三極 管VT的管壓降(Un)。E具有電壓調(diào)節(jié)的功能，在從整流電路輸入的額定電壓增高或降低時(shí)， 三極管VT的管壓降(Uti)ce自動(dòng)升高或降低，以使輸出電壓Uci保持穩(wěn)定。這里所述的輸出穩(wěn) 壓功能，是指在額定電壓變化或負(fù)載大小變化時(shí)，輸出電壓U0始終保持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)， 而該輸出穩(wěn)壓功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)三級(jí)管VT的管壓降(Uti)ceW調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。為了防止 雷擊、電網(wǎng)電壓活動(dòng)等原因產(chǎn)生的浪涌電壓對(duì)功率晶體三極管及其它電子器件的破壞，很 有必要在所述的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路的輸入側(cè)并聯(lián)一個(gè)浪涌吸收元件，如壓敏電 阻。為了進(jìn)一步提高輸出電壓的平滑性，改善輸出的直流電壓的質(zhì)量，有必要在所述的功率 晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路的輸出側(cè)并聯(lián)一個(gè)儲(chǔ)能電容，該儲(chǔ)能電容最好是有極性的。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的電源裝置可以有許多修改和變化，所有細(xì)節(jié)均可用其它技術(shù)性 等效部件來(lái)替代，這些修改和變化均屬于本發(fā)明的概念范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種剩余電流保護(hù)器用的電源裝置，包括限流單元⑵的輸入端分別連接到位于零序電流互感器(7)下游的主電路⑴的各相 ^^ —t- 整流單元(3)的輸入端接收限流單元( 將來(lái)自主電路(1)進(jìn)行限流后的交流電，并 將其轉(zhuǎn)換成直流電后輸出給直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?4)；其特征在于所述的直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?4)包括由至少一個(gè)三極管VT、一個(gè)穩(wěn)壓管ZD1、一個(gè)功率電阻 R3構(gòu)成的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路，其中該電阻R3的一端與該電路的正極輸入側(cè)的 三極管VT的集電極并聯(lián)連接，其另一端與該三極管VT的基極、穩(wěn)壓管ZDl的負(fù)極相連接， 穩(wěn)壓管ZDl的正極與該電路的負(fù)極相連接，所述穩(wěn)壓管ZDl的端電壓為基準(zhǔn)電壓源，三極管 VT的基極電壓被固定在^，在輸入的額定電壓變化或負(fù)載大小變化時(shí)，所述電源裝置使輸 出電壓U0始終保持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置，其特征在于在所述的功率 晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路的輸入側(cè)并聯(lián)有浪涌吸收元件，用于保護(hù)功率晶體三極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置，其特征在于在所述的功率 晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路的輸出側(cè)并聯(lián)有儲(chǔ)能電容Cl，以提高輸出電壓的平滑性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置，其特征在于在所述的功率 晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路中，三極管VT的集電極NETl與功率電阻R3的一端并聯(lián)連接于整 流單元(3)的輸出端的正極，功率電阻R3的另一端與三極管VT的基極NET3、穩(wěn)壓管ZDl 的負(fù)極并聯(lián)連接，穩(wěn)壓管ZDl的正極與地極GND連接，三極管VT的發(fā)射極NET2為穩(wěn)壓?jiǎn)卧?(4)的輸出端的正極，地極GND為穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵龆说呢?fù)極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置，其特征在于所述的三極管 VT為功率晶體三極管或場(chǎng)效應(yīng)管中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置，其特征在于所述的三極管 VT的耐壓大于415V，優(yōu)選為500 800V。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置，其特征在于所述的浪涌吸 收元件是在三極管VT的集電極NETl與地極GND之間連接的一個(gè)壓敏電阻R2。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置，其特征在于所述的儲(chǔ)能電 容Cl具有極性，并連連接在三極管VT的發(fā)射極NET2與地極GND之間，它的正極與三極管 VT的發(fā)射極NET2連接，它的負(fù)極與地極GND連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余電流保護(hù)器用的電源裝置，其特征在于所述的功率晶 體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路包括兩個(gè)三極管(VT1、VD)和一個(gè)穩(wěn)壓管ZD1，第一三極管VTl的 基極與第二三極管VT2的集電極串聯(lián)連接，第二三極管VT2的發(fā)射極與穩(wěn)壓二極管ZDl的 負(fù)極串聯(lián)連接，兩個(gè)三極管(VT1、VD)均優(yōu)選為功率晶體管。
10.一種剩余電流保護(hù)器，其特征在于它包括如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的電源裝置。
全文摘要
剩余電流保護(hù)器用的電源裝置，其穩(wěn)壓?jiǎn)卧ㄓ芍辽僖粋€(gè)三極管VT、一個(gè)穩(wěn)壓管ZD1、一個(gè)功率電阻R3構(gòu)成的功率晶體三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路，該電阻一端與該電路的正極輸入側(cè)的三極管VT的集電極并聯(lián)連接，其另一端與該三極管VT的基極、穩(wěn)壓管ZD1的負(fù)極相連接，穩(wěn)壓管ZD1的正極與該電路的負(fù)極相連接，三極管VT的基極電壓被固定在UD1，在輸入的額定電壓變化或負(fù)載大小變化時(shí)，三極管VT的管壓降隨輸入的額定電壓增高或降低能自動(dòng)升高或降低，使輸出電壓U0始終保持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。該電源裝置具有電壓調(diào)節(jié)和輸出穩(wěn)壓的功能，避免了限流單元發(fā)熱，可在85～415V額定電壓范圍內(nèi)正常工作，并且在該電路的輸入側(cè)并聯(lián)有浪涌吸收元件，在其輸出側(cè)并聯(lián)有儲(chǔ)能電容，抗浪涌干擾能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)H02M1/32GK102035163SQ20101058544
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者林海生, 胡應(yīng)龍, 蘇忠賢 申請(qǐng)人:上海諾雅克電氣有限公司