一種欠壓脫扣器的制作方法

本實(shí)用新型涉及電子產(chǎn)品領(lǐng)域，具體涉及一種欠壓脫扣器。

背景技術(shù)：

欠壓脫扣器是指當(dāng)脫扣器的端電壓降至預(yù)定值時(shí)，使機(jī)械開(kāi)關(guān)電器斷開(kāi)或閉合，多用于斷路器中。現(xiàn)有欠壓脫扣器大多是用低頻脈沖驅(qū)動(dòng)脫扣線圈吸合的，其一般工作原理如下：

采用穩(wěn)壓管檢測(cè)欠壓值，當(dāng)交流電源的輸入端的輸入電壓高于欠壓脫扣器的欠壓預(yù)設(shè)值時(shí)，穩(wěn)壓管處于工作狀態(tài)，使脫扣電路的MOS管的柵極保持高電平，進(jìn)而使脫扣電路的MOS管導(dǎo)通，脫扣線圈吸合；當(dāng)交流電源的輸入端的輸入電壓低于欠壓脫扣器的欠壓預(yù)設(shè)值時(shí)，穩(wěn)壓管不工作，脫扣電路的MOS管的柵極變?yōu)榈碗娖?，使MOS管關(guān)斷，脫扣線圈斷開(kāi)，從而保護(hù)后續(xù)電路。上述方案雖然電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但采用的是高電平直接驅(qū)動(dòng)脫扣電路的MOS管的方式，在脫扣線圈吸合狀態(tài)下，脫扣線圈中會(huì)持續(xù)有電流通過(guò)，長(zhǎng)期使用容易導(dǎo)致脫扣線圈發(fā)熱，脫扣線圈的功耗較大，不僅影響脫扣線圈的使用壽命，而且降低了欠壓脫扣器的工作性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中欠壓脫扣器的脫扣線圈因發(fā)熱導(dǎo)致其壽命短、工作性能差。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種欠壓脫扣器，包括：整流電路以及與所述整流電路連接的電源電路、電壓比較電路和脫扣電路，還包括：脈沖生成電路、啟動(dòng)電路以及驅(qū)動(dòng)電路，所述脈沖生成電路一端連接所述電壓比較電路，用于在輸入電壓大于預(yù)定值時(shí)生成高頻脈沖信號(hào)，所述脈沖生成電路的另一端連接所述啟動(dòng)電路，用于向所述啟動(dòng)電路發(fā)送所述高頻脈沖信號(hào)，所述啟動(dòng)電路與所述驅(qū)動(dòng)電路連接，用于在接收到所述高頻脈沖信號(hào)時(shí)控制所述驅(qū)動(dòng)電路啟動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)電路連接所述脫扣電路，用于驅(qū)動(dòng)所述脫扣電路工作。

優(yōu)先地，所述脈沖生成電路包括：施密特觸發(fā)器U1C、二極管D6a、二極管D6b、電阻R11、電阻R6、電解電容C9、二極管D3以及電阻R2，其中，所述二極管D6a的陽(yáng)極連接所述電阻R6的一端，所述二極管D6b的陰極連接所述電阻R11的一端，所述電阻R6和所述電阻R11的另一端、所述電解電容C9的陽(yáng)極以及所述二極管D3的陽(yáng)極分別連接所述施密特觸發(fā)器U1C的5腳，所述二極管D6a的陰極、所述二極管D6b的陽(yáng)極以及所述電阻R2的一端分別連接所述施密特觸發(fā)器U1C的6腳，所述電阻R2的另一端分別連接所述啟動(dòng)電路和所述驅(qū)動(dòng)電路，所述二極管D3的陰極連接所述電壓比較電路，所述電解電容C9的陰極接地。

優(yōu)先地，所述啟動(dòng)電路包括：電容C2、電阻R17、二極管D11、施密特觸發(fā)器U1B以及二極管D10，其中，所述二極管D11的陽(yáng)極連接所述電阻R17的一端，所述二極管D11的陰極、所述電阻R17的另一端以及所述電容C2的一端分別連接所述施密特觸發(fā)器U1B的3腳，所述施密特觸發(fā)器U1B的4腳連接所述二極管D10的陰極，所述二極管D10的陽(yáng)極分別連接所述電阻R2和所述驅(qū)動(dòng)電路，所述電容C2的另一端連接所述電壓比較電路。

優(yōu)先地，所述驅(qū)動(dòng)電路包括：電阻R14、施密特觸發(fā)器U1D、U1E和U1F，其中，所述施密特觸發(fā)器U1D的9腳、U1E的11腳和U1F的13腳并聯(lián)后分別連接所述電阻R2和所述二極管D10的陽(yáng)極，所述施密特觸發(fā)器U1D的8腳、U1E的10腳、U1F的12腳并聯(lián)后連接所述電阻R14的一端，所述電阻R14的另一端連接所述脫扣電路中MOS管Q1的柵極。

優(yōu)先地，所述電壓比較電路包括：電阻R3、R5、R7、R12、R15、R9、R10、電容C6、電解電容C8、比較器U3A、二極管D4以及施密特觸發(fā)器U1A，其中，所述電阻R5一端連接所述整流電路、另一端連接所述電阻R12的一端，所述電阻R12的另一端連接所述電阻R15的一端，所述電阻R15與所述電阻R12的公共端、所述電容C6的一端和所述電解電容C8的陽(yáng)極連接后的公共端連接所述比較器U3A的2腳，所述電阻R15的另一端、所述電容C6的另一端和所述電解電容C8的陰極分別接地；所述電阻R9和R10的一端分別連接所述比較器U3A的3腳，所述電阻R9的另一端連接所述電源電路，所述電阻R10的另一端接地，所述比較器U3A輸出端1腳連接所述施密特觸發(fā)器U1A的1腳，所述施密特觸發(fā)器U1A的2腳分別連接所述二極管D3的陰極和所述電容C2；所述二極管D4的陽(yáng)極連接所述比較器U3A的3腳，所述二極管D4的陰極連接所述電阻R3的一端，所述電阻R3的另一端連接所述施密特觸發(fā)器U1A的1腳，所述電阻R7一端連接所述施密特觸發(fā)器U1A的1腳、另一端連接所述電源電路。

優(yōu)先地，所述電源電路包括：電源穩(wěn)壓器U2、電阻R1和R8、穩(wěn)壓管Z1、電容C3以及電解電容C4和C5，其中，所述電阻R1的一端連接所述整流電路、另一端連接所述電阻R8的一端，所述電阻R8的另一端連接所述穩(wěn)壓管Z1的陰極；所述穩(wěn)壓管Z1與所述電阻R8的公共端、所述電解電容C4的陽(yáng)極以及所述電容C3的一端連接后的公共端連接所述電源穩(wěn)壓器U2的2腳，所述穩(wěn)壓管Z1的陽(yáng)極、所述電解電容C4的陰極以及所述電容C3的另一端后接地，所述電解電容C5的陽(yáng)極連接所述電源穩(wěn)壓器U2的3腳，所述電解電容C5的陰極接地。

優(yōu)先地，所述脫扣電路包括：脫扣線圈L3、二極管D5和所述MOS管Q1，其中，所述二極管D5的陽(yáng)極連接所述脫扣線圈L3的一端后，串接到所述MOS管Q1的漏極，所述二極管D5的陰極連接所述脫扣線圈L3的另一端連接后，串接到所述整流電路，所述MOS管Q1的源極接地。

優(yōu)先地，所述整流電路為橋式整流電路。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型提供的欠壓脫扣器，采用高頻脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)脫扣電路的MOS管的導(dǎo)通與關(guān)斷，進(jìn)而控制脫扣電路的脫扣線圈L3的吸合與斷開(kāi)，當(dāng)高頻脈沖信號(hào)處于低電平時(shí)，因高頻脈沖信號(hào)的頻率足夠大，可以使脫扣線圈L3在下一個(gè)高電平到來(lái)之前保持吸合狀態(tài)，同時(shí)脫扣線圈L3上沒(méi)有電流通過(guò)，從而避免了脫扣線圈L3中產(chǎn)生過(guò)高的溫度，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅提高了脫扣線圈L3的使用壽命、降低了脫扣線圈L3的功耗，而且高頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)減少了脫扣線圈L3上電壓過(guò)零的時(shí)間，使脫扣線圈L3上的電流聲不能被人耳識(shí)別，降低了欠壓脫扣器的工作噪音。

2、本實(shí)用新型提供的欠壓脫扣器的啟動(dòng)電路采用全速啟動(dòng)的模式，可以在電路啟動(dòng)時(shí)全速運(yùn)行，保證線圈快速可靠吸合，提高了欠壓脫扣器的靈敏度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中欠壓脫扣器的一個(gè)原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中欠壓脫扣器的一個(gè)電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“相連”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是無(wú)線連接，也可以是有線連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

此外，下面所描述的本實(shí)用新型不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種欠壓脫扣器，可用于斷路器中，如圖1所示，包括：整流電路1以及與整流電路1連接的電源電路2、電壓比較電路3和脫扣電路4，電源電路2連接電壓比較電路3，用于為電壓比較電路3供電，還包括：脈沖生成電路5、啟動(dòng)電路6以及驅(qū)動(dòng)電路7，脈沖生成電路5一端連接電壓比較電路3，用于在輸入電壓大于預(yù)定值時(shí)生成高頻脈沖信號(hào)，脈沖生成電路5的另一端連接啟動(dòng)電路6，用于向啟動(dòng)電路6發(fā)送高頻脈沖信號(hào)，啟動(dòng)電路6與驅(qū)動(dòng)電路7連接，用于在接收到高頻脈沖信號(hào)時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路7啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電路7連接脫扣電路4，用于驅(qū)動(dòng)脫扣電路4工作。

上述欠壓脫扣器，采用高頻脈沖信號(hào)控制脫扣電路4的脫扣線圈的吸合與斷開(kāi)，當(dāng)高頻脈沖信號(hào)處于低電平時(shí)，因高頻脈沖信號(hào)的頻率足夠大，可以保持脫扣線圈在下一個(gè)高電平到來(lái)之前不會(huì)斷開(kāi)，并且脫扣線圈上沒(méi)有電流通過(guò)，從而避免了脫扣線圈中產(chǎn)生過(guò)高的溫度，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅提高了脫扣線圈的使用壽命、降低了脫扣線圈的功耗，而且高頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)減少了脫扣線圈上電壓過(guò)零的時(shí)間，使脫扣線圈上的電流聲不能被人耳識(shí)別，降低了欠壓脫扣器的工作噪音。

下面結(jié)合圖1和圖2詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例的技術(shù)方案：

作為一種優(yōu)選方案，如圖2所示，本實(shí)施例的整流電路1為由二極管D1、D2、D7和D8組成的橋式整流電路1，交流電經(jīng)過(guò)整流電路1全波整流，并經(jīng)過(guò)電容C1進(jìn)行濾波后，分三路分別連接脫扣電路4、電源電路2和電壓比較電路3，具體地：

作為一種優(yōu)選方案，脫扣電路4可以包括：脫扣線圈L3、二極管D5和MOS管Q1，其中，二極管D5的陽(yáng)極連接脫扣線圈L3的一端后，串接到MOS管Q1的漏極，二極管D5的陰極連接脫扣線圈L3的另一端，經(jīng)過(guò)濾波的輸入交流電接到脫扣線圈L3上，MOS管Q1的源極接地。

作為一種優(yōu)選方案，電源電路2可以包括：電源穩(wěn)壓器U2、電阻R1、R8、R13、和R16、穩(wěn)壓管Z1、電容C3、電解電容C4、C5和C7以及二極管D9，其中，電阻R1的一端連接整流電路1(即經(jīng)過(guò)濾波的交流電通過(guò)電阻R1連接電源電路2)、另一端連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接穩(wěn)壓管Z1的陰極，穩(wěn)壓管Z1與電阻R8的公共端、電解電容C4的陽(yáng)極以及電容C3的一端連接后的公共端連接電源穩(wěn)壓器U2的2腳，穩(wěn)壓管Z1的陽(yáng)極、電解電容C4的陰極以及電容C3的另一端后接地，電解電容C5的陽(yáng)極連接電源穩(wěn)壓器U2的3腳，電解電容C5的陰極接地；即輸入U(xiǎn)2的電壓經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓管Z1穩(wěn)壓、電容C3和電解電容C4濾波后接到電源穩(wěn)壓器U2的2腳，電源穩(wěn)壓器U2的3腳輸出一個(gè)穩(wěn)定的直流電源VCC，直流電源VCC經(jīng)過(guò)電解電容C5濾波后，給后續(xù)電路的比較器U3A提供穩(wěn)定的直流電源。

作為一種優(yōu)選方案，電源電路2還包括由電解電容C7、電阻R13、R16以及二極管D9組成的芯片外圍電路，其中，電解電容C7的陽(yáng)極和電阻R13的一端連接電源穩(wěn)壓器U2的1腳，電解電容C7的陰極接地，電阻R13的另一端連接電源穩(wěn)壓器U2的3腳，二極管D9的陰極連接電源穩(wěn)壓器U2 的3腳，二極管D9的陽(yáng)極連接電阻R16的一端，電阻R16的另一端接地。

作為一種優(yōu)選方案，電壓比較電路3包括：電阻R3、R5、R7、R12、R15、R9、R10、電容C6、電解電容C8、比較器U3A、二極管D4以及施密特觸發(fā)器U1A，其中，電阻R5一端連接整流電路1(即經(jīng)過(guò)濾波的交流電通過(guò)電阻R5連接電壓比較電路3)、另一端連接電阻R12的一端，電阻R12的另一端連接電阻R15的一端，電阻R15與電阻R12的公共端、電容C6的一端和電解電容C8的陽(yáng)極連接后的公共端連接比較器U3A的2腳，電阻R15的另一端、電容C6的另一端和電解電容C8的陰極分別接地，如此整流濾波后的輸入交流電經(jīng)過(guò)電阻R5、R12、R15分壓、電容C6和電解電容C8濾波后，輸入比較器U3A的2腳；電阻R9和R10的一端分別連接比較器U3A的3腳，電阻R9的另一端連接電源電路2輸出的穩(wěn)定直流電源VCC，電阻R10的另一端接地，如此使得電阻R9和R10構(gòu)成基準(zhǔn)分壓電阻；二極管D4的陽(yáng)極連接比較器U3A的3腳，二極管D4的陰極連接電阻R3的一端，電阻R3的另一端連接施密特觸發(fā)器U1A的1腳，電阻R7一端連接施密特觸發(fā)器U1A的1腳、另一端連接電源電路2輸出的穩(wěn)定直流電源VCC，如此使得比較器U3A構(gòu)成遲滯比較器，以降低干擾；比較器U3A輸出端1腳連接施密特觸發(fā)器U1A的1腳，施密特觸發(fā)器U1A的2腳分別連接二極管D3的陰極和電容C2；

作為一種優(yōu)選方案，脈沖生成電路5包括：施密特觸發(fā)器U1C、二極管D6a、二極管D6b、電阻R11、電阻R6、電解電容C9、二極管D3以及電阻R2，其中，二極管D6a的陽(yáng)極連接電阻R6的一端，二極管D6b的陰極連接電阻R11的一端，電阻R6和電阻R11的另一端、電解電容C9的陽(yáng)極以及二極管D3的陽(yáng)極分別連接施密特觸發(fā)器U1C的5腳，二極管D6a的陰極、二極管D6b的陽(yáng)極以及電阻R2的一端分別連接施密特觸發(fā)器U1C的6腳，電阻R2的另一端分別連接啟動(dòng)電路6和驅(qū)動(dòng)電路7，電阻R2具有限流作用，二極管D3的陰極連接電壓比較電路3，電解電容C9的陰極接地。

作為一種優(yōu)選方案，啟動(dòng)電路6包括：電容C2、電阻R17、二極管D11、施密特觸發(fā)器U1B以及二極管D10，其中，二極管D11的陽(yáng)極連接電阻R17的一端，二極管D11的陰極、電阻R17的另一端以及電容C2的一端分別連接施密特觸發(fā)器U1B的3腳，施密特觸發(fā)器U1B的4腳連接二極管D10的陰極，二極管D10的陽(yáng)極分別連接電阻R2和驅(qū)動(dòng)電路7，電容C2的另一端連接電壓比較電路3，該啟動(dòng)電路6采用全速啟動(dòng)的模式，可以在電路啟動(dòng)時(shí)全速運(yùn)行，保證線圈快速可靠吸合，提高了欠壓脫扣器的靈敏度。

作為一種優(yōu)選方案，驅(qū)動(dòng)電路7包括：電阻R14、施密特觸發(fā)器U1D、U1E和U1F，其中，施密特觸發(fā)器U1D的9腳、U1E的11腳和U1F的13腳并聯(lián)后分別連接電阻R2和二極管D10的陽(yáng)極，施密特觸發(fā)器U1D的8腳、U1E的10腳、U1F的12腳并聯(lián)后連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端連接脫扣電路4中MOS管Q1的柵極。

上述欠壓脫扣器，通過(guò)將比較器U3A的2腳電壓跟比較器U3A的3腳的基準(zhǔn)電壓比較，當(dāng)交流電的輸入電壓高于欠壓脫扣器的欠壓保護(hù)預(yù)定值時(shí)，比較器U3A的3腳的電壓低于比較器U3A的2腳電壓，使得比較器U3A的1腳輸出低電平，此低電平經(jīng)過(guò)施密特觸發(fā)器U1A后翻轉(zhuǎn)成高電平即施密特觸發(fā)器U1A的2腳輸出高電平，此時(shí)，二極管D3截止，該高電平給電容C2充電，當(dāng)電容C2充電量達(dá)到一定值時(shí)，施密特觸發(fā)器U1B的3腳電壓值達(dá)到U1B的翻轉(zhuǎn)值，使U1B的4腳輸出低電平，此時(shí)二極管D10導(dǎo)通，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電路7的輸入端被拉成低電平，此低電平經(jīng)過(guò)U1D、U1E和U1F翻轉(zhuǎn)成高電平，從而使脫扣電路4的MOS管Q1導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)全速啟動(dòng)功能；此時(shí)，二極管D10陽(yáng)極變成低電平，電解電容C9會(huì)通過(guò)電阻R6、二極管D6a進(jìn)行放電，當(dāng)電解電容C9放電到一定值時(shí)，施密特觸發(fā)器U1C的5腳電壓值達(dá)到U1C的翻轉(zhuǎn)值，使U1C的6腳輸出高電平，此高電平會(huì)經(jīng)過(guò)電阻R11、二極管D6b對(duì)電解電容C9進(jìn)行充電，如此循環(huán)下去，會(huì)形成一個(gè)振蕩電路，即可在二極管D10陽(yáng)極形成一個(gè)具有一定頻率和占空比的高頻脈沖方波(即高頻脈沖信號(hào))，在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻R6和R11以及電解電容C9的值，就可以改變高頻脈沖方波的頻率和占空比，高頻脈沖方波的波形經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7進(jìn)行波形翻轉(zhuǎn)，增強(qiáng)了驅(qū)動(dòng)電路7的驅(qū)動(dòng)能力，如此，在MOS管Q1的柵極就形成了一個(gè)具有一定占空比的高頻脈沖方波，用于維持MOS管Q1導(dǎo)通，當(dāng)Q1導(dǎo)通后，脫扣線圈L3隨之吸合，使得欠壓脫扣器處于正常工作狀態(tài)。相反的，當(dāng)交流電的輸入電壓低于欠壓脫扣器的欠壓保護(hù)預(yù)設(shè)值時(shí)，比較器U3A的3腳的電壓高于其2腳電壓，使得U3A的1腳輸出高電平，此高電平經(jīng)過(guò)密特觸發(fā)器U1A后翻轉(zhuǎn)成低電平，此時(shí)二極管D3導(dǎo)通，U1C的5腳被強(qiáng)制拉成低電平，使U1C的6腳輸出高電平，振蕩電路停止震蕩，電容C2的充電不再滿足使U1B產(chǎn)生電平翻轉(zhuǎn)的條件，此時(shí)D10的陽(yáng)極變成恒定的高電平，經(jīng)過(guò)U1D、U1E和U1F翻轉(zhuǎn)成低電平后輸入MOS管Q1的柵極，使MOS管Q1關(guān)斷，脫扣線圈L3也隨之?dāng)嚅_(kāi)，從而避免各個(gè)電路設(shè)備因交流電欠壓帶來(lái)的損害。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案，采用高頻脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)脫扣線圈L3的吸合與斷開(kāi)，避免了脫扣線圈L3中產(chǎn)生過(guò)高的溫度，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅提高了脫扣線圈L3的使用壽命、降低了脫扣線圈L3的功耗，而且高頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)減少了脫扣線圈L3上電壓過(guò)零的時(shí)間，使脫扣線圈L3上的電流聲不能被人耳識(shí)別，降低了欠壓脫扣器的工作噪音，啟動(dòng)電路6采用全速啟動(dòng)的模式，提高了欠壓脫扣器的靈敏度。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。