帶有mcr和hsisc功能實現電路的斷路器的製作方法
2023-10-27 02:16:42
專利名稱：帶有mcr和hsisc功能實現電路的斷路器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於斷路器，特別是涉及一種帶有MCR和HSISC功能實現電路的斷路器。
背景技術：
在目前公知的斷路器中由於傳統帶有磁熱式脫扣器的斷路器沒有電子部件，更沒有單片機，分斷短路電流時完全靠電磁力帶動脫扣機構動作，這樣斷路器瞬時動作分斷速度可以很快。智能型斷路器的脫扣器完全採用電子部件，由單片機控制，先採集電流信號，經運算後進行判斷是否動作，因此瞬時分斷時間至少需要一個採集周期。但是在短路電流很大的情況下，分斷速度越快斷路器導電系統發熱量越小，觸頭磨損越輕，由此對斷路器工作越有利。所以很多廠家在生產高分斷能力的斷路器時都帶有接通分斷和越限跳閘保護，既MCR和HSISC功能電路。前者針對斷路器合閘瞬間發生大電流短路故障，整定值較低；後者針對斷路器運行過程中發生的大電流短路故障，整定值較高。由於這兩種保護參考電壓不同，不容易集成到一個功能電路中，分開又浪費電子線路板空間，因此一般脫扣器不會全部具有這兩種功能，即斷路器不會全部具備上述兩種保護，即使存在也會佔用很大空間，影響和限制其他功能模快。
實用新型內容本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種佔用空間較小的帶有MCR和HSISC功能實現電路的斷路器。
本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是在所述的智能脫扣器帶有的MCR和HSISC功能電路中還包括有一個分壓電路，所述的分壓電路的輸出端與MCR和HSISC功能電路中的跟隨器的輸入端相連；所述的分壓電路包括有串聯在一起的三個電阻，其中一個一端接地的電阻與一三極體集電極和發射極並聯，此三極體的基極通過三個電阻以外另一個電阻接於單片機的I/O埠，由集成運算放大器及其周邊電路構成跟隨器、反向器和窗口比較器，電源電壓通過斷路器的輔助觸頭和另一個電阻接於單片機的I/O埠。
本實用新型具有的優點和積極效果是當斷路器合閘時，單片機通過檢測電路得知，在100mS內使三極體導通，則參考電壓由兩個電阻分壓，電壓值較低，100mS過後再使三極體截止，則參考電壓變為三個電阻分壓，電壓值較高，這樣就可以通過單片機控制使一個電路產生兩種不同的電壓從而實現兩種不同的保護功能，避免了採用兩套電路的實現方法。由於單片機響應極快，故進行接通分斷和越限跳閘保護的過程可以認為全部由硬體實現，避免了軟體運算，節約了採樣和計算時間，可進行高速瞬時保護。保護的整定值可以通過調整分壓電路的電阻來改變，因此具有一定的可調性。
圖1是本實用新型的信號處理和控制電路圖；圖2是本實用新型智能脫扣器的分壓電路原理圖。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下請參閱圖1，由CT感應出信號先送入濾波電路進行濾波，去除幹擾後送入放大電路進行放大，同時送入MCR模塊；濾波和放大電路輸出的信號都送入多路選擇開關，多路選擇開關選通一路進入後續電路進行整流，整流後進入單片機的A/D轉換模塊。參考電源模塊為整流和A/D轉換模塊送入參考電壓；檢測電路接收合閘信號並以電平形式送入單片機；自診斷模塊接收單片機發來的脈衝群信號並輸出電平信號。磁通變換器控制電路接收自診斷模塊，單片機和MCR模塊的信號並驅動磁通變換器動作。
請參閱圖2，分壓電路由依次為阻值分別為100KΩ，10KΩ和100KΩ的電阻R1、R2和R3串聯，其中的電阻R3與型號為9013三極體T的集電極和發射極並聯，三極體T的基極與電阻R4的一端相連，阻值為510KΩ的電阻R4的另一端接智能脫扣器單片機的I/O端。電阻R3接發射極的一端接地GND，電阻R1與R2的連接點接跟隨器的輸入端，R1的另一端接電源電壓Vdd。採用型號LM224集成運算放大器，一個器件包含四個運算放大器。運算放大器的同相輸入端作為輸入，反相輸入端和輸出端接在一起作為輸出構成跟隨器；同相輸入端接電阻後接地，反相輸入端接電阻作為輸入，輸出端接電阻後和反相輸入端接在一起，輸出端作為輸出構成跟隨器；同相輸入端接參考電壓，反相輸入端接信號構成以及相反接法連接的兩個運算放大器構成窗口比較器。
當三極體截止時參考電壓＝(Vdd-GND)*100/(10+100)；當三機管導通時參考電壓＝(Vdd-GND)*100/10。由此可以產生兩個參考電壓。
分壓電路也可用三極體控制一個並聯電阻，三極體導通時並聯電路電阻值減小，而達到降低分壓的目的。
當斷路器合閘時，單片機通過檢測電路得知，在100mS內使三極體導通，則參考電壓由兩個電阻分壓，電壓值較低，100mS過後再使三極體截止，則參考電壓變為三個電阻分壓，電壓值較高，這樣就可以通過單片機控制使一個電路產生兩種不同的電壓從而實現兩種不同的保護功能，電阻分壓形成的參考電壓經過電壓跟隨器和反向器使一個正電壓變為對稱的正負兩個電壓，這樣無論模擬信號在正半周還是在負半周都可以進行保護。
權利要求1.一種帶有MCR和HSISC功能實現電路的斷路器，包括有智能脫扣器，其特徵是在所述的智能脫扣器帶有的MCR和HSISC功能電路中還包括有一個分壓電路，所述的分壓電路的輸出端與MCR和HSISC功能電路中的跟隨器的輸入端相連；所述的分壓電路包括有串聯在一起的三個電阻，其中一個一端接地的電阻與一三極體集電極和發射極並聯，此三極體的基極通過三個電阻以外另一個電阻接於單片機的I/O埠，由集成運算放大器及其周邊電路構成跟隨器、反向器和窗口比較器，電源電壓通過斷路器的輔助觸頭和另一個電阻接於單片機的I/O埠。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有MCR和HSISC功能實現電路的斷路器。它包括有智能脫扣器，在智能脫扣器帶有的MCR和HSISC功能電路中還包括分壓電路，它的輸出端與MCR和HSISC功能電路中的跟隨器的輸入端相連；分壓電路包括串聯的三個電阻，其中一端接地的電阻與三極體集電極和發射極並聯，它的基極通過三個電阻以外另一電阻接單片機的I/O埠，由集成運算放大器及其周邊電路構成跟隨器、反向器和窗口比較器，電源電壓通過斷路器的輔助觸頭和另一電阻接於單片機的I/O埠。由於單片機響應極快，進行接通分斷和越限跳閘保護的過程可以認為全部由硬體實現，避免了軟體運算，節約採樣和計算時間，可高速瞬時保護。保護的整定值可通過調整分壓電路的電阻來改變，因此具有可調性。
文檔編號H02H3/00GK2901655SQ200520123060
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月15日 優先權日2005年11月15日
發明者史祺, 梁燕, 高雲旭, 于振國, 董鬱, 毛屹 申請人:天津市百利電氣有限公司