一種欠壓保護裝置製造方法
2023-05-30 17:57:36
一種欠壓保護裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種欠壓保護裝置，包括電源電路、控制電路、驅動電路、脈衝發生電路和欠壓脫扣器；所述電源電路分別與控制電路、驅動電路、脈衝發生電路連接，所述控制電路的輸出端與所述脈衝發生電路的控制端連接，所述脈衝發生電路的輸出端與所述驅動電路的輸入端連接，所述驅動電路與欠壓脫扣器的脫扣線圈相連。本方案利用脈衝發生電路產生頻率和脈寬可調的波，控制驅動電路，有效降低了功耗和傳導。本保護裝置結構簡單，成本低，控制精度高，並且欠壓點可調。
【專利說明】—種欠壓保護裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種欠壓保護裝置。
【背景技術】
[0002]目前市場上的低壓塑殼斷路器，保護功能通常以電流為主，對電壓的異常，一般採用欠電壓保護，利用欠電壓脫扣器，在欠壓時使斷路器分斷或者阻止其合閘。由於欠壓線圈工作時處於長通電狀態，功耗較大，線圈容易發熱，現有欠電壓脫扣器在脫扣線圈控制方面一般採用開關控制，通過控制欠壓線圈中流過的平均電流來降低功耗，但採用固定振蕩頻率的器件，往往頻率選擇的範圍受到限制。
[0003]現有欠電壓脫扣器判斷欠壓故障一般有兩種方式，一種是利用分壓電路對主迴路電壓進行分壓，控制驅動電路，電壓正常時，驅動電路導通，欠壓線圈吸合；欠壓時，驅動電路關斷，欠壓線圈釋放。這種方式電路結構簡單，成本低廉，但由於一般驅動電路採用的M0S管開啟電壓都是一個比較寬的電壓範圍，從而導致採用該方式的欠壓脫扣器無法精確的對外部電壓做出判斷，不適合在某些高精度要求的場合使用。
[0004]另一種是採用單片機控制，由採樣電路採集電壓信號輸送至單片機，當發生欠壓故障時，由單片機發出信號，釋放欠壓線圈。由於採用單片機控制，精度較高，但是電路複雜，且需要專門編製程序，投入大，成本高。
【發明內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種結構簡單，功耗低的欠壓保護模塊，解決了現有技術中欠壓保護裝置功耗大的問題。
[0006]本發明為解決上述技術問題，採用如下技術方案:
[0007]一種欠壓保護裝置，包括電源電路、控制電路、驅動電路、脈衝發生電路和欠壓脫扣器；所述電源電路分別與控制電路、驅動電路、脈衝發生電路連接，所述控制電路的輸出端與所述脈衝發生電路的控制端連接，所述脈衝發生電路的輸出端與所述驅動電路的輸入端連接，所述驅動電路與欠壓脫扣器的脫扣線圈相連。
[0008]為了進一步解決精度、結構問題，本方案所述控制電路包括復位晶片、第一電阻R3、第二電阻R4、電容C2，所述第一電阻R3、第二電阻R4串聯後接入電源電路的輸出端與地之間，所述復位晶片的輸入端(V端)與第一電阻R3、第二電阻R4之間節點連接，所述復位晶片的輸出端(復位端)與所述脈衝發生電路的控制端連接，所述電容C2 —端接地，另一端接復位晶片的輸入端，使得該裝置動作電壓精確，結構簡單。
[0009]與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0010]1、本實用新型所述的欠壓保護裝置採用佔空比和頻率均可調的脈衝發生電路，利用脈衝控制驅動電路的M0S管的輸入端柵極，通過調節設定電阻和電容可得到0-100%可調的佔空比和寬範圍的振蕩頻率，選取合適的值可降低功耗和傳導。
[0011]2、本實用新型所述的欠壓保護裝置採用復位電壓精確的復位晶片控制脈衝發生電路的電源來實現欠壓保護，與寬開啟電壓範圍的MOS管相比，能做到對欠壓整定值的精確控制，對欠壓故障做出準確反應。
[0012]3、本實用新型所述的欠壓保護裝置以附件形式擴展斷路器功能，安裝簡單，不改變斷路器本體結構。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的原理框圖。
[0014]圖2是本實用新型具體實施例的電源電路。
[0015]圖3是本實用新型具體實施例的控制電路。
[0016]圖4是本實用新型具體實施例的脈衝發生電路。
[0017]圖5是本實用新型具體實施例的驅動電路。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型的技術方案進行詳細說明:
[0019]如圖1所示，本實用新型所述的欠壓保護裝置包括電源電路、控制電路、驅動電路、脈衝發生電路和欠壓脫扣器；所述電源電路分別與控制電路、驅動電路、脈衝發生電路連接，所述控制電路的輸出端與所述脈衝發生電路的控制端連接，所述脈衝發生電路的輸出端與所述驅動電路的輸入端連接，所述驅動電路的輸出端與欠壓脫扣器的脫扣線圈連接。
[0020]所述電源電路、控制電路如圖2和圖3所示，所述電源電路從主迴路輸出埠 P1、P2獲取電壓，經過D1、D2、D3、D4組成的整流橋整流後產生系統工作電壓V+ ;系統工作電壓V+經電阻R2分壓後在穩壓管D5上產生晶片工作電壓VCC，電容C1與穩壓管D5並聯連接；系統工作電壓V+經電阻R3分壓後在R4上產生欠壓採樣電壓VE，電容C2與電阻R4並聯連接。
[0021]本實用新型的控制電路包括復位晶片N1。本實施例以MAX6463為例，欠壓採樣電壓VE輸入至MAX6463的輸入端(V端)，MAX6463的輸出端(復位腳)與VCC連接。
[0022]所述脈衝發生電路如圖4所示。用於產生脈衝波的電路有很多種，有由矽振蕩器構成的脈衝發生電路，也有由邏輯器件構成的脈衝發生電路，本實施例以由定時器構成的脈衝發生電路進行說明。所述脈衝發生電路包括定時器晶片N2，電阻R5、R6，電容C3、C4，二極體D6 ;本實施例定時器晶片N2以TLC555為例，電阻R5、R6和電容C3、C4構成一個佔空比和頻率可調的脈衝波發生電路，該脈衝發生電路的頻率f=l.43/[(R5+R6)*C4]，佔空比D=R5/ (R5+R6) *100%，通過調節電阻R5、R6和電容C4可得到0-100%可調佔空比和理想振蕩頻率的脈衝信號，由N2的輸出腳OUT輸出。控制電路的輸出端(N1的復位端)接N2的控制端(N2的電源端)，通過N1的復位端的接地與斷開，控制N2的電源端是否得電工作。
[0023]所述驅動電路如圖5所示。所述驅動電路包括電阻R7、R8、開關管V1、二極體D7，本實施例開關管VI為M0S管，所述脈衝信號經電阻R7控制M0S管的輸入端柵極，M0S管的柵極經電阻R8接地，所述二極體D7的陽極與M0S管的漏極連接，所述二極體D7的陰極與系統工作電壓V+連接；二極體D7並聯欠壓脫扣器的脫扣線圈L。
[0024]本方案的工作原理及過程如下:[0025]系統工作電壓V+經電阻R3分壓後在R4上產生欠壓採樣電壓VE送至N1，N1根據該欠壓採樣電壓VE判斷主迴路電壓是否正常，N1的復位腳與VCC相連，控制VCC的輸出。當主迴路電壓正常時，欠壓採樣電壓VE高於N1的復位電壓，N1的復位腳對地開路，VCC正常輸出；當主迴路電壓欠壓時，欠壓採樣電壓VE低於N1的復位電壓，N1的復位腳對地短路，VCC接地。
[0026]電容C2為一容量較大的電容，對欠壓採樣電壓VE進行整流，使欠壓採樣電壓波形平穩，減小欠壓臨界電壓的範圍。設定電阻R4也可採用可調電阻，可實現欠壓整定值的靈活整定。
[0027]所述脈衝發生電路由VCC供電，產生佔空比和頻率均可調節的脈衝信號。當VCC正常輸出時，脈衝發生電路得電工作，脈衝發生電路輸出控制信號控制驅動電路的M0S管導通，脫扣線圈L得電，使欠壓脫扣器保持吸合；當VCC接地時，脈衝發生電路失電，脈衝發生電路輸出控制信號控制驅動電路的M0S管關斷，脫扣線圈L失電，導致欠壓脫扣器釋放動作。
[0028]該裝置通過脈衝發生電路產生脈衝信號，控制M0S管周期性通斷，最終實現欠壓脫扣器吸合或釋放的控制，有效降低了功耗。
【權利要求】
1.一種欠壓保護裝置，包括電源電路、控制電路、驅動電路、脈衝發生電路和欠壓脫扣器；其特徵在於:所述電源電路分別與控制電路、驅動電路、脈衝發生電路連接，所述控制電路的輸出端與所述脈衝發生電路的控制端連接，所述脈衝發生電路的輸出端與所述驅動電路的輸入端連接，所述驅動電路與欠壓脫扣器的脫扣線圈相連。
2.根據權利要求1所述的欠壓保護裝置，其特徵在於:所述控制電路包括復位晶片、第一電阻(R3)、第二電阻(R4)，所述第一電阻(R3)、第二電阻(R4)串聯後接入電源電路的輸出端與地之間，所述復位晶片的輸入端與第一電阻(R3)、第二電阻(R4)之間節點連接，所述復位晶片的復位端與所述脈衝發生電路的控制端連接。
3.根據權利要求2所述的欠壓保護裝置，其特徵在於:所述控制電路還包括電容(C2)，所述電容(C2) 一端接地，另一端接復位晶片的輸入端。
4.根據權利要求1?3中任一項所述的欠壓保護裝置，其特徵在於:所述脈衝發生電路由矽振蕩器、集成定時器或邏輯器件之一組成的振蕩電路構成，頻率和佔空比可調整。
【文檔編號】H02H3/253GK203522129SQ201320591182
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】孫偉鋒, 殷建強, 奚慎雲, 王國良, 張曉霞, 陳慧斌 申請人:常熟開關製造有限公司(原常熟開關廠）