一種分勵脫扣器的改進型控制裝置製造方法
2023-07-14 07:12:31 1
一種分勵脫扣器的改進型控制裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及斷路器【技術領域】，尤其是一種分勵脫扣器的改進型控制裝置。它包括全橋整流電路、穩壓電路、電壓取樣電路、同相式滯回比較電路、微分電路、驅動電路、功率MOS管和電磁鐵；全橋整流電路將電源電壓整流後分別通過穩壓電路相驅動電路輸出穩定電壓、通過電壓取樣電路將採樣電壓輸送至同相式滯回比較電路進行比較，同相式滯回比較電路通過微分電路向驅動電路輸出方波信號，驅動電路通過控制功率MOS管的導通來控制電磁鐵的動作。本實用新型通過全橋整流電路可使用交直流電源供電，加入比較電路並最終通過脈衝控制電磁鐵，能夠有效防止電磁鐵被燒毀；其結構簡單、通電時間長，具有很強的實用性。
【專利說明】一種分勵脫扣器的改進型控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及斷路器【技術領域】，尤其是一種分勵脫扣器的改進型控制裝置。
【背景技術】
[0002]分勵脫扣器是斷路器，尤其是萬能式斷路器的重要組成元器件。目前，市面上部分簡易分勵脫扣器一般直接將分勵電磁鐵與電源之間串聯按鈕開關，通過人為操作按鈕通斷，控制分勵動作，這種電路結構簡單可靠，可在任意電壓區間動作，但如果按鈕長時間接通，電磁鐵(線圈)容易被燒毀；因此，為防止分勵電磁因長時間通電而被燒毀，現有的改進型分勵脫扣器大都採用555電路對電磁鐵進行脈衝控制，脈衝驅動電磁鐵動作，以避免電磁鐵燒毀，但由於電路是依靠斷路器輔助觸點斷開其電源，故脫扣器無法有效的甄別電壓區間，尤其是在電源電壓較低時，脫口電磁鐵獲得的功率不足，難以分勵脫扣。
實用新型內容
[0003]針對上述現有技術中存在的不足，本實用新型的目的在於提供一種電路結構簡單，可靠且能長時間通電的分勵脫扣器的改進型控制裝置，以有效提高分勵脫扣器品質和斷路器整體質量。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:
[0005]一種分勵脫扣器的改進型控制裝置，它包括全橋整流電路、穩壓電路、電壓取樣電路、同相式滯回比較電路、微分電路、驅動電路、功率M0S管和電磁鐵；
[0006]所述全橋整流電路將電源電壓整流後分別通過穩壓電路相驅動電路輸出穩定電壓、通過電壓取樣電路將採樣電壓輸送至同相式滯回比較電路進行比較，所述同相式滯回比較電路通過微分電路向驅動電路輸出方波信號，所述驅動電路通過控制功率M0S管的導通來控制電磁鐵的動作。
[0007]優選地，所述穩壓電路包括第一穩壓電阻、第二穩壓電阻、第三穩壓電阻、第一三極體、第五二極體和第三電容；
[0008]所述第一穩壓電阻、第二穩壓電阻和第三穩壓電阻的一端均與全橋整流電路連接，所述第一穩壓電阻和第二穩壓電阻的另一端分別與第一三極體的漏極和源極連接，所述第三穩壓電阻的另一端與第一三極體的柵極連接，所述第五二極體和第三電容串聯後並聯於第一三極體的源極和柵極之間，所述第一三極體的源極與驅動電路連接。
[0009]優選地，所述電壓取樣電路包括第一電阻、第二電阻和第一電容；所述同相式滯回比較電路包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻和第一比較器；
[0010]所述第一電阻的一端與全橋整流電路連接、另一端分別連接第二電阻和第三電阻，所述第一電容並聯於第二電阻的兩端，所述第三電阻與第一比較器的同相端連接並通過串聯第四電阻與第一比較器的輸出端連接，所述第五電阻和第六電阻分別連接於第一比較器的反相端。
[0011]優選地，所述微分電路包括第二電容、第七電阻、第八電阻和第二比較器，所述第二比較器的同相端依次通過第八電阻和第二電容與同相式滯回比較電路的輸出端連接，所述第七電阻的一端連接於第二電容和第八電阻之間、另一端接地。
[0012]優選地，所述驅動電路包括第一放大電阻、第二放大電阻、第三放大電阻、第四放大電阻、第五放大電阻、第七二極體、第二三極體、第三三極體和第四三極體；
[0013]所述第二三極體的柵極通過第一放大電阻連接微分電路的輸出端、通過第二放大電阻接地，所述第二三極體的漏極依次通過第三放大電阻、第四放大電阻連接穩壓電路的輸出端，所述第三三極體的源極和柵極分別連接於第四放大電阻的兩端，所述第三三極體的漏極通過第五電阻接地，所述第七二極體連接於第四三極體的源極和柵極之間，所述第四三極體的柵極與第三三極體的漏極連接、源極通過功率M0S管連接電磁鐵。
[0014]優選地，它還包括過零同步電路，所述過零同步電路包括D觸發器、第一觸發電阻、第二觸發電阻和第六二極體，所述D觸發器的Vcc端腳連接電壓取樣電路的輸出端、Clk端腳分別連接第一觸發電阻和第二觸發電阻，所述第六二極體並聯於第二觸發電阻的兩端。
[0015]優選地，所述全橋整流電路的輸入端還連接有壓敏電阻。
[0016]由於採用了上述方案，本實用新型通過全橋整流電路可使用交直流電源供電，力口入比較電路並最終通過脈衝控制電磁鐵，能夠有效防止電磁鐵被燒毀；其結構簡單、通電時間長，具有很強的實用性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例的原理框圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0020]如圖1和圖2所示，本實施例的分勵脫扣器的改進型控制裝置，它包括全橋整流電路1、穩壓電路2、電壓取樣電路3、同相式滯回比較電路4、微分電路5、驅動電路6、功率M0S管VT5和電磁鐵7 ;全橋整流電路1將電源電壓整流後分別通過穩壓電路2向驅動電路6輸出穩定電壓、通過電壓取樣電路3將採樣電壓輸送至同相式滯回比較電路4進行比較，而同相式滯回比較電路4則通過微分電路5向驅動電路6輸出方波信號，從而使驅動電路6通過控制功率M0S管VT5的導通來控制電磁鐵7的動作。
[0021]本實施例的穩壓電路2包括第一穩壓電阻Rwl、第二穩壓電阻Rw2、第三穩壓電阻Rw3、第一三極體VT1、第五二極體VD5和第三電容C3 ;其中，第一穩壓電阻Rwl、第二穩壓電阻Rw2和第三穩壓電阻Rw3的一端均與全橋整流電路1連接，第一穩壓電阻Rwl和第二穩壓電阻Rw2的另一端分別與第一三極體VT1的漏極和源極連接，第三穩壓電阻Rw3的另一端與第一三極體VT1的柵極連接，第五二極體VD5和第三電容C3串聯後並聯於第一三極體VT1的源極和柵極之間，第一三極體VT1的源極與驅動電路6連接。
[0022]本實施例的電壓取樣電路3包括第一電阻R1、第二電阻R2和第一電容C1 ;而同相式滯回比較電路4則包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和第一比較器N1A ;其中，第一電阻R1的一端與全橋整流電路1連接、另一端分別連接第二電阻R2和第三電阻R3，第一電容C1並聯於第二電阻R2的兩端，第三電阻R3與第一比較器N1A的同相端連接並通過串聯第四電阻R4與第一比較器N1A的輸出端連接，第五電阻R5和第六電阻R6分別連接於第一比較器N1A的反相端。
[0023]本實施例的微分電路5包括第二電容C2、第七電阻R7、第八電阻R8和第二比較器N1B，第二比較器N1B的同相端依次通過第八電阻R8和第二電容C2與同相式滯回比較電路4的輸出端連接，第七電阻R7的一端連接於第二電容C2和第八電阻R8之間、另一端接地。
[0024]本實施例的驅動電路6包括第一放大電阻RT1、第二放大電阻RT2、第三放大電阻RT3、第四放大電阻RT4、第五放大電阻RT5、第七二極體VD7、第二三極體VT2、第三三極體VT3和第四三極體VT4 ;其中，第二三極體VT2的柵極通過第一放大電阻RT1連接微分電路5的輸出端、通過第二放大電阻RT2接地，第二三極體VT2的漏極依次通過第三放大電阻RT3、第四放大電阻RT4連接穩壓電路2的輸出端，第三三極體VT3的源極和柵極分別連接於第四放大電阻RT4的兩端，第三三極體VT3的漏極通過第五電阻RT5接地，第七二極體VD7連接於第四三極體VT4的源極和柵極之間，第四三極體VT4的柵極與第三三極體VT3的漏極連接、源極通過功率M0S管VT5連接電磁鐵。
[0025]當電源電壓採用交流電壓時，本實施例的控制裝置還包括過零同步電路8，過零同步電路8包括D觸發器N2A、第一觸發電阻RJ1、第二觸發電阻RJ2和第六二極體VD6，D觸發器N2A的Vcc端腳連接電壓取樣電路3的輸出端、Clk端腳分別連接第一觸發電阻RJ1和第二觸發電阻RJ2，第六二極體VD6並聯於第二觸發電阻RJ2的兩端。
[0026]另外，在全橋整流電路1的輸入端還連接有壓敏電阻Rvl。
[0027]本實施例的控制裝置的工作原理如下:電源電壓經壓敏電阻Rvl輸入後，由二極體VD1-VD4構成的全橋整流電路整流為脈動電壓Uh，脈動電壓Uh經過由第一穩壓電阻Rwl、第二穩壓電阻Rw2、第三穩壓電阻Rw3、第一三極體VT1、第五二極體VD5和第三電容C3所組成的穩壓電路處理後形成穩定電壓，穩定電壓再經過由第一電阻R1、第二電阻R2和第一電容C1所組成的電源電壓取樣電路進行取樣；同時，第一比較器N1A與第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5以及第六電阻R6組成同相式滯回比較器，以判斷電源電壓高低，確定翻轉狀態。當電源電壓高於70 %時，第一比較器N1A輸出高電平，當電源電壓低於30 %時，第一比較器N1A輸出低電平。第一比較器N1A輸出的高電平經過由第二電容C2和第七電阻R7構成的微分電路進行微分後，獲得一個尖脈衝信號，該信號通過第八電阻R8輸入到第二比較器N1B的同相端。第二比較器N1B的反相端連接開關SB，以此與尖脈衝信號進行比較，從而輸出方波信號，方波信號經過第一觸發電阻RJ1、第二觸發電阻RJ2、第六二極體VD6與D觸發器N2A組成電源過零同步電路進行處理後，同步電路輸出的方波信號經過第一放大電阻RT1、第二放大電阻RT2、第三放大電阻RT3、第四放大電阻RT4、第五放大電阻RT5和第七二極體VD7所組成的驅動放大電路放大後，推動功率M0S管VT5導通，電磁鐵DCT得電動作。方波信號結束後轉為低電平，第二三極體VT2、第三三極體VT3截止，第五三極體VT5的柵極電荷相第四三極體VT4自給偏壓，第四三極體VT4導通，電荷被釋放，第五三極體VT5關斷，電磁鐵DCT失電，分勵動作結束。
[0028]另外，當電源電壓為直流電壓時，可取消D觸發器N2A，直接將DC端子短接，從而使控制裝置同時能夠適用於直流電壓。
[0029]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種分勵脫扣器的改進型控制裝置，其特徵在於:它包括全橋整流電路、穩壓電路、電壓取樣電路、同相式滯回比較電路、微分電路、驅動電路、功率MOS管和電磁鐵； 所述全橋整流電路將電源電壓整流後分別通過穩壓電路相驅動電路輸出穩定電壓、通過電壓取樣電路將採樣電壓輸送至同相式滯回比較電路進行比較，所述同相式滯回比較電路通過微分電路向驅動電路輸出方波信號，所述驅動電路通過控制功率MOS管的導通來控制電磁鐵的動作。
2.如權利要求1所述的一種分勵脫扣器的改進型控制裝置，其特徵在於:所述穩壓電路包括第一穩壓電阻、第二穩壓電阻、第三穩壓電阻、第一三極體、第五二極體和第三電容； 所述第一穩壓電阻、第二穩壓電阻和第三穩壓電阻的一端均與全橋整流電路連接，所述第一穩壓電阻和第二穩壓電阻的另一端分別與第一三極體的漏極和源極連接，所述第三穩壓電阻的另一端與第一三極體的柵極連接，所述第五二極體和第三電容串聯後並聯於第一三極體的源極和柵極之間，所述第一三極體的源極與驅動電路連接。
3.如權利要求1所述的一種分勵脫扣器的改進型控制裝置，其特徵在於:所述電壓取樣電路包括第一電阻、第二電阻和第一電容；所述同相式滯回比較電路包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻和第一比較器； 所述第一電阻的一端與全橋整流電路連接、另一端分別連接第二電阻和第三電阻，所述第一電容並聯於第二電阻的兩端，所述第三電阻與第一比較器的同相端連接並通過串聯第四電阻與第一比較器的輸出端連接，所述第五電阻和第六電阻分別連接於第一比較器的反相端。
4.如權利要求1所述的一種分勵脫扣器的改進型控制裝置，其特徵在於:所述微分電路包括第二電容、第七電阻、第八電阻和第二比較器，所述第二比較器的同相端依次通過第八電阻和第二電容與同相式滯回比較電路的輸出端連接，所述第七電阻的一端連接於第二電容和第八電阻之間、另一端接地。
5.如權利要求1所述的一種分勵脫扣器的改進型控制裝置，其特徵在於:所述驅動電路包括第一放大電阻、第二放大電阻、第三放大電阻、第四放大電阻、第五放大電阻、第七二極體、第二三極體、第三三極體和第四三極體； 所述所述第二三極體的柵極通過第一放大電阻連接微分電路的輸出端、通過第二放大電阻接地，所述第二三極體的漏極依次通過第三放大電阻、第四放大電阻連接穩壓電路的輸出端，所述第三三極體的源極和柵極分別連接於第四放大電阻的兩端，所述第三三極體的漏極通過第五電阻接地，所述第七二極體連接於第四三極體的源極和柵極之間，所述第四三極體的柵極與第三三極體的漏極連接、源極通過功率MOS管連接電磁鐵。
6.如權利要求1-5中任一項所述的一種分勵脫扣器的改進型控制裝置，其特徵在於:它還包括過零同步電路，所述過零同步電路包括D觸發器、第一觸發電阻、第二觸發電阻和第六二極體，所述D觸發器的Ncc端腳連接電壓取樣電路的輸出端、Clk端腳分別連接第一觸發電阻和第二觸發電阻，所述第六二極體並聯於第二觸發電阻的兩端。
7.如權利要求6所述的一種分勵脫扣器的改進型控制裝置，其特徵在於:所述全橋整流電路的輸入端還連接有壓敏電阻。
【文檔編號】H01H71/00GK204067258SQ201420375838
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】賈立凱, 郎永波, 吳昊 申請人:國網吉林省電力有限公司延邊供電公司