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一种新型电磁型欠压脱扣器电路制造技术

技术编号:14736759 阅读:104 留言:0更新日期:2017-03-01 10:01
本发明专利技术设计了一种应用于电网及各种用电设备和线路的电源回路中的新型电磁型欠压脱扣器电路。该电路结构简单、主电路结构决定了电磁铁可靠吸合,且有效减轻了静、动铁芯之间的撞击。测控电路整体自身功耗毫瓦级水平,功能全面,并兼顾成本低廉,抗扰能力极强。整体电路提高了欠压脱扣器的可靠性、降低了损耗。克服了现有欠压脱扣器效率低、性能不够稳定的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型电磁型欠压脱扣器电路,适用于电网及各种用电设备和线路的电源回路中。
技术介绍
由于电网负荷增加等原因,导致电网电压下降,将对同级线路上的电动机、各类用电设备及线路本身造成较大危害。内嵌欠压脱扣器的断路器,按照国标规定,当线路电压下降到一定程度时,切断电源加以保护,既保护了本级线路下的用电设备,又保护了同级重要设备的正常运行。欠压脱扣器由脱扣电磁铁和测控电路组成,当线路电压较高时,测控电路使得电磁铁得电,电磁力迫使动铁芯缩进(吸合),为断路器主触头系合闸提供条件。电压下降到一定值时,测控电路使电磁铁断电,动铁芯受复位弹簧反作用力弹出,顶开主触头系锁扣机构(脱扣),主触头系依靠自身储能弹簧力,当电网线路断电或欠压脱扣器测控电路自身故障时,以电磁铁为主体的电磁型欠压脱扣器具有复位自脱扣能力,故在目前断路器中仍得到了广泛应用。但电磁型欠压脱扣器的测控电路始终输出功率,电子元件易于击穿或老化,电磁铁线圈始终处于通电状态,线圈发热和复位弹簧早期疲软失效等,是电磁型欠压脱扣器的主要缺点。自身故障将导致断路器不能合闸,或触发断路器误分闸。因此,作为低压断路器中核心“元件”的欠压脱扣器,直接关系到电网的安全运行,可靠性十分重要。
技术实现思路
为了克服现有电磁型欠压脱扣器开环不稳定可靠性低、电子元件易于击穿或老化缺点、功耗较大、发热严重等缺点,提高欠压脱扣器的可靠性、降低损耗,本专利技术设计了一种应用于电网及各种用电设备和线路的电源回路中的新型电磁型欠压脱扣器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是。在新型电磁型欠压脱扣器中设计了重要的三个部分:主电路、单片机电路和电源电路。其中主电路部分采用了基于电容降压的电路拓扑,可以降低脱扣器断电峰值电压,有效泄放脉冲电压。单片机“全局”使能为STOP模式,采用定时时钟激活方式工作,消耗电流呈脉动形式,平均工作电流为0.52mA@5V。这为电源电路可靠性提供了保证。电源电路线路利用二极管整流后的半波电压使得输入电压断电或电压跌落至25%后的一段时间内,脱扣器能够重新恢复正常电压,以防单片机“死机”。本专利技术的有益效果是:本新型电磁型欠压脱扣器设计通过优化电路结构为主要手段,设计了电源电路等关键环节。主电路结构决定了主电容C2放电特性能确保电磁铁可靠吸合,且有效减轻了静、动铁芯之间的撞击。测控电路整体自身功耗毫瓦级水平,功能全面,动作点准确度达依2V,并兼顾成本低廉,抗扰能力极强。欠压脱扣器可靠性表现为上电可靠吸合,工作期间安全运行,抗扰能力强,电网电压欠压时的瞬时脱扣或准确延时脱扣4个环节。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是新型电磁型欠压脱扣器的主电路。图2是新型电磁型欠压脱扣器的单片机电路。图3是新型电磁型欠压脱扣器的电源电路。图1中,B1为整流桥,O1为光耦隔离元件,VB为+5V电源。图2中,PIC12F675为单片机,SW为开关,VCC为+5V电源。具体实施方式图1中,输入电压Uin、C1、B1、C2、电磁铁与开关电路组成主回路。电网输入电压(220V/380V)由EMC电路抗干扰抑制,形成“二次电源”(L1、N1),经电容C1后由全桥B1整流C2滤波为直流电压VH。VH一方面经电阻R3、R4组成的采样网络,构成充电采样信号SB,另一方面连接到电磁铁电阻R1与全桥B2串联在L1、N1之间,B2的输出端连接光电耦合器O1,其中R1限制O1中电流的大小。O1的输出端经电阻R2取样,将电网线路输入电压脉动信号SA采样送单片机。图2中,以单片机PIC12F675为主控元件的单片机电路中令GP4、GP5为I/O模式,分别控制电源电路及开关电路。令GP0、GP1及GP2为ADC模式,分别采样SA、SB及延时时间设置信号T0。3位拨码开关SW,全部断开时,为瞬间脱扣,其余7种逻辑组合分别表示7种延时脱扣时间值。单片机电路采样SA、SB信号,在SA信号表征大于额定电压的82%,且SB信号表征C2已充满电荷时,输出控制信号SK经开关电路放大后控制电磁铁得电吸合。当输入电压低于额定电压的50%(如为瞬时脱扣)时,单片机关闭控制信号,电磁铁断电,实现欠电压脱扣。芯片的VDD引脚接地,VSS引脚接VCC,R6、R7、R8为上拉电阻,连接开关SW。图3中,测控电路所用电源由连接于L1的D0半波整流后获得,可显著降低电源电路功耗。由D0整流后的半波电压经过简易线性稳压为12V,Z1保护后向C4充电,一方面向超低功耗稳压W1供电,另一方面向开关电路供电。W1输出电压VCC为单片机提供工作电压。同时,12V电压向C3充电,R5限制充电电流。C4、Z1的另一端分别接地。C3另一端接二极管D3和电阻R5,D3另一端接地,R5另一端接三极管集电极,三极管基极接电阻R6,R6另一端接VCC。本文档来自技高网...
一种新型电磁型欠压脱扣器电路

【技术保护点】
一种新型电磁型欠压脱扣器电路,包括重要的三个部分:主电路、单片机电路和电源电路;其特征是所述主电路部分采用了基于电容降压的电路拓扑,可以降低脱扣器断电峰值电压,有效泄放脉冲电压;所述单片机电路的“全局”使能为 STOP 模式,采用定时时钟激活方式工作,消耗电流呈脉动形式,平均工作电流为0.52mA,为电源电路可靠性提供了保证;所述电源电路线路利用二极管整流后的半波电压使得输入电压断电或电压跌落至25%后的一段时间内,脱扣器能够重新恢复正常电压, 以防单片机“死机”。

【技术特征摘要】
1.一种新型电磁型欠压脱扣器电路,包括重要的三个部分:主电路、单片机电路和电源电路;其特征是所述主电路部分采用了基于电容降压的电路拓扑,可以降低脱扣器断电峰值电压,有效泄放脉冲电压;所述单片机电路的“全局”使能为STOP模式,采用定时时钟激活方式工作,消耗电流呈脉动形式,平均工作电流为0.52mA,为电源电路可靠性提供了保证;所述电源电路线路利用二极管整流后的半波电压使得输入电压断电或电压跌落至25%后的一段时间内,脱扣器能够重新恢复正常电压,以防单片机“死机”。2.根据权利要求1所述的一种新型电磁型欠压脱扣器电路,其特征是所述主电路由输入电压Uin、C1、B1、C2、电磁铁与开关电路组成主回路,电网输入电压(220V/380V)由EMC电路抗干扰抑制,形成“二次电源”(L1、N1),经电容C1后由全桥B1整流C2滤波为直流电压VH,VH一方面经电阻R3、R4组成的采样网络,构成充电采样信号SB,另一方面连接到电磁铁电阻R1与全桥B2串联在L1、N1之间,B2...

【专利技术属性】
技术研发人员:褚秀清
申请(专利权)人:褚秀清
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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