低成本低待机功耗的费控断路器控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种低成本低待机功耗的费控断路器控制系统及控制方法。控制系统包括电路部分和非电路部分，电路部分包括功率供电模块、线性供电模块、电机驱动模块、控制器模块和费控信号接收模块，非电路部分包括限位开关/模式选择开关、动作电机以及外壳传动结构。本发明专利技术在成本和体积上有相当的优势，同时具有很强的EMC耐受能力，能在浪涌、快变脉冲和静电放电干扰下保证正常的控制逻辑，可以仅使用一个8引脚的51内核单片机作为控制器，配合少量电阻电容等无源器件，实现所有的费控功能。

【技术实现步骤摘要】
低成本低待机功耗的费控断路器控制系统及控制方法
本专利技术涉及家庭断路器及板级电路设计领域，特别适用于存在外部费控信号下控制空气开关的分合闸电路。
技术介绍
家用断路器，又名空气开关，是一种低压断路器。它是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。它除了能完成接触和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载等进行保护。智能电表所使用的断路器（即费控断路器）在保持原有断路器性能上，增加了欠费断电和缴费合闸的功能。目前的费控断路器产品大多使用变压器隔离的AC/DC变换器进行供电，并使用20引脚或以上的单片机进行控制，存在电路复杂、成本高和体积大的缺陷，降低了可靠性。同时复杂的电路不利于在有限空间内集成其他保护电路。
技术实现思路
为了优化费控断路器电路、减小其体积并降低成本，本专利技术提供了一种低成本低待机功耗的费控断路器控制系统及控制方法。一种低成本低待机功耗的费控断路器控制系统，包括电路部分和非电路部分，电路部分包括功率供电模块、线性供电模块、电机驱动模块、控制器模块和费控信号接收模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本低待机功耗的费控断路器控制系统，其特征在于，包括电路部分和非电路部分，电路部分包括功率供电模块、线性供电模块、电机驱动模块、控制器模块和费控信号接收模块，非电路部分包括限位开关/模式选择开关、动作电机以及外壳传动结构；其中，功率供电模块将220V交流市电转换为12V直流电，同时具有通断控制功能，在弱电信号的控制之下接通或断开电源连接，12V直流电用于驱动动作电机；线性供电模块将220V交流市电转换为5V直流电，5V直流电用于控制器的供电；电机驱动模块从控制器处接收控制信号实现对动作电机的控制；控制器接收限位开关/模式选择开关和费控信号接收模块的信号，控制功率供电模块和电机驱动模块；费...

【技术特征摘要】
1.一种低成本低待机功耗的费控断路器控制系统，其特征在于，包括电路部分和非电路部分，电路部分包括功率供电模块、线性供电模块、电机驱动模块、控制器模块和费控信号接收模块，非电路部分包括限位开关/模式选择开关、动作电机以及外壳传动结构；其中，功率供电模块将220V交流市电转换为12V直流电，同时具有通断控制功能，在弱电信号的控制之下接通或断开电源连接，12V直流电用于驱动动作电机；线性供电模块将220V交流市电转换为5V直流电，5V直流电用于控制器的供电；电机驱动模块从控制器处接收控制信号实现对动作电机的控制；控制器接收限位开关/模式选择开关和费控信号接收模块的信号，控制功率供电模块和电机驱动模块；费控信号接收电路接收费控信号，转换为控制器能接收并辨识的低压逻辑电平。2.根据权利要求１所述的控制系统，其特征在于，所述的电路部分和限位开关/模式选择开关集成在PCB上。3.根据权利要求１所述的控制系统，其特征在于，所述的功率供电模块包括：半波整流器，用于将输入模块的市电转换为单极性的脉动电压；光控可控硅，作为一个悬浮开关器件控制该模块的供电通断，仅在动态下控制降压Buck工作，减小静态电流，同时该部分实现输入强电和控制弱电间的隔离；输入滤波器，用于将整流后的脉动电压进行平滑，减小输入脉动电压的纹波，使Buck控制器在动态下可靠工作；Buck控制器，该部分将根据输出电压的高低，通过脉冲宽度调制驱使一个开关器件的导通和关断，从而与后级一同形成一个Buck，输出滤波器，用于将Buck控制器输出的方波电压进行平滑，以得到小纹波的直流输出。4.根据权利要求１所述的控制系统，其特征在于，所述的线性供电模块包括：半波整流器，用于将输入模块的市电转换为单极性的脉动电压；基准源，用于产生一个6.8V的直流电压作为降压器输出的基准；输入滤波器，用于将整流后的脉动电压进行平滑；功耗分担电阻，用于分担降压晶体管的功耗压力；降压晶体管，用于将平滑后的高电压降压至基准源所给定的电压值；输出滤波器，用于进一步减小输出电...

【专利技术属性】
技术研发人员：揭路，王思慧，韩雁，张世峰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33