一种具有高可靠性的电子脱扣器供电电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种具有高可靠性的电子脱扣器供电电路，其特征在于，包括塑壳断路器内置的铁芯电流互感器，铁芯电流互感器的输出连接全桥整流电路，第一级低压稳压分流电路、第二级高压稳压分流电路和线性稳压输出电路依次与全桥整流电路的输出相连，线性稳压输出电路的输出加载在负载上。本实用新型专利技术的电路结构简单，使用元器件数量少，稳态工作时的功耗低，并且具有良好的冗余设计。两个稳压分流电路和一个线性稳压电路协同工作，极大地提高了断路器供电电路的可靠性和安全性。该供电电路也可以应用在各种从电流互感器取电、对安全和可靠性有较高要求的场合。

Power supply circuit with high reliability for electronic tripping device

The utility model provides a high reliability electronic circuit breaker power supply circuit, which is characterized in that the iron core current transformer includes built-in MCCB, output current transformer core connected full bridge rectifier circuit, low voltage Zener shunt circuit, first level second level high voltage shunt circuit and linear voltage output circuit are connected with the output full bridge rectifier circuit, linear voltage output circuit output load on the load. The utility model has the advantages of simple circuit structure, small number of components, low power consumption in steady state operation and good redundancy design. Two voltage stabilizing shunt circuits and a linear voltage stabilizing circuit work together, which greatly improves the reliability and security of the circuit breaker power supply circuit. The power supply circuit can also be applied to a variety of occasions from current transformers to power and safety and reliability requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种具有高可靠性的电子脱扣器供电电路
本技术涉及一种用于塑壳断路器内部电子脱扣器的供电电路，该电路采用两级稳压分流结构，直接从断路器内置的铁芯电流互感器取电。
技术介绍
塑壳断路器是一种在电气系统应用非常广泛的支路保护开关，当被监测支路发生故障时，塑壳断路器内部电子脱扣器可能无法直接从电网取电；其次，就算支路电网一直处于正常工作状态，由于和断路器连接的电网电压和过电压等级比较高，为了保证电气安全，相应的电气间隙和爬电距离比较大；再者，因为额定工作电压比较高，对应电压等级的元器件尺寸就比较大，这会导致电子脱扣器的尺寸进一步变大。这对于塑壳断路器内部有限的空间而言，是无法接受的。采用塑壳断路器内置的铁芯电流互感器直接给电子脱扣器供电，解决了上述问题：首先，电流互感器二次侧输出与电网是电气隔离的，因此电气间隙和爬电距离变小；其次，当被监测支路电网出现故障时，电流互感器一样可以从故障过电流感应输出电流给电子脱扣器使用。从电流互感器取电也存在一定的风险：当被监测故障过电流非常大的时候，电流互感器二次侧感应出相应比例的输出电流，电子脱扣器供电电路必须能够把多余的感应电流分流掉，否则会损坏相应稳压电路，造成电流互感器二次侧开路，从而进一步损坏整个供电电路；其次，当断路器内置铁芯电流互感器出现磁饱和的话，二次侧会感应出较高的电压尖峰，必须有稳压分流电路进行相应的防护；特别是，电流互感器二次侧不能开路，否则会感应出非常高的危险电压，从而损坏与之相连接的电路，引起电子脱扣器误动作，给断路器后面负载造成不可预测的损失。
技术实现思路
本技术的目的是：给电子脱扣器提供足够能量，保证其在被监测支路电网正常工作以及发生故障过电流时，都能安全工作，并确保断路器的各种极限分断能力。为了达到上述目的，本技术的技术方案是提供了一种具有高可靠性的电子脱扣器供电电路，其特征在于，包括塑壳断路器内置的铁芯电流互感器，铁芯电流互感器的输出连接全桥整流电路，第一级低压稳压分流电路、第二级高压稳压分流电路和线性稳压输出电路依次与全桥整流电路的输出相连，线性稳压输出电路的输出加载在负载上。优选地，所述第一级低压稳压分流电路包括稳压二极管D1，稳压二极管D1的阴极接所述全桥整流电路的输出，稳压二极管D1的阳极依次串接电阻R1及电阻R2后接地，三极管Q1的基极串接电阻R1及电阻R2后接地，三极管Q1的集电极经由电阻R3连接所述全桥整流电路的输出，三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极经由电阻R2接地。优选地，所述第二级高压稳压分流电路包括稳压二极管D2，稳压二极管D2的阴极连接所述全桥整流电路的输出，稳压二极管D2的阳极连接稳压二极管D3的阴极，稳压二极管D3的阳极接地，三极管D3的源极经由电阻R4接地，同时，经由稳压二极管D3接地，三极管D3的源极接地，三极管D3的漏极接所述全桥整流电路的输出。优选地，所述线性稳压输出电路包括线性稳压芯片，线性稳压芯片的输入端连接有电容C1及电容C2，线性稳压芯片的输出连接有电容C3及电容C4，由所述全桥整流电路为电容C1及电容C2充电。本技术具有高可靠性的两级稳压分流电流，从塑壳断路器内置铁芯电流互感器直接取电，给电子脱扣器提供足够能量，保证其在被监测支路电网正常工作以及发生故障过电流时，都能安全工作，并确保断路器的各种极限分断能力。本技术的主要特点是，在铁芯电流互感器感应电流小的时候，两个稳压分流电路都不工作，只启动线性稳压电路，从而使电子脱扣器可以快速上电工作；当电流互感器感应较多电流时，第一级低压稳压分流电路工作，保证线性稳压电路的输入电压处于较低范围，维持供电电路处于低功耗状态；当发生故障过电流时，第二级高压稳压分流电路及时启动，协同第一级低压稳压电流一起稳压分流，持续到电子脱扣器动作，消除故障过电流为止。本技术的电路结构简单，使用元器件数量少，稳态工作时的功耗低，并且具有良好的冗余设计。两个稳压分流电路和一个线性稳压电路协同工作，极大地提高了断路器供电电路的可靠性和安全性。该供电电路也可以应用在各种从电流互感器取电、对安全和可靠性有较高要求的场合。附图说明图1为本技术提供的一种具有高可靠性的电子脱扣器供电电路的原理图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加明了易懂，以结合具体实例，对本技术进一步详细说明。考虑到塑壳断路器内部预留给电子脱扣器的空间有限，因此，本技术供电电路必须结构简单，元器件数量少，电路本身的功耗低。最关键的是，考虑到铁芯电流互感器的特性要求，该电路在满足电子脱扣器供电要求的同时，必须绝对安全可靠，就算发生单一元器件或者单一功能故障时，还能确保电流互感器二次侧不会开路，避免损坏整个供电电路，从而引起断路器误动作。结合图1，本技术提供的一种具有高可靠性的电子脱扣器供电电路，其特征在于，包括塑壳断路器内置的铁芯电流互感器1，铁芯电流互感器1的输出连接全桥整流电路2，第一级低压稳压分流电路3、第二级高压稳压分流电路4和线性稳压输出电路5依次与全桥整流电路2的输出相连，线性稳压输出电路5的输出加载在负载LOARD上。第一级低压稳压分流电路3包括稳压二极管D1，稳压二极管D1的阴极接全桥整流电路2的输出，稳压二极管D1的阳极依次串接电阻R1及电阻R2后接地，三极管Q1的基极串接电阻R1及电阻R2后接地，三极管Q1的集电极经由电阻R3连接全桥整流电路2的输出，三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极经由电阻R2接地。第二级高压稳压分流电路4包括稳压二极管D2，稳压二极管D2的阴极连接全桥整流电路2的输出，稳压二极管D2的阳极连接稳压二极管D3的阴极，稳压二极管D3的阳极接地，三极管D3的源极经由电阻R4接地，同时，经由稳压二极管D3接地，三极管D3的源极接地，三极管D3的漏极接全桥整流电路2的输出。线性稳压输出电路5包括线性稳压芯片U1，线性稳压芯片U1的输入端连接有电容C1及电容C2，线性稳压芯片U1的输出连接有电容C3及电容C4，由全桥整流电路2为电容C1及电容C2充电。本技术的具体工作原理是：断路器内置铁芯电流互感器1从被监测的支路电流感应出相应比例的二次侧电流，经过全桥整流电路2，对电容C1，C2充电，当电容两端电压上升到一定程度，线性稳压输出电路5开始工作，电子脱扣器进入工作状态；与此同时，电容两端电压持续上升，当其大于第一级低压稳压分流电路3中D1的稳压电压时，有电流流过R1、R2，当R2两端的电压大于Q2导通电压时，Q2导通，R1上面的电流增大，随后导通Q1，从而使多余的感应电流从R3，Q1，Q2分流掉，不继续对C1和C2充电，电容C1，C2两端的电压基本稳定在D1的稳压电压加上R1，R2两端的电压。由于第二级高压稳压分流电路4中的D2稳压电压大于第一级低压稳压分流电路3中D1的稳压电压，所以，当断路器内置铁芯电流互感器1工作在正常稳态状态时，电容C1，C2两端的电压不足以使D2击穿，D3和R4两端没有电流流过，开关管Q3处于关闭状态，第二级高压稳压分流电路5是不工作的。一旦断路器监测支路出现故障过电流，铁芯电流互感器1感应出比较大的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高可靠性的电子脱扣器供电电路，其特征在于，包括塑壳断路器内置的铁芯电流互感器(1)，铁芯电流互感器(1)的输出连接全桥整流电路(2)，第一级低压稳压分流电路(3)、第二级高压稳压分流电路(4)和线性稳压输出电路(5)依次与全桥整流电路(2)的输出相连，线性稳压输出电路(5)的输出加载在负载(LOARD)上。

【技术特征摘要】
1.一种具有高可靠性的电子脱扣器供电电路，其特征在于，包括塑壳断路器内置的铁芯电流互感器(1)，铁芯电流互感器(1)的输出连接全桥整流电路(2)，第一级低压稳压分流电路(3)、第二级高压稳压分流电路(4)和线性稳压输出电路(5)依次与全桥整流电路(2)的输出相连，线性稳压输出电路(5)的输出加载在负载(LOARD)上。2.如权利要求1所述的一种具有高可靠性的电子脱扣器供电电路，其特征在于，所述第一级低压稳压分流电路(3)包括稳压二极管D1，稳压二极管D1的阴极接所述全桥整流电路(2)的输出，稳压二极管D1的阳极依次串接电阻R1及电阻R2后接地，三极管Q1的基极串接电阻R1及电阻R2后接地，三极管Q1的集电极经由电阻R3连接所述全桥整流电路(2)的输出，三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三极管Q2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中，陈玲玲，王浩，石越雷，
申请(专利权)人：上海电器科学研究院，上海电器科学研究所集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31