一种灭弧式短路保护电路制造技术

本实用新型专利技术适用于保护电路领域，提供了一种灭弧式短路保护电路，所述灭弧式短路保护电路包括MCU处理器，连接所述MCU处理器的交流电压检测模块，连接所述MCU处理器的继电器控制模块，连接所述MCU处理器的功率开关控制模块，接所述功率开关控制模块的RC灭弧吸收模块，连接所述MCU处理器的霍尔电流传感器模块，及连接所述霍尔电流传感器模块的隔离变压器。解决现有技术中的空开内部做了灭弧装置，但是短路处依然会产生很大的火花，引起火灾隐患，跳闸后需要人为去重新测试和合闸，不具备自动合闸的功能，而单纯的灭弧短路保护装置，缺少了隔离保护功能，所以安全性较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种灭弧式短路保护电路
本技术属于保护电路领域，尤其涉及一种灭弧式短路保护电路。
技术介绍
传统的空开(断路器)，在负载端短路时，由于机械动作存在20ms-100ms过流时间，即使断路器内部做了灭弧装置，但是短路处依然会产生很大的火花，引起火灾隐患。空气开关断路器跳闸后需要人为去重新测试和合闸，不具备自动合闸的功能。单纯的灭弧短路保护装置，具备了短路保护，过流保护，火花可以做的很小，在一定程度上降低了火灾和电气隐患，但是缺少了隔离保护功能，所以安全性还可以再提升。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种灭弧式短路保护电路，旨在解决现有技术中的空开内部做了灭弧装置，但是短路处依然会产生很大的火花，引起火灾隐患，跳闸后需要人为去重新测试和合闸，不具备自动合闸的功能，而单纯的灭弧短路保护装置，缺少了隔离保护功能，所以安全性较低的技术问题。本技术是这样实现的，一种灭弧式短路保护电路，所述灭弧式短路保护电路包括MCU处理器，输出端连接所述MCU处理器、输入端连接L-IN相线用于检测输入交流电压的交流电压检测模块，控制端连接所述MCU处理器、第一输入端连接L-IN相线、第二输入端连接N-IN相线用于控制相线通断的继电器控制模块，控制端连接所述MCU处理器、输入端连接所述继电器控制模块的第一输出端的功率开关控制模块，一端连接所述功率开关控制模块的输出端、另一端连接所述继电器控制模块的第二输出端用于RC灭弧吸收的RC灭弧吸收模块，信号端连接所述MCU处理器、输入端连接所述功率开关控制模块的输出端用于实时监测电流值的霍尔电流传感器模块，及第一输入端连接所述霍尔电流传感器模块的输出端、第二输入端连接所述继电器控制模块的第二输出端用于1：1隔离的隔离变压器。本技术的进一步技术方案是：所述交流电压检测模块包括二极管D1、电阻R2、电阻R3、电阻R4及电容C2，所述二极管D1的阳极连接L-IN相线，所述二极管D1的阴极连接所述电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端分别连接所述电阻R3的一端及所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端分别连接所述电容C2的一端及所述MCU处理器的10针脚，所述电阻R3的另一端及所述电容C2的另一端均连接AGND。本技术的进一步技术方案是：所述继电器控制模块包括第一磁保持继电器JK1、第二磁保持继电器JK2、控制芯片U1、控制芯片U2、电阻R5及电阻R6，所述第一磁保持继电器JK1的开关输入端连接L-IN相线，所述第一磁保持继电器JK1的继电端一端连接所述控制芯片U1的1针脚，所述第一磁保持继电器JK1的继电端另一端连接所述控制芯片U1的5针脚，所述第二磁保持继电器JK2的开关输入端连接N-IN相线，所述第二磁保持继电器JK2的继电端一端连接所述控制芯片U2的1针脚，所述第二磁保持继电器JK2的继电端另一端连接所述控制芯片U2的5针脚，所述电阻R5的一端分别连接所述控制芯片U1的7针脚及所述控制芯片U2的7针脚，所述电阻R5的另一端连接所述MCU处理器的13针脚，所述电阻R6的一端分别连接所述控制芯片U1的3针脚及所述控制芯片U2的3针脚，所述电阻R6的另一端连接所述MCU处理器的12针脚，所述控制芯片U1的4针脚及所述控制芯片U2的4针脚均连接GND。本技术的进一步技术方案是：所述功率开关控制模块包括场效应管Q1、场效应管Q2、电压转换芯片M1、控制芯片U4、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11及二极管D2，所述场效应管Q1的漏极连接所述第一磁保持继电器JK1的开关输出端，所述场效应管Q1的栅极分别连接所述场效应管Q2的栅极及所述电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端分别连接所述二极管D2的阴极、所述控制芯片U4的8针脚、所述电阻R8的一端及所述电阻R9的一端，所述电阻R8的另一端连接所述控制芯片U4的7针脚，所述电阻R7的一端连接所述控制芯片U4的3针脚，所述电压转换芯片M1的6针脚连接所述控制芯片U4的6针脚，所述电阻R11的一端连接所述控制芯片U4的14针脚，所述控制芯片U4的17、16、13针脚分别连接所述MCU处理器的16、15、14针脚，所述场效应管Q1的源极、所述场效应管Q2的源极、所述电阻R7的另一端、所述电阻R9的另一端、所述二极管D2的阳极、所述电压转换芯片M1的4针脚及所述控制芯片U4的4、1、2、9、10针脚均连接VEE2，所述电压转换芯片M1的2针脚、所述电阻R11的另一端及所述控制芯片U4的11、12、19、20针脚均连接GND。本技术的进一步技术方案是：所述RC灭弧吸收模块包括电阻R1及电容C1，所述电阻R1的一端连接所述场效应管Q2的漏极，所述电阻R1的另一端连接所述电容C1的一端，所述电容C1的另一端连接所述第二磁保持继电器JK2的开关输出端。本技术的进一步技术方案是：所述霍尔电流传感器模块包括电流传感器M2、电阻R12、电阻R13、电阻R14、运算放大器U5A、运算放大器U5B、二极管D3及二极管D4，所述电流传感器M2的4针脚连接所述场效应管Q2的漏极，所述电流传感器M2的1针脚分别连接AVCC及电阻R12的一端，所述电阻R12的另一端分别连接所述运算放大器U5A的同向输出端及所述电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端分别连接所述电阻R14的一端及所述运算放大器U5B的反向输入端，所述电流传感器M2的3针脚分别连接所述运算放大器U5A的反向输入端及所述运算放大器U5B的同向输出端，所述运算放大器U5A的输出端连接所述二极管D3的阴极，所述运算放大器U5B的输出端连接所述二极管D4的阴极，所述二极管D3的阳极及所述二极管D4的阳极均连接所述MCU处理器的11针脚，所述电流传感器M2的2针脚及所述电阻R14的另一端均连接GND。本技术的进一步技术方案是：所述MCU处理器的型号为STM32F103C8T6。本技术的进一步技术方案是：所述控制芯片U4的型号为1ED020I12FA2。本技术的进一步技术方案是：所述电压转换芯片M1的型号为B1215S2W。本技术的进一步技术方案是：所述隔离变压器的规格为EI220-220VAC。本技术的有益效果是：此种灭弧式短路保护电路具备隔离供电的同时，具备灭弧式短路保护电路，自动重合闸功能;采用场效应管组对输入的交流电快速开关，开关速度微秒级，过电流值可以根据实际需要进行增加和减少场效应管组，增加RC灭弧回路，对短路发生时进行灭弧和吸收能量；自动重合闸开关，火线和零线分别用一个磁保持继电器控制，掉电自动断开，来电自动合闸，过载自动断开，断开时两个磁保持继电器断开，AC回路彻底断开；隔离1:1大功率功率隔离变压器，1比1进行电压变化，隔离安全用电的同时，保证电压和电流的供应，在功率允许范围内，家用电器正常工作，过载自动保护。附图说明图1是本技术实施例提供的一种灭弧式短路保护电路的结构图；图2是本技术实施例提供的一种灭弧式短路保护电路的交流电压检测模块的电气原理图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种灭弧式短路保护电路，其特征在于：所述灭弧式短路保护电路包括MCU处理器，输出端连接所述MCU处理器、输入端连接L-IN相线用于检测输入交流电压的交流电压检测模块，控制端连接所述MCU处理器、第一输入端连接L-IN相线、第二输入端连接N-IN相线用于控制相线通断的继电器控制模块，控制端连接所述MCU处理器、输入端连接所述继电器控制模块的第一输出端的功率开关控制模块，一端连接所述功率开关控制模块的输出端、另一端连接所述继电器控制模块的第二输出端用于RC灭弧吸收的RC灭弧吸收模块，信号端连接所述MCU处理器、输入端连接所述功率开关控制模块的输出端用于实时监测电流值的霍尔电流传感器模块，及第一输入端连接所述霍尔电流传感器模块的输出端、第二输入端连接所述继电器控制模块的第二输出端用于1：1隔离的隔离变压器。/n

【技术特征摘要】
1.一种灭弧式短路保护电路，其特征在于：所述灭弧式短路保护电路包括MCU处理器，输出端连接所述MCU处理器、输入端连接L-IN相线用于检测输入交流电压的交流电压检测模块，控制端连接所述MCU处理器、第一输入端连接L-IN相线、第二输入端连接N-IN相线用于控制相线通断的继电器控制模块，控制端连接所述MCU处理器、输入端连接所述继电器控制模块的第一输出端的功率开关控制模块，一端连接所述功率开关控制模块的输出端、另一端连接所述继电器控制模块的第二输出端用于RC灭弧吸收的RC灭弧吸收模块，信号端连接所述MCU处理器、输入端连接所述功率开关控制模块的输出端用于实时监测电流值的霍尔电流传感器模块，及第一输入端连接所述霍尔电流传感器模块的输出端、第二输入端连接所述继电器控制模块的第二输出端用于1：1隔离的隔离变压器。


2.根据权利要求1所述的灭弧式短路保护电路，其特征在于，所述交流电压检测模块包括二极管D1、电阻R2、电阻R3、电阻R4及电容C2，所述二极管D1的阳极连接L-IN相线，所述二极管D1的阴极连接所述电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端分别连接所述电阻R3的一端及所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端分别连接所述电容C2的一端及所述MCU处理器的10针脚，所述电阻R3的另一端及所述电容C2的另一端均连接AGND。


3.根据权利要求2所述的灭弧式短路保护电路，其特征在于，所述继电器控制模块包括第一磁保持继电器JK1、第二磁保持继电器JK2、控制芯片U1、控制芯片U2、电阻R5及电阻R6，所述第一磁保持继电器JK1的开关输入端连接L-IN相线，所述第一磁保持继电器JK1的继电端一端连接所述控制芯片U1的1针脚，所述第一磁保持继电器JK1的继电端另一端连接所述控制芯片U1的5针脚，所述第二磁保持继电器JK2的开关输入端连接N-IN相线，所述第二磁保持继电器JK2的继电端一端连接所述控制芯片U2的1针脚，所述第二磁保持继电器JK2的继电端另一端连接所述控制芯片U2的5针脚，所述电阻R5的一端分别连接所述控制芯片U1的7针脚及所述控制芯片U2的7针脚，所述电阻R5的另一端连接所述MCU处理器的13针脚，所述电阻R6的一端分别连接所述控制芯片U1的3针脚及所述控制芯片U2的3针脚，所述电阻R6的另一端连接所述MCU处理器的12针脚，所述控制芯片U1的4针脚及所述控制芯片U2的4针脚均连接GND。


4.根据权利要求3所述的灭弧式短路保护电路，其特征在于，所述功率开关控制模块包括场效应管Q1、场效应管Q2、电压转换芯片M1、控制芯片U4、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11及二极管D2，所述场效应管Q1的漏极连接所述第一磁保持继电器JK1的开关输出端，所述场效应管Q1的栅极分别连接所述场效应管Q2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝辉，
申请(专利权)人：深圳市华城高科技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44