一种特征电流发生电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种特征电流发生电路，涉及具有特征电流拓扑识别功能的智能电网终端技术领域，解决了现有产品的安全性低、体积大、灵活性差的技术问题，包括浪涌抑制电路、AC转DC电路、特征电流电路以及过流保护电路；所述特征电流电路包括相互连接的第一特征电流电路、第二特征电流电路；所述浪涌抑制电路与所述AC转DC电路、第二特征电流电路、过流保护电路均连接；所述AC转DC电路与所述第一特征电流电路、第二特征电流电路、过流保护电路均连接；所述过流保护电路与所述第一特征电流电路、第二特征电流电路均连接。本实用新型专利技术的特征电流发生电路安全性高，可有效避免电网故障、电路灵活性高，设备体积小，能较好嵌入设备终端。

【技术实现步骤摘要】
一种特征电流发生电路
本技术涉及具有特征电流拓扑识别功能的智能电网终端
，尤其涉及一种特征电流发生电路。
技术介绍
电能是一种经济、实用、清洁且容易控制和转换的能源形态，其应用程度是一个国家经济发展水平的主要标志之一。由于雷电、设备的接入或断开，以及电气设备使用不当或配电线路漏电而造成的电气火灾与人身触电伤亡事故时有发生，给人们的生命、财产安全带来极大威胁。通常采用特征电流来监测电网中的异常电流，并对检测的异常电流进行消除以保证电网安全，保障设备不被损坏。现有的特征电流发生方法大致分为两类：第一类是采用晶闸管作为开关，电阻作为负载，晶闸管与电阻串联在一起两端分别连接N线与相线，通过晶闸管的关断，在电阻(R)两端施加电压(V)产生电流(I),I＝V/R。这种方案成本较低，原理简单；第二类是与第一类原理相同，只是将晶闸管换成继电器，在不启动特征电流时能通过继电器实现物理断开，安全性较高。基于现有两类特征电流方案的原理，第一类，由于晶闸管正向阳极导通反向阳极关闭的特性，也就是说晶闸管的控制信号只能打开晶闸管，关闭的话必须是交流电压反转之后才能关闭，这样特征电流产生具有连续性不可控，并且电阻要求功率大，因此电阻体积大，不利于嵌入到设备终端；第二类，采用继电器作为特征电流产生的开关，由于继电器开闭的时间具有离散性，输出的特征电流脉冲脉宽存在不一致不便于识别，同时继电器由于启动关闭有一定的延时存在，导致输出的特征电流脉宽有最小时间限制，灵活性差，同样体积较大。以上两种方案特征电流的大小取决于特征电流启动时电压大小，假如电压出现波动或者启动点偏移接近电压波峰点，那么电流也将增大，这样可能会造成过流故障损坏设备。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有产品的安全性低、体积大、灵活性差的缺陷，提供一种特征电流发生电路。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种特征电流发生电路，包括浪涌抑制电路、AC转DC电路、特征电流电路以及过流保护电路，所述特征电流电路包括相互连接的第一特征电流电路、第二特征电流电路。优选地，所述浪涌抑制电路与所述AC转DC电路连接；所述AC转DC电路与所述第一特征电流电路、第二特征电流电路、过流保护电路均连接；所述过流保护电路与所述第一特征电流电路、第二特征电流电路均连接；所述浪涌抑制电路能够对电路中因雷电，或因设备接通或断开所产生的浪涌电压进行减缓与吸收；所述AC转DC电路能够将交流电转换成直流电，并将该直流电通过稳压、滤波输出成稳定的电源电压VCC；所述第一特征电流电路能够通过光耦驱动所述第二特征电流电路产生所述特征电流；所述过流保护电路能够保护所述特征电流，并对所述第二特征电流电路接入设备进行安全保护。优选地，所述浪涌抑制电路包括电感L1、二极管D2及压敏电阻VAR1；所述电感L1的一端依次连接交流电源及所述二极管D2的阴极，其另一端依次连接所述二极管D2的阳极及所述压敏电阻VAR1的一端；所述VAR1的另一端与接地线连接。优选地，所述AC转DC电路包括二极管D1、限流电阻ER1、限流电阻ER2、瞬态二极管TVS1、稳压二极管D3、电解电容EC1、电容C1及电容C2；所述二极管D1、限流电阻ER1、限流电阻ER2依次连接，且所述二极管D1阳极与所述压敏电阻VAR1的一端连接，所述限流电阻ER2的一端依次连接所述稳压二极管D3的阴极以及所述电解电容EC1、电容C1及电容C2的一极板；所述稳压二极管D3的阳极以及所述电解电容EC1、电容C1及电容C2的另一极板均与所述接地线连接；所述瞬态二极管TVS1的一引脚连接在所述限流电阻ER1与限流电阻ER2之间，其另一引脚连接所述接地线。优选地，所述稳压二极管D3为15V稳压管；所述交流电源经所述二极管D2半波整流形成直流电源VD1，该直流电源VD1经所述稳压二极管D3稳压、经所述电解电容EC1储能滤波、经所述电容C1及电容C2电容滤波后输出稳定的电源电压VCC为15V。优选地，所述第二特征电流电路包括热敏电阻PTC1、N_MOS管Q1、电容C3、电容C4、瞬态二极管TVS2、电阻R7、电阻R5及二极管D4；所述热敏电阻PTC1一端连接在所述二极管D1与所述限流电阻ER1之间，其另一端与所述N_MOS管Q1的漏极连接；所述瞬态二极管TVS2的一引脚与所述N_MOS管Q1的栅极、电阻R7的一端均连接；所述电阻R7的另一端、瞬态二极管TVS2的另一引脚、N_MOS管Q1的源极以及电容C3、电容C4的一极板均连接所述接地线；所述电容C3的另一极板与所述电源电压VCC连接；所述电容C4的另一极板连接在所述N_MOS管Q1的漏极、热敏电阻PTC1之间；所述二极管D4的阳极、阴极分别连接在所述电阻R5的两端，且所述二极管D4的阳极连接在所述电阻R7、电阻R5之间。优选地，所述热敏电阻PTC1为延时热敏电阻，在延时期间电阻值为RPTC，在延时期间发生的特征电流I的计算公式为：I＝VD1/RPTC，其中，所述VD1为经所述AC转DC电路转换的直流电源。优选地，所述N_MOS管Q1为IGBT开关。优选地，所述第一特征电流电路包括驱动光耦U1、三极管Q2、电阻R2、电阻R4、电阻R6、电阻R9及控制信号TX；所述驱动光耦U1的1引脚、3引脚分别与所述电阻R2、电阻R4的一端连接，5引脚与所述二极管D4的阴极、电阻R5的一端均连接，6引脚连接所述电源电压VCC；所述电阻R2、电阻R4的另一端分别连接12V电压、所述三极管Q2的集极；所述电阻R6、电阻R9的一端均连接所述控制信号TX，其另一端分别连接所述三极管Q2的基极、接地线；三极管Q2的射极连接所述接地线。优选地，所述过流保护电路包括N_MOS管Q3、电压检测器U2、瞬态二极管TVS3、电容C5、电阻R1、电阻R3、电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14；所述N_MOS管Q3的漏极与所述二极管D4的阳极连接，并连接在所述电阻R5、电阻R7之间，其源极连接所述接地线连接，其栅极与所述电阻R13一端连接；所述电阻R13的另一端与所述电阻R11的一端、电阻R14的一端以及所述电压检测器U2的1引脚均连接；所述电压检测器U2的2引脚连接在所述电阻R12、R10之间，其3引脚连接所述接地线；所述电阻R11、电阻R14的另一端分别连接所述电源电压VCC、接地线；所述电阻R1、电阻R3、电阻R8、电阻R10、R12依次连接；且，所述电阻R1、R12的一端分别连接所述热敏电阻PTC1、接地线；所述电容C5的一极板与所述瞬态二极管TVS3一引脚连接，且连接在所述电阻R10、电阻R12之间，所述电容C5的另一极板、瞬态二极管TVS3另一引脚与所述接地线均连接。优选地，所述电压检测器U2的1引脚的输入电压VDD的计算公式为：VDD＝VD1×R12/(R1+R3+R8+R10+R12)；所述电压检测器U2的1引脚的输入电压VDD与所述直流电源VD1的点位差通过所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特征电流发生电路，其特征在于，包括浪涌抑制电路(1)、AC转DC电路(2)、特征电流电路以及过流保护电路(5)；所述特征电流电路包括相互连接的第一特征电流电路(3)及第二特征电流电路(4)；/n所述浪涌抑制电路(1)与所述AC转DC电路(2)连接；所述AC转DC电路(2)与所述第一特征电流电路(3)、第二特征电流电路(4)、过流保护电路(5)均连接；所述过流保护电路(5)与所述第一特征电流电路(3)、第二特征电流电路(4)均连接；/n所述浪涌抑制电路(1)能够对电路中因雷电，或因设备接通或断开所产生的浪涌电压进行减缓与吸收；所述AC转DC电路(2)能够将交流电转换成直流电，并将该直流电通过稳压、滤波输出成稳定的电源电压VCC；所述第一特征电流电路(3)能够通过光耦驱动所述第二特征电流电路(4)产生所述特征电流；所述过流保护电路(5)能够保护所述特征电流，并对所述第二特征电流电路(4)接入设备进行安全保护。/n

【技术特征摘要】
1.一种特征电流发生电路，其特征在于，包括浪涌抑制电路(1)、AC转DC电路(2)、特征电流电路以及过流保护电路(5)；所述特征电流电路包括相互连接的第一特征电流电路(3)及第二特征电流电路(4)；
所述浪涌抑制电路(1)与所述AC转DC电路(2)连接；所述AC转DC电路(2)与所述第一特征电流电路(3)、第二特征电流电路(4)、过流保护电路(5)均连接；所述过流保护电路(5)与所述第一特征电流电路(3)、第二特征电流电路(4)均连接；
所述浪涌抑制电路(1)能够对电路中因雷电，或因设备接通或断开所产生的浪涌电压进行减缓与吸收；所述AC转DC电路(2)能够将交流电转换成直流电，并将该直流电通过稳压、滤波输出成稳定的电源电压VCC；所述第一特征电流电路(3)能够通过光耦驱动所述第二特征电流电路(4)产生所述特征电流；所述过流保护电路(5)能够保护所述特征电流，并对所述第二特征电流电路(4)接入设备进行安全保护。


2.根据权利要求1所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述浪涌抑制电路(1)包括电感L1、二极管D2及压敏电阻VAR1；
所述电感L1的一端依次连接交流电源及所述二极管D2的阴极，其另一端依次连接所述二极管D2的阳极及所述压敏电阻VAR1的一端；所述VAR1的另一端与接地线连接。


3.根据权利要求2所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述AC转DC电路(2)包括二极管D1、限流电阻ER1、限流电阻ER2、瞬态二极管TVS1、稳压二极管D3、电解电容EC1、电容C1及电容C2；
所述二极管D1、限流电阻ER1、限流电阻ER2依次连接，且所述二极管D1阳极与所述压敏电阻VAR1的一端连接，所述限流电阻ER2的一端依次连接所述稳压二极管D3的阴极以及所述电解电容EC1、电容C1及电容C2的一极板；所述稳压二极管D3的阳极以及所述电解电容EC1、电容C1及电容C2的另一极板均与所述接地线连接；所述瞬态二极管TVS1的一引脚连接在所述限流电阻ER1与限流电阻ER2之间，其另一引脚连接所述接地线。


4.根据权利要求3所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述稳压二极管D3为15V稳压管；
所述交流电源经所述二极管D2半波整流形成直流电源VD1，该直流电源VD1经所述稳压二极管D3稳压、经所述电解电容EC1储能滤波、经所述电容C1及电容C2电容滤波后输出的稳定电源电压VCC为15V。


5.根据权利要求4所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述第二特征电流电路(4)包括热敏电阻PTC1、N_MOS管Q1、电容C3、电容C4、瞬态二极管TVS2、电阻R7、电阻R5及二极管D4；
所述热敏电阻PTC1一端连接在所述二极管D1与所述限流电阻ER1之间，其另一端连接所述N_MOS管Q1的漏极；所述瞬态二极管TVS2的一引脚与所述N_MOS管Q1的栅极、电阻R7的一端均连接；所述电阻R7的另一端、瞬态二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春和，汪志威，卢昌树，崔涛，
申请(专利权)人：深圳友讯达科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44