用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路，包括微控制器、IGBT驱动电路和永磁线圈，所述IGBT驱动电路接收所述微控制器的控制信号以驱动所述永磁线圈，其特征在于：还包括脉冲宽度控制模块，所述脉冲宽度控制模块的输入端连接所述微控制器，其输出端连接所述IGBT电路，所述脉冲宽度控制模块用于线圈合闸或线圈分闸时限制所述IGBT驱动电路的脉冲宽度。本实用新型专利技术的用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路，设计的脉冲宽度控制模块在微控制器出现故障时可靠保护后级的IGBT驱动电路和电磁线圈。

【技术实现步骤摘要】
用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路
本技术涉及用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路控制领域，具体涉及一种用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路。
技术介绍
永磁断路器的操作机构(也就是断路器动作的动力源)是永磁机构，电磁线圈是永磁机构的合闸功输出端，电磁线圈通电产生磁场，通过磁铁的磁力来带动灭弧室触头运动，也就是电磁线圈通电产生磁场实现操作机构动作。对于电磁线圈的驱动是有要求的，一般合闸线圈驱动电流脉冲时间持续60～80ms，分闸线圈驱动电流脉冲时间持续30～50ms，不能够持续给电磁线圈加电，长时间的持续加电会导致电磁线圈烧毁。目前行业内的产品对于驱动脉冲的时间控制主要由微控制器(MCU)控制，这种控制方法存在技术缺陷：在微控制器受到电磁干扰程序跑飞或者重启时有机会导致送出的驱动信号不是一个脉冲，而是持续的电平，从而导致电磁线圈长时间通电而烧毁，甚至会进一步损坏IGBT驱动电路。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路，在微控制器出现故障时可靠保护后级的IGBT驱动电路和电磁线圈。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路，包括微控制器、IGBT驱动电路和永磁线圈，所述IGBT驱动电路接收所述微控制器的控制信号以驱动所述永磁线圈，还包括脉冲宽度控制模块，所述脉冲宽度控制模块的输入端连接所述微控制器，其输出端连接所述IGBT电路，所述脉冲宽度控制模块用于线圈合闸或线圈分闸时限制所述IGBT驱动电路的脉冲宽度。本技术一个较佳实施例中，进一步包括所述脉冲宽度控制模块包括RC计时器，通过所述RC计时器计数所述脉冲宽度。本技术一个较佳实施例中，进一步包括所述脉冲宽度控制模块还包括光耦合器、开关管、第一与非门和第二与非门；所述光耦合器的输入端连接所述微控制器，其输出端连接所述开关管的基极，所述开关管的集电极连接电源端，其发射极连接所述第一与非门的第一输入端，所述第一与非门的第二输入端接地，所述第一与非门的输出端连接第二与非门的第一输入端，所述第二与非门的第二输入端连接所述RC计时器，所述第二与非门的输出端连接所述IGBT驱动电路。本技术一个较佳实施例中，进一步包括所述RC计时器包括电阻R和电容C，所述电阻R和电容C串联，且两者的串联节点A连接第二与非门的第二输入端；所述电容C的另一端接地，所述电阻R的另一端同时连接第一与非门的第一输入端和开关管的发射极；本技术一个较佳实施例中，进一步包括所述脉冲宽度控制模块还包括二极管，所述二极管与电阻R并联，且其正极连接所述第二与非门的第二输入端，其负极同时连接第一与非门的第一输入端和开关管的发射极。本技术一个较佳实施例中，进一步包括所述光耦合器包括光信号端和电信号端，所述光信号端发光管的正极连接直流电源，其负极连接所述微控制器，所述电信号端的输入端连接电源端，其输出端连接所述开关管的基极。本技术一个较佳实施例中，进一步包括所述第一或非门的第一输入端和第二输入端之间还连接电阻R1。本技术一个较佳实施例中，进一步包括包括一组所述脉冲宽度控制模块，所述微控制器切换输出合闸信号和分闸信号，所述脉冲宽度控制模块接收所述合闸信号限制所述IGBT驱动电路的脉冲宽度，或者所述脉冲宽度控制模块接收所述分闸信号限制所述IGBT驱动电路的脉冲宽度。本技术一个较佳实施例中，进一步包括还包括切换单元，所述切换单元用于控制当前状态下只有所述合闸信号和分闸信号中的一种输出给所述脉冲宽度控制模块。本技术一个较佳实施例中，进一步包括包括两组所述脉冲宽度控制模块，其中一组所述脉冲宽度控制模块用于线圈合闸时限制所述IGBT驱动电路的脉冲宽度，一组所述脉冲宽度控制模块用于线圈分闸时限制所述IGBT驱动电路的脉冲宽度。本技术的有益效果：本技术的用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路，设计的脉冲宽度控制模块在微控制器出现故障时可靠保护后级的IGBT驱动电路和电磁线圈。附图说明图1为现有技术中用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路的结构框图；图2为本技术优选实施例中用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路的结构框图；图3为本技术优选实施例中脉冲宽度控制模块的原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。实施例本技术实施例公开一种用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路，参照图2所示，其包括微控制器MCU、IGBT驱动电路10、脉冲宽度控制模块20和永磁线圈30，所述脉冲宽度控制模块20的输入端连接所述微控制器MCU，其输出端连接所述IGBT电路10，所述IGBT驱动电路10接收所述微控制器MCU的控制信号以驱动所述永磁线圈30，所述脉冲宽度控制模块20用于线圈合闸或线圈分闸时限制所述IGBT驱动电路10的脉冲宽度，通过限制IGBT驱动电路10的脉冲宽度，实现在微控制器MCU出现故障时可靠保护后级的IGBT驱动电路10和电磁线圈30。针对线圈合闸和线圈分闸两种状态的控制，本技术第一种实施技术方案中，包括两组所述脉冲宽度控制模块20，其中一组所述脉冲宽度控制模块20用于线圈合闸时限制所述IGBT驱动电路10的脉冲宽度，一组所述脉冲宽度控制模块20用于线圈分闸时限制所述IGBT驱动电路10的脉冲宽度。可以理解，作为本技术的第二种实施技术方案，包括一组所述脉冲宽度控制模块20，所述微控制器MCU切换输出合闸信号和分闸信号，所述脉冲宽度控制模块20接收所述合闸信号限制所述IGBT驱动电路10的脉冲宽度，或者所述脉冲宽度控制模块20接收所述分闸信号限制所述IGBT驱动电路10的脉冲宽度。一方面，所述微控制器MCU内部控制切换输出合闸信号和分闸信号，微控制器MCU输出的合闸信号或者分闸信号接入所述脉冲宽度控制模块20；也可以由外部的切换单元切换合闸信号或者分闸信号接入脉冲宽度控制模块，所述切换单元用于控制当前状态下只有所述合闸信号和分闸信号中的一种输出给所述脉冲宽度控制模块20。下面以包括两组所述脉冲宽度控制模块20详述脉冲宽度控制模块20的结构和工作原理：参照图3所示，所述脉冲宽度控制模块20包括RC计时器、光耦合器U1A、U1B、开关管Q1、Q2、第一与非门U2A、U2B和第二与非门U3A、U3B，通过所述RC计时器计数所述脉冲宽度。其中，所述RC计时器包括电阻R和电容C，所述电阻R和电容C串联，且两者的串联节点A连接第二与非门U3A的第二输入端；所述电容C的另一端接地，所述电阻R的另一端同时连接第一与非门U2A的第一输入端和开关管的发射极Q1。所述光耦合器U1A包括光信号端和电信号端，所述光信号端发光管的正极连接直流电源，其负极连接所述微控制器MCU，所述电信号端的输入端连接电源端，其输出端连接所述开关管Q1的基极。...

【技术保护点】
1.一种用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路，包括微控制器、IGBT驱动电路和永磁线圈，所述IGBT驱动电路接收所述微控制器的控制信号以驱动所述永磁线圈，其特征在于：还包括脉冲宽度控制模块，所述脉冲宽度控制模块的输入端连接所述微控制器，其输出端连接所述IGBT电路，所述脉冲宽度控制模块用于线圈合闸或线圈分闸时限制所述IGBT驱动电路的脉冲宽度。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路，包括微控制器、IGBT驱动电路和永磁线圈，所述IGBT驱动电路接收所述微控制器的控制信号以驱动所述永磁线圈，其特征在于：还包括脉冲宽度控制模块，所述脉冲宽度控制模块的输入端连接所述微控制器，其输出端连接所述IGBT电路，所述脉冲宽度控制模块用于线圈合闸或线圈分闸时限制所述IGBT驱动电路的脉冲宽度。


2.如权利要求1所述的用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路，其特征在于：所述脉冲宽度控制模块包括RC计时器，通过所述RC计时器计数所述脉冲宽度。


3.如权利要求2所述的用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路，其特征在于：所述脉冲宽度控制模块还包括光耦合器、开关管、第一与非门和第二与非门；
所述光耦合器的输入端连接所述微控制器，其输出端连接所述开关管的基极，所述开关管的集电极连接电源端，其发射极连接所述第一与非门的第一输入端，所述第一与非门的第二输入端接地，所述第一与非门的输出端连接第二与非门的第一输入端，所述第二与非门的第二输入端连接所述RC计时器，所述第二与非门的输出端连接所述IGBT驱动电路。


4.如权利要求2或3所述的用于永磁断路器的脉冲宽度限制电路，其特征在于：所述RC计时器包括电阻R和电容C，所述电阻R和电容C串联，且两者的串联节点A连接第二与非门的第二输入端；所述电容C的另一端接地，所述电阻R的另一端同时连接第一与非门的第一输入端和开关管的发射极。


5.如权利要求3所述的用于永磁断路器的脉冲宽度限制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙良，
申请(专利权)人：帝森克罗德集团有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32