控制与保护开关电器的控制与保护电路制造技术

一种控制与保护开关电器的控制与保护电路，属电工技术领域。包括信号采样电路、短路检测电路、微处理器电路、磁通变换器控制电路、电源转换电路，信号采样电路与微处理器电路、短路检测电路连接，微处理器电路与短路检测电路、磁通变换器控制电路连接，电源转换电路为上述电路提供电源。电路传递方式简约，结构简单，动作可靠性好且抗干扰能力强，使用在控制与保护开关电器内具有体积小，可靠性高的优点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及控制与保护开关电器的控制与保护电路，其作低压配电 及控制系统中应用，属电工

技术介绍
控制与保护开关电器将断路器、接触器、热继电器及隔离器的功能很好 的融为一体，合理的做好了各分立元器件保护特性、控制特性配合的协调工 作，可广泛应用于自动化集中控制系统和基于现场总线的分布式生产线的控 制系统等场合，例如冶金、煤矿、钢铁、石化、港口、船舶、铁路等领域的 电动机控制与保护系统和现代化建筑中的照明、电源转换、泵、风机、空调 等电气控制与保护系统。现阶段研究和探讨控制与保护开关电器具有非常重要的社会意义。中国专利文献CN 1996695A (公开日为2007年7月11日)中公开了一 种控制与保护开关电器的多功能电路，其信号传递方式为信号处理电路(l) 处理电流采样信号，进行信号放大及电位抬升；微处理器电路(2)进行模拟 量到数字量转换，时而将数字量信号进行运算分析，判定故障，及给出相应 输出动作，同时进行通讯报文的接收发送；短路检测电路(3)通过对输入电 流信号的处理，判定短路故障发生与否，给出相应动作信号；输出驱动电路 (4)将低电平信号转换成高电平信号，从而驱动磁通转换元件；电源转换电 路(5)将交流高电压转换成直流低电压，从而给上述电路提供电源，其如附 图2所示。这种传递方式比较繁锁、电路结构比较复杂。中国专利文献CN 1996695A中还公开了信号处理电路是通过模拟开关切 换控制信号放大比例，使得信号进行模拟量到数字量转换前获得最佳放大比 例。这种电路存在电流检测的不连续性问题，测量精度差，测量范围小。专 利文献中的短路检测电路，对电流波进行整流后通过跟域值电压比较可判定 短路故障的发生，并能通过延时输出。这种短路检测电路的动作可靠性差，动作缓慢且抗干扰能力差。再有专利文献中的驱动电路，将小电流信号转换 成大电流信号，从而驱动磁通转换元件。这种电路中的微处理器的电源与磁 通变换器的电源并不隔离，工作可靠性差、抗干扰能力差。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种控制与保护开关电 器的控制与保护电路，其电路传递方式简约，电路结构简单，动作可靠性好 且抗干扰能力强，使用在控制与保护开关电器内时，体积小，可靠性高。本技术的目的是这样来完成的， 一种控制与保护开关电器的控制与 保护电路，其特征在于包括信号采样电路、短路检测电路、微处理器电路、 磁通变换器控制电路、电源转换电路，信号采样电路与微处理器电路、短路 检测电路连接，微处理器电路与短路检测电路、磁通变换器控制电路连接， 电源转换电路为上述电路提供电源。本技术所述的微处理器电路由微处理器U1、晶振CT、复位芯片IC2、 电容C2、 C3组成，晶振CT 一端与电容C2的一端和微处理器Ul的12脚连接， 晶振CT的另一端与电容C3的一端和微处理器Ul的10脚连接，电容C2的另 一端与电容C3的另一端相连接后接地，复位芯片IC2的2脚与微处理器Ul 的6脚连接，微处理器U1的13脚、78脚、复位芯片IC2的3脚接直流电源 VCC，微处理器U1的69、 70、 71、 73、 74、 76脚与信号采样电路连接，微处 理器U1的77、 39、 17脚分别与基准电源Vref、磁通变换器控制电路、短路 检测电路连接，微处理器U1的11脚、75脚、复位芯片IC3的1脚接地。本技术所述的微处理器电路中的Ul采用自带A/D转换电路，输入输 出口多的16位单片机作为微处理器。本技术所述的信号采样电路由电阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 电容C1、运算放大器IC1组成，电阻R1与电流互感器I-A并联，电阻R1的 一端与电容C1、电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与运算放大器IC1的 3脚连接，电阻R1的另一端与电容C1的另一端、电阻R4的一端、基准电压 C0M连接，电阻R4的另一端与电阻R6的一端、运算放大器IC1的6脚连接，电阻R6的另一端与电阻R7的一端、运算放大器IC1的7脚连接，运算放大 器IC1的2脚与1脚连接后与电阻R5、 R3的一端连接，电阻R3的另一端与 运算放大器IC1的5脚连接，电阻R5、 R7的另一端分别与微处理器Ul的71 脚、76脚连接，运算放大器IC1的11脚接地，运算放大器IC1的4脚接直流 电源VCC。本技术所述的短路检测电路由电阻R8、 R9、 RIO、电压比较器IC3、 电容C4、 C5、 二极管D1、 D2、或门U2、 U3组成，电阻R8—端与信号采样电 路电阻R5的另一端的和微处理器Ul的71脚连接，电阻R8的另一端与电压 比较器IC3的3脚、6脚连接，电压比较器IC3的2脚接上限阀值电压Vrefl， 电阻R9的一端与电容C4的一端、二极管Dl的阳极、电压比较器IC3的1 脚连接，电压比较器IC3的5脚接下限阀值电压Vref2，电阻R10的一端与 电容C5的一端、二极管D2的阳极、电压比较器IC3的7脚连接，二极管 Dl、 D2的阴极与或门U2的1脚连接，或门U2的3脚与或门U3的1脚连 接，或门U3的3脚接微处理器Ul的17脚，电压比较器IC3的8脚、电阻 R9、电阻RIO的另一端接直流电源VCC，电压比较器IC3的4脚、电容C4、 电容C5的另一端接地。本技术所述的磁通变换器控制电路4由电阻R11、 R12、 R13、 R14、 电容C6、 C7、 C8、光耦Ol、 二极管D3、三极管Ql、 Q2组成，电阻Rll 的一端与电容C6的一端、二极管D3阴极、磁通变换器KM的一端连接，三 极管Ql的集电极与二极管D3的阳极、三极管Q2的集电极、磁通变换器 KM的另一端连接，三极管Ql的发射极与三极管Q2的基极连接，三极管 Q1的基极与电容C8、电阻R14的一端、光耦Ol的E脚连接，电阻R12的 一端与光耦Ol的C脚连接，电阻R12、 Rll的另一端接电源VDD，电阻R13 的一端与电容C7的一端、光耦Ol的A脚连接，电容C7的另一端与光耦 Ol的K脚连接后接至微处理器Ul的39脚，电阻R13的另一端接直流电源 VCC，三极管Q2的发射极与电容C6、 C8、电阻R14的另一端接地。本技术由于采用了上述电路，电路传递方式简约，电路结构简单，动作可靠性好且抗干扰能力强，使用在控制与保护开关电器内具有体积小， 可靠性高的优点。附图说明图1为控制与保护开关电器的控制与保护电路原理框图。图2为原控制与保护开关电器电路硬件的原理框图。 图3为信号采样电路及微处理器电路的原理图。 图4为短路检测电路的原理图。 图5为磁通变换器控制电路的原理图。 图6为电源转换电路的原理图。 具体实施通过申请人对实施例的描述，将更加有助于理解本技术，并且使本 技术的积极效果更加体现，但实施例不应视为对本技术方案的有所 限制。请参阅图1本技术的电路原理框图。信号采样电路2将电流信号进 行放大及电位抬升后送入微处理器电路1，短路检测电路3对信号采样电路2 中的电流采样电路大量程信号进行处理后送给微处理器电路1，由微处理器电 路1判断是否发生短路故障，给出相应的控制信号送至磁通变换器控制电路 4，磁通变换器控制电路4将微处理电路发出的低电平信号经光隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制与保护开关电器的控制与保护电路，其特征在于包括信号采样电路、短路检测电路、微处理器电路、磁通变换器控制电路、电源转换电路，信号采样电路与微处理器电路、短路检测电路连接，微处理器电路与短路检测电路、磁通变换器控制电路连接，电源转换电路为上述电路提供电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志刚，季春华，焦志刚，
申请(专利权)人：常熟开关制造有限公司原常熟开关厂，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]