电源电路以及使用该电源电路的漏电断路器制造技术

本发明专利技术得到一种电源电路以及漏电断路器，其通过减少非常态时的消耗电力，抑制最大电源容量，从而可以实现小型化和省电化。该电源电路的特征在于，具有：整流单元(13)，其将从交流电源(1)供给的交流电压变换为直流电压；第1降压单元(14)，其将该整流单元的输出电压进行降压；以及第2降压单元(17)，其将由上述第1降压单元降压后的输出电压进一步降压，上述第1降压单元(14)由串联调节器构成，上述第2降压单元(17)由开关调节器构成，上述第1降压单元(14)以及上述第2降压单元(17)的各输出电压均作为电源而使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内置在与交流电路连接的漏电断路器等中的电源电路以及使用该电源电路的漏电断路器。
技术介绍
这种内置于漏电断路器中的电源电路，在将从交流电路供给的交流电压(例如AC100V、200V、440V等)利用整流单元变换为直流电压后，将整流后的直流电压利用降压单元变换为低电压的直流电压(例如DC 24V)，并作为驱动电源向漏电检测电路及跳闸装置供5口 O在这种电源电路中，降压单元中大多采用恒压式或恒流式的串联调节器，以在抑 制电力损耗的同时，可以应对宽范围的输入电压(例如，参照专利文献I及专利文献2。)。另外，在漏电断路器中，具有在交流电路中产生漏电的情况下使开闭触点断开的漏电跳闸装置、以及用于对漏电检测及漏电跳闸功能是否正常起作用定期地进行检查的测试功能，它们所消耗的电力也从上述恒压电源或恒流电源的输出电压直接或者经由作为串联调节器的恒压电源而供给(例如，参照专利文献3及专利文献4。)。专利文献I :日本特公平7-57062号公报(图I及其说明)专利文献2 :日本特开2009-95125号公报(图I及其说明)专利文献3 :日本特开2005-137095号公报(图I及其说明)专利文献4 :日本特开2006-302601号公报(图2及其说明)
技术实现思路
如上述所示，在现有的漏电断路器的电源电路中，漏电检测电路的消耗电流、漏电跳闸装置以及测试功能的消耗电流的总和，成为整流后的恒压式或恒流式的串联调节器的负载电流，因此，必须将该串联调节器的电源容量增大，相反地，在由于该串联调节器体积的制约及与损耗相伴的发热问题而无法增大电源容量的情况下，必须抑制向漏电跳闸装置及测试功能的电源供给，产生无法确保所需的漏电跳闸装置的驱动力及测试电流等的问题。另外，作为该课题的解决策略，还考虑在整流后的降压单元中使用高效的开关调节器，但在交流电路的电压较高的情况下，例如在考虑使用于AC 440V的交流电路中的情况下，由于整流后的电压成为超过600V的电压，所以开关调节器中使用的开关元件必须具有高耐压性且可以进行高速开关，但小型且满足这种条件的开关元件几乎不在生产，难以得到，并且为了对较高的电压以高速进行开关，而对于开关元件需要较大的驱动电流，由于随着情况的不同，会变得消耗大于或等于负载电流的驱动电流，因此，由进行开关引起的损耗(开关损失)较大，无法得到使用开关调节器的效果。另外，如果将整流后的高电压利用开关调节器进行高速开关，则无法避免开关噪声向交流电路传播，可能产生电磁波干扰等问题。因此，追加用于吸收噪声的噪声对策部件及电路，或使用有意地将开关波形钝化而减少噪声的产生本身的单元，但由于噪声对策部件等的追加使电路规模变大，另外，将开关波形钝化的对策使开关损失增加，所以存在无法得到使用开关调节器的效果等问题。本专利技术就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，得到一种电源电路及漏电断路器，其将断路器内部消耗的内部电源，在常态时仅使用来自串联调节器的电源供给，仅在测试动作时或漏电动作时等非常态时，进行使用开关调节器实现的电源供给，通过抑制非常态时的消耗电流，从而实现小型化和省电化。本专利技术所涉及的电源电路具有整流单元，其将从交流电源供给的交流电压变换为直流电压；第I降压单元，其将该整流单元的输出电压进行降压；以及第2降压单元，其将由所述第I降压单元降压后的输出电压进一步降压，所述第I降压单元由串联调节器构成，所述第2降压单元由开关调节器构成，所述第I降压单元以及所述第2降压单元的各输出电压均作为电源而使用。专利技术的效果在本专利技术中，具有整流单元，其将从交流电源供给的交流电压变换为直流电压；第I降压单元，其将该整流单元的输出电压进行降压；以及第2降压单元，其将由所述第I降压单元降压后的输出电压进一步降压，所述第I降压单元由串联调节器构成，所述第2降压单元由开关调节器构成，所述第I降压单元以及所述第2降压单元的各输出电压均作为电源而使用，因此，通过在常态状态下仅由串联调节器供给电力，仅在非常态时利用开关调 节器供给所需的电力，从而抑制开关噪声的影响，并且减少装置整体的消耗电力，因此可以实现电源电路的小型化和装置的省电化。附图说明图I是表示使用本专利技术的实施方式I中的电源电路而构成的漏电断路器的事例的电路图。图2是表示使用本专利技术的实施方式2中的电源电路而构成的漏电断路器的事例的电路图。图3是表示使用本专利技术的实施方式3中的电源电路而构成的漏电断路器的事例的电路图。具体实施例方式实施方式I下面，根据图1，对本专利技术的实施方式I进行说明。图I是表示使用本专利技术的实施方式I中的电源电路而构成的漏电断路器的结构的框图。在图I中，漏电断路器100利用下述部分构成漏电断路器的断路和漏电检测功能，即开闭触点2，其对交流电路进行开闭；漏电检测电路4，其与插入至交流电路I中的零相序变流器3连接，基于来自零相序变流器3的2次绕组3a的输出信号，对漏电进行检测；跳闸线圈6，其根据该漏电检测电路4的输出信号而经由开关单元5进行通电；以及跳闸装置7，其在该跳闸线圈6通电时进行驱动而使开闭触点2分离。另外，漏电断路器100构成为，具有使用人员用于测试漏电功能的测试开关8，如果将该测试开关8闭合，则向生成测试电流的测试电路9供给电源，通过由测试电路9向开关单元10输出与交流电路I相同频率的脉冲信号，从而从漏电断路器的内部电源向设置于零相序变流器3上的3次绕组3b中，流过利用限制电阻11调整为规定电流值的测试用模拟漏电电流。另外，漏电检测电路4、跳闸线圈6、测试电路9以及与测试电路9的输出联动而使3次绕组3b励磁的测试电流，需要用于分别进行动作的电能，但该电能是基于经由与交流电路I的各相连接的限流电阻12向全波整流电路13供给并全波整流后的直流电压Vl而生成的。此外，限流电阻12是用于在向交流电路I上施加雷涌等高电压时，防止向全波整流电路13流入过大的电流，对全波整流电路13以后的内部电路进行保护的电阻。对于全波整流后的直流电压VI，虽然因限流电阻12使电压略微降低，但由于是对交流电路I仅仅进行了全波整流后的高电压，通过作为电压降压单元的第I串联调节器14而降压至中间的规定电压，通过平滑电容器15生成波纹(ripple)得到了抑制的直流电压 V2。进一步，该直流电压V2通过作为电压降压单元的第2串联调节器16，降压至大约5V左右的直流电压V3并稳定化，该直流电压V3作为漏电检测电路4和测试电路9的电源而使用。另外，还使直流电压V2通过作为电压降压单元的第I开关调节器17而降压至直流电压V4，该直流电压V4作为跳闸线圈6的驱动用电源以及使零相序变流器3的3次绕组3b励磁的测试电流用电源而使用。下面，对漏电断路器的常态状态和漏电跳闸时、测试动作时的各自状态下的电力损耗进行说明。首先，在漏电断路器的常态状态中，成为跳闸线圈6以及测试功能不动作，仅漏电检测电路4进行动作的状态，在图I中，漏电检测电路4的消耗电流Ia直接成为第I串联调节器14以及第2串联调节器16的负载电流。通常，由于在串联调节器中存在一些损耗，所以串联调节器的输入电流和输出电流的关系成为输入电流>输出电流，但在这里，如果将损耗设为可以忽略程度的较小值，并设为输入电流4输出电流，则成为Ia h Ib h本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源电路，其特征在于，具有：整流单元，其将从交流电源供给的交流电压变换为直流电压；第1降压单元，其将该整流单元的输出电压进行降压；以及第2降压单元，其将由所述第1降压单元降压后的输出电压进一步降压，所述第1降压单元由串联调节器构成，所述第2降压单元由开关调节器构成，所述第1降压单元以及所述第2降压单元的各输出电压均作为电源而使用。

【技术特征摘要】
2011.04.27 JP 2011-099284;2011.11.28 JP 2011-25851.一种电源电路，其特征在于，具有 整流单元，其将从交流电源供给的交流电压变换为直流电压；第I降压单元，其将该整流单元的输出电压进行降压；以及第2降压单元，其将由所述第I降压单元降压后的输出电压进一步降压，所述第I降压单元由串联调节器构成，所述第2降压单元由开关调节器构成，所述第I降压单元以及所述第2降压单元的各输出电压均作为电源而使用。2.根据权利要求I所述的电源电路，其特征在于， 作为所述第2降压单元的开关调节器，通过仅在满足规定条件的非常态时进行动作，或者仅在满足规定条件的非常态时与负载连接，从而在常态时，使作为所述第2降压单元的开关调节器的开关动作维持为停止状态或者无负载状态。3.一种漏电断路器，其特征在于，具有 零相序变流器，其对电路的漏电电流进行检测；漏电检测电路，其基于所述零相序变流器所检测出的信号，对漏电进行判别；跳闸装置，其根据所述漏电检测电路的输出，将设置在所述电路中的开闭触点断开；以及测试功能部，其对所述漏电检测的功能进行测试，在该漏电断路器中，从权利要求I或2所述的电源电路向所述漏电检测电路、所述跳闸装置以及所述测试功能部供给电源。4.根据权利要求3所述的漏电断路器，其特征在于， 向所述跳闸装置或者所述测试功能部进行的电源供给，是通过作为所述第2降压单元的开关调节器的输出电压而进行的。5.根据权利要求3所述的漏电断路器，其特征在于， 所述测试功能部具有测试电路，其由基于所述交流电路的交流成分而生成与所述交流电路相同频率的脉冲的电路或者输出与所述交流电路的频率接近的频率的振荡电路构成；以及第3降压单元，其将所述测试电路所输出的脉冲信号作为输入，降压至比所述测试电路的电源电压低的电压，所述第3降压单元是开关调节器。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤和志，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：