一种直流欠压脱扣器和断路器制造技术

一种直流欠压脱扣器和断路器，所述直流欠压脱扣器包括脱扣机构和控制电路，所述控制电路包括与电压检测输入端连接的欠压检测模块、与欠压检测模块耦合的可进行脉宽控制的脱扣操控模块、与脱扣操控模块连接的为脱扣操控模块提供工作电压的电源模块；所述脱扣操控模块包括与所述脱扣机构连接的脱扣可控开关，与所述脱扣可控开关耦合，用于控制脱扣可控开关分/合的PWM控制芯片。通过可进行脉宽控制的PWM控制芯片控制输出脉冲信号的占空比实现低功耗；并通过PWM控制芯片来控制脱扣机构触发脱扣，避免模糊的中间状态造成误动作的可能，提高准确性可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电领域，更具体的说，涉及一种直流欠压脱扣器和断路器。
技术介绍
低压断路器主要承担配电线路和设备的过载、欠电压、短路保护之用。欠电压脱扣器就是上述断路器对低压线路和用电设备进行欠电压保护的机构。欠电压脱扣器需长期连续通电，其动作特性应达到当电压检测输入端电压低于额定工作电压的35%时，欠电压脱扣器不能闭合，防止了断路器闭合；当电压检测输入端电压等于或大于额定工作电压的85%时应能闭合，保证断路器可靠闭合；当电压检测输入端电压下降到额定工作电压的70%和35%范围内，欠压脱扣器应断开；另外，欠电压脱扣器还必须有耐高电压能力，在耐受额定电压检测输入端电压的110%4小时后仍有正常的脱扣特性。也就是要求欠电压脱扣器在低电压时能可靠闭合，在高电压时工作正常，线圈不烧坏。·目前的众多的欠压脱扣器通常采用拍合式或电磁铁结构形式(即电磁铁在低电压的情况下自动释放)来实现欠压保护，都是以电磁机构为主体以线圈通电以后对铁磁物质产生吸力、把电磁能转换为机械能的一种机构。这种结构存在脱扣器动作的准确性和一致性差的问题，而且电磁铁在维持吸合(即线圈在工作情况下长时间通电流)阶段发热严重，容易导致脱扣器线圈烧毁。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种节能的、可准确控制脱扣器动作的直流欠压脱扣器和断路器。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的一种直流欠压脱扣器，包括脱扣机构和控制电路，所述控制电路包括与电压检测输入端连接的欠压检测模块、与欠压检测模块耦合的可进行脉宽控制的脱扣操控模块、与脱扣操控模块连接的为脱扣操控模块提供工作电压的电源模块；所述脱扣操控模块包括与所述脱扣机构连接的的脱扣可控开关，与所述脱扣可控开关耦合，用于控制脱扣可控开关分/合的PWM控制芯片。进一步的，所述脱扣机构包括磁通线圈和与磁通线圈耦合的触发脱扣动作的动作机构。进一步的，所述PWM控制芯片的输出端与所述脱扣可控开关之间串联有限流电阻。限流电阻可以限制控制回路的电流，避免脱扣可控开关损毁。进一步的，所述脱扣操控模块还包括在电压检测输入端的正负极之间串联设置的依次连接的第一电阻、第二电阻、第三电阻；所述电压检测输入端的负极和第一电阻、第二电阻连接端之间设有第一稳压二极管；所述第二电阻、第三电阻连接端耦合到所述PWM控制芯片的MOD端；所述PWM控制芯片的SET端和电压检测输入端的负极之间设有第四电阻，电源端和所述电源模块输出的工作电压连接；所述PWM控制芯片的电源端跟电压检测输入端的负极之间设有滤波电容，以及串联设置的第五电阻和第六电阻，所述第五电阻和第六电阻跟滤波电容并联设置，其连接端耦合到所述PWM控制芯片的DI V端；所述PWM控制芯片的OUT端跟所述脱扣可控开关之间设有限流电阻。此为一种具体的基于PWM控制芯片的脱扣操控模块电路。进一步的，所述电源模块在电压检测输入端的正负极之间串联设置有第七电阻和第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的稳定电压为所述PWM控制芯片输出工作电压。进一步的，所述欠压检测模块包括在电压检测输入端的正负极之间串联设置的第八电阻和第九电阻，以及跟第九电阻并联设置的第三稳压二极管和延迟电容；在电压检测输入端的正负极之间串联设置的第十电阻和第一可控开关，所述第一可控开关的控制端耦合到所述第八电阻和第九电阻之间；与所述第一可控开关并联设置的第四稳压二极管；还包括设置在电压检测输入端的负极和PWM控制芯片之间的第二可控开关，所述第二可控开关的控制端耦合到所述第十电阻和第一可控开关之间。此为一种具体的欠压检测模块结构，该欠压检测模块具有延时保护功能，当电压检测输入端出现偶然波动，电压瞬时下降后又恢复正常电压的时候，可以确保PWM控制芯片无动作，提高直流欠压脱扣器动作的可靠性。进一步的，所述直流欠压脱扣器的电压检测输入端的正负极之间设有压敏电阻。压敏电阻可以在电压检测输入端电压陡增的时候，阻值迅速下降，在电压检测输入端正负极之间产生瞬时大电流，消耗掉大部分能量，避免后面的电路烧毁。进一步的，所述磁通线圈两端并联设有续流二极管，所述续流二极管的阴极耦合到电压检测输入端的正极，其阳极耦合到所述脱扣可控开关。这样在脱扣可控开关断开时候，磁通线圈可以通过续流二极管放电，将线圈内的能量及时消耗掉，这样可以确保线圈产生的感应电流对脱扣可控开关及电路的冲击。进一步的，所述PWM控制芯片的型号为LTC6992。此为一种具体的PWM控制芯片。一种断路器，包括本专利技术的一种直流欠压脱扣器。本专利技术的断路器包括一种直流欠压脱扣器，通过可进行脉宽控制的PWM控制芯片控制输出脉冲信号的占空比，在额定工作电压下输出小电流实现低功耗；并通过PWM控制芯片来控制脱扣机构触发脱扣，而PWM控制芯片的电源端口耦合欠压检测模块，通过欠压检测模块进行欠压判断，控制输出给PWM控制芯片Ul的工作电压来操控PWM控制芯片是否投入使用，相比模拟电压方式的欠压控制方式，可靠性高，避免模糊的中间状态造成误动作的可能，电路结构简单，提高脱扣器动作的准确性和可靠性。附图说明图I是本专利技术断路器的示意图；图2是本专利技术直流欠压脱扣器的原理示意图；图3是本专利技术基于LTC6992芯片的实施例原理不意图；图4是LTC6992芯片弓丨脚及其在本实施例中的外围电路构成示意图；其中1、断路器；11、操作机构；12、触头装置；13、瞬时脱扣装置；14、延时脱扣装置；2、直流欠压脱扣器；21、控制电路；211、电源模块；212、欠压检测模块；213、脱扣操控模块；22、脱扣机构；221、磁通线圈；222、动作机构；23、电压检测输入端的正极；24、电压检测输入端的负极。具体实施例方式如图1-2所示，本专利技术提供一种断路器，包括与电源的正负极连接的触头装置12，与触头装置12输出端耦合的瞬时脱扣装置13、延时脱扣装置14 ;与所述触头装置12、瞬时脱扣装置13和延时脱扣装置14耦合的操作机构11 ;所述操作机构11还耦合有一种直流欠压脱扣器2 ;所述操作机构11可同时接收瞬时脱扣装置13、延时脱扣装置14和直流欠压脱扣器2的控制信号，控制触头装置12进行分/合操作。本专利技术的直流欠压脱扣器2包括控制电路21和脱扣机构22。脱扣机构22包括磁通线圈221和与磁通线圈221耦合的触发脱扣动作的动作机构222 ;所述控制电路21包括与电压检测输入端的正负极连接的欠压检测模块212、与欠压检测模块212耦合的可进行脉宽控制的脱扣操控模块213、与脱扣操控模块213连接的为脱扣操控模块213提供工作电压的电源模块211。脱扣操控模块213包括与所述脱扣机构22的磁通线圈221串联的脱扣可控开关(MOSFET V3)，与所述MOSFET V3耦合，用于控制MOSFET V3分/合的可进行脉宽控制的PWM控制芯片Ul (脉宽调制控制芯片)。当直流欠压脱扣器2检测到电压低于阀值时，磁通线圈221不通电，直流欠压脱扣器2动作，动作机构222触发操作机构11脱扣，使得断路器I分闸，如果电压持续低于阀值，直流欠压脱扣器2的磁通线圈221不通电，动作机构222便不能吸合复位，因此断路器I便合不上闸，当检测到电压恢复时，即电压正常，此时直流欠压脱扣器2磁通线圈221通电，通过断路器本体I合闸的过程中带动直流欠压脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流欠压脱扣器，包括脱扣机构和控制电路，其特征在于，所述控制电路包括与电压检测输入端连接的欠压检测模块、与欠压检测模块耦合的可进行脉宽控制的脱扣操控模块、与脱扣操控模块连接的为脱扣操控模块提供工作电压的电源模块；所述脱扣操控模块包括与所述脱扣机构连接的的脱扣可控开关，与所述脱扣可控开关耦合，用于控制脱扣可控开关分/合的PWM控制芯片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林海生，胡应龙，刘彬，
申请(专利权)人：上海诺雅克电气有限公司，
类型：发明
国别省市：