用于故障指示器的电流启动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于故障指示器的电流启动电路，包括电流互感器、MCU、电流突变唤醒电路和防非故障相重合闸唤醒电路，电流突变唤醒电路包括采样电阻R7和比较器U6，防非故障相重合闸唤醒电路包括场效应管V50和比较器U9；电流互感器的二次侧与电流突变唤醒电路的输入端连接，该二次侧还与防非故障相重合闸唤醒电路的输入端连接，电流突变唤醒电路中采样电阻R7一端与防非故障相重合闸唤醒电路中比较器U9的正端连接，该防非故障相重合闸唤醒电路中场效应管V50的源极端与电流突变唤醒电路中比较器U6的负端连接，电流突变唤醒电路中比较器U6的输出端与MCU的IO端口连接。本实用新型专利技术反应速度快，实时性强，功耗低。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于故障指示器的电流启动电路
本技术涉及一种电流启动电路，特别涉及一种用于故障指示器的电流启动电路。
技术介绍
目前现有的在《电器应用》2008年第27卷第5期中的“一种实配网故障线路指示器的改进”中提到一种改进指示器的启动电路的方案。该方案是在指示器的电流互感器CT的二次侧经过电阻后接到比较器，并在比较器的正端并联一个电容，比较器的输出端与MCU连接，用于唤醒MCU。当线路上的电流发生变化，原本比较器的正负端的信号都会随之增大，但是由于正端接有电容，使得比较器的负端电压增加得比正端快，比较器输出产生变位，唤醒MCU。现有方案还存在不少问题:1.与比较器连接的电容电阻难以整定，特别是与比较器正端连接的电容C的值；2.在重合闸的时候，MCU唤醒信号无法辨识是否为非故障相所致。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种节能可靠的用于故障指示器的电流启动电路。本技术提供的这种用于故障指示器的电流启动电路，包括电流互感器、MCU、电流突变唤醒电路和防非故障相重合闸唤醒电路，电流突变唤醒电路包括采样电阻R7和比较器U6，防非故障相重合闸唤醒电路包括场效应管V50和比较器U9 ；电流互感器的二次侧与电流突变唤醒电路的输入端连接，该电流互感器的二次侧还与防非故障相重合闸唤醒电路的输入端连接，电流突变唤醒电路中采样电阻R7的后端与防非故障相重合闸唤醒电路中比较器U9的正端连接，该防非故障相重合闸唤醒电路中场效应管V50的源极端与电流突变唤醒电路中比较器U6的负端连接，电流突变唤醒电路中比较器U6的输出端与MCU的IO端口连接。所述电流突变唤醒电路包括压敏电阻RV3、滤波电容C41、全波整流电路、采样电阻R7、稳压二极管V4和比较器U6，全波整流电流电路包括二极管V17、二极管V25、二极管V30和二极管V31 ;所述电流互感器的二次侧接于压敏RV3的两端，滤波电容C41与该压敏电阻并联相接，滤波电容C41的一端与二极管V31的阴极连接，其另一端与二极管V25的阴极连接，二极管V31和二极管V25的阳极均接地，全波整流电路的输出端与采样电阻R7的I脚连接，同时该采样电阻的I脚通过电阻R37串联电阻R38与比较器U6的4脚连接，稳压二极管V4接于采样电阻R7的I脚和地之间，该采样电阻的2脚串联瞬态放电管V29后接地，该2脚还通过电阻R35与比较器U6的3脚连接，比较器U6的2脚与所述防非故障相重合闸唤醒电路中比较器U9的3脚连接，采样电阻R7的I脚端的电压为前端电压VDD0，其2脚端的电压为后端电压VDDl ;比较器U6的4脚通过电容C33接地，所述4脚还与所述防非故障相重合闸唤醒电路的场效应管V50的源极连接；比较器U6的3脚通过电阻R46与电源VMCU连接，该3脚还通过电阻R39接地，同时该3脚通过电容C38接地，比较器U6的I脚通过电阻R45与所述MCU的IO端口连接，该I脚还通过电阻R42与电源VMCU连接，电源VMCU通过电容C40接地。所述防非故障相重合闸唤醒电路包括比较器U9、RC延时电路、场效应管V49和场效应管V50，RC延时电路包括电阻R74和电容C56 ;比较器U9的5脚与电源VMCU连接，其4脚通过电阻R70与电源VMCU连接，所述4脚还通过电阻R67接地，比较器U9的3脚与二极管V35的阴极连接，二极管V35的阳极与所述电流突变唤醒电路中采样电阻R7的2脚连接，比较器U9的3脚还通过电容C48接地，其2脚接地，其I脚通过电阻R75与电源VMCU连接，该I脚还通过电容C51接地；场效应管V49的栅极与比较器U9的I脚连接，其漏极通过电阻R66与电源VMCU连接，其源极与RC延时电路连接后，再通过电阻R73与场效应管V50的栅极连接，该场效应管V50的栅极还通过电容C59接地，其漏极接地，其源极与所述电流突变唤醒电路中比较器U6的负端连接。本技术通过低功耗比较器检测采样电阻两端的电压变化，采样电阻单端电压会由于系统电容的存在，变化会出现减慢，采用检测电流上升大小的方法，再加上防非故障相重合闸电路，确保在线路出现故障电流的时候产生可靠的MCU唤醒信号，但在非故障相重合闸的时候不产生该唤醒信号。本技术的反应速度快，实时性强，在出现故障电流1.5ms后就可以产生MCU的唤醒信号；本技术的功耗低，整个电路消耗的电流在5uA值内，确保了指示器的使用寿命。【附图说明】图1是本技术的原理框图。图2是本技术的电流突变唤醒电路的电路原理图。图3是本技术的防非故障相重合闸唤醒电路的电路原理图。【具体实施方式】如图1所示，本技术包括电流互感器、MCU、电流突变唤醒电路和防非故障相重合闸唤醒电路，电流突变唤醒电路包括采样电阻R7和比较器U6，防非故障相重合闸唤醒电路包括场效应管V50和比较器U9 ；电流互感器的二次侧与电流突变唤醒电路的输入端连接，该电流互感器的二次侧还与防非故障相重合闸唤醒电路的输入端连接，电流突变唤醒电路中采样电阻R7 —端与防非故障相重合闸唤醒电路中比较器U9的正端连接，该防非故障相重合闸唤醒电路中场效应管V50的源极端与电流突变唤醒电路中比较器U6的负端连接，电流突变唤醒电路中比较器U6的输出端与MCU的IO端口连接。故障指示器的MCU在线路电流很小，电流互感器CT提供的电流不足以维持MCU高密度采样时，MCU可以进入休眠状态，降低自身的电流消耗，确保使用寿命。当线路发生故障，唤醒电路就会在1.5mS内产生故障唤醒信号，唤醒CPU高速采样，并做出故障判断，这样不仅保证了使用寿命，高速可靠的唤醒电路也保证了故障判断的成功率。本技术可以使指示器的启动电流从IOA下降到2A，而且该启动电流的大小是可根据要求设定的。故障指示器由于取电困难，所以其供电基本都是采用电流互感器CT取电和一次性后备电池的方案。为了保证指示器的使用寿命，当该指示器所挂线路的线路电流很小时，由于电流互感器CT无法提供足够的电能，该指示器需要动用后备电池，为了节约电池的能量，指示器绝大部分时间需要处于睡眠模式。当线路电流增大到电流互感器CT可以提供指示器正常工作时所有的电能后，指示器就可以实时监测线路电流的变化情况了。为了方便描叙，本技术把电流互感器CT能够提供足够电能时的最小线路电流设为Al安培。本技术包含两个电路单元，分别是电流突变换醒电路和防非故障相重合闸唤醒电路。如图2所示，电流突变唤醒电路包括接插件XS4、压敏电阻RV3、滤波电容C41、全波整流电路、采样电阻R7、稳压二极管V4和比较器U6。接插件XS4是电流互感器CT的输入接口。全波整流电流电路包括二极管V17、二极管V25、二极管V30和二极管V31。电流互感器的二次侧接于压敏RV3的两端，滤波电容C41与该压敏电阻并联相接，滤波电容C41的一端与二极管V31的阴极连接，其另一端与二极管V25的阴极连接，二极管V31和二极管V25的阳极均接地，全波整流电路的输出端与采样电阻R7的I脚连接，同时该采样电阻的I脚通过电阻R37串联电阻R38与比较器U6的4脚连接，稳压二极管V4接于采样电阻R7的I脚和地之间，该采样电阻的2脚串联瞬态放电管V29后接地，该2脚还通过电阻R35与比较器U6的3脚连接，比较器U6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于故障指示器的电流启动电路，包括电流互感器、MCU，其特征在于，该电路还包括电流突变唤醒电路和防非故障相重合闸唤醒电路，电流突变唤醒电路包括采样电阻R7和比较器U6，防非故障相重合闸唤醒电路包括场效应管V50和比较器U9；电流互感器的二次侧与电流突变唤醒电路的输入端连接，该电流互感器的二次侧还与防非故障相重合闸唤醒电路的输入端连接，电流突变唤醒电路中采样电阻R7的后端与防非故障相重合闸唤醒电路中比较器U9的正端连接，该防非故障相重合闸唤醒电路中场效应管V50的源极端与电流突变唤醒电路中比较器U6的负端连接，电流突变唤醒电路中比较器U6的输出端与MCU的IO端口连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于故障指示器的电流启动电路，包括电流互感器、MCU，其特征在于，该电路还包括电流突变唤醒电路和防非故障相重合闸唤醒电路，电流突变唤醒电路包括采样电阻R7和比较器U6，防非故障相重合闸唤醒电路包括场效应管V50和比较器U9 ；电流互感器的二次侧与电流突变唤醒电路的输入端连接，该电流互感器的二次侧还与防非故障相重合闸唤醒电路的输入端连接，电流突变唤醒电路中采样电阻R7的后端与防非故障相重合闸唤醒电路中比较器U9的正端连接，该防非故障相重合闸唤醒电路中场效应管V50的源极端与电流突变唤醒电路中比较器U6的负端连接，电流突变唤醒电路中比较器U6的输出端与MCU的IO端口连接。2.根据权利要求1所述的用于故障指示器的电流启动电路，其特征在于，所述电流突变唤醒电路包括压敏电阻RV3、滤波电容C41、全波整流电路、采样电阻R7、稳压二极管V4和比较器U6，全波整流电流电路包括二极管V17、二极管V25、二极管V30和二极管V31 ;所述电流互感器的二次侧接于压敏RV3的两端，滤波电容C41与该压敏电阻并联相接，滤波电容C41的一端与二极管V31的阴极连接，其另一端与二极管V25的阴极连接，二极管V31和二极管V25的阳极均接地，全波整流电路的输出端与采样电阻R7的I脚连接，同时该采样电阻的I脚通过电阻R37串联电阻R38与比较器U6的4脚连接，稳压二极管V4接于采样电阻R7的I脚和地之间，该采样电阻的2脚串联瞬态放电管V29后接地，该2脚还通过电阻R35与比较器U6的3脚连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：周到，李君，黄雄凯，刘刚，
申请(专利权)人：长沙威胜信息技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：