无柄按钮式智能微型断路器的制作方法

本实用新型涉及一种智能断路器，具体涉及一种无柄按钮式智能微型断路器。

背景技术：

目前，随着智能微型断路器在城乡住宅的广泛使用，住户的用电安全、生命财产安全得以保障。然而，如今市场上的大量断路器，在灵巧防护性、可视性、功能性方面仍需进一步改善。通过手柄控制断路器的通断，降低了断路器的防尘防水性能，增加了断路器及其箱体的体积，占用空间资源，且扳动手柄需要不小的气力，手柄结构易损坏，影响使用；大量断路器面板无指示灯或指示灯信息不全，不便住户查看及排查电况；单一控制模式(自动/手动)对用户的使用造成不便。

技术实现要素：

1、本实用新型的目的。

本实用新型围绕智能微型断路器灵巧防护性、可视性、功能性三方面的不足，本实用新型提出一种无柄按钮式智能微型断路器。

2、本实用新型的技术方案。

本实用新型公开了一种无柄按钮式智能微型断路器，包括控制电机正转到位和反转到位的主控电路，主控电路包括U1单片机、开关电路、指示灯电路以及电机控制H桥电路；主控电路的PB4、PB5分别连接电机控制H桥电路的P1端和P2端，指示灯电路连接PC5-PC7端口，开关电路分别连接PD2、PD3端口。

更进一步具体实施方式中，所述的单片机PD4-PD5端口分别连接T1和T2，接收正转限位开关和反转限位开关的输出信号，当合闸过程中电机正转到位时T1向单片机输入高电平，单片机控制P1和P2均输出低电平，电机停转，完成合闸；同样，当分闸过程中电机反转到位时T2向单片机输入高电平，单片机控制P1和P2均输出低电平，电机停转，完成分闸。

更进一步具体实施方式中，所述的开关电路包括K1和K2，分别连接合闸按钮和分闸按钮，当按钮按下时向单片机输入低电平，按钮未按下时向单片机输入高电平。

更进一步具体实施方式中，所述的指示灯电路包括L1、L2、L3，分别连接合闸指示灯、分闸指示灯和欠费指示灯，输出低电平时指示灯亮起，输出高电平时指示灯熄灭，交替输出高低电平则指示灯闪烁。

更进一步具体实施方式中，所述的单片机中的PC4端口连接接收手动/自动拨动开关的输出信号，单片机输入低电平为手动，单片机输入高电平为自动。

更进一步具体实施方式中，所述的单片机中的电机控制H桥电路，P1和P2为电机控制端口，通过电机控制H桥电路对电机正转、反转及停转进行控制，M+和M-端口分别接电机的正极和负极；当P1输出高电平、P2输出低电平时三极管Q3、场效应管Q1和Q6导通，三极管Q4、场效应管Q2和Q5截止，电流由M+流向M-，电机正转；当P1输出低电平、P2输出高电平时三极管Q3、场效应管Q1和Q6截止，三极管Q4、场效应管Q2和Q5导通，电流由M-流向M+，电机反转；当P1、P2均输出低电平时三极管Q3、Q4以及场效应管Q1、Q2、Q5和Q6均截止，M+和M-之间无电流流过，电机停转。

3、本实用新型有益效果。

本实用新型以按钮取代传统手柄控制开关的通断，减小因手柄操作不当对手柄甚至整个断路器结构的破坏，同时减小占用空间；无需在壳体开槽，提高断路器的防尘防水性能；在显示板添加多个指示信息不同的指示灯，将断路器信息及时地反馈给住户，方便住户的查看及后续操作；设置两种控制模式，手动或自动对断路器进行合、分闸操作，为用户提供更省电、合理、舒适的服务。

附图说明

图1为本实用新型智能微型断路器显示面板示意图。

图2为本实用新型智能微型断路器结构示意图。

图3为本实用新型智能微型断路器原理框图。

图4为本实用新型智能微型断路器电路结构图。

图5为本实用新型智能微型断路器电机控制H桥电路。

图中1.合闸按钮，2.分闸按钮，3.合闸指示灯，4.分闸指示灯，5.欠费指示灯，6.手动/自动拨动开关，7.外壳，8.主控电路，9.电机，10.执行机构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1-3所示，按钮式智能微型断路器包括1.合闸按钮，2.分闸按钮，3.合闸指示灯，4.分闸指示灯，5.欠费指示灯，6.手动/自动拨动开关，7.外壳，8.主控电路，9.电机，10.执行机构。

断路器合、分闸动作通过主控电路(8)控制电机正转到位和反转到位实现。主控电路8包括U1单片机、开关电路、指示灯电路以及电机控制H桥电路。

U1单片机使用了K1、K2、L1、L2、L3、Q1、P1、P2、T1和T2共10个端口。其中，K1和K2分别接收合闸按钮1和分闸按钮2的输出信号，当按钮按下时向单片机输入低电平，按钮未按下时向单片机输入高电平。

L1、L2、L3、分别控制合闸指示灯3、分闸指示灯4和欠费指示灯5，输出低电平时指示灯亮起，输出高电平时指示灯熄灭，交替输出高低电平则指示灯闪烁。

Q1接收手动/自动拨动开关6的输出信号，当开关拨动到“手动”位置时向单片机输入低电平，当开关拨动到“自动”位置时向单片机输入高电平。

P1和P2为电机控制端口，通过电机控制H桥电路对电机正转、反转及停转进行控制，M+和M-端口分别接电机的正极和负极。当P1输出高电平、P2输出低电平时三极管Q3、场效应管Q1和Q6导通，三极管Q4、场效应管Q2和Q5截止，电流由M+(电机正极)流向M-(电机负极)，电机正转。当P1输出低电平、P2输出高电平时三极管Q3、场效应管Q1和Q6截止，三极管Q4、场效应管Q2和Q5导通，电流由M-(电机负极)流向M+(电机正极)，电机反转。当P1、P2均输出低电平时三极管Q3、Q4以及场效应管Q1、Q2、Q5和Q6均截止，M+(电机正极)和M-(电机负极)之间无电流流过，电机停转。

T1和T2分别接收正转限位开关和反转限位开关的输出信号，当合闸过程中电机正转到位时T1向单片机输入高电平，单片机控制P1和P2均输出低电平，电机停转，完成合闸。同样，当分闸过程中电机反转到位时T2向单片机输入高电平，单片机控制P1和P2均输出低电平，电机停转，完成分闸。

合闸按钮1用于在非欠费状态下对断路器进行手动合闸通电操作；分闸按钮2用于在非欠费状态下对断路器进行手动分闸断电操作；合闸指示灯3在断路器合闸动作过程中闪烁，在断路器通电状态下长亮，当手动按下合闸按钮或自动合闸时，闪烁后长亮；分闸指示灯4在断路器分闸动作过程中闪烁，在断路器断电状态下长亮，当手动按下分闸按钮或自动分闸时，闪烁后长亮；欠费指示灯5在住户欠费情况下长亮，用于提醒住户缴费，缴费后熄灭；手动/自动拨动开关6用户自行选择断路器的两种不同模式；主控电路8接收合、分闸信号及智能电表的控制信号，进行信号处理，控制电机9、执行机构10转动，执行合、分闸动作，同时控制合闸指示灯3、分闸指示灯4以及欠费指示灯5的亮灭。

在用户正常缴费、断路器合闸工作状态下，合闸指示灯3长亮，分闸指示灯4、欠费指示灯5均不亮。若用户因电路维修、等原因需要分闸断电，只需按下分闸按钮2，主控电路8接收到分闸信号，控制电机9、执行机构10反转到位，断路器执行分闸断电动作，主控电路8控制分闸指示灯4闪烁后长亮、合闸指示灯3熄灭，分闸完成。当维修结束，用户需要合闸通电时，只需按下合闸按钮1，主控电路8接收到分闸信号，控制电机9、执行机构10正转到位，断路器执行合闸通电动作，主控电路8控制合闸指示灯3闪烁后长亮、分闸指示灯4熄灭，合闸完成。

断路器在工作中实时检测智能电表输出的控制信号即住户预存电费信息，一旦检测出住户欠费，主控电路8接收到欠费信号，控制电机9、执行机构10反转到位，断路器分闸，主控电路8控制欠费指示灯5、分闸指示灯4长亮，合闸指示灯3熄灭，此时若用户按下合闸按钮1主控电路8不响应，断路器无法手动合闸通电。当住户缴费后，主控电路8接收到缴费信号，控制欠费指示灯5熄灭，此时若主控电路8检测到断路器手动/自动拨动开关6处于自动模式，则控制电机9、执行机构10正转到位，断路器合闸，主控电路8控制合闸指示灯3闪烁后长亮、分闸指示灯4熄灭；若主控电路8检测到断路器手动/自动拨动开关6处于手动模式，主控电路8不发出合闸指令，等待住户自行按下合闸按钮1后，主控电路8控制电机9、执行机构10正转到位，断路器合闸，主控电路8控制合闸指示灯3闪烁后长亮、分闸指示灯4熄灭。

断路器主控电路8自动执行数据采集、处理、显示及通信等程序，并实时监测用电回路是否出现异常，一旦判定为异常，将会立即发出分闸指令，控制电机9、执行机构10反转到位，使断路器分闸，切断电路，保障住户用电安全，此时，需用户检查用电情况，确认无误后，按下合闸按钮1将断路器合闸。