万用保护器模拟集成电路的制作方法

文档序号:7475008阅读:419来源:国知局
专利名称:万用保护器模拟集成电路的制作方法
技术领域
本实用新型涉及万用保护器、电力电容器保护器、电动机保护器、泵类保护器、线路保护器,特别是涉及万用保护器模拟集成电路,电力电容器保护电路、电动机保护电路、泵类保护电路、线路保护电路、零序保护电路、自动延时复位电路等领域。
背景技术
目前没有万用保护器模拟集成电路,用于电力电容器保 护器、电动机保护器、泵类保护器、空压机保护器、线路保护器的模拟电路等大都是用若干块集成运算放大器和若干个二极管、三级管、电阻、电容器等分离元器件采用插件或贴片工艺制作在电路板上,由于电路密集造成排线困难,壳体结构也不好布局,为了减小壳体和电路板尺寸,往往采取简化电路,使功能和精度都会受到一定的影响;目前常规的电力电容器保护器、电动机保护器、泵类保护器、线路保护器的模拟电路大都是采用单相或三相桥式整流电路处理电流信号的整流和合成,由于整流二极管的非线性,造成放大后的电流信号严重失真;已有的三相运算放大器只输出最高相电流信号,不适用断相及三相不平衡保护,巳有的断相及三相不平衡保护和过载保护没有同时考虑额定电流的因素;整体电路没有统一的电流基准信号;电力电容器保护器不能反映在线电力电容器容量;电动机保护器、泵类保护器不能反映在线电流值;自动复位只限局部,电路不完善。
发明内容本实用新型的目的是针对上述睹多缺陷,提供一种万用保护器模拟集成电路,将若干个电阻、二极管、运算放大器设计在一块集成电路中,100个元器件变成一个元件,可明显减小保护器电路板面积和壳体尺寸;三相整流合成四输出运算放大器电路用三个运算放大器分别对三相电流信号进行整流放大输出,用另外三个运算放大器组成三个跟随器输出端并联连接合成,避免了二极管造成的非线性现象,实现高精度取样放大;三相整流合成四输出运算放大器电路与另外三个运算放大器组成分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路,电动机出现断相及三相不平衡后还需最高相电流超过额定电流时才能起保护作用,并分相故障记忆指示,因为电动机的工作电流没有超过额定电流时出现断相及三相不平衡对电动机没有危害,应不起保护作用;双比双控自开启过载保护电路用运算放大器115对电流设定放大,用运算放大器116对工作电流与基准信号进行第一次比较放大控制,控制工作电流超过额定电流规定值时自动开启反时限保护电路,用运算放大器118对过载电流与基准信号进行第二次比较放大控制,控制输出继电器动作保护;定压及电容双反馈热记忆过载保护电路用运算放大器115对电流设定放大,用运算放大器113进行反时限热记忆过载保护处理,定压反馈使反时限进入稳定工作状态,电容反馈使过载程度记忆在电容器,当反时限热记忆过载保护因过载起到保护作用停机后,记忆在电容器的电能又通过电阻放电直到记忆的能量全部释放才能第二次开机运行,这一过程是过载热记忆和热释放,让过载发热的电动机冷却后再起动;零维持起动避时欠载保护电路用运算放大器113对电流设定放大,用运算放大器114对工作电流与基准信号进行比较放大控制,控制输出继电器动作保护,用运算放大器121起动避时控制欠载保护电路在泵电机起动时进行起动避时,起动避时过程中欠载保护不起作用,停机状态使电路处于零维持避免误动作;零序漏电接地保护电路用运算放大器Ill调整放大,零序信号用运算放大器112对零序信号与基准信号进行比较放大控制,控制输出继电器动作保护;全自动延时双控复位电路用运算放大器122进行延时双控复位,任一路故障输出均能控制开始延时,延时结束后运算放大器122输出端又控制各路故障电路自动复位;电动机保护及泵类保护在线检测工作电流用运算放大器Ill放大调整输出值与工作电流相同;电力电容器保护在线检测容量用运算放大器Ill放大调整输出值与电力电容器容量值相同;运行-停止识别控制电路用运算放大器119,运行时打开分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路、零维持起动避时欠载保护电路和全自动延时双控复位电路,停止时将其自动关闭;运行闪烁指示电路用运算放大器120,当工作电流高于某规定值后,运行指示灯闪烁频率与工作电流成正比,停机或故障停机机时运行指示灯也停止闪烁;全电路采用统一的电流基准信号,使电路达到万用多功倉泛。本实用新型的技术方案是万用保护器模拟集成电路,包括三相整流合成四输出运 算放大器电路、分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路、双比双控自开启过载保护电路、定压及电容双反馈热记忆过载保护电路、零维持起动避时欠载保护电路、零序保护电路、全自动延时双控复位电路、电力电容器容量或工作电流在线检测电路、运行/停止识别控制电路、运行闪烁指示电路,其特征在于万用保护器模拟集成电路,是将电动机保护电路与泵类保护电路与空压机保护电路与电力电容器保护电路及多个保护电路共有特性统一组成共有的保护电路单元,统一电流基准信号,任意选用需要的单元电路来组成不同功能的保护器,将电路中若干电阻和若干二极管和若干运算放大器的百个元件集中一起采用微电子集成工艺制作在高集成化的万用保护器模拟集成电路中,用若干条引出线将需要与外部电路连接的接线引出到集成电路外部,构成万用保护器模拟集成电路,集成电路中电阻Rl、电阻R2、电阻R3的电阻值相同,电阻R4、电阻R5、电阻R6的电阻值相同,电阻R7、电阻R8、电阻R9的电阻值相同,电阻R10、电阻R11、电阻R12的电阻值相同,电阻R16、电阻R17、电阻R18的电阻值相同,电阻R14、电阻R15的电阻值相同,电阻R33的电阻值大于电阻R34的电阻值,电阻R38的电阻值大于电阻R39的电阻值,电阻R41的电阻值大于电阻R42的电阻值,电阻R42的电阻值大于电阻R43的电阻值,其它电阻值根据多个保护电路共有特性而定,正电源VDD连接引出线Vl进入集成电路,负电源VCC连接引出线V2进入集成电路,公共端VO连接引出线V3进入集成电路,万用保护器模拟集成电路中三相整流合成四输出运算放大器电路的电路结构是三相电流交流信号分别由三个运算放大器放大整流转换成直流信号,分别输出三相的电流直流信号,另由三个运算放大跟随器输出端并接一起合成输出三相中最高一相的电流信号,具体电路是三相电流信号分别由采样电流互感器LI的连接线LOl连接电阻R46和引出线Al进入集成电路,电流互感器L2的连接线L02连接电阻R47和引出线BI进入集成电路,电流互感器L3的连接线L03连接电阻R48和引出线Cl进入集成电路,电流互感器LI的另一端和电阻R46的另一端连接公共端V0,电流互感器L2的另一端和电阻R47的另一端连接公共端V0,电流互感器L3的另一端和电阻R48的另一端连接公共端V0,引出线Al连接运算放大器Il的正输入端,引出线BI连接运算放大器12的正输入端,引出线Cl连接运算放大器13的正输入端,运算放大器Il的负输入端连接电阻Rl和电阻R4,运算放大器12的负输入端连接电阻R2和电阻R5,运算放大器13的负输入端连接电阻R3和电阻R6,电阻Rl和电阻R2和电阻R3的另一端连接公共端VO,运算放大器Il的输出端连接二极管Dl的正极,运算放大器12的输出端连接二极管D2的正极,运算放大器13的输出端连接二极管D3的正极,电阻R4的另一端连接二极管Dl的负极和电阻R7和电阻RlO和引出线A2和运算放大器14的正输入端,电阻R5的另一端连接二极管D2的负极和电阻R8和电阻Rll和引出线B2和运算放大器15的正输入端,电阻R6的另一端连接二极管D3的负极和电阻R9和电阻R12和引出线C2和运算放大器16的正输入端,电阻R7和电阻R8和电阻R9的另一端连接公共端V0,运算放大器14的输出端连接二极管D4的正极,运算放大器15的输出端连接二极管D5的正极,运算放大器16的输出端连接二极管D6的正极,运算放大器14的负输入端和运算放大器15的负输入端和运算放大器16的负输入端和二极管D4的负极和二极管D5的负极和二极管D6的负极和电阻R13和电阻R15和引出线SI连接一起,电阻R15的另一端连接电阻R14和运算放大器17的负输入端,运算放大器17的正输入端连接公共端V0,电阻R14的另一端连接运算放大器17的输出端和引出线 S2,引出线Al是A相电流信号输入端,引出线BI是B相电流信号输入端,引出线Cl是C相电流信号输入端,引出线A2是A相电流信号整流放大输出端,引出线B2是B相电流信号整流放大输出端,引出线C2是C相电流信号整流放大输出端,引出线A2在集成电路外部连接电解电容器COl正极,引出线B2在集成电路外部连接电解电容器C02正极,引出线C2在集成电路外部连接电解电容器C03正极,电解电容器COl负极和电解电容器C02负极和电解电容器C03负极连接公共端V0,引出线SI是合成输出最高相工作电流正信号输出端,引出线S2是合成输出最高相工作电流负信号输出端,供集成电路外部连接其它保护功能,集成电路外部的电流互感器LI、电流互感器L2、电流互感器L3性能相同,电阻R46、电阻R47、电阻R48的电阻值相同,电解电容器C01、电解电容器C02、电解电容器C03的容量相同。所说的万用保护器模拟集成电路,其特征在于万用保护器模拟集成电路中分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路,由三个运算放大器分别组成三相三比较电路,三相电流信号分别与对比信号比较确定故障保护,对比信号由三相整流合成四输出运算放大器电路中合成输出三相中最高一相的电流信号分压形成,对比信号受额定电流外控,具体电路是电阻R13 —端连接引出线SI,电阻R13的另一端连接运算放大器18的负输入端和运算放大器19的负输入端和运算放大器IlO的负输入端和引出线E4,电阻RlO的一端连接引出线A2,电阻RlO的另一端连接运算放大器18的正输入端和二极管D22负极和电阻R16,电阻R16的另一端连接二极管D16正极,二极管D16负极连接运算放大器18的输出端和二极管DlO负极和二极管D29负极,二极管DlO正极连接引出线A3,电阻RlI的一端连接引出线B2,电阻Rll的另一端连接运算放大器19的正输入端和二极管D23负极和电阻R17,电阻R17的另一端连接二极管D17正极,二极管D17负极连接运算放大器19的输出端和二极管Dll负极和二极管D30负极,二极管Dll正极连接引出线B3,电阻R12的一端连接引出线C2,电阻R12的另一端连接运算放大器IlO的正输入端和二极管D24负极和电阻R18,电阻R18的另一端连接二极管D18正极,二极管D18负极连接运算放大器IlO的输出端和二极管D12负极和二极管D31负极,二极管D12正极连接引出线C3,引出线E4是断相及三相电流不平衡保护对比信号的连接点,引出线E4连接电阻R49获得断相及三相电流不平衡保护对比信号,电阻R49的另一端连接公共端V0,引出线E4通过二极管D51和电阻R55连接引出线K2时,断相及三相电流不平衡保护受控在工作电流大于额定电流规定值时起保护作用,引出线A3是A相电流断相或不平衡时输出控制端,引出线B3是B相电流断相或不平衡时输出控制端,引出线C3是C相电流断相或不平衡时输出控制端,引出线A3连接发光二极管D41负极,引出线B3连接发光二极管D42负极,引出线C3连接发光二极管D43负极,发光二极管D41正极和发光二极管D42正极和发光二极管D43正极一起连接电阻R69和稳压二极管D59的负极,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极。所说的万用保护器模拟集成电路,其特征在于万用保护器模拟集成电路中双比双控自开启过载保护电路是工作电流超过额定电流规定值时自动开启反时限保护电路,合成输出最高相工作电流负信号通过引出线S2连接集成电路外部过载保护设定电路的电阻R51,电阻R51另一端连接电位器Wl定端及滑动端和引出线G2,电位器Wl另一定端连接引出线G1,引出线G2连接运算放大器115的负输入端,运算放大器115的正输入端连接公共 端V0,引出线Gl连接运算放大器115的输出端和电阻R25和电阻R32和电阻R0,电阻R25的另一端连接运算放大器116的正输入端和电阻R26和电阻R27和引出线G4,电阻R26的另端连接公共端V0,运算放大器116的负输入端连接电阻R33和引出线E1,运算放大器116的输出端连接二极管D33的负极和引出线K2,电阻R27的另一端连接二极管D34的正极,二极管D34的负极连接二极管D35的正极,二极管D35的负极连接二极管D36的正极和二极管D37的负极和电阻R28和电阻R29和运算放大器117的负输入端和引出线G3,电阻R28的另一端连接二极管D33的正极,运算放大器117的正输入端连接公共端VO,二极管D36的负极连接正电源VDD,运算放大器117的输出端连接二极管D37的正极,电阻R29的另一端连接引出线G5,引出线G5在集成电路外部连接引出线G6,引出线G6在集成电路内部连接电阻R30,电阻R30的另一端连接运算放大器118的负输入端,运算放大器118的正输入端连接电阻R31和二极管D19的负极和引出线E2,电阻R31另一端连接二极管D13的正极,运算放大器118的输出端连接二极管D13的负极和二极管D26的负极和二极管D7的负极,二极管D7的正极连接引出线G7,引出线G7是电流过载时输出控制端,引出线G7连接发光二极管D45负极,发光二极管D45正极连接电阻R69和稳压二极管D59的负极,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极,引出线E2是电流过载保护基准信号,引出线E2经过电阻R66连接引出线El和基淮信号源的稳压二极管D61负极和电阻R56,电阻R56的另一端连接正电源VDD,稳压二极管D57正极连接公共端V0。所说的万用保护器模拟集成电路,其特征在于万用保护器模拟集成电路中定压及电容双反馈热记忆过载保护电路是合成输出最高相工作电流负信号通过引出线S2连接集成电路外部过载保护设定电路的电阻R51,电阻R51另一端连接电位器Wl定端及滑动端和引出线G2,电位器Wl另一定端连接电阻R55和引出线G1,引出线Gl连接运算放大器115的输出端,引出线G2连接运算放大器115的负输入端,运算放大器115的正输入端连接公共端V0,外部电阻R55的另一端连接电阻R54和引出线Q3,电阻R54另一端连接公共端VO,引出线Q3连接运算放大器113的正输入端,运算放大器113的负输入端连接引出线Q2,运算放大器113的输出端连接引出线Q1,引出线Ql连接外部电阻R60和电阻R61,电阻R61的另一 端连接电阻R62和稳压二极管D60的负极,电阻R62的另一端连接电阻R63和电阻R64和二极管D57的负极,电阻R64的另一端连接稳压二极管D60的正极和公共端V0,电阻R63的另一端连接二极管D57的正极和电解电容器C09的负极和电阻R65再连接引出线Q2,电阻R65另一端连接公共端V0,电阻R60另一端连接二极管D50的正极,二极管D50的负极连接电解电容器C09的正极和电阻R59再连接引出线G6,电阻R59另一端连接公共端V0,引出线G6连接内部电阻R30,电阻R30的另一端连接运算放大器118的负输入端,运算放大器118的正输入端连接电阻R31和引出线E2,电阻R31另一端连接二极管D13的正极,运算放大器118的输出端连接二极管D13的负极和二极管D7的负极,二极管D7的正极连接引出线G7,引出线E2连接外部电阻R68和电阻R74,电阻R68另一端连接公共端V0,电阻R74另一端连接正电源VDD,引出线G7连接发光二极管D45的负极,发光二极管D45的正极连接电阻R69和稳压二极管D59的负极,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极。所说的万用保护器模拟集成电路,其特征在于万用保护器模拟集成电路中零维持起动避时欠载保护电路结构是由运算放大器和集成电路外部的电位器组成欠载设定电路,用运算放大器113对电流设定放大,用运算放大器I 14对工作电流与基准信号进行比较放大控制,用运算放大器121起动避时控制,起动避时过程中欠载保护不起作用,停机状态时电路处于零维持避免误动作,合成输出最高相工作电流负信号通过引出线S2连接集成电路外部欠载保护设定电路的电阻R52,电阻R52另一端连接电位器W2定端及滑动端和引出线Q2,电位器W2另一定端连接引出线Q1,引出线Q2连接运算放大器113的负输入端,运算放大器113的正输入端连接引出线Q3,引出线Q3连接在集成电路外部的电阻R54,电阻R54的另一端连接公共端V0,引出线Ql连接运算放大器113的输出端和电阻R21,电阻R21的另一端连接运算放大器114的正输入端和电阻R23和二极管D20的负极,电阻R23的另一端连接二极管D14的正极,运算放大器114的负输入端连接二极管D25的负极和二极管D32的正极和引出线E3,二极管D25的正极连接公共端VO,二极管D32的负极连接电阻R24,电阻R24的另一端连接起动避时电路的运算放大器121的输出端和引出线Y2,二极管D14的负极连接运算放114的输出端和二极管D27的负极和二极管D8的负极,二极管D8的正极连接引出线Q4,引出线E3是电流欠载保护基准信号,引出线E3连接集成电路外部电阻R67和电阻R72,电阻R67的另一端连接基准电路稳压管D61的负极和电阻R56,电阻R56的另一端连接正电源VDD,稳压管D61的正极连接公共端NO’电阻R72的另一端连接二极管D53的正极和电解电容器ClO正极,电解电容器ClO负极连接负电源VCC,二极管D53的负极连接电解电容器C07正极和引出线Kl,电解电容器C07负极连接电位器W4定端及滑动端和弓I出线Y1,电位器W4另一定端连接负电源VCC,引出线Yl连接运算放大器121的负输入端,运算放大器121的正输入端连接电阻R38和电阻R39,电阻R38的另一端连接正电源VDD,电阻R39的另一端连接负电源VCC,引出线Q4连接发光二极管D46的负极,发光二极管D46的正极连接电阻R69和稳压二极管D59的负极,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极。所说的万用保护器模拟集成电路,其特征是万用保护器模拟集成电路中零序保护电路,零序电流互感器LO —端连接电阻R58,零序电流互感器LO另一端连接公共端VO,电阻R58的另一端连接电阻R76和引出线H2,电阻R76的另一端连接引出线H1,引出线H2连接运算放大器Ill的负输入端,运算放大器Ill的正输入端连接公共端V0,运算放大器Ill的输出端连接二极管DO正极,引出线Hl连接二极管DO负极和电阻R22,电阻R22的另一端连接运算放大器112的负输入端,运算放大器112的正输入端连接二极管D21的负极和电阻R19和电阻R20,电阻R19的另一端连接负电源VCC,电阻R20的另一端连接二极管D15的负极,运算放大器I 12的输出端连接二极管D15的正极和二极管D28的负极和D9的负极,D9的正极连接引出线H3,引出线H3连接发光二极管D47的负极,发光二极管D47的正极连接电阻R69和稳压二极管D59的负极,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另 一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极。所说的万用保护器模拟集成电路,其特征是万用保护器模拟集成电路中双控式全自动延时多路复位电路,各路保护输出端连接组成或门电路控制复位延时电路,复位延时电路输出端同时连接控制各路保护输出端复位,二极管D26的负极连接运算放大器118的输出端,二极管D27的负极连接运算放大器114的输出端,二极管D28的负极连接运算放大器112的输出端,二极管D29的负极连接运算放大器18的输出端,二极管D30的负极连接运算放大器19的输出端,二极管D31的负极连接运算放大器IlO的输出端,二极管D26的正极和二极管D27的正极和二极管D28的正极和二极管D29的正极和二极管D30的正极和二极管D31的正极一起连接电阻R41和电阻R43,电阻R43的另一端连接运算放大器122的正输入端和二极管D40的正极和电阻R42,二极管D40的负极连接电阻R44和电阻R45,电阻R45的另一端连接公共端V0,电阻R42和电阻R44的另一端连接正电源VDD,电阻R41的另一端连接运算放大器122的负输入端和引出线Z,二极管D19的负极连接运算放大器118的正输入端,二极管D20的负极连接运算放大器114的正输入端,二极管D21的负极连接运算放大器112的正输入端,二极管D22的负极连接运算放大器18的正输入端,二极管D23的负极连接运算放大器19的正输入端,二极管D24的负极连接运算放大器IlO的正输入端,二极管D19的正极和二极管D20的正极和二极管D21的正极和二极管D22的正极和二极管D23的正极和二极管D24的正极一起连接电阻R40和引出线F,运算放大器122的输出端和电阻R40,引出线F在集成电路外部连接复位接钮FW和二极管D49的负极,复位接钮FW的另一端连接电解电容器C04的正极和正电源VDD,二极管D49的正极连接电解电容器C04的负极和电阻R50,电阻R50的另一端连接负电源VCC,引出线Z在集成电路外部连接电解电容器C06的负极和二极管D52的负极,电解电容器C06的正极连接正电源VDD,二极管D52的正极连接引出线K1,引出线F是外部通电复位、手动复位和内部自动复位的总连接线。所说的万用保护器模拟集成电路,其特征是万用保护器模拟集成电路中运行闪烁指示电路,当工作电流高于某规定值后,运行指示灯闪烁频率与工作电流成正比,停机或故障停机机时运行指示灯也停止闪烁,运算放大器120正输入端连接电阻R35和电阻R36,电阻R35的另一端连接二极管D38的正极和公共端V0,运算放大器120负输入端连接二极管D38的负极和二极管D39的正极和电阻RO和引出线XI,,二极管D39的负极连接电阻R37,电阻R37的另一端和电阻R36的另一端连接运算放大器120输出端和引出线X2,引出线X2连接集成电路外部的电阻R57,电阻R57的另一端连接发光二极管D48的正极,发光二极管D48的负极连接公共端V0,引出线Xl连接集成电路外部的二极管D54正极和电解电容器C08的正极,电解电容器C08的负极连接公共端V0,二极管D54的负极连接发光二极管D41的正极和发光二极管D42的正极和发光二极管D43的正极和发光二极管D45的正极和发光二极管D46的正极和发光二极管D47的正极和稳压二极管D59的负极和电阻R69,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极。所说的万用保护器模拟集成电路,其特征是万用保护器模拟集成电路中在线检测电力电容器容量或工作电流在线检测电路,工作电流负信号通过引出线S2连接集成电路 外部电路电阻R53,电阻R53的另一端连接电位器W3和引出线H2,电位器W3的另一端连接外接数显端子CS和引出线Hl进入集成电路,引出线H2连接运算放大器Ill的负输入端,运算放大器Ill的正输入端连接公共端V0,运算放大器Ill的输出端连接二极管DO正极,引出线Hl连接二极管DO负极和电阻R22,引出线Hl与公共端VO之间是在线检测电力电容器容量或工作电流的信号输出端,连接外接数显端子CS。所说的万用保护器模拟集成电路,其特征是万用保护器模拟集成电路中运行/停止识别控制电路,运算放大器119正输入端连接电阻R32,电阻R32的另一端连接电阻RO和运算放大器115输出端和引出线Gl,运算放大器119负输入端连接电阻R33和电阻R34,电阻R33的另一端连接运算放大器116负输入端和引出线E1,电阻R34的另一端连接公共端V0,运算放大器119输出端连接引出线Kl,泵类保护时引出线Kl在集成电路外部连接电解电容器C07的正极和二极管D53的负极,电力电容器保护时引出线Kl在集成电路外部连接二极管D56的负极和二极管D52的正极。本实用新型是针对电力电容器保护器、电动机保护器、泵类保护器、线路保护器提供一种万用保护器模拟集成电路,将若干个电阻、二极管、运算放大器设计在一块集成电路中,100个元器件变成一个元件,可明显减小保护器电路板面积和壳体尺寸;三相整流合成四输出运算放大器电路避免了二极管造成的非线性现象,实现高精度取样放大;分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路实现了电动机最高相电流超过额定电流时才能起保护作用,并分相故障记忆指示,使该保护更加合理;双比双控自开启过载保护电路控制工作电流超过额定电流规定值时自动开启反时限保护电路;定压及电容双反馈热记忆过载保护电路进行反时限热记忆过载保护处理,让过载发热的电动机冷却后再起动;零维持起动避时欠载保护电路的起动避时控制欠载保护电路在泵电机起动时进行起动避时,停机状态使电路处于零维持避免误动作;全自动延时双控复位电路进行延时双控复位,任一路故障输出均能控制开始延时,延时结束后又控制各路故障电路自动复位;电动机保护及泵类保护在线检测工作电流;电力电容器保护在线检测容量;运行闪烁指示电路使运行指示灯闪烁频率与工作电流成正比,停机或故障停机时运行指示灯也停止闪烁;全电路采用统一的电流基准信号,使电路达到万用多功能。

图I万用保护器模拟集成电路内部电路原理图图2三相整流合成四输出运算放大器电路原理图图3分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路原理图图4双比双控自开启过载保护电路原理图图5定压及电容双反馈热记忆过载保护电路原理图图6零维持起动避时欠载保护电路原理图[0021 ] 图7零序保护电路原理图 图8全自动延时双控复位电路及运行闪烁指示电路原理图图9泵类保护电路原理图图10电力电容器保护电路原理图图中万用保护器模拟集成电路内部R0_R45电阻、D0-D40 二极管、11-122运算放大器、VDD正电源、VCC负电源、VO公共端、A1-A3引出线、B1-B3引出线、C1-C3引出线、E1-E4引出线、F引出线、G1-G7引出线、H1-H3引出线、K1-K2引出线、Q1-Q4引出线、S1-S2引出线、Vl引出线、V2引出线、V3引出线、X1-X2引出线、Y1-Y2引出线、Z引出线;图中万用保护器模拟集成电路外部R46_R76电阻、W1-W4电位器、D41-D48发光二极管、D49-D58 二极管、D59-D61稳压二极管、BG三极管、VDD正电源、VCC负电源、VO公共端、COl-Cll电解电客器、J继电器、L1-L3电流互感器、L01-L03电流互感器接线端子、LO零序电流互感器、Fff复位按钮、CS外接数显端子。
具体实施方案图I是万用保护器模拟集成电路内部电路原理图,万用保护器模拟集成电路是将电动机保护电路与泵类保护电路与空压机保护电路与电力电容器保护电路及多个保护电路共有特性统一组成共有的保护电路单元,统一电流基准信号,任意选用需要的单元电路来组成不同功能的保护器,将电路中若干电阻和若干二极管和若干运算放大器的多个元件集中一起采用微电子集成工艺制作在高集成化的万用保护器模拟集成电路中,委托微电子集成电路生产厂家根据本发明电路的要求制作该集成电路,电路中运算放大器参照324运算放大器的性能,电路中电阻R1、电阻R2、电阻R3的电阻值相同,电阻R4、电阻R5、电阻R6的电阻值相同,电阻R7、电阻R8、电阻R9的电阻值相同,电阻R10、电阻R11、电阻R12的电阻值相同,电阻R16、电阻R17、电阻R18的电阻值相同,电阻R14、电阻R15的电阻值相同,电阻R33的电阻值大于电阻R34的电阻值,电阻R38的电阻值大于电阻R39的电阻值,电阻R41的电阻值大于电阻R42的电阻值,电阻R42的电阻值大于电阻R43的电阻值,其它电阻值根据多个保护电路共有特性而定,二极管无特殊要求,用若干条引出线将需要与外部电路连接的接线引出到集成电路外部,构成万用保护器模拟集成电路,正电源VDD连接引出线VI进入集成电路,负电源VCC连接引出线V2进入集成电路,公共端VO连接引出线V3进入集成电路。图2是三相整流合成四输出运算放大器电路原理图,工作原理是三相电流信号分别由电流互感器LI、电流互感器L2、电流互感器L3相同的三个电流互感器采样经过弓I出线Al、引出线BI、引出线Cl进入集成电路,由运算放大器II、运算放大器12、运算放大器13放大整流转换成直流信号,再分别经过引出线A2、引出线B2、引出线C2输出三相的电流直流信号,在集成电路外部分别连接电解电容器CO I、电解电容器C02、电解电容器C03相同的三个电解电容器进行滤波,另由运算放大器14、运算放大器15、运算放大器16组成的三个跟随放大器输出端并接一起合成经引出 线SI输出最高相工作电流正信号,再通过运算放大器17反相经引出线S2输出最高相工作电流负信号供集成电路外部连接其它保护功能。具体实施方案是按照图2中电路连接进行,集成电路外部的电流互感器LI、电流互感器L2、电流互感器L3性能相同,电阻R46、电阻R47、电阻R48的电阻值相同,电解电容器CO I、电解电容器C02、电解电容器C03的容量相同。图3是分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路原理图,工作原理是由三个运算放大器18、运算放大器19、运算放大器IlO分别组成三相三比较电路,引出线A2、弓丨出线B2、引出线C2的三相电流直流信号分别与对比信号比较确定故障保护,对比信号由引出线SI的最高相工作电流正信号经电阻R13与电阻R49分压形成,对比信号受额定电流外控,运行时出现断相或三相电流不平衡时引出线A3或引出线B3或引出线C3控制发光二极管D41或发光二极管D42或发光二极管D43发亮实现分相记忆,再控制继电器J断开停机,具体实施方案是按照图3中电路连接进行,引出线E4是断相及三相电流不平衡保护对比信号的连接点,引出线A3是A相电流断相或不平衡输出控制端,引出线B3是B相电流断相或不平衡输出控制端,引出线C3是C相电流断相或不平衡输出控制端,引出线K2是额定电流输出控制端。图4是双比双控自开启过载保护电路原理图,工作原理是引出线S2输出的最高相工作电流负信号通过由电位器W1、电阻R51和运算放大器115组成的额定电流设定放大电路进行设定放大后与引出线El的电流基准信号通过运算放大器116进行第一次比较,当工作电流超过额定电流规定值时运算放大器116输出控制反时限保护电路自动开启,运算放大器115输出的工作电流信号通过电阻R27、二极管D34和二极管D35对电解电容器C05进行反时限充电,电解电容器C05上的电压信号与引出线El和引出线E2的电流基准信号通过运算放大器118进行第二次比较,当工作电流超过额定电流规定值并经过反时限延时后,运算放大器118输出经过引出线G7控制发光二极管D45发亮,继电器J断开停机,具体实施方案是按照图4中电路连接进行,基淮信号由稳压二极管D61和电阻R56组成。 图5是定压及电容双反馈热记忆过载保护电路原理图,工作原理是引出线S2输出的最高相工作电流负信号通过由电位器W1、电阻R51和运算放大器115组成的额定电流设定放大电路进入由电阻R59、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、二极管D50、二极管D57、稳压二极管D60、电解电容器C09和运算放大器113组成的定压及电容双反馈热记忆过载保护电路,第一定压反馈是当工作电流未超过额定电流规定值时,反馈信号由稳压二极管D60稳压限定使电路达到平衡状态,第二电容反馈是当工作电流超过额定电流规定值时,电路失去平衡,对电解电容器C09充电电流加大,通过电解电容器C09反馈也加大,直到电解电容器C09正极电位高于对比信号,运算放大器118组成的比较器反转,发光二极管D45发亮,继电器J断开停机,具体实施方案是按照图5中电路连接进行,对比信号由电阻R79与电阻R68分压组成。[0032]图6是零维持起动避时欠载保护电路原理图,该电路主要用于泵类空载保护,工作原理是引出线S2输出的最高相工作电流负信号通过由电位器W2、电阻R52、电阻R54和运算放大器113组成的空载电流设定放大电路输出为正信号进入运算放大器114与引出线E3进入的电流基准信号比较,停机状态工作电流信号为零,引出线Kl为负电位,由二极管D53、电阻R72和电解电容器ClO组成的零维持电路使引出线E3处于负电位,运算放大器114输出端为正电位,电路处于待开机状态,泵电机起动时引出线Kl为正电位,由电位器W4、电阻R38、电阻R39和运算放大器121组成起动避时设定电路使引出线Y2和引出线E3处于负电位,起动避时过程中欠载保护不起作用,起动避时结束后引出线Y2处于正电位,引出线E3变为由稳压二极管D61和电阻R56组成的电流基准信号,正常运行时工作电流信号大于电流基准信号,运算放大器114输出端仍为正电位,泵电机处于空载时相当于欠载,工作电流信号小于电流基准信号欠载保护起作用,运算放大器114输出端变为负电位,弓丨出线Q4为负电位发光二极管D46发亮,继电器J断开停机,电路处于故障停机状态,压下图8中FW复位按钮使电路恢复到待开机状态。具体实施方案是按照图6中电路连接进行。图I是零序保护电路原理图,工作原理是由零序电流互感器L0、电阻R58、电阻R76 和运算放大器113组成零序采样放大电路,放大后的零序信号到运算放大器112与对比信号比较,出现漏电或接地时运算放大器112输出端为负电位,引出线H3为负电位发光二极管D47发亮,继电器J断开停机。具体实施方案是按照图7中电路连接进行。图8全自动延时双控复位电路及运行闪烁指示电路原理图,工作原理是由运算放大器122、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R43、电阻R44、电阻R45、二极管D40、二极管D52和电解电容器C06组成自动延时电路,多路运算放大器中任一个输出端为负电位都能控制自动延时电路开始延时,延时结束时运算放大器122输出端为正电位又控制多路运算放大器复位,由此称全自动延时双控复位电路。例如出现过载时发光二极管D45发亮,继电器J断开停机,运算放大器118输出端为负电位,二极管D26将电阻R41和电阻R43一端拉到负电位,电阻R41对电解电容器C06充电延时,等待运算放大器122负输入端电位低于运算放大器122正输入端时运算放大器122输出端为正电位控制运算放大器118复位,发光二极管D45灭。全电路的复位都由引出线F控制,整机接通电源时由二极管D49、电阻R50和电解电容器C04组成的通电复位电位瞬间将引出线F提高为正电位使多路运算放大器复位,也可以用FW复位按钮使多路运算放大器复位。由运算放大器120、电解电容器C08和发光二极管D48等组成运行指示灯电路,工作电流为零时发光二极管D48亮不闪烁,工作电流增大时发光二极管D48亮并闪烁,随工作电流增大发光二极管D48闪烁频率也加大。具体实施方案是按照图7中电路连接进行。图9泵类保护电路原理图,图10电力电容器保护电路原理图,泵类保护电路和电力电容器保护电路是万用保护器模拟集成电路的实际应用举例,是选取图I、图2、图3、图
4、图5、图6、图7和图8单元电路组成,这些单元电路还可组成电动机保护器、空压机保护器等各种不同功能的保护电路。提高了保护控制精度,减少了电路元器件,降低了整机成本。具体实施方案按照实际电路连接进行,工作原理上述各单元电路已有说明。
权利要求1.万用保护器模拟集成电路,包括三相整流合成四输出运算放大器电路、分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路、双比双控自开启过载保护电路、定压及电容双反馈热记忆过载保护电路、零维持起动避时欠载保护电路、零序保护电路、全自动延时双控复位电路、电力电容器容量或工作电流在线检测电路、运行/停止识别控制电路、运行闪烁指示电路,其特征在于万用保护器模拟集成电路,是将电动机保护电路与泵类保护电路与空压机保护电路与电力电容器保护电路及多个保护电路共有特性统一组成共有的保护电路单元,统一电流基准信号,任意选用需要的单元电路来组成不同功能的保护器,将电路中若干电阻和若干二极管和若干运算放大器的百个元件集中一起采用微电子集成工艺制作在高集成化的万用保护器模拟集成电路中,用若干条引出线将需要与外部电路连接的接线引出到集成电路外部,构成万用保护器模拟集成电路,集成电路中电阻R1、电阻R2、电阻R3的电阻值相同,电阻R4、电阻R5、电阻R6的电阻值相同,电阻R7、电阻R8、电阻R9的电阻值相同,电阻R10、电阻R11、电阻R12的电阻值相同,电阻R16、电阻R17、电阻R18的电阻值相同,电阻R14、电阻R15的电阻值相同,电阻R33的电阻值大于电阻R34的电阻值,电阻R38的电阻值大于电阻R39的电阻值,电阻R41的电阻值大于电阻R42的电阻值,电阻R42的电 阻值大于电阻R43的电阻值,其它电阻值根据多个保护电路共有特性而定,正电源VDD连接引出线Vl进入集成电路,负电源VCC连接引出线V2进入集成电路,公共端VO连接引出线V3进入集成电路,万用保护器模拟集成电路中三相整流合成四输出运算放大器电路的电路结构是三相电流交流信号分别由三个运算放大器放大整流转换成直流信号,分别输出三相的电流直流信号,另由三个运算放大跟随器输出端并接一起合成输出三相中最高一相的电流信号,具体电路是三相电流信号分别由采样电流互感器LI的连接线LOl连接电阻R46和引出线Al进入集成电路,电流互感器L2的连接线L02连接电阻R47和引出线BI进入集成电路,电流互感器L3的连接线L03连接电阻R48和引出线Cl进入集成电路,电流互感器LI的另一端和电阻R46的另一端连接公共端V0,电流互感器L2的另一端和电阻R47的另一端连接公共端V0,电流互感器L3的另一端和电阻R48的另一端连接公共端V0,引出线Al连接运算放大器Il的正输入端,引出线BI连接运算放大器12的正输入端,引出线Cl连接运算放大器13的正输入端,运算放大器Il的负输入端连接电阻Rl和电阻R4,运算放大器12的负输入端连接电阻R2和电阻R5,运算放大器13的负输入端连接电阻R3和电阻R6,电阻Rl和电阻R2和电阻R3的另一端连接公共端V0,运算放大器Il的输出端连接二极管Dl的正极,运算放大器12的输出端连接二极管D2的正极,运算放大器13的输出端连接二极管D3的正极,电阻R4的另一端连接二极管Dl的负极和电阻R7和电阻RlO和引出线A2和运算放大器14的正输入端,电阻R5的另一端连接二极管D2的负极和电阻R8和电阻Rll和引出线B2和运算放大器15的正输入端,电阻R6的另一端连接二极管D3的负极和电阻R9和电阻R12和引出线C2和运算放大器16的正输入端,电阻R7和电阻R8和电阻R9的另一端连接公共端V0,运算放大器14的输出端连接二极管D4的正极,运算放大器15的输出端连接二极管D5的正极,运算放大器16的输出端连接二极管D6的正极,运算放大器14的负输入端和运算放大器15的负输入端和运算放大器16的负输入端和二极管D4的负极和二极管D5的负极和二极管D6的负极和电阻R13和电阻R15和引出线SI连接一起,电阻R15的另一端连接电阻R14和运算放大器17的负输入端,运算放大器17的正输入端连接公共端V0,电阻R14的另一端连接运算放大器17的输出端和引出线S2,引出线Al是A相电流信号输入端,引出线BI是B相电流信号输入端,引出线Cl是C相电流信号输入端,引出线A2是A相电流信号整流放大输出端,引出线B2是B相电流信号整流放大输出端,引出线C2是C相电流信号整流放大输出端,引出线A2在集成电路外部连接电解电容器COl正极,弓丨出线B2在集成电路外部连接电解电容器C02正极,引出线C2在集成电路外部连接电解电容器C03正极,电解电容器COl负极和电解电容器C02负极和电解电容器C03负极连接公共端V0,引出线SI是合成输出最高相工作电流正信号输出端,引出线S2是合成输出最高相工作电流负信号输出端,供集成电路外部连接其它保护功能,集成电路外部的电流互感器LI、电流互感器L2、电流互感器L3性能相同,电阻R46、电阻R47、电阻R48的电阻值相同,电解电容器CO I、电解电容器C02、电解电容器C03的容量相同。
2.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路,其特征在于万用保护器模拟集成电路中分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路,由三个运算放大器分别组成三相三比较电路,三相电流信号分别与对比信号比较确定故障保护,对比信号由三相整流合成四输出运算放大器电路中合成输出三相中最高一相的电流信号分压形成,对比信号受额定 电流外控,具体电路是电阻R13 —端连接引出线SI,电阻R13的另一端连接运算放大器18的负输入端和运算放大器19的负输入端和运算放大器IlO的负输入端和引出线E4,电阻 RlO的一端连接引出线A2,电阻RlO的另一端连接运算放大器18的正输入端和二极管D22负极和电阻R16,电阻R16的另一端连接二极管D16正极,二极管D16负极连接运算放大器18的输出端和二极管DlO负极和二极管D29负极,二极管DlO正极连接引出线A3,电阻Rll的一端连接引出线B2,电阻Rll的另一端连接运算放大器19的正输入端和二极管D23负极和电阻R17,电阻R17的另一端连接二极管D17正极,二极管D17负极连接运算放大器19的输出端和二极管Dll负极和二极管D30负极,二极管Dll正极连接引出线B3,电阻R12的一端连接引出线C2,电阻R12的另一端连接运算放大器IlO的正输入端和二极管D24负极和电阻R18,电阻R18的另一端连接二极管D18正极,二极管D18负极连接运算放大器IlO的输出端和二极管D12负极和二极管D31负极,二极管D12正极连接引出线C3,引出线E4是断相及三相电流不平衡保护对比信号的连接点,引出线E4连接电阻R49获得断相及三相 电流不平衡保护对比信号,电阻R49的另一端连接公共端V0,引出线E4通过二极管D51和电阻R55连接引出线K2时,断相及三相电流不平衡保护受控在工作电流大于额定电流规定值时起保护作用,引出线A3是A相电流断相或不平衡时输出控制端,引出线B3是B相电流断相或不平衡时输出控制端,引出线C3是C相电流断相或不平衡时输出控制端,引出线A3 连接发光二极管D41负极,引出线B3连接发光二极管D42负极,引出线C3连接发光二极管D43负极,发光二极管D41正极和发光二极管D42正极和发光二极管D43正极一起连接电阻R69和稳压二极管D59的负极,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极。
3.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路,其特征在于万用保护器模拟集成电路中双比双控自开启过载保护电路是工作电流超过额定电流规定值时自动开启反时限保护电路,合成输出最高相工作电流负信号通过引出线S2连接集成电路外部过载保护设定电路的电阻R51,电阻R51另一端连接电位器Wl定端及滑动端和引出线G2,电位器Wl另一定端连接引出线G1,引出线G2连接运算放大器115的负输入端,运算放大器115的正输入端连接公共端V0,引出线Gl连接运算放大器115的输出端和电阻R25和电阻R32和电阻RO,电阻R25的另一端连接运算放大器116的正输入端和电阻R26和电阻R27和引出线G4,电阻R26的另端连接公共端V0,运算放大器116的负输入端连接电阻R33和引出线E1,运算放大器116的输出端连接二极管D33的负极和引出线K2,电阻R27的另一端连接二极管D34的正极,二极管D34的负极连接二极管D35的正极,二极管D35的负极连接二极管D36的正极和二极管D37的负极和电阻R28和电阻R29和运算放大器117的负输入端和引出线G3,电阻R28的另一端连接二极管D33的正极,运算放大器117的正输入端连接公共端V0,二极管D36的负极连接正电源VDD,运算放大器117的输出端连接二极管D37的正极,电阻R29的另一端连接引出线G5,引出线G5在集成电路外部连接引出线G6,引出线G6在集成电路内部连接电阻R30,电阻R30的另一端连接运算放大器118的负输入端,运算放大器118的正输入端连接电阻R31和二极管D19的负极和引出线E2,电阻R31另一端连接二极管D13的正极,运算放大器118的输出端连接二极管D13的负极和二极管D26的负极和二极管D7的负极,二极管D7的正极连接引出线G7,引出线G7是电流过载时输出控制端,引出线G7连 接发光二极管D45负极,发光二极管D45正极连接电阻R69和稳压二极管D59的负极,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极,引出线E2是电流过载保护基准信号,引出线E2经过电阻R66连接引出线El和基淮信号源的稳压二极管D61负极和电阻R56,电阻R56的另一端连接正电源VDD,稳压二极管D57正极连接公共端V0。
4.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路,其特征在于万用保护器模拟集成电路中定压及电容双反馈热记忆过载保护电路是合成输出最高相工作电流负信号通过引出线S2连接集成电路外部过载保护设定电路的电阻R51,电阻R51另一端连接电位器Wl定端及滑动端和引出线G2,电位器Wl另一定端连接电阻R55和引出线Gl,引出线Gl连接运算放大器115的输出端,引出线G2连接运算放大器115的负输入端,运算放大器115的正输入端连接公共端VO,外部电阻R55的另一端连接电阻R54和引出线Q3,电阻R54另一端连接公共端V0,引出线Q3连接运算放大器113的正输入端,运算放大器113的负输入端连接引出线Q2,运算放大器113的输出端连接引出线Q1,引出线Ql连接外部电阻R60和电阻R61,电阻R61的另一端连接电阻R62和稳压二极管D60的负极,电阻R62的另一端连接电阻R63和电阻R64和二极管D57的负极,电阻R64的另一端连接稳压二极管D60的正极和公共端V0,电阻R63的另一端连接二极管D57的正极和电解电容器C09的负极和电阻R65再连接引出线Q2,电阻R65另一端连接公共端V0,电阻R60另一端连接二极管D50的正极,二极管D50的负极连接电解电容器C09的正极和电阻R59再连接引出线G6,电阻R59另一端连接公共端V0,引出线G6连接内部电阻R30,电阻R30的另一端连接运算放大器118的负输入端,运算放大器118的正输入端连接电阻R31和引出线E2,电阻R31另一端连接二极管D13的正极,运算放大器I 18的输出端连接二极管D13的负极和二极管D7的负极,二极管D7的正极连接引出线G7,引出线E2连接外部电阻R68和电阻R74,电阻R68另一端连接公共端V0,电阻R74另一端连接正电源VDD,引出线G7连接发光二极管D45的负极,发光二极管D45的正极连接电阻R69和稳压二极管D59的负极,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极。
5.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路,其特征在于万用保护器模拟集成电路中零维持起动避时欠载保护电路结构是由运算放大器和集成电路外部的电位器组成欠载设定电路,用运算放大器113对电流设定放大,用运算放大器114对工作电流与基准信号进行比较放大控制,用运算放大器121起动避时控制,起动避时过程中欠载保护不起作用,停机状态时电路处于零维持避免误动作,合成输出最高相工作电流负信号通过引出线S2连接集成电路外部欠载保护设定电路的电阻R52,电阻R52另一端连接电位器W2定端及滑动端和引出线Q2,电位器W2另一定端连接引出线Q1,引出线Q2连接运算放大器113的负输入端,运算放大器113的正输入端连接引出线Q3,引出线Q3连接在集成电路外部的电 阻R54,电阻R54的另一端连接公共端V0,引出线Ql连接运算放大器113的输出端和电阻R21,电阻R21的另一端连接运算放大器114的正输入端和电阻R23和二极管D20的负极,电阻R23的另一端连接二极管D14的正极,运算放大器114的负输入端连接二极管D25的负极和二极管D32的正极和引出线E3,二极管D25的正极连接公共端V0,二极管D32的负极连接电阻R24,电阻R24的另一端连接起动避时电路的运算放大器121的输出端和引出线Y2,二极管D14的负极连接运算放114的输出端和二极管D27的负极和二极管D8的负极,二极管D8的正极连接引出线Q4,引出线E3是电流欠载保护基准信号,引出线E3连接集成电路外部电阻R67和电阻R72,电阻R67的另一端连接基准电路稳压管D61的负极和电阻R56,电阻R56的另一端连接正电源VDD,稳压管D61的正极连接公共端V0,电阻R72的另一端连接二极管D53的正极和电解电容器ClO正极,电解电容器ClO负极连接负电源VCC,二极管D53的负极连接电解电容器C07正极和引出线Kl,电解电容器C07负极连接电位器W4定端及滑动端和引出线Y1,电位器W4另一定端连接负电源VCC,引出线Yl连接运算放大器121的负输入端,运算放大器121的正输入端连接电阻R38和电阻R39,电阻R38的另一端连接正电源VDD,电阻R39的另一端连接负电源VCC,引出线Q4连接发光二极管D46的负极,发光二极管D46的正极连接电阻R69和稳压二极管D59的负极,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极。
6.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路,其特征是万用保护器模拟集成电路中零序保护电路,零序电流互感器LO —端连接电阻R58,零序电流互感器LO另一端连接公共端VO,电阻R58的另一端连接电阻R76和引出线H2,电阻R76的另一端连接引出线Hl,引出线H2连接运算放大器Ill的负输入端,运算放大器Ill的正输入端连接公共端V0,运算放大器Ill的输出端连接二极管DO正极,引出线Hl连接二极管DO负极和电阻R22,电阻R22的另一端连接运算放大器112的负输入端,运算放大器112的正输入端连接二极管D21的负极和电阻R19和电阻R20,电阻R19的另一端连接负电源VCC,电阻R20的另一端连接二极管D15的负极,运算放大器112的输出端连接二极管D15的正极和二极管D28的负极和D9的负极,D9的正极连接引出线H3,引出线H3连接发光二极管D47的负极,发光二极管D47的正极连接电阻R69和稳压二极管D59的负极,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极。
7.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路,其特征是万用保护器模拟集成电路中双控式全自动延时多路复位电路,各路保护输出端连接组成或门电路控制复位延时电路,复位延时电路输出端同时连接控制各路保护输出端复位,二极管D26的负极连接运算放大器118的输出端,二极管D27的负极连接运算放大器114的输出端,二极管D28的负极连接运算放大器112的输出端,二极管D29的负极连接运算放大器18的输出端,二极管D30的负极连接运算放大器19的输出端,二极管D31的负极连接运算放大器IlO的输出端,二极管D26的正极和二极管D27的正极和二极管D28的正极和二极管D29的正极和二极管D30的正极和二极管D31的正极一起连接电阻R41和电阻R43,电阻R43的另一端连接运算放大器122的正输入端和二极管D40的正极和电阻R42,二极管D40的负极连接电阻R44和电阻R45,电阻R45的另一端连接公共端VO,电阻R42和电阻R44的另一端连接正电源VDD,电阻R41的另一端连接运算放大器122的负输入端和引出线Z,二极管D19的负极连接运算放大器118的正输入端,二极管D20的负极连接运算放大器114的正输入端,二极管D21的 负极连接运算放大器112的正输入端,二极管D22的负极连接运算放大器18的正输入端,二极管D23的负极连接运算放大器19的正输入端,二极管D24的负极连接运算放大器IlO的正输入端,二极管D19的正极和二极管D20的正极和二极管D21的正极和二极管D22的正极和二极管D23的正极和二极管D24的正极一起连接电阻R40和引出线F,运算放大器122的输出端和电阻R40,引出线F在集成电路外部连接复位接钮FW和二极管D49的负极,复位接钮FW的另一端连接电解电容器C04的正极和正电源VDD,二极管D49的正极连接电解电容器C04的负极和电阻R50,电阻R50的另一端连接负电源VCC,引出线Z在集成电路外部连接电解电容器C06的负极和二极管D52的负极,电解电容器C06的正极连接正电源VDD,二极管D52的正极连接引出线KI,引出线F是外部通电复位、手动复位和内部自动复位的总连接线。
8.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路,其特征是万用保护器模拟集成电路中运行闪烁指示电路,当工作电流高于某规定值后,运行指示灯闪烁频率与工作电流成正比,停机或故障停机机时运行指示灯也停止闪烁,运算放大器120正输入端连接电阻R35和电阻R36,电阻R35的另一端连接二极管D38的正极和公共端V0,运算放大器120负输入端连接二极管D38的负极和二极管D39的正极和电阻RO和引出线XI,,二极管D39的负极连接电阻R37,电阻R37的另一端和电阻R36的另一端连接运算放大器120输出端和引出线X2,引出线X2连接集成电路外部的电阻R57,电阻R57的另一端连接发光二极管D48的正极,发光二极管D48的负极连接公共端V0,引出线Xl连接集成电路外部的二极管D54正极和电解电容器C08的正极,电解电容器C08的负极连接公共端V0,二极管D54的负极连接发光二极管D41的正极和发光二极管D42的正极和发光二极管D43的正极和发光二极管D45的正极和发光二极管D46的正极和发光二极管D47的正极和稳压二极管D59的负极和电阻R69,稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极,电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J,继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极,电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极。
9.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路,其特征是万用保护器模拟集成电路中在线检测电力电容器容量或工作电流在线检测电路,工作电流负信号通过弓丨出线S2连接集成电路外部电路电阻R53,电阻R53的另一端连接电位器W3和引出线H2,电位器W3的另一端连接外接数显端子CS和引出线Hl进入集成电路,引出线H2连接运算放大器Ill的负输入端,运算放大器Ill的正输入端连接公共端V0,运算放大器Ill的输出端连接二极管DO正极,引出线Hl连接二极管DO负极和电阻R22,引出线Hl与公共端VO之间是在线检测电力电容器容量或工作电流的信号输出端,连接外接数显端子CS。
10.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路,其特征是万用保护器模拟集成电路中运行/停止识别控制电路,运算放大器119正输入端连接电阻R32,电阻R32的另一端连接电阻RO和运算放大器115输出端和引出线G1,运算放大器119负输入端连接电阻R33和电阻R34,电阻R33的另一端连接运算放大器116负输入端和引出线E1,电阻R34的另一端连接公共端V0,运算放大器119输出端连接引出线K1,泵类保护时引出线Kl在集成电路外部连接电解电容器C07的正极和二极管D53的负极,电力电容器保护时引出线Kl在集成电路外部连接二极管D56的负极和二极管D52的正极。
专利摘要本实用新型万用保护器模拟集成电路是将电动机保护电路及其泵类、空压机等专用保护电路、线路保护电路、电力电容器保护电路中的过载、欠载、断相、零序、容量或电流在线检测、自动复位等电路的共有特性统一改进组成共有的保护电路单元,电路中多个电阻、二极管和运算放大器元件及连线集中一起采用微电子集成工艺制作在高集成化的万用保护器模拟集成电路中,用若干条引出线将需要与外部电路连接的电路连线引出到集成电路外部,将若干电子器件压缩到很小的集成电路中,使产品的印刷电路板面积大幅度减小,使保护精度明显提高,使保护器壳体结构及工艺简单化,使整机成本降低,可广泛的应用于电动机及电力电容器领域。
文档编号H02H1/00GK202488083SQ201220115650
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者于斌, 介国安, 吴辉 申请人:介国安
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