一种欠压保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种欠压保护装置，包括电源电路、控制电路、驱动电路、脉冲发生电路和欠压脱扣器；所述电源电路分别与控制电路、驱动电路、脉冲发生电路连接，所述控制电路的输出端与所述脉冲发生电路的控制端连接，所述脉冲发生电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述驱动电路与欠压脱扣器的脱扣线圈相连。本方案利用脉冲发生电路产生频率和脉宽可调的波，控制驱动电路，有效降低了功耗和传导。本保护装置结构简单，成本低，控制精度高，并且欠压点可调。
【专利说明】—种欠压保护装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种欠压保护装置。
【背景技术】
[0002]目前市场上的低压塑壳断路器，保护功能通常以电流为主，对电压的异常，一般采用欠电压保护，利用欠电压脱扣器，在欠压时使断路器分断或者阻止其合闸。由于欠压线圈工作时处于长通电状态，功耗较大，线圈容易发热，现有欠电压脱扣器在脱扣线圈控制方面一般采用开关控制，通过控制欠压线圈中流过的平均电流来降低功耗，但采用固定振荡频率的器件，往往频率选择的范围受到限制。
[0003]现有欠电压脱扣器判断欠压故障一般有两种方式，一种是利用分压电路对主回路电压进行分压，控制驱动电路，电压正常时，驱动电路导通，欠压线圈吸合；欠压时，驱动电路关断，欠压线圈释放。这种方式电路结构简单，成本低廉，但由于一般驱动电路采用的M0S管开启电压都是一个比较宽的电压范围，从而导致采用该方式的欠压脱扣器无法精确的对外部电压做出判断，不适合在某些高精度要求的场合使用。
[0004]另一种是采用单片机控制，由采样电路采集电压信号输送至单片机，当发生欠压故障时，由单片机发出信号，释放欠压线圈。由于采用单片机控制，精度较高，但是电路复杂，且需要专门编制程序，投入大，成本高。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种结构简单，功耗低的欠压保护模块，解决了现有技术中欠压保护装置功耗大的问题。
[0006]本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案:
[0007]一种欠压保护装置，包括电源电路、控制电路、驱动电路、脉冲发生电路和欠压脱扣器；所述电源电路分别与控制电路、驱动电路、脉冲发生电路连接，所述控制电路的输出端与所述脉冲发生电路的控制端连接，所述脉冲发生电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述驱动电路与欠压脱扣器的脱扣线圈相连。
[0008]为了进一步解决精度、结构问题，本方案所述控制电路包括复位芯片、第一电阻R3、第二电阻R4、电容C2，所述第一电阻R3、第二电阻R4串联后接入电源电路的输出端与地之间，所述复位芯片的输入端(V端)与第一电阻R3、第二电阻R4之间节点连接，所述复位芯片的输出端(复位端)与所述脉冲发生电路的控制端连接，所述电容C2 —端接地，另一端接复位芯片的输入端，使得该装置动作电压精确，结构简单。
[0009]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:
[0010]1、本实用新型所述的欠压保护装置采用占空比和频率均可调的脉冲发生电路，利用脉冲控制驱动电路的M0S管的输入端栅极，通过调节设定电阻和电容可得到0-100%可调的占空比和宽范围的振荡频率，选取合适的值可降低功耗和传导。
[0011]2、本实用新型所述的欠压保护装置采用复位电压精确的复位芯片控制脉冲发生电路的电源来实现欠压保护，与宽开启电压范围的MOS管相比，能做到对欠压整定值的精确控制，对欠压故障做出准确反应。
[0012]3、本实用新型所述的欠压保护装置以附件形式扩展断路器功能，安装简单，不改变断路器本体结构。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的原理框图。
[0014]图2是本实用新型具体实施例的电源电路。
[0015]图3是本实用新型具体实施例的控制电路。
[0016]图4是本实用新型具体实施例的脉冲发生电路。
[0017]图5是本实用新型具体实施例的驱动电路。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明:
[0019]如图1所示，本实用新型所述的欠压保护装置包括电源电路、控制电路、驱动电路、脉冲发生电路和欠压脱扣器；所述电源电路分别与控制电路、驱动电路、脉冲发生电路连接，所述控制电路的输出端与所述脉冲发生电路的控制端连接，所述脉冲发生电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述驱动电路的输出端与欠压脱扣器的脱扣线圈连接。
[0020]所述电源电路、控制电路如图2和图3所示，所述电源电路从主回路输出端口 P1、P2获取电压，经过D1、D2、D3、D4组成的整流桥整流后产生系统工作电压V+ ;系统工作电压V+经电阻R2分压后在稳压管D5上产生芯片工作电压VCC，电容C1与稳压管D5并联连接；系统工作电压V+经电阻R3分压后在R4上产生欠压采样电压VE，电容C2与电阻R4并联连接。
[0021]本实用新型的控制电路包括复位芯片N1。本实施例以MAX6463为例，欠压采样电压VE输入至MAX6463的输入端(V端)，MAX6463的输出端(复位脚)与VCC连接。
[0022]所述脉冲发生电路如图4所示。用于产生脉冲波的电路有很多种，有由硅振荡器构成的脉冲发生电路，也有由逻辑器件构成的脉冲发生电路，本实施例以由定时器构成的脉冲发生电路进行说明。所述脉冲发生电路包括定时器芯片N2，电阻R5、R6，电容C3、C4，二极管D6 ;本实施例定时器芯片N2以TLC555为例，电阻R5、R6和电容C3、C4构成一个占空比和频率可调的脉冲波发生电路，该脉冲发生电路的频率f=l.43/[(R5+R6)*C4]，占空比D=R5/ (R5+R6) *100%，通过调节电阻R5、R6和电容C4可得到0-100%可调占空比和理想振荡频率的脉冲信号，由N2的输出脚OUT输出。控制电路的输出端(N1的复位端)接N2的控制端(N2的电源端)，通过N1的复位端的接地与断开，控制N2的电源端是否得电工作。
[0023]所述驱动电路如图5所示。所述驱动电路包括电阻R7、R8、开关管V1、二极管D7，本实施例开关管VI为M0S管，所述脉冲信号经电阻R7控制M0S管的输入端栅极，M0S管的栅极经电阻R8接地，所述二极管D7的阳极与M0S管的漏极连接，所述二极管D7的阴极与系统工作电压V+连接；二极管D7并联欠压脱扣器的脱扣线圈L。
[0024]本方案的工作原理及过程如下:[0025]系统工作电压V+经电阻R3分压后在R4上产生欠压采样电压VE送至N1，N1根据该欠压采样电压VE判断主回路电压是否正常，N1的复位脚与VCC相连，控制VCC的输出。当主回路电压正常时，欠压采样电压VE高于N1的复位电压，N1的复位脚对地开路，VCC正常输出；当主回路电压欠压时，欠压采样电压VE低于N1的复位电压，N1的复位脚对地短路，VCC接地。
[0026]电容C2为一容量较大的电容，对欠压采样电压VE进行整流，使欠压采样电压波形平稳，减小欠压临界电压的范围。设定电阻R4也可采用可调电阻，可实现欠压整定值的灵活整定。
[0027]所述脉冲发生电路由VCC供电，产生占空比和频率均可调节的脉冲信号。当VCC正常输出时，脉冲发生电路得电工作，脉冲发生电路输出控制信号控制驱动电路的M0S管导通，脱扣线圈L得电，使欠压脱扣器保持吸合；当VCC接地时，脉冲发生电路失电，脉冲发生电路输出控制信号控制驱动电路的M0S管关断，脱扣线圈L失电，导致欠压脱扣器释放动作。
[0028]该装置通过脉冲发生电路产生脉冲信号，控制M0S管周期性通断，最终实现欠压脱扣器吸合或释放的控制，有效降低了功耗。
【权利要求】
1.一种欠压保护装置，包括电源电路、控制电路、驱动电路、脉冲发生电路和欠压脱扣器；其特征在于:所述电源电路分别与控制电路、驱动电路、脉冲发生电路连接，所述控制电路的输出端与所述脉冲发生电路的控制端连接，所述脉冲发生电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述驱动电路与欠压脱扣器的脱扣线圈相连。
2.根据权利要求1所述的欠压保护装置，其特征在于:所述控制电路包括复位芯片、第一电阻(R3)、第二电阻(R4)，所述第一电阻(R3)、第二电阻(R4)串联后接入电源电路的输出端与地之间，所述复位芯片的输入端与第一电阻(R3)、第二电阻(R4)之间节点连接，所述复位芯片的复位端与所述脉冲发生电路的控制端连接。
3.根据权利要求2所述的欠压保护装置，其特征在于:所述控制电路还包括电容(C2)，所述电容(C2) 一端接地，另一端接复位芯片的输入端。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的欠压保护装置，其特征在于:所述脉冲发生电路由硅振荡器、集成定时器或逻辑器件之一组成的振荡电路构成，频率和占空比可调整。
【文档编号】H02H3/253GK203522129SQ201320591182
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】孙伟锋, 殷建强, 奚慎云, 王国良, 张晓霞, 陈慧斌 申请人:常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂）