信号积分电路和断路器智能控制器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及低压电器领域，特别涉及一种信号积分电路和断路器智能控制器。
【背景技术】
[0002] 现在普遍应用空心线圈（Rogowski)作为电流传感器，因其无磁饱和现象，测量范 围广，带宽高且体积小，绝缘简单，成本低廉，越来越广泛地应用于测量控制和计量保护等 方面。利用空心线圈测量电流时线圈围绕载有被测电流的导体，当被测电流发生变化时，线 圈两端感应出电压信号，被测电流与空心线圈感应电压之间存在如下关系：
【主权项】
1. 一种信号积分电路，包括第一运算放大器扣1)，其特征在于；第一运算放大器扣1) 的反相输入端和正相输入端分别与信号积分电路的第一输入端（INI)和第二输入端（IN2) 连接，第一运算放大器扣1)的输出端与信号积分电路的第一输出端（OUT)连接；还包括低 通滤波器，限制信号积分电路（2)的最大输出幅度的限幅电路和直流分量电路；在第一输 入端（INI)和第二输入端（IN2)与第一运算放大器扣1)之间设有低通滤波器，在第一输入 端（INI)和第二输入端（IN2)与低通滤波器之间设有直流分量电路，所述限幅电路与第一 运算放大器扣1)电路连接；所述直流分量电路还与抬升输出信号的基准电压（化ef)和第 一运算放大器扣1)的正相输入端连接。
2. 根据权利要求1所述的信号积分电路，其特征在于：所述低通滤波器包括第一电阻 (R1)，第二电阻巧2)和第二电容（C2);所述第一电阻巧1)和第二电阻巧2)的一端分别连 接到信号积分电路的第一输入端（INI)和第二输入端（IN2)，另一端分别连接到第一运算 放大器扣1)的反相输入端和正相输入端；第二电容（C2)的一端连接到第一电阻巧1)和第 一运算放大器扣1)之间，另一端连接到第二电阻巧2)和第一运算放大器扣1)之间。
3. 根据权利要求1所述的信号积分电路，其特征在于；所述限幅电路包括第五电阻 (R5)，第六电阻（R6)，信号积分电路的电源（VCC)经过第五电阻巧5)连接到第一运算放大 器扣1)的电源正端（V孤），第一运算放大器（邮的接地端（VS巧经过第六电阻做）接地。
4. 根据权利要求1所述的信号积分电路，其特征在于：所述直流分量电路包括第走电 阻巧7)和第八电阻（R8)，第走电阻化7)和第八电阻（R8)串联，串联后第走电阻化7)的另 一端连接到低通滤波器与第一输入端（INI)之间，第八电阻（R8)的另一端连接到低通滤波 器与第二输入端（IN2)之间；第走电阻巧7)和第八电阻（R8)的中间节点连接到基准电压 (化ef)，第四电容（C4)和第四电阻（R4)并联，并联后的一端连接基准电压（化ef)，另一端 连接到第一运算放大器扣1)的正相输入端。
5. 根据权利要求1所述的信号积分电路，其特征在于：所述低通滤波器包括第一电阻 (R1)，第二电阻巧2)和第二电容（C2);所述第一电阻巧1)、第二电阻巧2)的一端分别连接 到第一输入端（INI)和第二输入端（IN2)，另一端分别连接到第一运算放大器扣1)的反相 输入端和正相输入端；第二电容（C2)的一端连接到第一电阻巧1)和第一运算放大器扣1) 之间，另一端连接到第二电阻巧2)和第一运算放大器扣1)之间；所述限幅电路包括第五 电阻巧5)，第六电阻做），信号积分电路的电源（VCC)经过第五电阻化。连接到第一运算 放大器扣1)的电源正端（VDD)，第一运算放大器扣1)的接地端（VS巧经过第六电阻（R6) 接地；所述直流分量电路包括第走电阻巧7)和第八电阻（R8)，第走电阻巧7)和第八电阻 (R8)串联，串联后第走电阻巧7)的另一端连接到第一电阻巧1)与第一输入端（INI)之间， 第八电阻（R8)的另一端连接到第二电阻巧2)与第二输入端（IN2)之间；第走电阻巧7)和 第八电阻（R8)的中间节点连接到基准电压（化ef)，第四电容（C4)和第四电阻（R4)并联， 并联后的一端连接基准电压（化ef)，另一端连接到第一运算放大器扣1)的正相输入端；所 述的信号积分电路还包括第一电容（C1)，第S电容（C3)和第S电阻化3);所述第一电容 (C1)的两端分别与第走电阻巧7)和第八电阻（R8)的另一端连接；第S电容（C3)和第S 电阻巧3)并联，且并联后的两端分别和第一运算放大器扣1)的输出端和反相输入端连接。
6. 根据权利要求3或5所述的信号积分电路，其特征在于：所述限幅电路可使第一运 算放大器扣1)输出的最大幅度小于电源（VCC)。
7. -种断路器智能控制器，其特征在于泡括微处理器电路（3)，权利要求1-6任一所 述的信号积分电路（2)和提供工作电源的电源电路（1); 所述微处理器电路（3)与脱扣电路（4)连接，所述脱扣电路（4)与磁通变换器（7)连 接，微处理器电路（3)可向脱扣电路（4)输出控制信号驱动磁通变换器（7)使断路器脱扣； 所述信号积分电路（2)的输入端与空巧互感器（101)连接用于取得主电路的电流信 号，将空巧互感器（101)的微分信号还原成与主回路电流成正比例的电压信号； 所述信号积分电路（2)的输出端与接通电流控制电路（201)和放大电路（202)连接， 放大电路（202)的输出端与微处理器电路（3)的A/D转换接口连接可将已处理的电压信号 输出给微处理器电路（3)，将电流信号转化为数字量；接通电流控制电路（201)与脱扣电路 (4)连接可直接输出信号至脱扣电路（4)并使磁通变换器（7)驱动断路器脱扣。
8. 根据权利要求7所述的断路器智能控制器，其特征在于：所述接通电流控制电路 (201)包括接通电流阀值电压调节电路，同相放大电路和减法电路；所述接通电流阀值电 压调节电路中接入微动开关（SW1)输出阀值电压，阀值电压经过同相放大电路后输出接通 电流阀值上限电压（MCR_H)，接通电流阀值上限电压（MCR_H)经过减法电路后输出接通电 流阀值下限电压（MCR_L)。
9. 根据权利要求8所述的断路器智能控制器，其特征在于：所述接通电流阀值电压调 节电路包括第九电阻（R9)和第十电阻巧10)，电源电压（VCC)经过串联连接的第九电阻 (R9)和第十电阻巧10)后连接到微动开关（SW1)的常开端（NO)，微动开关（SW1)的常闭端 (NC)连接到电源地脚的，微动开关（SW1)的公共端（COM)连接到第五电容（蝴的正极， 第五电容（C5)的负极连接到电源地（GND);所述同相放大电路包括第走运算放大器扣3B)， 第九电阻（R9)和第十电阻巧10)的中间节点连接到第走运算放大器扣3B)的正相输入端， 第走运算放大器扣3B)的输出端与反相输入端连接；所述减法电路包括第十一电阻巧11)， 第十一电阻巧11)的一端连接到第走运算放大器扣3B)的反相输入端，另一端连接到第八 运算放大器扣3C)的反相输入端，第十二电阻巧12)的一端连接到第八运算放大器扣3C) 的反相输入端，另一端连接到第八运算放大器扣3C)的输出端，电源（VCC)经过第十S电阻 (R13)连接到第八运算放大器扣3C)的正相输入端，第十四电阻巧14)的一端连接到第八运 算放大器扣3C)的正相输入端，另一端接地；第走运算放大器扣3B)的输出端输出接通电流 阀值上限电压（MCR_H)，第八运算放大器扣3C)的输出端输出接通电流阀值下限电压（MCR_ Do
10. 根据权利要求9所述的断路器智能控制器，其特征在于：所述接通电流阀值上限电 压（MCR_H)分别连接到第二运算放大器扣2A)，第五运算放大器扣2D)和第六运算放大器 扣3A)的反相输入端；接通电流阀值下限电压（MCR_L)分别连接到第S运算放大器扣2B)， 第四运算放大器扣2C)和第九运算放大器扣3D)的正相输入端；电流信号（1C)分别连接 到第二运算放大器扣2A)和第S运算放大器扣2B)的正相和反相输入端，电流信号（IB)分 别连接到第五运算放大器扣2D)和第四运算放大器扣2C)的正相和反相输入端，电流信号 (IA)分别连接到第六运算放大器扣3A)和第九运算放大器扣3D)的正相和反相输入端； 第二运算放大器扣2A)、第=运算放大器扣2B)、第四运算放大器扣20、第五运算放大器 扣2D)、第九运算放大器扣3D)和第六运算放大器扣3A)的输出端分别与第一二极管值1)、 第二二极管值2)、第S二极管值3)、第四二极管值4)、第五二极管值5)和第六二极管值6) 的正极连接，第一二极管值1)、第二二极管值2)、第S二极管值3)、第四二极管值4)、第 五二极管值5)和第六二极管值6)的负极连接到一起输出脱扣输出控制（CTL_DO)。
【专利摘要】信号积分电路和断路器智能控制器，信号积分电路包括第一运算放大器，第一运算放大器的反相输入端和正相输入端分别与信号积分电路的第一输入端和第二输入端连接，第一运算放大器的输出端与信号积分电路的第一输出端连接；还包括低通滤波器，限制信号积分电路的最大输出幅度的限幅电路和直流分量电路；在第一输入端和第二输入端与第一运算放大器之间设有低通滤波器，在第一输入端和第二输入端与低通滤波器之间设有直流分量电路，限幅电路与第一运算放大器电路连接；直流分量电路还与抬升输出信号的基准电压和第一运算放大器的正相输入端连接。本发明提供一种结构简单，灵敏度高，性能稳定的信号积分电路和包括此信号积分电路的断路器智能控制器。
【IPC分类】H02J13-00
【公开号】CN104659916
【申请号】CN201510053578
【发明人】章龙, 肖磊, 陈建余, 马世刚
【申请人】浙江正泰电器股份有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月2日