断路器智能控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低压电器领域，特别是一种断路器智能控制器。
【背景技术】
[0002]现有断路器用智能控制器基本上采用以微处理器(MCU/DSP)为核心元件组成的方案进行设计，因此控制器工作时，在通电瞬间存在上电复位延时；尤其在无辅助电源情况下的断路器合闸瞬间上电复位时间可达到100ms，如果在此期间断路器的负载侧存在短路情况，断路器在10ms后才断开，对断路器及用户配电设备都将造成很大的损害。为解决上述问题，在智能控制器中增加接通电流快速控制电路(MCR电路)，使断路器在合闸瞬间时如果负载侧存在短路情况时能快速断开，有效保护断路器及用户设备。同时现有智能控制器在电流信号处理电路的输出端没有加入限幅措施，存在误动的缺陷。而且在接通电流快速控制电路中存在断路器位置反馈信号(微动开关信号)取样电路组成元件多、线路复杂等缺点。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种线路简洁，性能稳定，成本低的断路器智能控制器。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案:
[0005]一种断路器智能控制器，包括微处理器电路3，信号积分电路2和提供工作电源的电源电路I，其特征在于:
[0006]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；
[0007]所述信号积分电路2的输入端与空芯互感器101连接用于取得主电路的电流信号，将空芯互感器101的微分信号还原成与主回路电流成正比例的电压信号；
[0008]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；所述信号积分电路2包括限制信号积分电路2的最大输出幅度的限幅电路。
[0009]进一步，所述限幅电路包括第五电阻R5，第六电阻R6和第一运算放大器U1，电源VCC经过第五电阻R5连接到第一运算放大器Ul的电源正端，第一运算放大器Ul的接地端通过第六电阻R6接地。
[0010]进一步，所述限幅电路包括第七二极管D7，第八二极管D8和第一运算放大器U1，第七二极管D7的正极与电源VCC连接，负极与第一运算放大器Ul的电源正端连接，第八二极管D8的正极与第一运算放大器Ul的接地端连接，负极接地。
[0011]进一步，所述信号积分电路2还包括第一电阻Rl和第二电阻R2 ;所述第一电阻Rl,第二电阻R2的一端分别连接到电流互感器的第一输入端IAl和第二输入端IA2，另一端分别连接到第一运算放大器Ul的正相输入端和反相输入端；第一电容Cl的两端分别与第一电阻Rl和第二电阻R2的一端连接，第二电容C2的两端分别与第一电阻Rl和第二电阻R2的另一端连接；第三电容C3和第三电阻R3并联，且并联后的两端分别和第一运算放大器Ul的输出端和反相输入端连接；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Vref，另一端连接到第一运算放大器Ul的正相输入端；第七电阻R7和第八电阻R8串联，第七电阻R7和第八电阻R8的中间节点连接到基准电压Vref，第一电阻R7的另一端连接到第一电容Cl的一端，第八电阻R8的另一端连接到第一电容Cl的另一端。
[0012]进一步，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SWl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。
[0013]进一步，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R10，电源电压VCC经过串联连接的第九电阻R9和第十电阻RlO后连接到微动开关SWl的常开端NO，微动开关SWl的常闭端NC连接到电源地GND，微动开关SWl)的公共端COM连接到第五电容C5的正极，第五电容C5的负极连接到电源地GND。
[0014]进一步，所述同相放大电路包括第七运算放大器U3B，第九电阻R9和第十电阻RlO的中间节点连接到第七运算放大器U3B的正相输入端，第七运算放大器U3B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R11，第十一电阻Rll的一端连接到第七运算放大器U3B的反相输入端，另一端连接到第八运算放大器U3C的反相输入端，第十二电阻R12的一端连接到第八运算放大器U3C的反相输入端，另一端连接到第八运算放大器U3C的输出端，电源VCC经过第十三电阻Rl3连接到第八运算放大器U3C的正相输入端，第十四电阻R14的一端连接到第八运算放大器U3C的正相输入端，另一端接地；第七运算放大器U3B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U3C的输出端输出接通电流阀值下限电压MCR_L。
[0015]进一步，接通电流阀值上限电压MCR_H分别连接到第二运算放大器U2A，第五运算放大器U2D和第六运算放大器U3A的反相输入端；接通电流阀值下限电压MCR_L分别连接到第三运算放大器U2B，第四运算放大器U2C和第九运算放大器U3D的正相输入端；电流信号IC分别连接到第二运算放大器U2A和第三运算放大器U2B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U2D和第四运算放大器U2C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U3A和第九运算放大器U3D的正相和反相输入端；第二运算放大器U2A、第三运算放大器U2B、第四运算放大器U2C、第五运算放大器U2D、第九运算放大器U3D和第六运算放大器U3A的输出端分别与第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6的正极连接，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6的负极连接到一起输出脱扣输出控制CTL_D0。
[0016]进一步，所述电源电路I的输入端分别与速饱和互感器102和辅助电源111连接，所述微处理器电路3还可与整定电路5，通讯电路6，显示模块8，键盘输入9，输入输出电路10，IIC数据存储器电路11，开关位置检测电路12和LED状态指示电路13连接；输入输出电路10通过光电耦合器将外部开关信号输入到微处理器电路3中，并通过继电器将微处理器电路3的控制信号输出到外部；开关位置检测电路12通过检测和断路器开关位置同步的微动开关SWl信号得到断路器的分/合闸状态，并同时给接通电流控制电路201提供合闸信号。
[0017]进一步，第一运算放大器Ul输出的最大幅度小于电源VCC。
[0018]本实用新型的断路器智能控制器，在所述信号积分电路中加入限幅电路，限幅电路消除了后续接通电流控制电路中比较器电路的两个比较输入端电平相同的可能性，提高了电路运行的可靠性。同时在接通电流控制电路直接接入一组微动开关SWl连接接通电流阀值电压调节电路，连接线路简单可靠。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型电路连接结构方框图；
[0020]图2是本实用新型信号积分电路的电路图；
[0021]图3是本实用新型接通电流控制电路的电路图；
[0022]图4是本实用新型接通电流控制电路的第一波形图；
[0023]图5是本实用新型接通电流控制电路的第二波形图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图1至4给出的实施例，进一步说明本实用新型的断路器智能控制器的【具体实施方式】。本实用新型的断路器智能控制器不限于以下实施例的描述。
[0025]如图1-2所示，本实用新型的断路器智能控制器包括微处理器电路3、信号积分电路2和电源电路I。所述电源电路I分别与速饱和互感器102和辅助电源111连接可用于提供工作电源。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的输入端与空芯互感器101连接用于取得主电路的电流信号，将空芯互感器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