开关电器的可延时过欠压保护电路的制作方法_2

文档序号:10083142阅读:来源:国知局
控制执行电路执行脱扣动作。
[0019]在图2的实施例中,所述的整流电路为半波整流电路,它包括整流二极管VD1,众所周知,所述的断路器(图中未示出)具有电源侧与负载侧,电源侧的两个输入端分别与电网中的火线相L、中性线N连接,负载侧的火线相L、中性线N供用电设备(负载设备)接入。所述的半波整流电路具有一个交流输入端和一个直流输出端,整流二极管VD1的正极为与浪涌吸收电路的电磁式脱扣线圈KA连接的交流输入端,所述的浪涌吸收电路连接在交流电源的火线相L和中性线N之间,交流电源经所述的电磁式脱扣线圈KA从火线相L取交流电,再由二极管VD1进行半波整流;整流二极管VD1的负极为直流输出端,直流输出端是半波整流电路的直流输出正极,而半波整流电路的直流输出负极与中性线N连接,形成公用的地极。具体地说,浪涌吸收电路由两段式的电磁式脱扣线圈KA的限流线圈KA1与压敏电阻RV1组成,限流线圈KA1的一端与交流电源的火线相L连接,限流线圈KA1的另一端与压敏电阻RV1的一端连接,压敏电阻RV1的另一端与交流电源的中性相N连接。所述的执行电路的电磁式脱扣线圈KA包括限流线圈KA1与线圈KA2,限流线圈KA1的一端与交流电源的火线相L连接,线圈KA2的一端与半波整流电路的交流输入端连接,限流线圈KA1的另一端、线圈KA2的另一端与浪涌吸收电路的压敏电阻RV1的一端并联连接,压敏电阻RV1的另一端与交流电源的中性相N连接。整流二极管VD1的正极为交流输入端,该输入端与执行电路的电磁式脱扣线圈KA的一端连接,电磁式脱扣线圈KA的另一端与火线相L连接,以从火线相L取交流电。整流二极管VD1的负极为直流输出端,由于直流输出端的直流电压(对地极的电压)的波动与交流输入端的交流电压(对中性线N的电压)的波动是一致的。因此,本实用新型的直流输出端不仅用于为电路提供直流电源,而且还用作过电压或欠电压的取样节点。采用上述的半波整流电路结合执行电路的电磁式脱扣线圈KA中的限流线圈KA1构成浪涌吸收电路结构的优点在于:由于浪涌先经过限流线圈KA1的缓冲后再由压敏电阻RV1吸收,因此大大减小了压敏电阻RV1所受的冲击,不仅可有效提高浪涌吸收电路的能力,而且还可有效减小压敏电阻RV1的能量等级和体积,有利于产品的小型化;由于浪涌只经过限流线圈KA1,而不经过电磁式脱扣线圈KA中的线圈KA2,因此可有效防止浪涌所导致的脱扣动作,有利于改善确保正常的供电的使用性能。同时,整流二极管VD1不仅具有整流功能,还具有降低直流输出电压的功能(直流输出端的直流电压约为交流输入端的交流电压的0.45倍),因此可省略降压电阻,不仅有利于减小体积、降低成本,而且还有利于减小温升。
[0020]所述的执行电路包括电磁式脱扣线圈KA、可控硅SCR和电容C4,电磁式脱扣线圈KA串联连接在交流电源的火线相L与半波整流电路的交流输入端之间,可控硅SCR的控制极与电容C4的一端并联连接形成脱扣控制输入端,可控硅SCR的阳极与半波整流电路的直流输出端连接,可控硅SCR的阴极、电容C4的另一端与地极并联连接。当过电压检测延时电路或欠电压检测延时电路经触发隔离电路输出触发信号后,触发可控硅SCR,可控硅SCR导通,使电磁式脱扣线圈KA动作,电容C4起抗干扰作用。采用上述结构的执行电路的优点在于结构简单,特别是采用兼有脱扣功能和浪涌吸收功能的电磁式脱扣线圈KA,不仅能有效减少电子元件的使用数量,而且还能有效确保并改善脱扣性能和浪涌吸收性能。
[0021]本实用新型的可延时过欠压保护电路的检测电路包括过电压检测延时电路,它从半波整流电路的直流输出端取样,并在取样结果大于过压设定值时向隔离电路输出过压控制信号。所述的过电压检测延时电路中设有过压延时电容C1,所述的过压延时过程由过压延时电容C1的充电时间形成;当直流输出端的电压高于过压设定值的持续时间大于或等于过压延时电容C1的充电时间时,过电压检测延时电路才能输出过压控制信号,否则不能输出过压控制信号。过电压检测延时电路的具体结构可有多种,一种优选的结构如图2所示,所述的过电压检测延时电路包括分压电阻R1、分压电阻R2和过压延时电容C1,分压电阻R1的一端与半波整流电路的直流输出端连接,分压电阻R2的一端、过压延时电容C1的一端与地极并联连接,分压电阻R1的另一端、分压电阻R2的另一端、过压延时电容C1的另一端与触发隔离电路的过压控制输入端并联连接。
[0022]过电压检测延时电路工作原理如下:电网交流电源经半波整流后,由电阻R1、电阻R2进行分压,并对电容C1进行充电。当电网电压大于设定电压时,电容C1经一定时间的充电后,电压升高到大于稳压管VZ2的稳压值,稳压管导通,形成触发信号。具体过程是:当半波整流电路的直流输出端(即分压电阻R1的一端)的电压(即取样结果)小于或等于过压设定值时,分压电阻R1的另一端的电压小于触发隔离电路的稳压管VZ2的稳压值,稳压管VZ2不导通,因此过电压检测延时电路不能向隔离电路输出电压信号;当半波整流电路的直流输出端的电压大于过压设定值时,分压电阻R1的另一端先向过压延时电容C1充电(即进入延时过程),在此充电延时过程中,分压电阻R1的另一端的电压始终小于触发隔离电路的稳压管VZ2的稳压值,稳压管VZ2不导通,因此过电压检测延时电路不能向隔离电路输出电压信号;在所述的充电延时过程中,如果半波整流电路的直流输出端的电压恢复到小于或等于过压设定值,则由于分压电阻R1的另一端的电压保持在小于触发隔离电路的稳压管VZ2的稳压值的状态,即保持在稳压管VZ2不导通的状态,所以过电压检测延时电路仍不能向隔离电路输出电压信号;如果在所述的充电延时过程结束后,半波整流电路的直流输出端的电压(即取样结果)始终保持在大于过压设定值,则分压电阻R1的另一端的电压升高至稳压管VZ2的稳压值,稳压管VZ2导通,只有在这种情况下,过电压检测延时电路才能向触发隔离电路输出电压信号,即触发可控硅SCR导通,致使执行电路的电磁式脱扣线圈KA执行脱扣动作。
[0023]本实用新型的可延时过欠压保护电路的检测电路还包括欠电压检测延时电路,它从半波整流电路的直流输出端取样,当取样结果小于欠压设定值时,所述的欠电压检测延时电路先进入欠压延时过程,并在欠压延时过程结束后才能向隔离电路输出欠压控制信号。所述的欠电压检测延时电路中设有欠压延时电容C3,所述的欠压延时过程由欠压延时电容C3的充电时间形成;当直流输出端的电压低于欠压设定值的持续时间大于或等于欠压延时电容C3的充电时间时,欠电压检测延时电路才能输出欠压控制信号,否则不能输出欠压控制信号。欠电压检测延时电路的具体结构可有多种,一种优选的结构如图2所示,所述的欠电压检测延时电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7、电阻R8、稳压管VZ1、三极管Q1、电容C2和欠压延时电容C3,电阻R3的一端、电阻R4的一端与半波整流电路的直流输出端并联连接,三极管Q1的E极(发射极)、稳压管VZ1的负极、电容C2的一端和电阻R3的另一端并联连接,三极管Q1的B极(基极)与电阻R7的一端连接,三极管Q1的C极(集电极)与电阻R8的一端连接,电阻R8的另一端、欠压延时电容C3的一端与触发隔离电路的欠压控制输入端并联连接,欠压延时电容C3的另一端、稳压管VZ1的正极、电阻R5的一端与地极并联连接,电容C2的另一端、电阻R4的另一端、电阻R5的另一端与电阻R7的另一端并联连接。
[0024]欠电压检测延时电路的工作原理如下:电网交流电源经半波整流后,经电阻R3、稳压管VZ1,给三级管Q1的发射极提供一个基准电压;电网交流电源经半波整流后,经电阻R4、电阻R5分压,给三极管Q1的基极提供一个控制电压。当电网电压低于设定值时,三极管Q1的基极的控制电压低于三极管Q1的发射极的基准电压,三极管Q1导通,基准电压经三极管Q1、电阻R8对电容C3进行充电,经过一定时间的充电后,电压升高到设定值后,经二极管VD2形成触发信号。具体过程是:半波整流电路的直流输出端的直流电压经电阻R3和稳压管VZ1后,给三极管Q1的E极提供基准电压,该基准电压是由稳压管VZ1的稳压值调制;三极管Q1采用PNP管,半波整流电路的直流输出端的直流电压经电阻R4、控制电压节点(即由电容C2的另一端、电阻R4的另一端、电阻R5的另一端与电阻R7的另一端并联连接而成的节点)、电阻R7后加载到三极管Q1的B极,在直流输出端的直流电压大于欠压设定值时,三极管Q1的B极电压高于基准电压,三极管Q1截止,电阻R8的另一端无电压输出;当直流输出端的直流电压小于欠压设定值时,三极
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