一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路，其包括依次电连接的电压采集电路、信号处理及控制电路、执行机构驱动电路，所述电压采集电路与电源输入三相A/B/C连接；设有电源电路，所述电源电路分别与信号处理及控制电路和执行机构驱动电路电连接；所述电源电路包括电容C1和稳压芯片U2，所述稳压芯片U2的输入端Vin与24V直流电源连接，输出端Vout与5V直流电源连接，在输入端Vin与地GND之间并联电容C1。通过电容C1、稳压芯片U2和地GND之间形成一个电回路，保证在保护器断零、断相时，利用电容C1的续流能力，提供短暂电能，以支撑控制电路和执行机构驱动电路动作，实现保护器断零、断相保护。
【专利说明】
一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电器设备，特别涉及一种三相四线自复式过欠压保护电路。
【背景技术】
[0002]随着人民生活水平提高，用户对用电安全日益重视。自恢复式过欠压保护器(以下简称保护器)适用于单相交流电压220V，频率50Hz和三相四线交流电压400V，频率50Hz的负载，作为线路发生过欠压故障时对用电设备的保护电器。
[0003]目前市场上主流三相四线保护器在使用过程中，对产品的错接线、断相、断零(N)保护存在缺陷，给用电带来巨大的隐患，不利于产品推广和用户使用。
【实用新型内容】
[0004]针对上述技术不足和使用不便，特设计一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路，能够断相和断零线(N)进行有效的保护，同时对防止用户错接线和漏接线。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路，其包括依次电连接的电压采集电路、信号处理及控制电路、执行机构驱动电路，所述电压采集电路与电源输入三相A/B/C连接;设有电源电路，所述电源电路分别与信号处理及控制电路和执行机构驱动电路电连接;所述电源电路包括电容Cl和稳压芯片U2，所述稳压芯片U2的输入端Vin与24V直流电源连接，输出端Vout与5V直流电源连接，在输入端Vin与地GND之间并联电容Cl。
[0006]设有电容C2，所述电容C2并联在输出端Vout与地GND之间。
[0007]所述电容Cl/C2为极性电容，所述电容Cl的正极与输入端Vin连接，负极与地GND连接;所述电容C2的正极与输出端Vout连接，负极与地GND连接。
[0008]所述电源电路包括三极管Q1、电阻R19和/或电阻R20，所述三极管Ql的集电极分别与电源输入三相A/B/C连接、依次经R19和/或电阻R20与基极连接，基极与地GND连接，发射极与稳压芯片U2的输入端Vin连接。
[0009]所述电源电路包括电阻R1/R2/R3/R4/R5/R6/R7/R8/R9，二极管D1/D2/D3，在电源输入A相与三极管Ql的集电极之间依次串联电阻R1/R2/R3和二极管Dl，所述二极管Dl的负极与三极管QI的集电极连接;在电源输入B相与三极管QI的集电极之间依次串联电阻R4/R5/R6和二极管D2，所述二极管D2的负极与三极管Ql的集电极连接;在电源输入C相与三极管Ql的集电极之间依次串联电阻R7/R8/R9和二极管D3，所述二极管D3的负极与三极管Ql的集电极连接。
[0010]设有瞬态抑制二极管TVS和稳压管DZ，所述瞬态抑制二极管TVS的负极与三极管Ql的集电极连接，正极与地GND连接，所述稳压管DZ的负极与三极管Ql的基极连接，正极与地GND连接。
[0011 ]设有二极管D7，所述二极管D7的负极与电源输入零线N连接，正极与地GND连接。
[0012]所述电压采集电路包括电阻 R10/R11/R12/R13/R14/R15/R16/R17/R18，二极管 D4/D5/D6，电容C3/C4/C5，所述电阻R10/R11/R12串联，二极管D4的负极与电阻RlO连接，正极与电源输入A相连接，所述电容C3并列在电阻R12两端，所述电阻R12接地GND;所述电阻R13/R14/R15串联，二极管D5的负极与电阻Rll连接，正极与电源输入B相连接，所述电容C4并列在电阻Rl 5两端，所述电阻Rl 5接地GND ；所述电阻Rl 6/R17/R18串联，二极管D6的负极与电阻R16连接，正极与电源输入C相连接，所述电容C5并列在电阻R18两端，所述电阻R18接地GND。
[0013]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过电容Cl、稳压芯片U2和地GND之间形成一个电回路，保证在保护器断零、断相时，利用电容Cl的续流能力，提供短暂电能，以支撑控制电路和执行机构驱动电路动作，实现保护器断零、断相保护。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的电路图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明:
[0016]如图所示，一种三相四线自复式过欠压保护电路，其包括依次电连接的电压采集电路、信号处理及控制电路、执行机构驱动电路，所述电压采集电路与电源输入三相A/B/C连接;设有电源电路，所述电源电路分别与信号处理及控制电路和执行机构驱动电路电连接;所述电源电路包括电容Cl和稳压芯片U2，所述稳压芯片U2的输入端Vin与24V直流电源连接，输出端Vout与5V直流电源连接，在输入端Vin与地GND之间并联电容Cl。通过电容Cl、稳压芯片U2和地GND之间形成一个电回路，保证在断零时，利用电容Cl的续流能力，提供短暂电能，以支撑控制电路和执行机构驱动电路动作，实现保护器断零、断相保护。
[0017]设有电容C2，所述电容C2并联在输出端Vout与地GND之间，多增加一个电容C2，用以辅助电容Cl，可以更好的提供续流能力。
[0018]所述电容Cl/C2为极性电容，所述电容Cl的正极与输入端Vin连接，负极与地GND连接;所述电容C2的正极与输出端Vout连接，负极与地GND连接，利用极性电容的大容量，可以在电路正常工作时，储存更多电能，以便在断零故障时，电容Cl/ C2能更加持久地为电源电路提供电流，以便稳压芯片U2能稳定输出5V直流电压和24V直流电压，来为控制电路的芯片Ul和执行机构驱动电路供电。
[0019]所述电源电路包括三极管Q1、电阻R19和/或电阻R20，所述三极管Ql的集电极分别与电源输入三相A/B/C连接、依次经R19和/或电阻R20与基极连接，基极与地GND连接，发射极与稳压芯片U2的输入端Vin连接。在三极管Ql的集电极和基极直接设置电阻R19/R20，用于为基极提供导通电流，且用电阻R19/R20来进行降压，保证基极电压小于集电极电压。
[0020]所述电源电路包括电阻R1/R2/R3/R4/R5/R6/R7/R8/R9，二极管D1/D2/D3，在电源输入A相与三极管Ql的集电极之间依次串联电阻R1/R2/R3和二极管Dl，所述二极管Dl的负极与三极管Ql的集电极连接，电源输入A相经电阻R1/R2/R3降压，经二极管Dl整流;在电源输入B相与三极管Ql的集电极之间依次串联电阻R4/R5/R6和二极管D2，所述二极管D2的负极与三极管Ql的集电极连接，电源输入B相经电阻R4/R5/R6降压，经二极管D2整流;在电源输入C相与三极管Ql的集电极之间依次串联电阻R7/R8/R9和二极管D3，所述二极管D3的负极与三极管Ql的集电极连接，电源输入C相经电阻R7/R8/R9降压，经二极管D3整流。
[0021]设有瞬态抑制二极管TVS和稳压管DZ，所述瞬态抑制二极管TVS的负极与三极管Ql的集电极连接，正极与地GND连接，所述稳压管DZ的负极与三极管Ql的基极连接，正极与地GND连接。
[0022]设有二极管D7，所述二极管D7的负极与电源输入零线N连接，正极与地GND连接，防止输入电压A/B/C相中任一相与零线N错接时，电压过大。
[0023]电阻R10/R11/R12串联，二极管D4的负极与电阻RlO连接，正极与电源输入A相连接，电容C3并列在电阻R12两端，电阻R12接地GND;电阻R13/R14/R15串联，二极管D5的负极与电阻Rll连接，正极与电源输入B相连接，电容C4并列在电阻R15两端，电阻R15接地GND;电阻R16/R17/R18串联，二极管D6的负极与电阻R16连接，正极与电源输入C相连接，所述电容C5并列在电阻R18两端，所述电阻R18接地GND，所述二极管D4/D5/D6用作整流，所述电容C3/C4/C5用做滤波，电阻R10/R11/R12，电阻/R13/R14/R15，电阻R16/R17/R18分别用作电源输入A/B/C相的分压，输出节点ANl /AN2/AN3提供分压给信号处理及控制电路。
[0024]电源电路降压采用电阻降压，其优点有:
[0025]I)纯阻性降压，不影响电力系统的功率因数；
[0026]2)抗浪涌冲击强；
[0027]3)占用产品空间小且解决电容降压耐压问题。
[0028]电压采集电路采用三相分别采样，其优点有:
[0029]I)电压采集精度比模拟式精度高；
[0030]2)能够依次采集A相、B相以及C相的电压情况。
[0031]所述执行机构驱动电路包括继电器K1/K2/K3，所述继电器Kl与电源输入A相连接，所述继电器K2与电源输入B相连接，所述继电器K3与电源输入C相连接，用于分别控制电源输入A/B/C相的错接保护。
[0032]保护说明:
[0033]I)断相保护:假设电源输入A相断开，其他相连接正常，其电源电路供电任然正常，但是此时电压采集电路采集电源输入A相电压为零，则控制电路判断为欠压状态保护器不合闸；断开其他相，保护器不合闸。
[0034]2)断零(N)保护:在上电时，零线(N)断开，整个电源电路不工作及无法合闸；保护器工作时，零线(N)断开，由于电容C1/C2存储电能短时间能够给控制电路供电，而此时电压采集电路采集各相电压为欠压状态则保护器分闸，起到断零线(N)保护功能。
[0035]3)错接保护:假设保护器的A相与零线(N)反接，此时电源电路由B、C相半波整流后正常提供电源，但是电压采集电路采集到的电路出现B相和C相过压、A相欠压状态，此时保护器不合闸，起到错接保护功能；同理B相与零线(N)反接，此时电源电路由A、C相半波整流后正常提供电源，但是电压采集电路采集到的电路出现A相和C相过压、B相欠压状态，此时保护器不合闸，起到错接保护功能；同理相C相与零线(N)反接，此时电源电路由A、B相半波整流后正常提供电源，但是电压采集电路采集到的电路出现A相和B相过压、C相欠压状态，此时保护器不合闸，起到错接保护功能。
[0036]以上结合附图所描述的实施例仅是本实用新型的优选实施方式，而并非对本实用新型的保护范围的限定，任何基于本实用新型精神所做的改进都理应在本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1.一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路，其特征在于:其包括依次电连接的电压采集电路、信号处理及控制电路、执行机构驱动电路，所述电压采集电路与电源输入三相A/B/C连接;设有电源电路，所述电源电路分别与信号处理及控制电路和执行机构驱动电路电连接;所述电源电路包括电容Cl和稳压芯片U2，所述稳压芯片U2的输入端Vin与24V直流电源连接，输出端Vout与5V直流电源连接，在输入端Vin与地GND之间并联电容Cl。2.根据权利要求1所述的一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路，其特征在于:设有电容C2，所述电容C2并联在输出端Vout与地GND之间。3.根据权利要求2所述的一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路，其特征在于:所述电容Cl/ C2为极性电容，所述电容Cl的正极与输入端Vin连接，负极与地GND连接;所述电容C2的正极与输出端Vout连接，负极与地GND连接。4.根据权利要求1所述的一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路，其特征在于:所述电源电路包括三极管Q1、电阻R19和/或电阻R20，所述三极管Ql的集电极分别与电源输入三相A/B/C连接、依次经电阻R19和/或电阻R20与基极连接，基极与地GND连接，发射极与稳压芯片U2的输入端Vin连接。5.根据权利要求1所述的一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路，其特征在于:所述电源电路包括电阻R1/R2/R3/R4/R5/R6/R7/R8/R9，二极管D1/D2/D3，在电源输入A相与三极管Ql的集电极之间依次串联电阻R1/R2/R3和二极管Dl，所述二极管Dl的负极与三极管QI的集电极连接;在电源输入B相与三极管QI的集电极之间依次串联电阻R4/R5/R6和二极管D2，所述二极管D2的负极与三极管Ql的集电极连接;在电源输入C相与三极管Ql的集电极之间依次串联电阻R7/R8/R9和二极管D3，所述二极管D3的负极与三极管Ql的集电极连接。6.根据权利要求5所述的一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路，其特征在于:设有瞬态抑制二极管TVS和稳压管DZ，所述瞬态抑制二极管TVS的负极与三极管Ql的集电极连接，正极与地GND连接，所述稳压管DZ的负极与三极管Ql的基极连接，正极与地GND连接。7.根据权利要求5所述的一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路，其特征在于:设有二极管D7，所述二极管D7的负极与电源输入零线N连接，正极与地GND连接。8.根据权利要求1所述的一种三相四线自复式过欠压保护器断零、断相保护电路，其特征在于:所述电压采集电路包括电阻R10/R11/R12/R13/R14/R15/R16/R17/R18，二极管D4/D5/D6，电容C3/C4/C5，所述电阻R10/R11/R12串联，二极管D4的负极与电阻RlO连接，正极与电源输入A相连接，所述电容C3并列在电阻R12两端，所述电阻R12接地GND;所述电阻R13/R14/R15串联，二极管D5的负极与电阻Rll连接，正极与电源输入B相连接，所述电容C4并列在电阻Rl 5两端，所述电阻Rl 5接地GND ；所述电阻Rl 6/R17/R18串联，二极管D6的负极与电阻R16连接，正极与电源输入C相连接，所述电容C5并列在电阻R18两端，所述电阻R18接地GND。
【文档编号】H02H3/253GK205544213SQ201620309336
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】洪传生, 刘其涛, 范奇文, 陈荣湾
【申请人】浙江天正电气股份有限公司