一种低压控制器的在线式自诊断电路的制作方法

本发明涉及低压控制器驱动脱扣器脱扣电路，尤其是涉及一种低压控制器的在线式自诊断电路。

背景技术：

脱扣器驱动电路是低压控制器的控制部分，用来实现当低压控制器检测到回路电流故障时控制脱扣器驱动电路输出并实现断路器的分断。

目前现有的低压控制器大多是通过逻辑芯片搭建脱扣器驱动电路，在电路正常情况下确实能够可靠的完成断路器分断操作，但是缺少一种自诊断检测机制去判断电路的失效型，尤其是断路器处于正常运行时。

通常情况下回路电流不会出现过载现象，断路器不会启动脱扣器驱动电路。但是当回路出现过载时，尤其是电流非常大，断路器需要瞬间分断，然而脱扣器驱动电路由于长时间工作，电路出现失效，导致不能正常分断，这个时候就会出现开关炸毁的严重后果，并且断路器在使用前会通过模拟测试进行多次分闸与合闸操作，保证断路器能够正常分断，但是一旦当断路器投入正常使用，用户就不会允许通过模拟测试检测断路器的分断能力，这时断路器虽然能监测回路电流，而分断能力却存在着很大不确定性，即便脱扣驱动电路失效也不能有效的通知用户。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低压控制器的在线式自诊断电路。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种低压控制器的在线式自诊断电路，用以通过mcu在线诊断脱扣器驱动电路是否失效，该电路包括：

主电路：用以控制接磁通变换器的动作，包括依次连接的24v电源、第一二极管和接磁通变换器；

自诊断电路：包括模式切换子电路和脱扣器驱动诊断子电路，所述的模式切换子电路分别与mcu和主电路连接，所述的脱扣器驱动诊断子电路分别与模式切换子电路和mcu连接。

所述的模式切换子电路包括继电器和第一三极管，所述的第一三极管的集电极通过继电器的线圈与24v电源连接，发射极接地，基极通过第一限流电阻与mcu的io引脚连接，所述的继电器的引脚1和引脚2接入到24v电源和第一二极管之间，引脚3与脱扣器驱动诊断子电路连接。

所述的第一三极管的集电极和发射极之间还设有反向的第二二极管，所述的继电器的线圈与24v电源之间设有第三二极管，所述的第一三极管的基极与发射极之间还设有第二电容。

所述的脱扣器驱动诊断子电路包括第一分压电阻、第二分压电阻、第二三极管和比较器，所述的第二三极管的集电极依次通过第二分压电阻和第一分压电阻与继电器的引脚3连接，基极通过脱扣器驱动电路与mcu的io引脚连接，发射极接地，所述的比较器的正向端接入到第一分压电阻和第二分压电阻之间，负向端与2.5v电源连接，输出端通过第二电阻与mcu的io引脚连接。

所述的脱扣器驱动诊断子电路还包括第四二极管，所述的第四二极管正极与接磁通变换器连接，负极与第二三极管的集电极连接。

所述的脱扣器驱动诊断子电路还包括用于抗干扰的第三电阻和第一电容，所述的第一电阻和第一电容分别并联在第二三极管的基极与地之间。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明解决了断路器正常工作下检测脱扣驱动电路失效的这一情况，用户仅需发送检测命令，本发明的电路就会在线自行检测，如果检测到脱扣电路失效，通过面板或者报警回路输出报警信号，如果检测正常则立即退出自诊断模式。

附图说明

图1为本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本发明提供一种低压控制器的在线式自诊断电路，在保留原有低压控制器脱扣器驱动电路不变的原则下，增加在线式自诊断功能。

如图1所示，图中的+24v、vcc、vref、gnd分别为24v电源、5v电源、2.5v电源和地。脱扣器驱动电路为现有的集成电路，这里具体实现原理不做说明，0为接收mcu信号，1为驱动信号输出。ic2为比较器电路，d4、d7为三极管放大器，k1为一组常开一组常闭继电器，d3、d6、d8、d9为二极管，r5、r6、r7、r8、r9为电阻器，c3、c4为电容器，q为脱扣器的磁通变换器，p42、p43、p44为mcu的io口引脚。

本发明的工作原理如下：

本发明的低压控制器存在两种工作模式，一种为正常工作模式，24v电源直接连接磁通变换器q的引脚2；另一种模式为在线自诊断模式，24v电源不接磁通变换器q的引脚2。

当低压控制器检测到系统时，需要工作在在线自诊断模式，通过mcu的io引脚p43输出高电平，启动自诊断模式。p43通过第一限流电阻r6，驱动第一三极管d7导通，继电器k1动作，k1的引脚1和2分开，磁通变换器q供电切断，保证磁通不会动作，断路器不会分断。

其中，第二电容c4为滤波电容，防止p43抖动的干扰。第二二极管d8用以防止第一三极管d7在切换的瞬间抑制反向电流，影响电源系统。第三二极管d9用以防止继电器k1在动作时出现反向电流，影响电源系统。

在p43输出高电平之后，p42输出高电平。

当脱扣驱动电路正常工作，则1输出高电平，第二三极管d4导通。继电器k1的引脚3因为继电器动作，此时为24v直流电源，通过分压电阻r7和r8以及第二三极管d4形成回路至电源地。此时回路r7和r8通过电阻分压产生一个3v的电压送至比较器ic2的3脚正向端。由于ic2的2脚负向端为2.5v，ic2输出端1脚输出高电平，通过第二电阻r9送入p44，mcu检测到高电平时说明脱扣驱动电路正常工作，输出测试成功信号，可以通过低压控制器显示面板或者通信的方式告知用户。通知完成之后，p42输出低电平，脱扣驱动电路1输出低电平，第二三极管d4截止工作。p43输出低电平，继电器k1停止动作，继电器k1的引脚1和2闭合，恢复正常工作模式。

当脱扣驱动电路失效工作时，则1输出低电平，第二三极管d4截止。分压电阻r7、r8以及第二三极管d4形成不了回路至电源地，此回路分压电阻r7和r8产生一个0v的电压送至比较器ic2的3脚正向端。由于ic2的2脚负向端为2.5v，ic2输出端1脚输出低电平，通过第二电阻r9送入p44，mcu检测到低电平时说明脱扣驱动电路失效工作，输出报警信号，提醒用户赶紧更换断路器。

其中第二电阻r5和第一电容c3为抗干扰器件，避免脱扣驱动电路瞬态高电平的干扰。第一二极管d6用以正向导通24v供电给磁通变换器q。第四二极管d3在自诊断模式下，用以抑制24v电源通过分压电阻r7、r8和磁通变换器q的1脚相连，降低磁通变换器动作的风险，增加整个系统的可靠性。

以上所述，仅是本发明的一种实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种低压控制器的在线式自诊断电路，用以通过MCU在线诊断脱扣器驱动电路是否失效，该电路包括：主电路：用以控制接磁通变换器的动作，包括依次连接的24V电源、第一二极管和接磁通变换器；自诊断电路：包括模式切换子电路和脱扣器驱动诊断子电路，所述的模式切换子电路分别与MCU和主电路连接，所述的脱扣器驱动诊断子电路分别与模式切换子电路和MCU连接。与现有技术相比，本发明具有在线检测、及时准确等优点。

技术研发人员：吴春
受保护的技术使用者：上海亿盟电气自动化技术有限公司
技术研发日：2017.12.19
技术公布日：2019.06.25