一种用于永磁断路器的驱动器的制作方法

文档序号:12724762阅读:161来源:国知局
一种用于永磁断路器的驱动器的制作方法与工艺

本发明涉及驱动器技术领域,具体为一种用于永磁断路器的驱动器。



背景技术:

传统的永磁机构断路器由于结构的原因,在没有控制器的情况下只能分闸不能合闸。这就导致在实际应用中,如果控制器发生问题,在没有另外与控制器同样功能的备用设备的情况下,将无法通过手动等任何其他方式将断路器合闸,在断路器急需用电的情况下会造成非常大的损失。



技术实现要素:

本发明针对现有技术存在的问题,提出了一种用于永磁断路器的驱动器,该驱动器具有安全可靠,便于携带,连接便利,操作简便等优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于永磁断路器的驱动器,包括壳体,所述壳体包括控制壳体和与所述控制壳体可拆卸连接的供电壳体;所述控制壳体侧表面设有主控航插、分闸按钮、合闸按钮、电源开关和电源输入航插,所述供电壳体侧表面设有电池供电航插,所述电池供电航插用于与所述电源输入航插电性连接,所述主控航插用于与断路器电性连接;所述控制壳体内部设有PCB电路板,所述PCB电路板上设有24VDC转220VDC电源电路,24VDC转12VDC电源电路和驱动电路。

本发明的驱动器由两部分组成,驱动部分以及电源部分。为用于应急使用,电源使用2节12V的铅酸电池直接供电,驱动部分为集成式的纯硬件设计,更加可靠。另具有输出保护功能,在断路器内部出现问题的情况下,不会损害到驱动器。接线时,只需一根转接电缆线即可驱动永磁断路器。该驱动器体积小便于携带,为检修线路故障带来方便。也可用来检测故障点是在控制器上还是断路器上。而且几乎能兼容所有厂家控制器。

作为优选,所述24VDC转220VDC电源电路包括开关电源芯片一,场效应管一,光电耦合器一,三端可调分流基准源一,三端可调分流基准源二,双运算放大器一,变压器一,三极管一。

作为优选,所述开关电源芯片一的端口1与第11电阻的一端串联;所述开关电源芯片一的端口2分别与第11电阻的另一端以及第10电阻的一端串联,所述第11电阻两端并联有第6电容;所述开关电源芯片一的端口8与第7电容的一端串联,所述第7电容的另一端接地;所述开关电源芯片一的端口4和所述开关电源芯片一的端口5之间串联有第8电容;所述开关电源芯片一的端口8和所述开关电源芯片一的端口4之间串联有第20电阻;所述开关电源芯片一的端口4和所述开关电源芯片一的端口3之间串联有第10电容;所述开关电源芯片一的端口8和所述开关电源芯片一的端口3之间串联有第24电阻;所述开关电源芯片一的端口3与第9电容的一端串联,所述第9电容的另一端接地;所述开关电源芯片一的端口7与第4电容的一端串联,所述第4电容的另一端接地;所述开关电源芯片一的端口7与第1二极管的负极连接,所述第1二极管的正极与电源连接;所述开关电源芯片一的端口6与第12电阻的一端串联,所述开关电源芯片一的端口3与第14电阻的一端串联;

所述开关电源芯片一的端口4与所述三极管一的端口1连接,所述开关电源芯片一的端口8与所述三极管一的端口3连接,所述开关电源芯片一的端口3与所述三极管一的端口2连接;

所述场效应管一的端口1与第12电阻的另一端串联,所述场效应管一的端口3与第14电阻的另一端串联;所述场效应管一的端口1与所述场效应管一的端口3之间串联有第13电阻;所述场效应管一的端口3分别与第15电阻的一端以及第16电阻的一端串联,所述第15电阻的另一端以及第16电阻的另一端接地;

所述第10电阻的另一端与光电耦合器一的端口3串联,所述光电耦合器一的端口3与第29电阻的一端串联,所述第29电阻的另一端接地;所述光电耦合器一的端口1与第23电阻串联,所述第23电阻的另一端接电源;所述光电耦合器一的端口2与第6电解电容串联,所述第6电解电容的另一端接地;所述光电耦合器一的端口1与所述光电耦合器一的端口2之间串联有第25电阻;

所述光电耦合器一的端口2分别与三端可调分流基准源一的端口3以及三端可调分流基准源二的端口3连接;所述三端可调分流基准源一的端口2与所述三端可调分流基准源一的端口1之间串联有第17电阻,所述三端可调分流基准源一的端口2接地;所述三端可调分流基准源一的端口3与第22电阻的一端串联,所述三端可调分流基准源一的端口1与第11电容的一端串联,所述第22电阻的另一端与第11电容的另一端连接;所述三端可调分流基准源一的端口1与所述三端可调分流基准源一的端口3之间串联有第12电容;所述第11电容与所述第12电容之间与第18电阻的一端连接;所述第18电阻的另一端与第19电阻的一端连接;

所述三端可调分流基准源二的端口3与第26电阻的一端串联,所述第26电阻的另一端与第14电容的一端连接,所述第14电容的另一端与所述三端可调分流基准源二的端口1连接;所述三端可调分流基准源二的端口2接地;所述三端可调分流基准源二的端口3分别与第27电阻的一端以及第28电阻的一端串联,所述第27电阻的另一端以及所述第28电阻的另一端与第30电阻的一端连接,所述第30电阻的另一端接地;所述第30电阻上并联有滑动电阻一;

所述第19电阻的另一端分别与双运算放大器一的端口6以及双运算放大器一的端口7连接;所述双运算放大器一的端口5以及所述双运算放大器一的端口1与第5电容的一端连接,所述第5电容的另一端与第6电阻的一端连接,所述第6电阻的另一端与所述双运算放大器一的端口2连接;所述双运算放大器一的端口1与所述双运算放大器一的端口2之间串联有第7电阻;所述双运算放大器一的端口2与第3电阻的一端串联,所述双运算放大器一的端口3与第4电阻的一端连接,所述第3电阻的另一端与所述第4电阻的另一端之间串联有第2电阻;

所述变压器一的端口1及所述变压器一的端口2均与第1电容的一端连接,所述变压器一的端口3及所述变压器一的端口4均与第3整流二极管的正极连接,所述第1电容的另一端与所述第3整流二极管的负极连接;所述第1电容上并联有第1电阻;所述第3整流二极管的正极与所述场效应管一的端口2连接;所述第1电阻与所述第1电容之间分别与第1电解电容的一端以及第1铁心线圈的一端串联,所述第1铁心线圈的另一端接电源,所述第1电解电容的另一端接地;所述变压器一的端口12与第1整流二极管的正极连接,所述第1整流二极管的负极与第2整流二极管的正极连接,所述第2整流二极管的负极与第2电解电容的一端连接,所述第2电解电容的另一端与所述变压器一的端口10连接;所述变压器一的端口7与第4整流二极管的正极连接,所述第4整流二极管的负极与第5整流二极管的正极连接,所述第5整流二极管的负极与第5电解电容的一端连接,所述第5电解电容的另一端与所述变压器一的端口9连接,所述变压器一的端口9接地;所述第2整流二极管的负极与第2铁心线圈的一端连接,所述第2铁心线圈的一端与第3电解电容的一端连接,所述第3电解电容的另一端与所述变压器一的端口9连接;所述第3电解电容的一端与所述第2电阻的一端连接,所述第2电阻的另一端与第4电解电容的一端连接,所述第4电解电容的另一端与与第3电解电容的另一端连接;所述第4电解电容两端并联有第2电容,所述第2电容一端接电源,所述第2电容另一端接地;所述第4电解电容与电源之间依次串联有第5电阻,第8电阻和第9电阻,所述第9电阻的另一端与所述第28电阻与所述三端可调分流基准源二的端口1的连接端连接。

作为优选,开关电源芯片一为UC3845B芯片,所述场效应管一为FQA70N15场效应管,所述光电耦合器一为PC817光电耦合器,所述三端可调分流基准源一及所述三端可调分流基准源二为TL431三端可调分流基准源。

作为优选,所述24VDC转12VDC电源电路包括开关电源芯片二,场效应管二,光电耦合器二,三端可调分流基准源三,变压器二。

作为优选,所述开关电源芯片二的端口1与第71电阻的一端串联;所述开关电源芯片二的端口2分别与第71电阻的另一端以及第70电阻的一端串联,所述第71电阻两端并联有第40电容;所述开关电源芯片二的端口8与第44电容的一端串联,所述第44电容的另一端接地;所述开关电源芯片二的端口4和所述开关电源芯片二的端口5之间串联有第42电容;所述开关电源芯片二的端口8和所述开关电源芯片二的端口4之间串联有第74电阻;所述开关电源芯片二的端口4和所述开关电源芯片二的端口3之间串联有第43电容;所述开关电源芯片二的端口8和所述开关电源芯片二的端口3之间串联有第76电阻;所述开关电源芯片二的端口3与第41电容的一端串联,所述第41电容的另一端接地;所述开关电源芯片二的端口7接电源;所述开关电源芯片二的端口6与第69电阻的一端串联,所述开关电源芯片二的端口3与第73电阻的一端串联;

所述场效应管二的端口1与第69电阻的另一端串联,所述场效应管二的端口3与第73电阻的另一端串联;所述场效应管二的端口1与所述场效应管二的端口3之间串联有第72电阻;所述场效应管二的端口3与第75电阻的一端串联,所述第75电阻的另一端接地;

所述第70电阻的另一端与光电耦合器二的端口3串联,所述光电耦合器二的端口3与第80电阻的一端串联,所述第80电阻的另一端接地;所述光电耦合器二的端口1与第77电阻串联,所述第77电阻的另一端接电源;所述光电耦合器二的端口2与所述光电耦合器二的端口1之间串联有第79电阻;

所述三端可调分流基准源三的端口3与所述光电耦合器二的端口2连接,所述三端可调分流基准源三的端口2接地,所述三端可调分流基准源三的端口1与所述三端可调分流基准源三的端口3之间串联有第45电容;所述三端可调分流基准源三的端口1与第81电阻的一端连接,所述第81电阻的另一端接地;所述三端可调分流基准源三的端口1与第78电阻的一端连接,所述第78电阻的另一端接电源;

所述变压器二的端口1接地,所述变压器二的端口2与第7二级管的正极连接;所述第7二级管的负极与第9电解电容的一端连接,所述第9电解电容的另一端接地;所述第7二级管的负极与第39电容的一端连接,所述第39电容的另一端接地;所述第7二级管的负极与所述开关电源芯片二的端口7连接;所述变压器二的端口3和所述变压器二的端口4之间串联有第37电容;所述变压器二的端口4依次与第67电阻和第68电阻串联,所述第68电阻的另一端与所述第7二级管的负极连接;所述变压器二的端口4与第7电解电容的一端连接,所述第7电解电容的另一端接地;所述变压器二的端口3与场效应管二的端口4连接;所述变压器二的端口8与第6整流二极管的正极连接,所述第6整流二极管的负极与所述变压器二的端口5之间串联有第8电解电容;所述第8电解电容两端并联有第38电容,所述第38电容一端接电源、另一端接地。

作为优选,所述开关电源芯片二为UC3843B芯片,所述场效应管二为IRF120NPBF场效应管,光电耦合器二为PC817光电耦合器,三端可调分流基准源三为TL431三端可调分流基准源。

作为优选,所述驱动电路包括驱动辅助电源产生电路,H桥驱动电路,分合闸判断电路和短路保护电路。

作为优选,所述H桥驱动电路包括第一H桥电路,第二H桥电路,第三H桥电路和第四H桥电路;

所述第一H桥电路包括场效应管三,第4三极管,第8三极管;所述场效应管三的端口1与所述场效应管三的端口3之间串联有第24电容;所述场效应管三的端口2与所述场效应管三的端口3之间串联有第39电阻;所述场效应管三的端口2与所述第8三极管的端口3连接,所述场效应管三的端口3与所述第8三极管的端口2连接,所述第8三极管的端口1与第42电阻的一端连接;所述第4三极管的端口2与所述第8三极管的端口3连接,所述第4三极管的端口1与第34电阻的一端连接,所述第4三极管的端口3与第32电阻的一端连接,所述第34电阻的另一端以及第42电阻的另一端均与第38电阻的一端连接,所述第38电阻的另一端与第8三极管的端口2连接,所述第32电阻的另一端与第4二极管的负极连接,所述第4二极管的正极接电源;所述第4二极管的负极与所述第8三极管的端口2之间串联有第22电容;所述场效应管三的端口1与第2二极管的负极连接,所述第2二极管的正极接电源;

所述第二H桥电路包括场效应管四,第3三极管,第7三极管;所述场效应管四的端口1与所述场效应管四的端口3之间串联有第25电容;所述场效应管四的端口2与所述场效应管四的端口3之间串联有第40电阻;所述场效应管四的端口2与所述第7三极管的端口3连接,所述场效应管四的端口3与所述第7三极管的端口2连接,所述第7三极管的端口1与第43电阻的一端连接;所述第3三极管的端口2与所述第7三极管的端口3连接,所述第3三极管的端口1与第35电阻的一端连接,所述第3三极管的端口3与第33电阻的一端连接,所述第35电阻的另一端以及第43电阻的另一端均与第41电阻的一端连接,所述第41电阻的另一端与第7三极管的端口2连接,所述第33电阻的另一端与第5二极管的负极连接,所述第5二极管的正极接电源;所述第5二极管的负极与所述第7三极管的端口2之间串联有第23电容;所述场效应管四的端口1与第3二极管的负极连接,所述第3二极管的正极接电源;

所述第三H桥电路包括场效应管五,第10三极管,第15三极管,第16三极管;所述场效应管五的端口1与所述场效应管五的端口3之间串联有第28电容;所述场效应管五的端口2与所述场效应管五的端口3之间串联有第51电阻;所述场效应管五的端口2与所述第16三极管的端口3连接,所述场效应管五的端口3与所述第16三极管的端口2连接,所述第16三极管的端口1与第53电阻的一端连接;所述第10三极管的端口2与所述第16三极管的端口3连接,所述第10三极管的端口1与第47电阻的一端连接,所述第10三极管的端口3与第45电阻的一端连接,所述第47电阻的另一端以及第53电阻的另一端均与第49电阻的一端连接,所述第49电阻的另一端以及第45电阻的另一端接共同电源;所述第15三极管的端口3与第49电阻的一端连接,所述第15三极管的端口2接地;

所述第四H桥电路包括场效应管六,第9三极管,第13三极管,第14三极管;所述场效应管六的端口1与所述场效应管六的端口3之间串联有第29电容;所述场效应管六的端口2与所述场效应管六的端口3之间串联有第52电阻;所述场效应管六的端口2与所述第13三极管的端口3连接,所述场效应管六的端口3与所述第13三极管的端口2连接,所述第13三极管的端口1与第54电阻的一端连接;所述第9三极管的端口2与所述第13三极管的端口3连接,所述第9三极管的端口1与第48电阻的一端连接,所述第9三极管的端口3与第46电阻的一端连接,所述第48电阻的另一端以及第54电阻的另一端均与第50电阻的一端连接,所述第50电阻的另一端以及第46电阻的另一端接共同电源;所述第14三极管的端口3与第50电阻的一端连接,所述第14三极管的端口2接地;

所述第一H桥电路与所述第二H桥电路之间串联有第31电阻;所述第三H桥电路与所述第四H桥电路之间串联有第44压敏电阻;所述第一H桥电路与所述第三H桥电路之间连接有光电耦合器三;所述第二H桥电路与所述第四H桥电路之间连接有光电耦合器四;所述光电耦合器三的端口1与第36电阻的一端连接;所述光电耦合器四的端口1与第37电阻的一端连接。

作为优选,所述分合闸判断电路包括74HC238D逻辑芯片,所述74HC238D逻辑芯片的端口1与分闸按钮连接,所述74HC238D逻辑芯片的端口2与合闸按钮连接,所述74HC238D逻辑芯片的端口14与第36电阻的另一端连接,所述74HC238D逻辑芯片的端口13与第37电阻的另一端连接。

本发明的有益效果是,1、能够通过驱动器在任意时刻对断路器进行合闸或分闸,避免在控制器出现故障时断路器不能合闸的情况出现,减少了损失;2、驱动器体积小,携带方便,连接简便,操作简单。

附图说明

图1为本发明一种用于永磁断路器的驱动器的结构示意图;

图2为图1中驱动器24VDC转220VDC电源的部分电路图;

图3为图1中驱动器24VDC转220VDC电源的部分电路图;

图4为图1中驱动器24VDC转220VDC电源的部分电路图;

图5为图1中驱动器24VDC转220VDC电源的部分电路图;

图6为图1中驱动器24VDC转12VDC电源的部分电路图;

图7为图1中驱动器24VDC转12VDC电源的部分电路图;

图8为图1中分合闸判断电路的电路图;

图9为图1中驱动辅助电源产生电路的电路图;

图10为图1中短路保护电路的电路图;

图11为图1中H桥驱动电路的部分电路图;

图12为图1中H桥驱动电路的部分电路图;

其中,1、控制壳体,11、主控航插,12、分闸按钮,13、合闸按钮,14、电源开关,15、电源输入航插,2、供电壳体,21、电池供电航插。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示,一种用于永磁断路器的驱动器,包括壳体,所述壳体包括控制壳体1和与所述控制壳体1可拆卸连接的供电壳体2;所述控制壳体1侧表面设有主控航插11、分闸按钮12、合闸按钮13、电源开关14和电源输入航插15,所述供电壳体2侧表面设有电池供电航插21,所述电池供电航插21用于与所述电源输入航插15电性连接,所述主控航插11用于与断路器电性连接。该驱动器采用紧凑设计并具有高度集成的内部PCB板,体积小,便于携带。并且将电池部分设计为可拆卸,便于单独充电和更换电池。断路器与驱动器的连接线仅为两条驱动线,因此能兼容所有对应断路器。具体操作时,只需要将主控航插11与断路器连接,并将电池供电航插21与电源输入航插15连接,开启电源开关14即可工作,按对应按下分闸按钮12或合闸按钮13进行分合操作。

所述控制壳体1内部设有PCB电路板,所述PCB电路板上设有24VDC转220VDC电源电路,24VDC转12VDC电源电路和驱动电路。驱动器采用全硬件驱动方式,在恶劣环境下保证功能正常。并带有驱动短路保护,在断路器驱动损坏或者线路短路的情况下保证驱动器不受损坏。

如图2至图5所示,所述24VDC转220VDC电源电路包括开关电源芯片一,场效应管一,光电耦合器一,三端可调分流基准源一,三端可调分流基准源二,双运算放大器一,变压器一,三极管一。电源部分采用UC3845B芯片,保证输出最大占空比在50%,防止输出功率过大。MOS管采用FQA70N15,可承受电流在150A以上保证电源的可靠性。反馈级采用限压限流模式,TL431加PC817电路使得电源输入和输出隔离。24VDC转220VDC电源部分为驱动电路提供一个220V直流电源,该电源具有限流保护。

所述开关电源芯片一的端口1与第11电阻的一端串联;所述开关电源芯片一的端口2分别与第11电阻的另一端以及第10电阻的一端串联,所述第11电阻两端并联有第6电容;所述开关电源芯片一的端口8与第7电容的一端串联,所述第7电容的另一端接地;所述开关电源芯片一的端口4和所述开关电源芯片一的端口5之间串联有第8电容;所述开关电源芯片一的端口8和所述开关电源芯片一的端口4之间串联有第20电阻;所述开关电源芯片一的端口4和所述开关电源芯片一的端口3之间串联有第10电容;所述开关电源芯片一的端口8和所述开关电源芯片一的端口3之间串联有第24电阻;所述开关电源芯片一的端口3与第9电容的一端串联,所述第9电容的另一端接地;所述开关电源芯片一的端口7与第4电容的一端串联,所述第4电容的另一端接地;所述开关电源芯片一的端口7与第1二极管的负极连接,所述第1二极管的正极与电源连接;所述开关电源芯片一的端口6与第12电阻的一端串联,所述开关电源芯片一的端口3与第14电阻的一端串联;

所述开关电源芯片一的端口4与所述三极管一的端口1连接,所述开关电源芯片一的端口8与所述三极管一的端口3连接,所述开关电源芯片一的端口3与所述三极管一的端口2连接;

所述场效应管一的端口1与第12电阻的另一端串联,所述场效应管一的端口3与第14电阻的另一端串联;所述场效应管一的端口1与所述场效应管一的端口3之间串联有第13电阻;所述场效应管一的端口3分别与第15电阻的一端以及第16电阻的一端串联,所述第15电阻的另一端以及第16电阻的另一端接地;

所述第10电阻的另一端与光电耦合器一的端口3串联,所述光电耦合器一的端口3与第29电阻的一端串联,所述第29电阻的另一端接地;所述光电耦合器一的端口1与第23电阻串联,所述第23电阻的另一端接电源;所述光电耦合器一的端口2与第6电解电容串联,所述第6电解电容的另一端接地;所述光电耦合器一的端口1与所述光电耦合器一的端口2之间串联有第25电阻;

所述光电耦合器一的端口2分别与三端可调分流基准源一的端口3以及三端可调分流基准源二的端口3连接;所述三端可调分流基准源一的端口2与所述三端可调分流基准源一的端口1之间串联有第17电阻,所述三端可调分流基准源一的端口2接地;所述三端可调分流基准源一的端口3与第22电阻的一端串联,所述三端可调分流基准源一的端口1与第11电容的一端串联,所述第22电阻的另一端与第11电容的另一端连接;所述三端可调分流基准源一的端口1与所述三端可调分流基准源一的端口3之间串联有第12电容;所述第11电容与所述第12电容之间与第18电阻的一端连接;所述第18电阻的另一端与第19电阻的一端连接;

所述三端可调分流基准源二的端口3与第26电阻的一端串联,所述第26电阻的另一端与第14电容的一端连接,所述第14电容的另一端与所述三端可调分流基准源二的端口1连接;所述三端可调分流基准源二的端口2接地;所述三端可调分流基准源二的端口3分别与第27电阻的一端以及第28电阻的一端串联,所述第27电阻的另一端以及所述第28电阻的另一端与第30电阻的一端连接,所述第30电阻的另一端接地;所述第30电阻上并联有滑动电阻一;

所述第19电阻的另一端分别与双运算放大器一的端口6以及双运算放大器一的端口7连接;所述双运算放大器一的端口5以及所述双运算放大器一的端口1与第5电容的一端连接,所述第5电容的另一端与第6电阻的一端连接,所述第6电阻的另一端与所述双运算放大器一的端口2连接;所述双运算放大器一的端口1与所述双运算放大器一的端口2之间串联有第7电阻;所述双运算放大器一的端口2与第3电阻的一端串联,所述双运算放大器一的端口3与第4电阻的一端连接,所述第3电阻的另一端与所述第4电阻的另一端之间串联有第2电阻;

所述变压器一的端口1及所述变压器一的端口2均与第1电容的一端连接,所述变压器一的端口3及所述变压器一的端口4均与第3整流二极管的正极连接,所述第1电容的另一端与所述第3整流二极管的负极连接;所述第1电容上并联有第1电阻;所述第3整流二极管的正极与所述场效应管一的端口2连接;所述第1电阻与所述第1电容之间分别与第1电解电容的一端以及第1铁心线圈的一端串联,所述第1铁心线圈的另一端接电源,所述第1电解电容的另一端接地;所述变压器一的端口12与第1整流二极管的正极连接,所述第1整流二极管的负极与第2整流二极管的正极连接,所述第2整流二极管的负极与第2电解电容的一端连接,所述第2电解电容的另一端与所述变压器一的端口10连接;所述变压器一的端口7与第4整流二极管的正极连接,所述第4整流二极管的负极与第5整流二极管的正极连接,所述第5整流二极管的负极与第5电解电容的一端连接,所述第5电解电容的另一端与所述变压器一的端口9连接,所述变压器一的端口9接地;所述第2整流二极管的负极与第2铁心线圈的一端连接,所述第2铁心线圈的一端与第3电解电容的一端连接,所述第3电解电容的另一端与所述变压器一的端口9连接;所述第3电解电容的一端与所述第2电阻的一端连接,所述第2电阻的另一端与第4电解电容的一端连接,所述第4电解电容的另一端与与第3电解电容的另一端连接;所述第4电解电容两端并联有第2电容,所述第2电容一端接电源,所述第2电容另一端接地;所述第4电解电容与电源之间依次串联有第5电阻,第8电阻和第9电阻,所述第9电阻的另一端与所述第28电阻与所述三端可调分流基准源二的端口1的连接端连接。

其中,开关电源芯片一为UC3845B芯片,所述场效应管一为FQA70N15场效应管,所述光电耦合器一为PC817光电耦合器,所述三端可调分流基准源一及所述三端可调分流基准源二为TL431三端可调分流基准源。

如图6至图7所示,所述24VDC转12VDC电源电路包括开关电源芯片二,场效应管二,光电耦合器二,三端可调分流基准源三,变压器二。24VDC转12VDC电源部分为其他电路提供一个12V辅助电源。辅助电源采用UC3843B加IRF120NPBF电路,反馈采用TL431加PC817电路。输出12V直流电源,保证24VDC转220VDC电源输出以及反馈的稳定。

所述开关电源芯片二的端口1与第71电阻的一端串联;所述开关电源芯片二的端口2分别与第71电阻的另一端以及第70电阻的一端串联,所述第71电阻两端并联有第40电容;所述开关电源芯片二的端口8与第44电容的一端串联,所述第44电容的另一端接地;所述开关电源芯片二的端口4和所述开关电源芯片二的端口5之间串联有第42电容;所述开关电源芯片二的端口8和所述开关电源芯片二的端口4之间串联有第74电阻;所述开关电源芯片二的端口4和所述开关电源芯片二的端口3之间串联有第43电容;所述开关电源芯片二的端口8和所述开关电源芯片二的端口3之间串联有第76电阻;所述开关电源芯片二的端口3与第41电容的一端串联,所述第41电容的另一端接地;所述开关电源芯片二的端口7接电源;所述开关电源芯片二的端口6与第69电阻的一端串联,所述开关电源芯片二的端口3与第73电阻的一端串联;

所述场效应管二的端口1与第69电阻的另一端串联,所述场效应管二的端口3与第73电阻的另一端串联;所述场效应管二的端口1与所述场效应管二的端口3之间串联有第72电阻;所述场效应管二的端口3与第75电阻的一端串联,所述第75电阻的另一端接地;

所述第70电阻的另一端与光电耦合器二的端口3串联,所述光电耦合器二的端口3与第80电阻的一端串联,所述第80电阻的另一端接地;所述光电耦合器二的端口1与第77电阻串联,所述第77电阻的另一端接电源;所述光电耦合器二的端口2与所述光电耦合器二的端口1之间串联有第79电阻;

所述三端可调分流基准源三的端口3与所述光电耦合器二的端口2连接,所述三端可调分流基准源三的端口2接地,所述三端可调分流基准源三的端口1与所述三端可调分流基准源三的端口3之间串联有第45电容;所述三端可调分流基准源三的端口1与第81电阻的一端连接,所述第81电阻的另一端接地;所述三端可调分流基准源三的端口1与第78电阻的一端连接,所述第78电阻的另一端接电源;

所述变压器二的端口1接地,所述变压器二的端口2与第7二级管的正极连接;所述第7二级管的负极与第9电解电容的一端连接,所述第9电解电容的另一端接地;所述第7二级管的负极与第39电容的一端连接,所述第39电容的另一端接地;所述第7二级管的负极与所述开关电源芯片二的端口7连接;所述变压器二的端口3和所述变压器二的端口4之间串联有第37电容;所述变压器二的端口4依次与第67电阻和第68电阻串联,所述第68电阻的另一端与所述第7二级管的负极连接;所述变压器二的端口4与第7电解电容的一端连接,所述第7电解电容的另一端接地;所述变压器二的端口3与场效应管二的端口4连接;所述变压器二的端口8与第6整流二极管的正极连接,所述第6整流二极管的负极与所述变压器二的端口5之间串联有第8电解电容;所述第8电解电容两端并联有第38电容,所述第38电容一端接电源、另一端接地。

其中,所述开关电源芯片二为UC3843B芯片,所述场效应管二为IRF120NPBF场效应管,光电耦合器二为PC817光电耦合器,三端可调分流基准源三为TL431三端可调分流基准源。

如图8至图12所示,所述驱动电路包括驱动辅助电源产生电路,H桥驱动电路,分合闸判断电路和短路保护电路。驱动辅助电源产生电路产生一个15V、5V驱动辅助电源。H桥驱动电路采用4只SGL160N60UFD IGBT管以及2只PCB17光耦,采用分立元件组成H桥驱动电路。分合闸判断电路采用74HC238D逻辑芯片,用于判断输入为分闸或合闸,同时电路加装短路保护模块,当输出短路或电流超出一定值如150A时,短路保护模块输出一个高电平到74HC238D逻辑芯片,使得芯片分合输出截止,从而保护电路。

所述H桥驱动电路包括第一H桥电路,第二H桥电路,第三H桥电路和第四H桥电路;

所述第一H桥电路包括场效应管三,第4三极管,第8三极管;所述场效应管三的端口1与所述场效应管三的端口3之间串联有第24电容;所述场效应管三的端口2与所述场效应管三的端口3之间串联有第39电阻;所述场效应管三的端口2与所述第8三极管的端口3连接,所述场效应管三的端口3与所述第8三极管的端口2连接,所述第8三极管的端口1与第42电阻的一端连接;所述第4三极管的端口2与所述第8三极管的端口3连接,所述第4三极管的端口1与第34电阻的一端连接,所述第4三极管的端口3与第32电阻的一端连接,所述第34电阻的另一端以及第42电阻的另一端均与第38电阻的一端连接,所述第38电阻的另一端与第8三极管的端口2连接,所述第32电阻的另一端与第4二极管的负极连接,所述第4二极管的正极接电源;所述第4二极管的负极与所述第8三极管的端口2之间串联有第22电容;所述场效应管三的端口1与第2二极管的负极连接,所述第2二极管的正极接电源;

所述第二H桥电路包括场效应管四,第3三极管,第7三极管;所述场效应管四的端口1与所述场效应管四的端口3之间串联有第25电容;所述场效应管四的端口2与所述场效应管四的端口3之间串联有第40电阻;所述场效应管四的端口2与所述第7三极管的端口3连接,所述场效应管四的端口3与所述第7三极管的端口2连接,所述第7三极管的端口1与第43电阻的一端连接;所述第3三极管的端口2与所述第7三极管的端口3连接,所述第3三极管的端口1与第35电阻的一端连接,所述第3三极管的端口3与第33电阻的一端连接,所述第35电阻的另一端以及第43电阻的另一端均与第41电阻的一端连接,所述第41电阻的另一端与第7三极管的端口2连接,所述第33电阻的另一端与第5二极管的负极连接,所述第5二极管的正极接电源;所述第5二极管的负极与所述第7三极管的端口2之间串联有第23电容;所述场效应管四的端口1与第3二极管的负极连接,所述第3二极管的正极接电源;

所述第三H桥电路包括场效应管五,第10三极管,第15三极管,第16三极管;所述场效应管五的端口1与所述场效应管五的端口3之间串联有第28电容;所述场效应管五的端口2与所述场效应管五的端口3之间串联有第51电阻;所述场效应管五的端口2与所述第16三极管的端口3连接,所述场效应管五的端口3与所述第16三极管的端口2连接,所述第16三极管的端口1与第53电阻的一端连接;所述第10三极管的端口2与所述第16三极管的端口3连接,所述第10三极管的端口1与第47电阻的一端连接,所述第10三极管的端口3与第45电阻的一端连接,所述第47电阻的另一端以及第53电阻的另一端均与第49电阻的一端连接,所述第49电阻的另一端以及第45电阻的另一端接共同电源;所述第15三极管的端口3与第49电阻的一端连接,所述第15三极管的端口2接地;

所述第四H桥电路包括场效应管六,第9三极管,第13三极管,第14三极管;所述场效应管六的端口1与所述场效应管六的端口3之间串联有第29电容;所述场效应管六的端口2与所述场效应管六的端口3之间串联有第52电阻;所述场效应管六的端口2与所述第13三极管的端口3连接,所述场效应管六的端口3与所述第13三极管的端口2连接,所述第13三极管的端口1与第54电阻的一端连接;所述第9三极管的端口2与所述第13三极管的端口3连接,所述第9三极管的端口1与第48电阻的一端连接,所述第9三极管的端口3与第46电阻的一端连接,所述第48电阻的另一端以及第54电阻的另一端均与第50电阻的一端连接,所述第50电阻的另一端以及第46电阻的另一端接共同电源;所述第14三极管的端口3与第50电阻的一端连接,所述第14三极管的端口2接地;

所述第一H桥电路与所述第二H桥电路之间串联有第31电阻;所述第三H桥电路与所述第四H桥电路之间串联有第44压敏电阻;所述第一H桥电路与所述第三H桥电路之间连接有光电耦合器三;所述第二H桥电路与所述第四H桥电路之间连接有光电耦合器四;所述光电耦合器三的端口1与第36电阻的一端连接;所述光电耦合器四的端口1与第37电阻的一端连接。

所述分合闸判断电路包括74HC238D逻辑芯片,所述74HC238D逻辑芯片的端口1与分闸按钮12连接,所述74HC238D逻辑芯片的端口2与合闸按钮13连接,所述74HC238D逻辑芯片的端口14与第36电阻的另一端连接,所述74HC238D逻辑芯片的端口13与第37电阻的另一端连接。

上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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