专利名称：一种欠压脱扣电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种欠压脱扣电路，属于低压电器领域。
背景技术：
低压断路器主要承担配电线路和用电设备的过载、欠电压、短路保护之用，而欠压 保护起着不可替代的作用，欠压保护对提高配电线路整体质量起着非常重要的作用。当失 压或欠压时，欠压脱扣器线圈磁场力减小，欠压脱扣器动作，使断路器分断，从而确保配电 线路及设备安全。目前市场上众多的欠压脱扣器，其缺点为动作的准确可靠性差；在欠电 压工作较高的场合容易烧毁，影响低压断路器的使用可靠性。有的欠压脱扣器采用专门的 控制电路来进行电压检测和脱扣器控制，但吸合、释放点不够精确，脱扣线圈发热较大，且 电路中的元器件较多，影响配电线路的质量。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种电路结构简单、脱扣动作的 准确可靠性高，吸合、释放点精确，脱扣线圈发热小的欠压脱扣电路。 本实用新型的目的是这样来实现的，一种欠压脱扣电路，包括整流采样电路、电源 电路和控制电路，整流采样电路与电源电路和控制电路连接，电源电路与控制电路连接，其 特征在于控制电路包括微处理器电路、电平转换电路和驱动电路，微处理器电路与电源电 路和整流采样电路连接，电平转换电路与微处理器电路和驱动电路连接，驱动电路与整流 采样电路和电源电路连接。 本实用新型所述的整流采样电路包括整流二极管VD1、 VD2、 VD3、 VD4、压敏电阻 RV1、电阻R1、 R2和电容C1、 C2，整流二极管VD1的正极与压敏电阻RV1的一端、电容C1的 一端、交流电压一输入端和整流二极管VD3的负极连接，整流二极管VD2的正极与交流电压 另一输入端、压敏电阻RV1的另一端、电容C1的另一端和整流二极管VD4的负极连接，整流 二极管VD1、VD2的负极和电阻R1的一端与电源电路和控制电路中的驱动电路连接，电阻R1 的另一端与电容C2的一端、电阻R2的一端和控制电路中的微处理器电路连接，整流二极管 VD3、VD4的正极、电容C2的另一端和电阻R2的另一端接地。 本实用新型所述的电源电路包括电阻R3、稳压二极管VZ1、电容C3和稳压器Nl， 电阻R3的一端与整流采样电路和控制电路中的驱动电路连接，电阻R3的另一端与稳压二 极管VZ1的负极、电容C3的一端和稳压器Nl的IN端连接并输出直流电源VCC，稳压器Nl 的0UT端与控制电路中的微处理器电路连接，稳压二极管VZ1的正极、电容C3的另一端和 稳压器N1的GND端接地。 本实用新型所述的微处理器电路包括微处理器N2和电容C4，电容C4的一端与微 处理器N2的VDD端和电源电路中稳压器Nl的OUT端连接，微处理器N2的PTA0端与电平 转换电路连接，微处理器N2的PTA3端与整流采样电路连接，电容C4的另一端和微处理器 N2的VSS端接地。[0008] 本实用新型所述的电平转换电路包括集成电路N3和电阻R4，集成电路N3的IN+ 端与微处理器电路中微处理器N2的PTA0端连接，集成电路N3的VDD接直流电源VCC，集成 电路N3的0UT端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与驱动电路连接，集成电路N3的 二个GND端和IN-端接地。 本实用新型所述的驱动电路包括M0S管VT1和续流二极管VD5，续流二极管VD5的 负极与电源电路、整流采样电路和欠压脱扣器的脱扣线圈L的一端连接，续流二极管VD5的 正极与欠压脱扣器的脱扣线圈L的另一端和M0S管VT1的漏极连接，M0S管VT1的栅极与 电平转换电路中电阻R4的另一端连接，M0S管VT1的源极接地。 本实用新型由于采用了上述技术方案，使脱扣动作准确可靠性高，吸合、释放点精 确，并使吸合和释放点具有一定的回差，避免重复吸放，有效减小脱扣线圈发热，且电路结 构简单。
图1为本实用新型的原理框图。 图2为本实用新型的电原理图。
具体实施方式整流采样电路将交流电压通过整流二极管VD1、 VD2、 VD3和VD4进行整流，压敏电 阻RV1起过压保护作用，电容Cl可改善噪声。整流采样电路整流后一路经电阻R3降压，再 经稳压二极管VZ1稳压后得直流电源VCC，一路送入稳压器N1，另一路作电平转换电路的直 流电源，C3为滤波电容。直流电源VCC经稳压器Nl进行电源转换后输出稳定的电压VDD送 入微处理器N2作电源，C4为滤波电容，稳压器Nl为TPS76050，微处理器N2为MC9S08。整 流采样电路整流后另 一路经电阻Rl 、 R2采样后送入微处理器电路，C2为去耦电容。微处理 器N2对采样的电压进行测量计算后，输出相应的电平信号送入电平转换电路的集成电路 N3进行电平转换，集成电路N3为MAX5078。将微处理器N2输出的脉宽调制(P丽)电平转 换成更高的电平来提高驱动电路中的MOS管VT1的驱动电压，使其可靠导通，微处理器N2 不输出电平时，MOS管VT1截止，VD5为脱扣线圈L的续流二极管。 交流电压经配电线路输入脱扣器电源电压时，经整流采样电路、整流电路整流采 样后，送入微处理器N2进行测量计算，在电源电压达到一定值(如70% )时，微处理器N2 输出一定脉宽的高电平信号，经集成电路N3进行电平转换成更高的电平来驱动MOS管VT1 的可靠导通，脱扣线圈L吸合，随后微处理器N2输出相应脉宽的P丽电平信号来维持脱扣 线圈L的吸合。当配电线路的电源电压低于一定电压时(如50% )，微处理器N2进行测量 计算后不输出电平信号，使MOS管VT1截止，脱扣线圈L电流消失而释放，实现欠压保护功 能。 本实用新型由于采用微处理器N2进行控制，直接采样整流后的电压，吸合和释放 点比较精确，并使吸合和释放点具有一定的回差，避免重复吸放。采用P丽控制方式驱动 MOS管VT1，使脱扣线圈L在正常工作时，处于P丽控制状态，有效降低吸合的平均电流，减 小了脱扣线圈L发热。采用集成电路N3作为电平转换电路，解决了直接用微处理器N2输 出控制M0S管VT1时由于电平只有5V而导致的启动可靠性问题，且电路结构简单。
权利要求一种欠压脱扣电路，包括整流采样电路、电源电路和控制电路，整流采样电路与电源电路和控制电路连接，电源电路与控制电路连接，其特征在于控制电路包括微处理器电路、电平转换电路和驱动电路，微处理器电路与电源电路和整流采样电路连接，电平转换电路与微处理器电路和驱动电路连接，驱动电路与整流采样电路和电源电路连接。
2. 根据权利要求1所述的一种欠压脱扣电路，其特征在于所述的整流采样电路包括整 流二极管(VD1、 VD2、 VD3、 VD4)、压敏电阻(RV1)、电阻(Rl、 R2)和电容(Cl、 C2)，整流二极 管(VD1)的正极与压敏电阻(RV1)的一端、电容(Cl)的一端、交流电压一输入端和整流二 极管(VD3)的负极连接，整流二极管(VD2)的正极与交流电压另一输入端、压敏电阻(RV1) 的另一端、电容(Cl)的另一端和整流二极管(VD4)的负极连接，整流二极管(VD1、VD2)的 负极和电阻(Rl)的一端与电源电路和控制电路中的驱动电路连接，电阻(Rl)的另一端与 电容(C2)的一端、电阻(R2)的一端和控制电路中的微处理器电路连接，整流二极管(VD3、 VD4)的正极、电容(C2)的另一端和电阻(R2)的另一端接地。
3. 根据权利要求1所述的一种欠压脱扣电路，其特征在于所述的电源电路包括电阻 (R3)、稳压二极管(VZ1)、电容(C3)和稳压器(Nl)，电阻(R3)的一端与整流采样电路和控 制电路中的驱动电路连接，电阻(R3)的另一端与稳压二极管(VZ1)的负极、电容(C3)的一 端和稳压器(Nl)的IN端连接并输出直流电源(VCC)，稳压器(Nl)的OUT端与控制电路中 的微处理器电路连接，稳压二极管(VZ1)的正极、电容(C3)的另一端和稳压器(Nl)的GND 端接地。
4. 根据权利要求1所述的一种欠压脱扣电路，其特征在于所述的微处理器电路包括微 处理器(N2)和电容(C4)，电容(C4)的一端与微处理器(N2)的VDD端和电源电路中稳压器 (Nl)的OUT端连接，微处理器(N2)的PTAO端与电平转换电路连接，微处理器(N2)的PTA3 端与整流采样电路连接，电容(C4)的另一端和微处理器(N2)的VSS端接地。
5. 根据权利要求1所述的一种欠压脱扣电路，其特征在于所述的电平转换电路包括集 成电路(N3)和电阻(R4)，集成电路(N3)的IN+端与微处理器电路中微处理器(N2)的PTA0 端连接，集成电路(N3)的VDD接直流电源(VCC)，集成电路(N3)的0UT端与电阻(R4)的一 端连接，电阻(R4)的另一端与驱动电路连接，集成电路(N3)的二个GND端和IN-端接地。
6. 根据权利要求1所述的一种欠压脱扣电路，其特征在于所述的驱动电路包括MOS管 (VT1)和续流二极管(VD5)，续流二极管(VD5)的负极与电源电路、整流采样电路和欠压脱 扣器的脱扣线圈(L)的一端连接，续流二极管(VD5)的正极与欠压脱扣器的脱扣线圈(L) 的另一端和MOS管(VT1)的漏极连接，MOS管(VT1)的栅极与电平转换电路中电阻(R4)的 另一端连接，MOS管(VT1)的源极接地。
专利摘要一种欠压脱扣电路，属于低压电器领域。包括整流采样电路、电源电路和控制电路，整流采样电路与电源电路和控制电路连接，电源电路与控制电路连接，其特征在于控制电路包括微处理器电路、电平转换电路和驱动电路，微处理器电路与电源电路和整流采样电路连接，电平转换电路与微处理器电路和驱动电路连接，驱动电路与整流采样电路和电源电路连接。优点使脱扣动作准确可靠性高，吸合、释放点精确，并使吸合和释放点具有一定的回差，避免重复吸放，有效减小脱扣线圈发热，且电路结构简单。
文档编号H02H3/24GK201498974SQ200920233418
公开日2010年6月2日 申请日期2009年7月21日 优先权日2009年7月21日
发明者奚慎云, 孙伟锋, 张晓霞, 殷建强, 潘振克 申请人:常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂)