专利名称：电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力控制设备，具体说是电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护 小型断路器。
背景技术：
现有的用电设备经常会因为电网或线路问题而欠电压或过电压运行，最终导致用 电设备损坏。有些工业设备不允许停电后直接二次起动。市面上的欠压过压保护产品采用 电流取样，成本高，体积大，受负载回路电流电压影响，保护性能差，而且不具有停电保护功 能。
实用新型内容针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供电源停电分励脱扣、过 电压欠电压保护小型断路器，不受电路负载回路电流影响也不受电路负载回路电压影响， 灵敏度高，可靠性高，成本低，体积小，而且能在电源断电后切断主断路器，也可以作为附件 配接于不同产品的断路器。为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器，其特征在于取样电路的输入 端和主电路断路器的信号取样端连接，取样电路的输出端和逻辑识别电路的信号输入端连 接，基准电路的输出端和逻辑识别电路的基准信号输入端连接，逻辑识别电路的输出端和 延时电路的输入端连接，延时电路的输出端和开关控制电路的输入端连接，开关控制电路 的输出端和主电路断路器的控制信号输入端连接；为开关控制电路提供供电的整流滤波电 路为全波整流电源。在上述技术方案的基础上，主电路断路器的输出信号由小型继电器的常开触头输 出，所述常开触头与开关控制电路的继电器的工作线圈串联然后并联于电源两端。在上述技术方案的基础上，开关控制电路中设有电磁脱扣器和与电磁脱扣器的控 制线圈L连接的贮能电容，所述贮能电容为高压电解电容或无极性电容。在上述技术方案的基础上，贮能电容并联于开关控制电路中的继电器触点的公共 端，贮能电容的极性与继电器常开触点端接的全桥整流输出的极性相一致，全桥整流的输 入端接主电源，继电器的常闭触点端并接电磁脱扣器的控制线圈L。在上述技术方案的基础上，所说的逻辑识别电路包括至少一个PNP型三极管，基 准电路的输出端和逻辑识别电路中的PNP型三极管的发射极连接，取样电路的输出端和逻 辑识别电路中的PNP型三极管的基极连接，逻辑识别电路中的PNP型三极管的集电极和延 时电路的输入端连接。在上述技术方案的基础上，所述主电路断路器的型号为DZ47。在上述技术方案的基础上，所述取样电路包括电阻R2、二极管D5、电阻R3、电阻 R5、电容C2、电容C4 ；[0012]电阻R2的一端和主电路断路器的相线连接，电阻R2的另一端和二极管D5的正极 连接，二极管D5的负极分别和电阻R3的一端、电阻R5的一端、电容C4的正极、电容C2 的正极连接，电阻R3的另一端和电容C4的负极均接地；所述逻辑识别电路包括三极管Q1、电容C3、二极管D9、电阻R6、二极管D12 ；三极管Ql的基极B和电阻R5的另一端连接，电容C2的负极和三极管Ql的发射极E连接，三极管Ql的集电极和电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端分别和二极管D9的正极、二极管D12的正极、电容C3的正极连 接，二极管D12的负极和电容C2的正极连接，电容C3的负极接地；所述延时电路包括电容C6 ；电容C6与二极管D13并联；所述基准电路包括电阻R4、二极管D6、二极管D13 ；电阻R4的一端、二极管D6的正极均和三极管Ql的发射极E连接，二极管D6的负极、二极管D13的负极均和二极管D9的负极连接，二极管D13的正极接地；所述整流滤波电路包括二极管01、02、03、04，电容0)、电阻1 1、电容〇5 ；二极管D2的负极、二极管D4的负极均和电阻R4的另一端连接，二极管D2的负极、二极管D4的负极还和电容CO的正极连接，电容CO的负极接地，二极管Dl的负极和二极管D2的正极连接，二极管D3的负极和二极管D4的正极连接，二极管Dl的正极、二极管D3的正极接地，二极管D3的负极还连接到交流电源的零线，二极管Dl的负极分别和电阻Rl的一端、电容C5的一端连接，电阻Rl的另一端、电容C5的另一端均和电阻R2与主电路断路器的相线连接的一 端相连；所述开关控制电路包括NPN形的三极管Q2、小型继电器Jl、J2、电磁脱扣器的控 制线圈L、贮能电容Cl ；二极管D9的负极和三极管Q2的基极连接，小型继电器Jl为12V小型继电器，它的继电器线圈一端接二极管D2的负极，继电 器线圈另一端连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，小型继电器Jl触点的公共端接小型继电器J2线圈的一端，小型继电器J2线圈的另一端和电阻R2与主电路断路器的相线连接的一端相连，小型继电器Jl常闭触点接交流电源的零线，贮能电容Cl为耐压450VC以上的高压电容，贮能电容Cl并联于小型继电器J2触点的公共端，小型继电器J2的两个常闭触点与电磁脱扣器的控制线圈L并联，小型继电器J2的两个常开触点分别与二极管D7的负极、二极管DlO的正极连接，二极管D7、D8、D10、Dll组成全桥整流，贮能电容Cl的极性与全桥整流输出的极 性相一致，二极管D7的正极和电阻R2与主电路断路器的相线连接的一端相连，二极管D8的正极接交流电源的零线。本实用新型所述的电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器，不受电路 负载回路电流影响也不受电路负载回路电压影响，灵敏度高，可靠性高，成本低，体积小，而 且能在电源断电后切断主断路器，也可以作为附件配接于不同产品的断路器。
本实用新型有如下附图图1本实用新型的原理框图，图2本实用新型的实施例1的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。图1为本实用新型所述的电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器的原 理框图，如图1所示，本实用新型采取的技术方案是取样电路的输入端和主电路断路器的信号取样端连接，取样电路的输出端和逻辑识别电路的信号输入端连接，基准电路的输出端和逻辑识别电路的基准信号输入端连接，逻辑识别电路的输出端和延时电路的输入端连接，延时电路的输出端和开关控制电路的输入端连接，开关控制电路的输出端和主电路断路器的控制信号输入端连接；为开关控制电路提供供电的整流滤波电路为全波整流电源。在上述技术方案的基础上，主电路断路器的输出信号由小型继电器的常开触头输 出，所述常开触头与开关控制电路的继电器的工作线圈串联然后并联于电源两端。在上述技术方案的基础上，开关控制电路中设有电磁脱扣器和与电磁脱扣器的控 制线圈L连接的贮能电容，所述贮能电容为高压电解电容或无极性电容。停电保护就是利 用高压电解电容或无极性电容贮能，在停电后作为脱扣线圈的工作能量。在上述技术方案的基础上，贮能电容并联于开关控制电路中的继电器触点的公共 端，贮能电容的极性与继电器常开触点端接的全桥整流输出的极性相一致，全桥整流的输 入端接主电源，继电器的常闭触点端并接电磁脱扣器的控制线圈L(即脱扣线圈)。在上述技术方案的基础上，所说的逻辑识别电路包括至少一个PNP型三极管，基 准电路的输出端和逻辑识别电路中的PNP型三极管的发射极连接，取样电路的输出端和逻 辑识别电路中的PNP型三极管的基极连接，逻辑识别电路中的PNP型三极管的集电极和延 时电路的输入端连接。[0067]在上述技术方案的基础上，所述主电路断路器的型号为DZ47。图2为本实用新型的一个具体实施例，如图2所示，所述取样电路包括电阻R2、 二极管D5、电阻R3、电阻R5、电容C2、电容C4 ；电阻R2的一端和主电路断路器的相线连接，电阻R2的另一端和二极管D5的正极 连接，二极管D5的负极分别和电阻R3的一端、电阻R5的一端、电容C4的正极、电容C2 的正极连接，电阻R3的另一端和电容C4的负极均接地。所述逻辑识别电路包括三极管Q1、电容C3、二极管D9、电阻R6、二极管D12 ；三极管Ql的基极B和电阻R5的另一端连接，电容C2的负极和三极管Ql的发射极E连接，三极管Ql的集电极和电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端分别和二极管D9的正极、二极管D12的正极、电容C3的正极连 接，二极管D12的负极和电容C2的正极连接，电容C3的负极接地。欠电压、过电压取样信号从电阻R3与二极管D5的公共端取出送入三极管Ql的基 极。过电压取样信号从电阻R3与二极管D5的公共端取出送入稳压管D12的负极；欠电压信号由电阻R6输出；然后与稳压管D12正极输出的过压信号在二极管D9、稳压管D12电容C3、电阻R6 的公共端合并送入延时电路。所述延时电路包括电容C6 ；电容C6与二极管D13并联。逻辑判别信号由电阻R6和稳压管D12的公共端输出 到延时电路。逻辑判别信号经延时电路延时，由D9的负极输出送入开关控制电路Q2的基 极。所述基准电路包括电阻R4、二极管D6、二极管D13 ；电阻R4的一端、二极管D6的正极均和三极管Ql的发射极E连接，二极管D6的负极、二极管D13的负极均和二极管D9的负极连接，二极管D13的正极接地。所述整流滤波电路包括二极管01、02、03、04，电容0)、电阻1 1、电容〇5 ；二极管D2的负极、二极管D4的负极均和电阻R4的另一端连接，二极管D2的负极、二极管D4的负极还和电容CO的正极连接，电容CO的负极接地，二极管Dl的负极和二极管D2的正极连接，二极管D3的负极和二极管D4的正极连接，二极管Dl的正极、二极管D3的正极接地，二极管D3的负极还连接到交流电源的零线，二极管Dl的负极分别和电阻Rl的一端、电容C5的一端连接，电阻Rl的另一端、电容C5的另一端均和电阻R2与主电路断路器的相线连接的一端相连。整流滤波电路稳压输出的12V电压作为逻辑识别电路的比较基准电平经过电阻 R4接入Ql的发射极。所述开关控制电路包括NPN形的三极管Q2、小型继电器Jl、J2、电磁脱扣器的控 制线圈L、贮能电容Cl ；所述电磁脱扣器可以采用现有技术实现，二极管D9的负极和三极管Q2的基极连接，小型继电器Jl为12V小型继电器，它的继电器线圈一端接二极管D2的负极，继电 器线圈另一端连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，小型继电器Jl触点的公共端接小型继电器J2线圈的一端，小型继电器J2线圈的另一端和电阻R2与主电路断路器的相线连接的一端相连 (即接交流电源的相线)，小型继电器Jl常闭触点接交流电源的零线，贮能电容Cl为耐压450VC以上的高压电容，贮能电容Cl并联于小型继电器J2触 点的公共端，小型继电器J2的两个常闭触点与电磁脱扣器的控制线圈L并联，小型继电器J2的两个常开触点分别与二极管D7的负极、二极管DlO的正极连接，二极管D7、D8、D10、Dll组成全桥整流，贮能电容Cl的极性与全桥整流输出的极 性相一致，二极管D7的正极和电阻R2与主电路断路器的相线连接的一端相连，二极管D8的正极接交流电源的零线。即贮能电容Cl并联于控制电路的继电器 J2触点的公共端，贮能电容Cl的极性与继电器常开触点端接的全桥整流D7、D8、D10、Dll 输出的极性相一致，全桥整流的输入端接电网电源，输出端接J2的两个常开触点间，继电 器J2的两个常闭触点端并接脱扣线圈。本实用新型所述的电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器的工作原理 如下本实用新型所述的电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器由整流滤波 电路、取样电路、基准电路、逻辑识别电路、延时电路、开关控制电路、主电路断路器组成，其 中取样电路的输出端接入逻辑识别电路的三极管Ql的基极，基准电路的输出端接入逻辑 识别电路的三极管Ql的发射极，逻辑识别电路的输出控制信号由三极管Ql的集电极输入 延时电路，延时电路的输出接入包含三极管Q2的开关控制电路，开关控制电路的电磁脱扣 器线圈控制继电器J2的两个常闭触点端。开关控制电路由小型继电器J1、小型继电器J2、三极管Q2、电磁脱扣器的控制线 圈L组成，Jl是12V小型继电器，它的线圈一端接二极管D2、D4负极与电阻R4连接的公共 点，继电器线圈的另一端接开关三极管Q2的集电极，Q2的发射极接整流滤波电路的地。小 型继电器Jl触点的公共端接继电器J2线圈的一端，J2线圈的另一端接交流电源的相线， 小型继电器Jl常闭触点接交流电源的零线。贮能电容Cl是高压电容，耐压450VC以上，贮 能电容Cl并联于控制电路的继电器J2触点的公共端，贮能电解电容的极性与继电器常开 触点端接的全桥整流D7、D8、D10、Dll输出的极性相一致，全桥整流的输入端接电网电源，输出端接J2的两个常开触点间，继电器J2的两个常闭触点端并接脱扣线圈。利用电磁脱扣器做功推动主电路的断路器分闸。当主回路电网正常时，取样信号大于基准电平信号，逻辑电路输出低电平，开关控 制电路不导通。当三相电源欠压或过压时，取样信号小于基准电平信号，经逻辑识别电路判别输 出高电平，此高电平经延时电路延时后触发开关控制电路导通，使控制电路的小型继电器 Jl控制线圈得电，小型继电器Jl的常闭触点断开从而使小型继电器J2控制线圈失电，小型 断继电器J2常开触点与公共触点断开，公共触点与常闭触点连接，使接在小型继电器J2公 共触点间的贮能电容与常闭触点间的电磁脱扣线圈接通，贮能电容贮藏的能量使电磁脱扣 控制器线圈得电切断用电设备的电源，保护用电设备。当电网电压高于预设过电压值时，使R3和D5的中点电压大于稳压二极管D12的 阈值电压，稳压二极管导通，触发开关控制电路导通，使控制电路的小型继电器Jl控制线 圈得电，J2控制线圈失电，从而使主电路中的断路器分闸，切断用电设备的电源，保护用电 设备。具体讲，由二极管D5、电阻R3、电阻R5、电容C2、电容C4组成的取样电路将取样信 号送到由电容C2、三极管Q1、电容C3、二极管D9、二极管D12、电阻R6组成的逻辑电路的Ql 的基极。通过Ql将取样信号与接在Ql发射极由电阻R4、二极管D6、二极管D13组成的基 准电压源进行比较，调节R3使其中点电位在电网电压正常时高于基准电平，且在280VC以 下低于稳压管D12的阀值电压主，由于三极管Ql是PNP型，当基极电压高于发射极电压时 三极管截止，逻辑识别电路输出低电平，电网电源欠压时，取样电压信号小于基准电压12V， 三极管正偏导通，逻辑识别电路输出高电平，实现欠压的逻辑判别功能；当电网电压达到预 设电压值时，电阻R3 二极管D5的中点电压高于稳压管D12的阀值电压，D12导通，实现过 电压的逻辑判别功能。此电平经由电容C3、C6、电阻R6、二极管D9组成的延时电路延时后 送入由小型继电器J1、小型继电器J2、三极管Q2、电磁脱扣器的控制线圈组成的开关控制 电路Q2的基极，使三极管Q2导通，12V小型继电器Jl线圈得电吸合，J2线圈失电，同理，当 电网电源停电，J2线圈也失电使J2释放，J2公共触点间并接的贮能电容接通其触点常闭端 间的电磁脱扣器的线圈，电磁脱扣器的线圈得电推动电磁脱扣器的顶杆使主电路的小型断 路器分闸，切断用电设备的电源，保护用电设备。延时电路能有效的避开电源网络中的瞬时 干扰信号，大大提高了保护器的可靠性和稳定性。调节D5、R3使其中点电位在电网电压正 常时低于稳压二极管D12的阈值电压，当电网电压高于预设的过电压值时使D5、R3的中点 电位高于稳压二极管的阈值电压，稳压二极管D12导通触发开关控制电路导通，使电磁脱 扣器控制线圈得电，驱动主电路的断路器分闸，切断用电设备的供电电源，保护用电设备。
权利要求电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器，其特征在于取样电路的输入端和主电路断路器的信号取样端连接，取样电路的输出端和逻辑识别电路的信号输入端连接，基准电路的输出端和逻辑识别电路的基准信号输入端连接，逻辑识别电路的输出端和延时电路的输入端连接，延时电路的输出端和开关控制电路的输入端连接，开关控制电路的输出端和主电路断路器的控制信号输入端连接；为开关控制电路提供供电的整流滤波电路为全波整流电源。
2.如权利要求1所述的电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器，其特征在 于主电路断路器的输出信号由小型继电器的常开触头输出，所述常开触头与开关控制电 路的继电器的工作线圈串联然后并联于电源两端。
3.如权利要求1所述的电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器，其特征在 于开关控制电路中设有电磁脱扣器和与电磁脱扣器的控制线圈L连接的贮能电容，所述 贮能电容为高压电解电容或无极性电容。
4.如权利要求1所述的电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器，其特征在 于贮能电容并联于开关控制电路中的继电器触点的公共端，贮能电容的极性与继电器常 开触点端接的全桥整流输出的极性相一致，全桥整流的输入端接主电源，继电器的常闭触 点端并接电磁脱扣器的控制线圈L。
5.如权利要求1所述的电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器，其特征在 于所说的逻辑识别电路包括至少一个PNP型三极管，基准电路的输出端和逻辑识别电路 中的PNP型三极管的发射极连接，取样电路的输出端和逻辑识别电路中的PNP型三极管的 基极连接，逻辑识别电路中的PNP型三极管的集电极和延时电路的输入端连接。
6.如权利要求1或2或3或4或5所述的电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型 断路器，其特征在于所述主电路断路器的型号为DZ47。
7.如权利要求6所述的电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器，其特征在 于所述取样电路包括电阻R2、二极管D5、电阻R3、电阻R5、电容C2、电容C4 ；电阻R2的一端和主电路断路器的相线连接，电阻R2的另一端和二极管D5的正极连接，二极管D5的负极分别和电阻R3的一端、电阻R5的一端、电容C4的正极、电容C2的正 极连接，电阻R3的另一端和电容C4的负极均接地；所述逻辑识别电路包括三极管Q1、电容C3、二极管D9、电阻R6、二极管D12 ； 三极管Ql的基极B和电阻R5的另一端连接， 电容C2的负极和三极管Ql的发射极E连接， 三极管Ql的集电极和电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端分别和二极管D9的正极、二极管D12的正极、电容C3的正极连接， 二极管D12的负极和电容C2的正极连接， 电容C3的负极接地； 所述延时电路包括电容C6 ；电容C6与二极管D13并联；所述基准电路包括电阻R4、二极管D6、二极管D13 ； 电阻R4的一端、二极管D6的正极均和三极管Ql的发射极E连接， 二极管D6的负极、二极管D13的负极均和二极管D9的负极连接， 二极管D13的正极接地；所述整流滤波电路包括二极管Dl、D2、D3、D4，电容CO、电阻R1、电容C5 ；二极管D2的负极、二极管D4的负极均和电阻R4的另一端连接，二极管D2的负极、二极管D4的负极还和电容CO的正极连接，电容CO的负极接地，二极管Dl的负极和二极管D2的正极连接，二极管D3的负极和二极管D4的正极连接，二极管Dl的正极、二极管D3的正极接地，二极管D3的负极还连接到交流电源的零线，二极管Dl的负极分别和电阻Rl的一端、电容C5的一端连接，电阻Rl的另一端、电容C5的另一端均和电阻R2与主电路断路器的相线连接的一端相连；所述开关控制电路包括NPN形的三极管Q2、小型继电器Jl、J2、电磁脱扣器的控制线 圈L、贮能电容Cl ；二极管D9的负极和三极管Q2的基极连接，小型继电器Jl为12V小型继电器，它的继电器线圈一端接二极管D2的负极，继电器线 圈另一端连接三极管Q2的集电极， 三极管Q2的发射极接地，小型继电器Jl触点的公共端接小型继电器J2线圈的一端，小型继电器J2线圈的另一端和电阻R2与主电路断路器的相线连接的一端相连，小型继电器Jl常闭触点接交流电源的零线，贮能电容Cl为耐压450VC以上的高压电容，贮能电容Cl并联于小型继电器J2触点的 公共端，小型继电器J2的两个常闭触点与电磁脱扣器的控制线圈L并联，小型继电器J2的两个常开触点分别与二极管D7的负极、二极管DlO的正极连接，二极管D7、D8、D10、Dll组成全桥整流，贮能电容Cl的极性与全桥整流输出的极性相一致，二极管D7的正极和电阻R2与主电路断路器的相线连接的一端相连， 二极管D8的正极接交流电源的零线。
专利摘要本实用新型涉及电源停电分励脱扣、过电压欠电压保护小型断路器，取样电路的输入端和主电路断路器的信号取样端连接，取样电路的输出端和逻辑识别电路的信号输入端连接，基准电路的输出端和逻辑识别电路的基准信号输入端连接，逻辑识别电路的输出端和延时电路的输入端连接，延时电路的输出端和开关控制电路的输入端连接，开关控制电路的输出端和主电路断路器的控制信号输入端连接；为开关控制电路提供供电的整流滤波电路为全波整流电源。本实用新型所述小型断路器，不受电路负载回路电流影响也不受电路负载回路电压影响，灵敏度高，可靠性高，成本低，体积小，而且能在电源断电后切断主断路器，也可以作为附件配接于不同产品的断路器。
文档编号H02H3/24GK201717601SQ201020276048
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者郑天翼 申请人:郑天翼