专利名称：低电压工作的延时保护驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种延时保护电路，特别涉及一种低电压工作的延时保护驱动电路。
背景技术：
现有技术中，一般的小型断路器只有过载长延时和短路瞬动保护，当故障短路电 流超过下级断路器的保护值、同时又达到上级断路器的保护值时，如果上级断路器没有短 路短延时功能，则会上下级同时跳间，或者会上级断路器跳间而下级拒动，如此容易造成无 故障回路故障，使故障波及范围扩大，尤其是在供电系统中，如果上下级间的小型断路器没 有短路短延时功能，更容易使故障范围扩大，造成不必要的、更大的经济损失。为满足直流电源系统的选择性要求，需要具有短延时保护的断路器，现有的延时 电路多采用电容充电延时的方式，对断路器的电源电压的状态依赖度很高，使用环境受到 很大制约，难以适用。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种效果积极明显的低电压工作的延时保护驱动电路。为了达到上述目的及其他目的，本实用新型提供的低电压工作的延时保护驱动电 路，用于保护具有脱扣器的待保护电路，其包括连接在待保护电路中、且用于采样所述待 保护电路电压的采样元件；与所述采样元件连接、且用于将所采样的电压进行升压的升压 电路；连接在所述升压电路输出端、且用于将所述升压电路输出的电压进行转换的转换电 路；与所述采样元件连接、且用于将所述采样元件所采样电压进行滤波的滤波电路；分别 与所述滤波电路及转换电路连接的第一比较电路；连接在所述第一比较电路输出端的延时 电路；以及与所述延时电路连接及所述脱扣器连接、且用于驱动所述脱扣器的驱动电路。进一步的，所述升压电路采用升压芯片及其外围电路组成，可将最小D C 0.6V的 输入电压提升为+5V电压。进一步的，所述第一比较电路采用比较器对输入信号与设定值进行比较，判断是 否到达设定的保护值，以决定是否进入延时保护阶段。进一步的，所述延时电路采用R-C延时电路，准确控制延时时间。进一步的，所述驱动电路接收到经过R-C延时后的触发信号，驱动电磁式脱扣器。本实用新型与已有的技术相对照，其效果是积极的、明显的。延时保护动作准确、 抗电磁干扰能力强。
图1为本实用新型的低电压工作的延时保护驱动电路的基本架构示意图。图2为实用新型的低电压工作的延时保护驱动电路的实施例示意图。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本实用新型的低电压工作的延时保护驱动电路包括采样元 件、升压电路、转换电路、滤波电路、第一比较电路、延时电路、及驱动电路。所述采样元件连接在待保护电路中，用于采样所述待保护电路电压。在本实施例 中，其为采样电阻。所述升压电路与所述采样元件连接，用于将所采样的电压进行升压。在本实施例 中，所述升压电路能将0. 6V电压升压至5V。如图2所示，所述升压电路包括升压芯片V2、电 感 Li、电容 Cl、C2、C3、C4、电阻 R3、R4 等。其中，电感 Li，电容 Cl、C2、C3、C4，电阻 R3、R4， 按照升压芯片V2的标准线路原理连接。所述转换电路连接在所述升压电路输出端，用于将所述升压电路输出的电压进 行电压转换；其可以包括稳压电路和分压电路。如图2所示，电阻R5和稳压二极管D3组 成的稳压电路连接在升压电路的电压输出端，以产生一个低于升压电路输出的标准电平 VCl (DC3V)；电阻R6、R7、R8、R9、RIO、Rl 1、R12组成的分压电路连接在稳压电路输出端，将 稳压电路输出电压VCl进行分压。所述滤波电路与所述采样元件连接，用于将所述采样元件所采样电压进行滤波。 如图2所示，功率电阻R1、电阻R13、及电容C6组成的滤波电路将采样电阻采样的电压进行 滤波。所述第一比较电路分别与所述滤波电路及转换电路连接。如图2所示，第一比较 电路的运算放大器VlA的反相输入端连接分压电路，即连接在电阻R6和R7的公共连接点； 运算放大器VlA的正相输入端连接滤波电路，即连接电阻R13。所述延时电路连接在所述第一比较电路输出端。如图2所示，电阻R15、电容C7组 成的延时电路，连接在运算放大器VlA的输出端。所述驱动电路连接在延时电路输出端，在本实施例中，其包括第二比较电路和子 驱动电路。所述第二比较电路分别与所述延时电路及转换电路连接。如图2所示，所述第二 比较电路的运算放大器VlB的正相输入端连接延时电路，即连接在电阻R15和电容C7的公 共连接点Al ；运算放大器VlB的反相输入端连接转换电路，即连接在稳压电路的电阻R5和 稳压二极管D3的公共连接点，以接入稳压电路输出的标准电平VCl (DC3V)。所述子驱动电路分别与所述第二比较电路输出端及所述脱扣器连接，用于驱动所 述脱扣器。如图2所示，运算放大器VlB的输出端经过由电阻R17、R18，电容C9组成的滤 波电路接在子驱动电路的D12的驱动端，二极管D13保护脱扣线圈不被反向电压击穿。上述电路的工作原理如下当由采样元件采样的电压大于DCO. 6V时，升压电路开始工作，升压电路将DCO. 6V 的输入电压提升为DC5V。DC5V为集成运算放大器提供电源以及为脱扣器提供脱口电源。 DC5V经过电阻R5、稳压二极管D3组成的稳压电路，将DC5V降压稳定在DC3V，DC3V经过由 电阻1 6、1 7、1 8、1 9、1 10、1 11、1 12组成的分压电路产生一个稳定的电平接入运算放大器￥1八 的反相输入端。采样元件电压的信号经过功率电阻R1、电阻R13、及电容C6组成的滤波电 路，接入运算放大器VlA的正相输入端，当此信号大于接入此组运算放大器反相输入端的电平时，此运算放大器VlA的输出端输出高电平。此高电平经过由电阻R15、电容C7组成的 延时电路，实现延时要求。延时电路的输出端接另一组运算放大器VlB的正相输入端，当此 电平高于DC3V时，运算放大器的输出端输出高电平，高电平经过由电阻R17、R18、电容C9组 成的滤波电路，驱动N沟道场效应管导通。场效应管导通使得串接在DC5V与零电平之间的 电磁式脱扣器动作，脱扣机构动作给操作机构脱扣信号，进而使断路器迅速切断短路电路。如果在延时期间，由采样元件输入的电平消失，运算放大器VlA的输出随即消失， 延时停止，脱扣机构不动作，断路器不分断，因而避免了事故面积的扩大。综上所述，本实用新型的低电压工作的延时保护驱动电路利用升压电路使得检测 延时单元在输入DCO. 6V时即可开始工作，同时采用低功率电磁执行机构，使保护电路不需 经过充电过程，只要出现短路电流，即可启动，以切断故障电路，其延时保护动作准确、抗电 磁干扰能力强。上述实施例仅列示性说明本实用新型的原理及功效，而非用于限制本实用新型。 任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本实用新型的精神及范围下，对上述实施例进行修 改。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求1.一种低电压工作的延时保护驱动电路，用于保护具有脱扣器的待保护电路，其特征 在于包括连接在待保护电路中、且用于采样所述待保护电路电压的采样元件； 与所述采样元件连接、且用于将所采样的电压进行升压的升压电路； 连接在所述升压电路输出端、且用于将所述升压电路输出的电压进行转换的转换电路；与所述采样元件连接、且用于将所述采样元件所采样电压进行滤波的滤波电路； 分别与所述滤波电路及转换电路连接的第一比较电路； 连接在所述第一比较电路输出端的延时电路；与所述延时电路连接及所述脱扣器连接、且用于驱动所述脱扣器的驱动电路。
2.如权利要求1所述的低电压工作的延时保护驱动电路，其特征在于所述采样元件 为采样电阻。
3.如权利要求1所述的低电压工作的延时保护驱动电路，其特征在于所述升压电路 包括升压芯片。
4.如权利要求1或3所述的低电压工作的延时保护驱动电路，其特征在于所述升压 电路为能将0. 6V电压升压至5V的升压电路。
5.如权利要求1所述的低电压工作的延时保护驱动电路，其特征在于所述转换电路 包括稳压电路及与所述稳压电路连接的分压电路。
6.如权利要求1所述的低电压工作的延时保护驱动电路，其特征在于所述延时电路 为RC延时电路。
7.如权利要求1所述的低电压工作的延时保护驱动电路，其特征在于所述驱动电路 包括分别与所述延时电路及转换电路连接的第二比较电路、及连接在所述第二比较电路 输出端、且用于驱动脱扣器的子驱动电路。
专利摘要本实用新型提供一种低电压工作的延时保护驱动电路，其包括连接在待保护电路中且用于采样所述待保护电路电压的采样元件；与所述采样元件连接且用于将所采样的电压进行升压的升压电路；连接在所述升压电路输出端且用于将所述升压电路输出的电压进行转换的转换电路；与所述采样元件连接且用于将所述采样元件所采样电压进行滤波的滤波电路；分别与所述滤波电路及转换电路连接的第一比较电路；连接在所述第一比较电路输出端的延时电路；以及与所述延时电路连接及所述脱扣器连接、且用于驱动所述脱扣器的驱动电路。本实用新型的优点在于延时保护动作准确，抗电磁干扰能力强。
文档编号H02H3/093GK201898315SQ20102066176
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者李柏, 束伟, 范建国, 雒海珊 申请人:上海良信电器股份有限公司