一种欠压脱扣器的制作方法

本实用新型涉及电子产品领域，具体涉及一种欠压脱扣器。

背景技术：

欠压脱扣器是指当脱扣器的端电压降至预定值时，使机械开关电器断开或闭合，多用于断路器中。现有欠压脱扣器大多是用低频脉冲驱动脱扣线圈吸合的，其一般工作原理如下：

采用稳压管检测欠压值，当交流电源的输入端的输入电压高于欠压脱扣器的欠压预设值时，稳压管处于工作状态，使脱扣电路的MOS管的栅极保持高电平，进而使脱扣电路的MOS管导通，脱扣线圈吸合；当交流电源的输入端的输入电压低于欠压脱扣器的欠压预设值时，稳压管不工作，脱扣电路的MOS管的栅极变为低电平，使MOS管关断，脱扣线圈断开，从而保护后续电路。上述方案虽然电路设计简单，但采用的是高电平直接驱动脱扣电路的MOS管的方式，在脱扣线圈吸合状态下，脱扣线圈中会持续有电流通过，长期使用容易导致脱扣线圈发热，脱扣线圈的功耗较大，不仅影响脱扣线圈的使用寿命，而且降低了欠压脱扣器的工作性能。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有技术中欠压脱扣器的脱扣线圈因发热导致其寿命短、工作性能差。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种欠压脱扣器，包括：整流电路以及与所述整流电路连接的电源电路、电压比较电路和脱扣电路，还包括：脉冲生成电路、启动电路以及驱动电路，所述脉冲生成电路一端连接所述电压比较电路，用于在输入电压大于预定值时生成高频脉冲信号，所述脉冲生成电路的另一端连接所述启动电路，用于向所述启动电路发送所述高频脉冲信号，所述启动电路与所述驱动电路连接，用于在接收到所述高频脉冲信号时控制所述驱动电路启动，所述驱动电路连接所述脱扣电路，用于驱动所述脱扣电路工作。

优先地，所述脉冲生成电路包括：施密特触发器U1C、二极管D6a、二极管D6b、电阻R11、电阻R6、电解电容C9、二极管D3以及电阻R2，其中，所述二极管D6a的阳极连接所述电阻R6的一端，所述二极管D6b的阴极连接所述电阻R11的一端，所述电阻R6和所述电阻R11的另一端、所述电解电容C9的阳极以及所述二极管D3的阳极分别连接所述施密特触发器U1C的5脚，所述二极管D6a的阴极、所述二极管D6b的阳极以及所述电阻R2的一端分别连接所述施密特触发器U1C的6脚，所述电阻R2的另一端分别连接所述启动电路和所述驱动电路，所述二极管D3的阴极连接所述电压比较电路，所述电解电容C9的阴极接地。

优先地，所述启动电路包括：电容C2、电阻R17、二极管D11、施密特触发器U1B以及二极管D10，其中，所述二极管D11的阳极连接所述电阻R17的一端，所述二极管D11的阴极、所述电阻R17的另一端以及所述电容C2的一端分别连接所述施密特触发器U1B的3脚，所述施密特触发器U1B的4脚连接所述二极管D10的阴极，所述二极管D10的阳极分别连接所述电阻R2和所述驱动电路，所述电容C2的另一端连接所述电压比较电路。

优先地，所述驱动电路包括：电阻R14、施密特触发器U1D、U1E和U1F，其中，所述施密特触发器U1D的9脚、U1E的11脚和U1F的13脚并联后分别连接所述电阻R2和所述二极管D10的阳极，所述施密特触发器U1D的8脚、U1E的10脚、U1F的12脚并联后连接所述电阻R14的一端，所述电阻R14的另一端连接所述脱扣电路中MOS管Q1的栅极。

优先地，所述电压比较电路包括：电阻R3、R5、R7、R12、R15、R9、R10、电容C6、电解电容C8、比较器U3A、二极管D4以及施密特触发器U1A，其中，所述电阻R5一端连接所述整流电路、另一端连接所述电阻R12的一端，所述电阻R12的另一端连接所述电阻R15的一端，所述电阻R15与所述电阻R12的公共端、所述电容C6的一端和所述电解电容C8的阳极连接后的公共端连接所述比较器U3A的2脚，所述电阻R15的另一端、所述电容C6的另一端和所述电解电容C8的阴极分别接地；所述电阻R9和R10的一端分别连接所述比较器U3A的3脚，所述电阻R9的另一端连接所述电源电路，所述电阻R10的另一端接地，所述比较器U3A输出端1脚连接所述施密特触发器U1A的1脚，所述施密特触发器U1A的2脚分别连接所述二极管D3的阴极和所述电容C2；所述二极管D4的阳极连接所述比较器U3A的3脚，所述二极管D4的阴极连接所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端连接所述施密特触发器U1A的1脚，所述电阻R7一端连接所述施密特触发器U1A的1脚、另一端连接所述电源电路。

优先地，所述电源电路包括：电源稳压器U2、电阻R1和R8、稳压管Z1、电容C3以及电解电容C4和C5，其中，所述电阻R1的一端连接所述整流电路、另一端连接所述电阻R8的一端，所述电阻R8的另一端连接所述稳压管Z1的阴极；所述稳压管Z1与所述电阻R8的公共端、所述电解电容C4的阳极以及所述电容C3的一端连接后的公共端连接所述电源稳压器U2的2脚，所述稳压管Z1的阳极、所述电解电容C4的阴极以及所述电容C3的另一端后接地，所述电解电容C5的阳极连接所述电源稳压器U2的3脚，所述电解电容C5的阴极接地。

优先地，所述脱扣电路包括：脱扣线圈L3、二极管D5和所述MOS管Q1，其中，所述二极管D5的阳极连接所述脱扣线圈L3的一端后，串接到所述MOS管Q1的漏极，所述二极管D5的阴极连接所述脱扣线圈L3的另一端连接后，串接到所述整流电路，所述MOS管Q1的源极接地。

优先地，所述整流电路为桥式整流电路。

本实用新型的技术方案具有以下优点：

1、本实用新型提供的欠压脱扣器，采用高频脉冲信号驱动脱扣电路的MOS管的导通与关断，进而控制脱扣电路的脱扣线圈L3的吸合与断开，当高频脉冲信号处于低电平时，因高频脉冲信号的频率足够大，可以使脱扣线圈L3在下一个高电平到来之前保持吸合状态，同时脱扣线圈L3上没有电流通过，从而避免了脱扣线圈L3中产生过高的温度，与现有技术相比，不仅提高了脱扣线圈L3的使用寿命、降低了脱扣线圈L3的功耗，而且高频率的驱动信号减少了脱扣线圈L3上电压过零的时间，使脱扣线圈L3上的电流声不能被人耳识别，降低了欠压脱扣器的工作噪音。

2、本实用新型提供的欠压脱扣器的启动电路采用全速启动的模式，可以在电路启动时全速运行，保证线圈快速可靠吸合，提高了欠压脱扣器的灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1中欠压脱扣器的一个原理框图；

图2为本实用新型实施例1中欠压脱扣器的一个电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了一种欠压脱扣器，可用于断路器中，如图1所示，包括：整流电路1以及与整流电路1连接的电源电路2、电压比较电路3和脱扣电路4，电源电路2连接电压比较电路3，用于为电压比较电路3供电，还包括：脉冲生成电路5、启动电路6以及驱动电路7，脉冲生成电路5一端连接电压比较电路3，用于在输入电压大于预定值时生成高频脉冲信号，脉冲生成电路5的另一端连接启动电路6，用于向启动电路6发送高频脉冲信号，启动电路6与驱动电路7连接，用于在接收到高频脉冲信号时控制驱动电路7启动，驱动电路7连接脱扣电路4，用于驱动脱扣电路4工作。

上述欠压脱扣器，采用高频脉冲信号控制脱扣电路4的脱扣线圈的吸合与断开，当高频脉冲信号处于低电平时，因高频脉冲信号的频率足够大，可以保持脱扣线圈在下一个高电平到来之前不会断开，并且脱扣线圈上没有电流通过，从而避免了脱扣线圈中产生过高的温度，与现有技术相比，不仅提高了脱扣线圈的使用寿命、降低了脱扣线圈的功耗，而且高频率的驱动信号减少了脱扣线圈上电压过零的时间，使脱扣线圈上的电流声不能被人耳识别，降低了欠压脱扣器的工作噪音。

下面结合图1和图2详细说明本实施例的技术方案：

作为一种优选方案，如图2所示，本实施例的整流电路1为由二极管D1、D2、D7和D8组成的桥式整流电路1，交流电经过整流电路1全波整流，并经过电容C1进行滤波后，分三路分别连接脱扣电路4、电源电路2和电压比较电路3，具体地：

作为一种优选方案，脱扣电路4可以包括：脱扣线圈L3、二极管D5和MOS管Q1，其中，二极管D5的阳极连接脱扣线圈L3的一端后，串接到MOS管Q1的漏极，二极管D5的阴极连接脱扣线圈L3的另一端，经过滤波的输入交流电接到脱扣线圈L3上，MOS管Q1的源极接地。

作为一种优选方案，电源电路2可以包括：电源稳压器U2、电阻R1、R8、R13、和R16、稳压管Z1、电容C3、电解电容C4、C5和C7以及二极管D9，其中，电阻R1的一端连接整流电路1(即经过滤波的交流电通过电阻R1连接电源电路2)、另一端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接稳压管Z1的阴极，稳压管Z1与电阻R8的公共端、电解电容C4的阳极以及电容C3的一端连接后的公共端连接电源稳压器U2的2脚，稳压管Z1的阳极、电解电容C4的阴极以及电容C3的另一端后接地，电解电容C5的阳极连接电源稳压器U2的3脚，电解电容C5的阴极接地；即输入U2的电压经过稳压管Z1稳压、电容C3和电解电容C4滤波后接到电源稳压器U2的2脚，电源稳压器U2的3脚输出一个稳定的直流电源VCC，直流电源VCC经过电解电容C5滤波后，给后续电路的比较器U3A提供稳定的直流电源。

作为一种优选方案，电源电路2还包括由电解电容C7、电阻R13、R16以及二极管D9组成的芯片外围电路，其中，电解电容C7的阳极和电阻R13的一端连接电源稳压器U2的1脚，电解电容C7的阴极接地，电阻R13的另一端连接电源稳压器U2的3脚，二极管D9的阴极连接电源稳压器U2 的3脚，二极管D9的阳极连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接地。

作为一种优选方案，电压比较电路3包括：电阻R3、R5、R7、R12、R15、R9、R10、电容C6、电解电容C8、比较器U3A、二极管D4以及施密特触发器U1A，其中，电阻R5一端连接整流电路1(即经过滤波的交流电通过电阻R5连接电压比较电路3)、另一端连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接电阻R15的一端，电阻R15与电阻R12的公共端、电容C6的一端和电解电容C8的阳极连接后的公共端连接比较器U3A的2脚，电阻R15的另一端、电容C6的另一端和电解电容C8的阴极分别接地，如此整流滤波后的输入交流电经过电阻R5、R12、R15分压、电容C6和电解电容C8滤波后，输入比较器U3A的2脚；电阻R9和R10的一端分别连接比较器U3A的3脚，电阻R9的另一端连接电源电路2输出的稳定直流电源VCC，电阻R10的另一端接地，如此使得电阻R9和R10构成基准分压电阻；二极管D4的阳极连接比较器U3A的3脚，二极管D4的阴极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接施密特触发器U1A的1脚，电阻R7一端连接施密特触发器U1A的1脚、另一端连接电源电路2输出的稳定直流电源VCC，如此使得比较器U3A构成迟滞比较器，以降低干扰；比较器U3A输出端1脚连接施密特触发器U1A的1脚，施密特触发器U1A的2脚分别连接二极管D3的阴极和电容C2；

作为一种优选方案，脉冲生成电路5包括：施密特触发器U1C、二极管D6a、二极管D6b、电阻R11、电阻R6、电解电容C9、二极管D3以及电阻R2，其中，二极管D6a的阳极连接电阻R6的一端，二极管D6b的阴极连接电阻R11的一端，电阻R6和电阻R11的另一端、电解电容C9的阳极以及二极管D3的阳极分别连接施密特触发器U1C的5脚，二极管D6a的阴极、二极管D6b的阳极以及电阻R2的一端分别连接施密特触发器U1C的6脚，电阻R2的另一端分别连接启动电路6和驱动电路7，电阻R2具有限流作用，二极管D3的阴极连接电压比较电路3，电解电容C9的阴极接地。

作为一种优选方案，启动电路6包括：电容C2、电阻R17、二极管D11、施密特触发器U1B以及二极管D10，其中，二极管D11的阳极连接电阻R17的一端，二极管D11的阴极、电阻R17的另一端以及电容C2的一端分别连接施密特触发器U1B的3脚，施密特触发器U1B的4脚连接二极管D10的阴极，二极管D10的阳极分别连接电阻R2和驱动电路7，电容C2的另一端连接电压比较电路3，该启动电路6采用全速启动的模式，可以在电路启动时全速运行，保证线圈快速可靠吸合，提高了欠压脱扣器的灵敏度。

作为一种优选方案，驱动电路7包括：电阻R14、施密特触发器U1D、U1E和U1F，其中，施密特触发器U1D的9脚、U1E的11脚和U1F的13脚并联后分别连接电阻R2和二极管D10的阳极，施密特触发器U1D的8脚、U1E的10脚、U1F的12脚并联后连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接脱扣电路4中MOS管Q1的栅极。

上述欠压脱扣器，通过将比较器U3A的2脚电压跟比较器U3A的3脚的基准电压比较，当交流电的输入电压高于欠压脱扣器的欠压保护预定值时，比较器U3A的3脚的电压低于比较器U3A的2脚电压，使得比较器U3A的1脚输出低电平，此低电平经过施密特触发器U1A后翻转成高电平即施密特触发器U1A的2脚输出高电平，此时，二极管D3截止，该高电平给电容C2充电，当电容C2充电量达到一定值时，施密特触发器U1B的3脚电压值达到U1B的翻转值，使U1B的4脚输出低电平，此时二极管D10导通，进而驱动电路7的输入端被拉成低电平，此低电平经过U1D、U1E和U1F翻转成高电平，从而使脱扣电路4的MOS管Q1导通，实现全速启动功能；此时，二极管D10阳极变成低电平，电解电容C9会通过电阻R6、二极管D6a进行放电，当电解电容C9放电到一定值时，施密特触发器U1C的5脚电压值达到U1C的翻转值，使U1C的6脚输出高电平，此高电平会经过电阻R11、二极管D6b对电解电容C9进行充电，如此循环下去，会形成一个振荡电路，即可在二极管D10阳极形成一个具有一定频率和占空比的高频脉冲方波(即高频脉冲信号)，在实际应用中，通过调节电阻R6和R11以及电解电容C9的值，就可以改变高频脉冲方波的频率和占空比，高频脉冲方波的波形经过驱动电路7进行波形翻转，增强了驱动电路7的驱动能力，如此，在MOS管Q1的栅极就形成了一个具有一定占空比的高频脉冲方波，用于维持MOS管Q1导通，当Q1导通后，脱扣线圈L3随之吸合，使得欠压脱扣器处于正常工作状态。相反的，当交流电的输入电压低于欠压脱扣器的欠压保护预设值时，比较器U3A的3脚的电压高于其2脚电压，使得U3A的1脚输出高电平，此高电平经过密特触发器U1A后翻转成低电平，此时二极管D3导通，U1C的5脚被强制拉成低电平，使U1C的6脚输出高电平，振荡电路停止震荡，电容C2的充电不再满足使U1B产生电平翻转的条件，此时D10的阳极变成恒定的高电平，经过U1D、U1E和U1F翻转成低电平后输入MOS管Q1的栅极，使MOS管Q1关断，脱扣线圈L3也随之断开，从而避免各个电路设备因交流电欠压带来的损害。

本实用新型的技术方案，采用高频脉冲信号驱动脱扣线圈L3的吸合与断开，避免了脱扣线圈L3中产生过高的温度，与现有技术相比，不仅提高了脱扣线圈L3的使用寿命、降低了脱扣线圈L3的功耗，而且高频率的驱动信号减少了脱扣线圈L3上电压过零的时间，使脱扣线圈L3上的电流声不能被人耳识别，降低了欠压脱扣器的工作噪音，启动电路6采用全速启动的模式，提高了欠压脱扣器的灵敏度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。