一种带断零保护的综合保护器电路的制作方法

本实用新型涉及一种电路，尤其涉及一种带断零保护的综合保护器电路。

背景技术：

在供电系统中存在断零现象，特别是住宅区三相四线供电的零线突然断线，三相火线负载严重不平衡导致中性点发生漂移，三相电压不平衡，负载小的一相的电压会升高，就会造成部分家庭电压突然升高到超过250V甚至达到380V左右，人们难以即使发现故障而加以排除，待设备大量烧毁后才发现是“断零”引起，这时为时以晚，造成经济损失甚至生命危险。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种具有断零保护、满足安全需求的综合保护器电路。

为了实现以上目的，本实用新型采用这样一种带断零保护的综合保护器电路，包括三相采样电路、中性点电压采样电路、三相电源降压整流电路、单片机、交流电机控制电路，其中，三相采样电路是采集三相电压信号，并输入到单片机；中性点电压采样电路是采集中性点信号，并输入到单片机；三相电源降压整流电路是将三相电转化为直流电，给单片机供电；单片机是处理采集的信号，并输出信号；交流电机控制电路是收到单片机的输出信号，对交流电机进行控制，三相采样电路、中性点电压采样电路、三相电源降压整流电路连接到单片机的输入端子上，交流电机控制电路连接到单片机的输出端子上。

上述结构把带断零保护的综合保护器电路模块化，将采集电压转化为低电压信号送到单片机，通过单片机来对电路进行监测和保护。

本实用进一步设置为中性点电压采样电路包括电阻R1～R12，电容C1～C3，电感L1，TVS管D1，运算放大器U1，所述电阻R1、R2、R3依次串联在A相上，电阻R4、R5、R6依次串联在B相上，电阻R7、R8、R9依次串联在C相上，电容C1连在零线上，电容C1、电阻R3、R6、R9的另一端连到电感L1的一端，电阻R10、R11、TVS管D1分别并联在电容C1两端，电感L1另一端连到电阻R12，电阻R12另一端连到运算放大器U1的正输入端，电阻R12和运算放大器U1之间分别引出电容C2、C3，电容C2、C3另一端分别接地，运算放大器U1负输入端连到信号输出端，信号输出端输出中性点电压信号。

上述电路用电阻R1～R12将三相电汇聚一点，再利用电容C1进行一次滤波，通过R10和R11得到中性点电压，TVS管D1对中性点信号进行保护，用L1、R12、C2、C3进行二次滤波，最后经运放输出中性点电压信号。

本实用进一步设置为三相采样电路包括电阻R15～R26，电阻R15、R16、R17、R18依次串联在A相与零线N之间，电阻R19、R20、R21、R22依次串联在B相与零线N之间，电阻R23、R24、R25、R26依次串联在C相与零线N之间，电阻R17和电阻R18之间引出A相分压信号，电阻R21和电阻R22之间引出B相分压信号，电阻R25和电阻R26之间引出C相分压信号。

上述电路通过电阻分压采集到A、B、C相上的电压信号，使输出电压信号大小在单片机能承受的范围。

本实用进一步设置为三相电源降压整流电路包括压敏电阻RV1、RV2、RV3，工频电子变压器T1、T2、T3，二极管D2、D3、D4，电容C4、C5，所述工频电子变压器T1的原边分别连接A相和零线N，工频电子变压器T2的原边分别连接B相和零线N，工频电子变压器T3的原边分别连接C相和零线N，压敏电阻RV1、RV2、RV3分别并联在工频电子变压器T1、T2、T3的原边上，工频电子变压器T1的副边一端接地，另一端连接D2，工频电子变压器T2的副边一端接地，另一端连接D3，工频电子变压器T3的副边一端接地，另一端连接D4，二极管D2、D3、D4另一端连到汇聚点，汇聚点分别连接电容C4、C5的一端，电容C4、C5另一端接地，二极管D2、D3、D4的汇聚点输出恒定直流电压。

上述电路对A、B、C三相与零线N进行降压，经过D2、D3、D4及C4、C5进行半波整流和滤波，得到恒定的直流稳压电源给系统供电。

本实用进一步设置为交流电机控制电路包括电阻R13、R14，电容C6、C7，三极管Q1，二极管D8，继电器K1，电机端子J1，继电器K1包括K1A和K1B，所述单片机的输出端子连接到电阻R13一端，电阻R13另一端连接到连到三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，电阻R14、电容C6分别并联在三极管Q1的基极和发射极两端，三极管Q1的集电极连接继电器K1B的一端，继电器K1B另一端连到工作电压，二极管D8并联在继电器K1B上，C相和零线N连到电机端子上，C相上与电机端子J1之间连着继电器K1A，电容C7连到电机端子J1上。

上述电路收到单片机的输出信号，给三极管的基极一个小电流，使三极管导通，继电器通电，K1B连通1,2端，K1A同样连到1,2端，交流电机就断电。

附图说明

图1是本实用新型实施例电路原理方框图。

图2是本实用新型实施例中性点电压采样电路原理图。

图3是本实用新型实施例三相采样电路原理图。

图4是本实用新型实施例三相电源降压整流电路原理图。

图5是本实用新型实施例交流电机控制电路原理图。

图6是本实用新型实施例单片机接线端电路原理图。

具体实施方式

如图1和图6所示，本实用新型是一种带断零保护的综合保护器电路，包括三相采样电路、中性点电压采样电路、三相电源降压整流电路、单片机、交流电机控制电路，其中三相采样电路、中性点电压采样电路、三相电源降压整流电路连接到单片机的输入端子上，交流电机控制电路连接到单片机的输出端子上。

如图2所示，中性点电压采样电路包括电阻R1～R12，电容C1～C3，电感L1，TVS管D1，运算放大器U1，所述电阻R1、R2、R3依次串联在A相上，电阻R4、R5、R6依次串联在B相上，电阻R7、R8、R9依次串联在C相上，电容C1连在零线上，电容C1、电阻R3、R6、R9的另一端连到电感L1的一端，电阻R10、R11、TVS管D1分别并联在电容C1两端，电感L1另一端连到电阻R12，电阻R12另一端连到运算放大器U1的正输入端，电阻R12和运算放大器U1之间分别引出电容C2、C3，电容C2、C3另一端分别接地，运算放大器U1负输入端连到信号输出端，信号输出端输出中性点电压信号。

如图3所示，三相采样电路包括电阻R15～R26，电阻R15、R16、R17、R18依次串联在A相与零线N之间，电阻R19、R20、R21、R22依次串联在B相与零线N之间，电阻R23、R24、R25、R26依次串联在C相与零线N之间，电阻R17和电阻R18之间引出A相分压信号，电阻R21和电阻R22之间引出B相分压信号，电阻R25和电阻R26之间引出C相分压信号。

如图4所示，三相电源降压整流电路包括压敏电阻RV1、RV2、RV3，工频电子变压器T1、T2、T3，二极管D2、D3、D4，电容C4、C5，所述工频电子变压器T1的原边分别连接A相和零线N，工频电子变压器T2的原边分别连接B相和零线N，工频电子变压器T3的原边分别连接C相和零线N，压敏电阻RV1、RV2、RV3分别并联在工频电子变压器T1、T2、T3的原边上，工频电子变压器T1的副边一端接地，另一端连接D2，工频电子变压器T2的副边一端接地，另一端连接D3，工频电子变压器T3的副边一端接地，另一端连接D4，二极管D2、D3、D4另一端连到汇聚点，汇聚点分别连接电容C4、C5的一端，电容C4、C5另一端接地，二极管D2、D3、D4的汇聚点输出恒定直流电压。

如图5所示，交流电机控制电路包括电阻R13、R14，电容C6、C7，三极管Q1，二极管D8，继电器K1，电机端子J1，继电器K1包括K1A和K1B，所述单片机的输出端子连接到电阻R13一端，电阻R13另一端连接到连到三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，电阻R14、电容C6分别并联在三极管Q1的基极和发射极两端，三极管Q1的集电极连接继电器K1B的一端，继电器K1B另一端连到工作电压，二极管D8并联在继电器K1B上，C相和零线N连到电机端子上，C相上与电机端子J1之间连着继电器K1A，电容C7连到电机端子J1上。

根据上述实施例，本实用新型的工作方式是通过三相电采样电路和中性点电压采集电路，将采集到的三相采样电压和中性点采集电压送到单片机，单片机对信号进行处理，单片机对输入信号进行处理，判断三相电压是否为断零故障，当三相电压为断零故障，单片机输出信号，使交流电机控制电路分闸。