一种无防反二极管的光伏直流配电柜保护电路的制作方法

文档序号:16610134发布日期:2019-01-15 22:10阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种无防反二极管的光伏直流配电柜保护电路,其特征在于,所述保护电路由汇流排电压采样电路(101)、支路电流采样电路(102)、开关状态采集电路(103)、分励脱扣电路(104)、DSP控制电路(105)组成;汇流排电压采样电路(101)的光伏输入端子X1连接到外部的光伏输入汇流排,汇流排电压采样电路(101)的输出端连接到DSP控制电路(105)的输入端;支路电流采样电路(102)的输入端连接器针座X2,连接到外部的各支路电流霍尔传感器,支路电流采样电路(102)的输出端连接到DSP控制电路(105)的输入端;开关状态采集电路(103)的输入端S1连接到外部断路器或防雷器的辅助触点,开关状态采集电路(103)的输出端连接到DSP控制电路(105)的输入端;分励脱扣电路(104)的输入端连接到DSP控制电路(105)的输出端,分励脱扣电路(104)的输出端连接到断路器的分离脱扣器。

2.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述的汇流排电压采样电路(101)中,汇流排电压采样电路(101)的端口PV+接光伏输入端子X1正极,汇流排电压采样电路(101)的端口PV-接光伏输入X1的负极;电阻R13、R14、R15串联,此串联支路的一端接端口PV-,此串联支路的另一端接运放KF3的第2管脚;电阻R19与电容C1并联,此并联支路的一端接运放KF3的第2管脚,此并联支路的另一端接运放KF3的第1管脚;电阻R16、R17、R18串联,此串联支路的一端接汇流排电压采样电路(101)的端口PV+,此串联支路的另一端接运放KF3的第3管脚;电阻R20与电容C2并联,此并联支路的一端接运放KF3的第3管脚,此并联支路的另一端接GND;运放的第6管脚与第7管脚短接后接电阻R21,电阻R21的另一端接稳压管D5的阴极,稳压管D5的阳极接GND;电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、电容C1、C2,运放KF3A组成差分放大电路,经电压跟随器,将光伏输入电压信号处理后经电阻R21送至DSP控制电路的输入管脚2,稳压管D5起过压保护作用。

3.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述的支路电流采样电路(102)中,电阻R5的一端接电流霍尔传感器的输入连接器针座X2的第2插脚,电阻R5的另一端接运放KF1B的第5管脚,电阻R6的一端接GND,电阻R6的另一端接运放KF1B的第6管脚,电容C5的一端接电流霍尔传感器的输入连接器针座X2的第2插脚,电容C5的另一端接GND,电阻R4的一端接1.5V电源,电阻R4的另一端接运放KF1B的第5管脚,电阻R7的一端接GND,电阻R7的另一端接运放KF1B的第5管脚,电阻R4的一端接运放KF1B 的第6管脚,电阻R4的另一端接运放KF1B的第7管脚,电阻R10的一端接运放KF1B的第7管脚,电阻R10的另一端接DSP电路的输入管脚3;电流霍尔传感器输出电压加上1.5V的电压偏置,经过运放KF1B放大后,转换成0~3.3V内的电压,保证输出电压满足AD输入电压范围。

4.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述的开关状态采集电路(103)中,电阻R8的一端接外部干接点,电阻R8的另一端接光耦KF2的第7管脚,电阻R9的一端接光耦KF2的第9管脚,电阻R9的另一端接GND,光耦KF2的第9管脚接DSP控制电路(105)的输入管脚4;当外部干接点开关S1打开时,光耦KF2输出OUT为低电平;当外部干接点开关S1闭合时,光耦KF2输出OUT为高电平,这样输出OUT的高、低电平分别对应开关S1的合、分状态。

5.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述的分励脱扣电路(104)中,电阻R2的一端接输入Fault,输入Fault连接DSP控制电路(105)的输出管脚5,电阻R2的另一端接三极管Q1的基极;继电器K1的输出触点接断路器分励脱扣线圈的电源回路;电阻R3的一端接三极管Q1的基极,电阻R3的另一端接GND;电阻R1的一端接电源24V+,电阻R1的另一端接三极管Q1的集电极,三极管Q2的基极接三极管Q1的集电极,三极管Q2的集电极和三极管Q1的发射极接GND;继电器K1的线圈与二极管D1并联,二极管D1的阴极接电源24V+,二极管D1阳极接三极管Q2的发射极;当输入Fault为高电平时,三极管Q1导通,三极管Q2的基极被拉低导通,继电器K1的线圈得电,常开触点吸合,此路控制直流断路器的分励脱扣线圈得电,断路器发生脱扣动作;当输入Fault为低电平时,三极管Q1截止,三极管Q2的基极被抬高截止,继电器K1的线圈失电,常开触点断开,断路器无动作。

6.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述的DSP控制电路(105)包括DSP芯片U1,电容C20、C31、C32、C39、C41,晶振RF1;其中晶振RF1并联在DSP芯片U1的第9和第10管脚之间;电容C31的一端接DSP芯片U1的第9管脚,电容C31的另一端接地;电容C32的一端接DSP芯片U1的第10管脚,电容C32的另一端接地;电容C41的一端接DSP芯片U1的第13管脚,电容C41的另一端接地;电容C39的一端接DSP芯片U1的第28管脚,电容C39的另一端接地;电容C20的一端接DSP芯片U1的第20管脚,电容C20的另一端接地。

7.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述的DSP控制电路(105)实现光伏直流配电柜的过流保护、逆流保护、短路保护、反接保护和过压保护。

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