CN101783502A

CN101783502A - 电子式过电流保护器

Info

Publication number: CN101783502A
Application number: CN201010040004A
Authority: CN
Inventors: 章世卓
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2010-07-21

Abstract

一种电子式过电流保护器，它包括壳体和电子线路板，电子线路板上设置保护电路和降压整流稳压电路，降压整流稳压电路向保护电路提供直流工作电源，保护电路以STC12C5201AD芯片U2为核心，STC12C5201AD芯片U2的1脚：复位，4脚、5脚：晶振，7脚：过流指示灯，8脚：负5V电源，9脚：测试/复位按钮，10脚：电流门限调节输入，11脚：A相电流采样输入、接磁环，12脚：延时时间调节输入，13脚：C相电流采样输入、接磁环，14脚：跳闸、继电器输出，16脚：正5V电源。它应用于电机等设备，具有过电流、缺相、堵转等保护功能。

Description

电子式过电流保护器

技术领域

本发明涉及一种过电流保护器，尤其是指一种电子式过电流保护器。

背景技术

负载设备如电动机等出现过电流，不但会烧坏设备，而且带来火灾等安全隐患。为此，中国专利曾公开了一种“过电流保护器”(中国台湾，公告号CN2857294Y，公告日2007年1月10日)，使得一直流电源通过，并侦测所述直流电源的一电流值，而所述过电流保护器包括有：至少一铁心、一主线圈以及一霍尔组件，所述铁心的一侧具有一凸体，此一凸体是沿所述铁心的一方向延伸出，所述主线圈跨接前述凸体上，当直流电源通过时，直流电源沿凸体延伸的方向形成相对应的一磁通密度，所述霍尔组件与所述凸体相对应，且相距凸体一间距，以接收所述主线圈形成的磁通密度，利用所述霍尔组件使用特性中的磁通密度与流过电流成下比的关系，进行测量电流值时，防止过电流保护器与电路接触(串接)。它不是电子式的。

中国专利曾公开了“一种过电流保护器”(中国，公告号CN2781619Y，公告日2006年5月17日)，由温度开关、起动电阻、维持电阻组成。温度开关与起动电阻串联；温度开关与维持电阻并联。它放置在学生宿舍电源插座的接线盒中，防止大功率用电器使用，对防火安全、节电有作用。它不具有电机缺相、堵转等保护功能。

中国专利曾公开了“一种过电流保护器”(中国，公告号CN2433758Y，公告日2001年6月6日)，它包括与交流供电线路连接的直流电源电路和负载检测电路，还包括光检测电路和与负载检测电路、光检测电路连接的控制电路，负载检测电路包含有取样电阻、光电耦合器，第一与非门电路、延时电路和第二与非门电路，光检测电路包含有光敏电阻、第三与非门电路，控制电路包含有第四与非门电路、放大三极管和控制继电器，其中取样电阻和控制继电器的常闭触点串联在交流供电线路中。这种过电流保护器，不但能解决“常明灯”现象，而且能防止窃电行为。它不适用于电动机。

中国专利曾公开了一种“多功能电机保护器”(中国，公告号CN201130850Y，公告日2008年10月8日)，包括电流取样电路，延时电路，继电器导通电路，继电器和电源电路，其电流取样电路由分流器和接分流器的分流线卷的导通电路构成，导通电路的输出接延时电路，延时电路接继电器导通电路，电源电路一端接导通电路的输出，另一端接延时电路和继电器导通电路。本发明在电机启动时不会使电机断电，而在正常运行后如出现过电流将对电机进行保护。其结构简单，适用于任何型号电机，体积小，造价低，保护效果好。它不具有测试/复位按钮。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子式过电流保护器，它是超小节能型过电流保护器，具有如下功能：(1)具有过电流、缺相、堵转等保护功能；(2)具有电动机负载电流设定功能；(3)具有电动机启动延时时间设定功能；(4)具有显示功能和确认实际电流值，最低可检查出0.2A电流的功能；(5)具有抗干扰、隔离噪声不受环境温度及脉动负荷影响的功能；(6)具有测试/复位按钮，脱扣或模拟断开可通过此按钮进行；(7)具有无电压释放功能。

为达到上述目的，本发明采取的解决方案是：一种电子式过电流保护器，它包括壳体和电子线路板，上盖壳固定在底壳上构成壳体，电子线路板装在壳体内，电子线路板上设置保护电路和降压整流稳压电路，220V交流电源通过降压整流稳压电路向保护电路提供负24V和负5V直流电源，保护电路以STC12C5201AD芯片U2为核心，STC12C5201AD芯片U2的1脚通过电阻R21接负5V电源、4脚和5脚接晶振电路、7脚过电阻R8、红色指示灯REDALARM(发光二极管，即过流指示灯)接负5V电源、8脚接负5V电源、9脚通过测试/复位按钮JB1接负5V电源、10脚接由电位器RC构成的电流门限调节输入电路、11脚接由磁环HUAN2构成的A相电流采样输入电路、12脚接由电位器OT构成的延时时间调节输入电路、13脚接由磁环HUAN1构成的C相电流采样输入电路、14脚通过电阻R5、三极管T1、继电器RJA接负24V电源、16脚通过电阻R10接地GND，电位器RC、电位器OT、红色指示灯REDALARM、测试/复位按钮JB1伸出上盖壳，上盖壳上设置L1接线端子、L2接线端子、T1接线端子、T2接线端子、T3接线端子、95接线端子、96接线端子及98接线端子，继电器RJA与95接线端子、96接线端子及98接线端子连接，A插脚穿过底壳、电子线路板及磁环HUAN2与T1接线端子接触，B插脚穿过底壳、电子线路板与T2接线端子接触，C插脚穿过底壳、电子线路板及磁环HUAN1与T3接线端子接触，L1接线端子、L2接线端子连接降压整流稳压电路。

使用时，将电子式过电流保护器插入交流接触器，L1、L2接线端子接操作电源，主回路相线(T1、T2、T3接线端子)连接交流接触器，95、96及98接线端子接交流接触器的辅助触点。首先将电位器RC(负载电流旋钮)调至最大值，然后启动电机，待电机运行平稳后，将负载电流旋钮朝逆时针方向缓慢地旋到红色指示灯REDALARM闪烁位置，此点电流值为电机实际运行电流值的100％，再将负载电流旋钮顺时针放射旋至红色指示灯REDALARM熄灭，此点电流值为电机实际运行电流值的105％，一般设定值为电机实际运行电流值的100％-130％(即整定电流值)。此后，红色指示灯REDALARM亮表示电机实际运行电流值超过整定电流值，反之，低于整定电流值。用户根据设备具有具体情况所希望的灵敏度，调整电位器OT(过载延时时间旋钮)到准确的保护时间，范围0-10s。如果，电子式过电流保护器用于变频调速的线路上，须在操作电源输入端加隔离变压器。

由于采用以STC12C5201AD芯片U2为核心的保护电路，使得该电子式过电流保护器成为超小节能型产品，并具有如下优点：

(1)当电机出现过电流或发生堵转时，磁环HUAN1感应到过电流信号输入STC12C5201AD芯片U2，STC12C5201AD单片机U2工作使继电器RJA跳闸；当电机出现缺相(A相或C相)时，磁环HUAN2或磁环HUAN1感应不到电流信号，继电器RJA处于常开状态，因此它具有过电流、缺相、堵转等保护功能；(2)通过电位器RC，设定电动机负载电流；(3)通过电位器OT，设定电动机启动延时时间；(4)具有显示功能和确认实际电流值，最低可检查出0.2A电流的功能；(5)具有抗干扰、隔离噪声、不受环境温度及脉动负荷影响的功能；(6)具有测试/复位按钮，脱扣或模拟断开可通过此按钮进行；(7)具有无电压释放功能。

附图说明

图1是本实施例的立体图。

图2是本实施例的电气连接示意图。

图中：1、上盖壳，2、底壳。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明再作描述。

参见图1和图2，一种电子式过电流保护器，它包括壳体和电子线路板，上盖壳1固定在底壳2上构成壳体，电子线路板装在壳体内，电子线路板上设置保护电路和降压整流稳压电路，220V交流电源通过降压整流稳压电路向保护电路提供负24V和负5V直流电源，保护电路以STC12C5201AD芯片U2为核心，STC12C5201AD芯片U2的1脚通过电阻R21接负5V电源、4脚和5脚接晶振电路、7脚通过电阻R8、红色指示灯REDALARM(发光二极管，即过流指示灯)接负5V电源、8脚接负5V电源、9脚通过测试/复位按钮JB1接负5V电源、10脚接由电位器RC构成的电流门限调节输入电路、11脚接由磁环HUAN2构成的A相电流采样输入电路、12脚接由电位器OT构成的延时时间调节输入电路、13脚接由磁环HUAN1构成的C相电流采样输入电路、14脚通过电阻R5、三极管T1、继电器RJA接负24V电源、16脚通过电阻R10接地GND，电位器RC、电位器OT、红色指示灯REDALARM、测试/复位按钮JB1伸出上盖壳1，上盖壳1上设置L1接线端子、L2接线端子、T1接线端子、T2接线端子、T3接线端子、95接线端子、96接线端子及98接线端子，继电器RJA与95接线端子、96接线端子及98接线端子连接，A插脚穿过底壳2、电子线路板及磁环HUAN2与T1接线端子接触，B插脚穿过底壳2、电子线路板与T2接线端子接触，C插脚穿过底壳2、电子线路板及磁环HUAN1与T3接线端子接触，L1接线端子、L2接线端子连接降压整流稳压电路。

参见图2，所述的降压整流稳压电路由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4构成的整流电路、由电感L11、电感L21构成的降压电路和由LM79L05三端稳压器U1和稳压管Z1构成的稳压电路组成，电感L11输出端分三路分别通过电容C1、电阻R2、电阻R1接整流电路输入端，整流电路输出端正端接电感L21，电感L21输出端接电阻R3、电容E1正端、电容E2正端、LM79L05三端稳压器U1的1端、电容E3正端、接电容C2和地GND，整流电路输出端负端接稳压管Z1正端、输出负24V电源、接电阻R4，稳压管Z1负端接电阻R3另一端，电阻R4另一端接电容E2负端、LM79L05三端稳压器U1的2端，LM79L05三端稳压器U1的3端接电容E2负端、输出负5V电源、接电容C2另一端。

参见图2，所述的晶振电路由晶振XTAL构成，晶振XTAL两极分别接电容C5、电容C6，电容C5与电容C6连接中点接负5V电源。

参见图2，所述的电位器RC一端接电阻R22、另一端接电阻R19，所述的电位器OT一端接电阻R20、另一端接电阻R22另一端和负5V电源，电阻R19和电阻R20另一端接地GND。

参见图2，所述的磁环HUAN2的1端和2端并联电容C4、电阻R15、电阻R16，磁环HUAN2的1端接负5V电源、2端通过电阻R18接STC12C5201AD芯片U2的11脚。

参见图2，所述的磁环HUAN1的1端和2端并联电容C3、电阻R11、电阻R12，磁环HUAN1的1端接负5V电源、2端通过电阻R14接STC12C5201AD芯片U2的13脚。

参见图2，所述的电阻R5与三极管T1基极的连接中点接电阻R6，三极管T1集电极与继电器RJA之间接二极管D5负端，二极管D5正端接负24V电源，三极管T1发射极、电阻R6另一端和电源指示灯PWR(发光二极管)的正端接地GND，电源指示灯PWR负端接电阻R7，电阻R7另一端接负24V电源。

参见图1和图2，所述的电源指示灯PWR伸出上盖壳1。

该电子式过电流保护器规格及技术参数如下：

Claims

1.一种电子式过电流保护器，它包括壳体和电子线路板，上盖壳(1)固定在底壳(2)上构成壳体，电子线路板装在壳体内，其特征在于：电子线路板上设置保护电路和降压整流稳压电路，220V交流电源通过降压整流稳压电路向保护电路提供负24V和负5V直流电源，保护电路以STC12C5201AD芯片U2为核心，STC12C5201AD芯片U2的1脚通过电阻R21接负5V电源、4脚和5脚接晶振电路、7脚通过电阻R8、红色指示灯REDALARM接负5V电源、8脚接负5V电源、9脚通过测试/复位按钮JB1接负5V电源、10脚接由电位器RC构成的电流门限调节输入电路、11脚接由磁环HUAN2构成的A相电流采样输入电路、12脚接由电位器OT构成的延时时间调节输入电路、13脚接由磁环HUAN1构成的C相电流采样输入电路、14脚通过电阻R5、三极管T1、继电器RJA接负24V电源、16脚通过电阻R10接地GND，电位器RC、电位器OT、红色指示灯REDALARM、测试/复位按钮JB1伸出上盖壳(1)，上盖壳(1)上设置L1接线端子、L2接线端子、T1接线端子、T2接线端子、T3接线端子、95接线端子、96接线端子及98接线端子，继电器RJA与95接线端子、96接线端子及98接线端子连接，A插脚穿过底壳(2)、电子线路板及磁环HUAN2与T1接线端子接触，B插脚穿过底壳(2)、电子线路板与T2接线端子接触，C插脚穿过底壳(2)、电子线路板及磁环HUAN1与T3接线端子接触，L1接线端子、L2接线端子连接降压整流稳压电路。

2.根据权利要求1所述的电子式过电流保护器，其特征在于：所述的降压整流稳压电路由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4构成的整流电路、由电感L11、电感L21构成的降压电路和由LM79L05三端稳压器U1和稳压管Z1构成的稳压电路组成，电感L11输出端分三路分别通过电容C1、电阻R2、电阻R1接整流电路输入端，整流电路输出端正端接电感L21，电感L21输出端接电阻R3、电容E1正端、电容E2正端、LM79L05三端稳压器U1的1端、电容E3正端、接电容C2和地GND，整流电路输出端负端接稳压管Z1正端、输出负24V电源、接电阻R4，稳压管Z1负端接电阻R3另一端，电阻R4另一端接电容E2负端、LM79L05三端稳压器U1的2端，LM79L05三端稳压器U1的3端接电容E2负端、输出负5V电源、接电容C2另一端。

3.根据权利要求1所述的电子式过电流保护器，其特征在于：所述的晶振电路由晶振XTAL构成，晶振XTAL两极分别接电容C5、电容C6，电容C5与电容C6连接中点接负5V电源。

4.根据权利要求1所述的电子式过电流保护器，其特征在于：所述的电位器RC一端接电阻R22、另一端接电阻R19，所述的电位器OT一端接电阻R20、另一端接电阻R22另一端和负5V电源，电阻R19和电阻R20另一端接地GND。

5.根据权利要求1所述的电子式过电流保护器，其特征在于：所述的磁环HUAN2的1端和2端并联电容C4、电阻R15、电阻R16，磁环HUAN2的1端接负5V电源、2端通过电阻R18接STC12C5201AD芯片U2的11脚。

6.根据权利要求1所述的电子式过电流保护器，其特征在于：所述的磁环HUAN1的1端和2端并联电容C3、电阻R11、电阻R12，磁环HUAN1的1端接负5V电源、2端通过电阻R14接STC12C5201AD芯片U2的13脚。

7.根据权利要求1所述的电子式过电流保护器，其特征在于：所述的电阻R5与三极管T1基极的连接中点接电阻R6，三极管T1集电极与继电器RJA之间接二极管D5负端，二极管D5正端接负24V电源，三极管T1发射极、电阻R6另一端和电源指示灯PWR的正端接地GND，电源指示灯PWR负端接电阻R7，电阻R7另一端接负24V电源。

8.根据权利要求1或7所述的电子式过电流保护器，其特征在于：所述的电源指示灯PWR伸出上盖壳(1)。