CN103311874A - 一种磁通变换器的脱扣电路 - Google Patents

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CN103311874A CN2013101807649A CN201310180764A CN103311874A CN 103311874 A CN103311874 A CN 103311874A CN 2013101807649 A CN2013101807649 A CN 2013101807649A CN 201310180764 A CN201310180764 A CN 201310180764A CN 103311874 A CN103311874 A CN 103311874A
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CN2013101807649A
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余存泰
赵科达
赵东杰
彭昆明
夏初阳
侯学强
卢嘉玉
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Abstract

本发明涉及一种磁通变换器的脱扣电路，包括：微控制器MCU，所述磁通变换器的脱扣电路还包括：电源电路(1)；电源选择电路(2)；驱动电路(3)；倍压电路(4)；防干扰电路(5)；其中，所述的倍压电路(4)将所述的驱动电路(3)和所述的防干扰电路(5)相连接；所述的电源选择电路(2)将所述的驱动电路(3)和所述的电源电路(1)相连接。本发明提供的磁通变换器的脱扣电路，工作性能可靠，脱扣响应灵敏，能量高速注入，从而提升了用户的使用满意度。

Description

一种磁通变换器的脱扣电路
技术领域
本发明涉及一种脱扣电路，更具体地说，涉及一种磁通变换器的脱扣电路。
背景技术
磁通变换器作为一种典型的电能-机械能转换装置，提高其的动作速度和脱扣电路的可靠工作是实现漏电自动重合闸塑壳断路器的速动性和可靠性的关键途径。传统磁通变换器的脱扣电路其特点是：一、电源电压不能升高；二、采用单个触发信号IN/OUT1，当微控制器(MCU)处于非稳定状态或者死机时，微控制器发出的单个触发信号IN/OUT1的电平也是非稳定状态，可能为有效电平存在产品误脱扣的隐患；三、采用单个电源VCC供电，一旦电源VCC出现故障时，脱扣电路不能正常工作，导致断路器不能动作。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述电源电压不能升高、采用单个触发信号抗干扰能力差、采用单电源及电源输入不能得以保证的缺陷，提供一种磁通变换器的脱扣电路，包括：微控制器MCU，所述磁通变换器的脱扣电路还包括：
电源电路；
电源选择电路；
驱动电路；
倍压电路；
防干扰电路；
其中，所述的倍压电路将所述的驱动电路和所述的防干扰电路相连接；所述的电源选择电路将所述的驱动电路和所述的电源电路相连接。
进一步地，所述的电源电路包括主电源电路和辅助电源电路，当所述的主电源电路发生故障时，自动选用所述的辅助电源电路工作。
进一步地，所述的电源选择电路由二极管D2、D4构成。
进一步地，所述的驱动电路由晶体管Q2，保护二极管D5和磁通变换器L1构成。
进一步地，所述的倍压电路由电阻R1、R2，电容C1，二极管D4和晶体管Q1构成。
进一步地，所述的防干扰电路由与门电路U1A构成，所述的与门电路U1A双触发信号输入端为IN1/OUT1和IN1/OUT2。
进一步地，所述的主电源电路VCC由隔离二极管D1，电容C4、C5构成。
进一步地，所述的辅助电源电路VDD由隔离二极管D3，电容C2、C3构成。
进一步地，所述的倍压电路用于提高所述的电源电路的电压，在磁通变换器L1动作初始时刻将所述的磁通变换器L1的线圈两端的电压提升至所述的电源电路电压的两倍。
进一步地，所述防干扰电路采用双触发信号，通过所述的微控制器MCU输出两设定的触发信号，通过所述的防干扰电路的双触发信号输入端IN/OUT1、IN/OUT2，实现逻辑关系运算来预防触发信号的干扰。
实施本发明的磁通变换器的脱扣电路，具有以下有益效果：工作性能可靠，脱扣响应灵敏，能量高速注入，从而提升了用户的使用满意度。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是传统磁通变换器的脱扣电路原理图；
图2是本发明磁通变换器的脱扣电路原理图。
具体实施方式
请参阅图1，为传统磁通变换器的脱扣电路原理图，如图1所示，其特点是：一、电源电压不能升高；二、采用单个触发信号IN/OUT1，当微控制器(MCU)处于非稳定状态或者死机时，微控制器发出的单个触发信号IN/OUT1的电平也是非稳定状态，可能为有效电平存在产品误脱扣的隐患；三、采用单个电源VCC供电，一旦电源VCC出现故障时，脱扣电路不能正常工作，导致断路器不能动作。
请结合参阅图2，为本发明磁通变换器的脱扣电路原理图。如图2所示，一种磁通变换器的脱扣电路，包括：微控制器MCU，所述磁通变换器的脱扣电路还包括：
电源电路1；
电源选择电路2；
驱动电路3；
倍压电路4；
防干扰电路5；
其中，所述的倍压电路4将所述的驱动电路3和所述的防干扰电路5相连接；所述的电源选择电路2将所述的驱动电路3和所述的电源电路1相连接。
进一步地，所述的电源电路包括主电源电路和辅助电源电路，当所述的主电源电路发生故障时，自动选用所述的辅助电源电路工作。
进一步地，所述的电源选择电路2由二极管D2、D4构成。
进一步地，所述的驱动电路3由晶体管Q2，保护二极管D5和磁通变换器L1构成。
进一步地，所述的倍压电路4由电阻R1、R2，电容C1，二极管D4和晶体管Q1构成。
进一步地，所述的防干扰电路5由与门电路U1A构成，所述的门电路U1A双触发信号输入端为IN1/OUT1和IN1/OUT2。
进一步地，所述的主电源电路VCC由隔离二极管D1，电容C4、C5构成。
进一步地，所述的辅助电源电路VDD由隔离二极管D3，电容C2、C3构成。
进一步地，所述的倍压电路4用于提高所述的电源电路1的电压，在磁通变换器L1动作初始时刻将所述的磁通变换器L1的线圈两端的电压提升至所述的电源电路1电压的两倍。
进一步地，所述防干扰电路5采用双触发信号，通过所述的微控制器MCU输出两设定的触发信号，通过所述的防干扰电路5的双触发信号输入端IN/OUT1、IN/OUT2，实现逻辑关系运算来预防触发信号的干扰。
当来自微控制器MCU的触发信号IN/OUT1和IN/OUT2多为低电平或IN/OUT1为低电平和IN/OUT2为高电平或IN/OUT1为高电平和IN/OUT2为低时，与门电路U1A的输出为低电平，晶体管Q1和晶体管Q2截止，主电源VCC(如果主电源故障时自动选用辅助电源VDD)通过电阻R2向电容C1充电，使电容C1两端的电压为主电压电源VCC的输出电压。当来自微控制器的触发信号IN/OUT1和IN/OUT2多为高电平时，与门电路U1A的输出为高电平，晶体管Q1饱和导通，由于电容C1两端的电压不能突变，同时二极管D4阻断电容C1的放电回路，在晶体管Q2导通的作用下，使得瞬间施加在磁通变换器L1两端的电压约为主电源VCC的输出电压的2倍(如果主电源故障为辅助电源VDD输出电压的2倍)。由于磁通变换器L1导通瞬间其两端电压比传统的磁通变换器的脱扣电路(图1)的电源电压提高了近一倍，即瞬时注入磁通变换器L1线圈的能量也提高了近一倍，从而提高了磁通变换器的动作速度。
防干扰电路采用双触发信号，通过微控制器(MCU)输出两设定的触发信号，通过防干扰电路的双触发信号输入端IN/OUT1、IN/OUT2，实现逻辑关系运算来预防触发信号的干扰，确保产品的误脱扣。只有在来自微控制器的两触发信号都为高电平时，两触发信号通过与门电路U1A的双触发信号输入端IN/OUT1和IN/OUT2，与门电路U1A输出高电平，脱扣命令有效。
采用互为备用的电源电路设计。在主电源VCC正常时由主电源供电，一旦主电源VCC出现故障时，自动选用辅助电源VDD供电，防止在主电源故障时脱扣电路无法工作，确保脱扣电路可靠工作。
采用倍压电路提高电源电压，在磁通变换器动作初始时刻将其线圈两端的电压提升至电源电压的两倍，实现能量的高速注入，可靠实现磁通变换器高速动作的目的。
本发明通过以上原理图的设计，可以做到工作性能可靠，脱扣响应灵敏，能量高速注入，从而提升了用户的使用满意度。
本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (10)

1.一种磁通变换器的脱扣电路，包括：微控制器MCU，其特征在于，所述磁通变换器的脱扣电路还包括： 
电源电路(1)； 
电源选择电路(2)； 
驱动电路(3)； 
倍压电路(4)； 
防干扰电路(5)； 
其中，所述的倍压电路(4)将所述的驱动电路(3)和所述的防干扰电路(5)相连接；所述的电源选择电路(2)将所述的驱动电路(3)和所述的电源电路(1)相连接。 
2.根据权利要求1所述的磁通变换器的脱扣电路，其特征在于，所述的电源电路(1)包括主电源电路和辅助电源电路，当所述的主电源电路发生故障时，自动选用所述的辅助电源电路工作。 
3.根据权利要求1所述的磁通变换器的脱扣电路，其特征在于，所述的电源选择电路(2)由二极管D2、D4构成。 
4.根据权利要求1所述的磁通变换器的脱扣电路，其特征在于，所述的驱动电路(3)由晶体管Q2，保护二极管D5和磁通变换器L1构成。 
5.根据权利要求1所述的磁通变换器的脱扣电路，其特征在于，所述的倍压电路(4)由电阻R1、R2，电容C1，二极管D4和晶体管Q1构成。 
6.根据权利要求1所述的磁通变换器的脱扣电路，其特征在于，所述的防干扰电路(5)由与门电路U1A构成，所述的门电路U1A双触发信号输入端为IN1/OUT1和IN1/OUT2。 
7.根据权利要求2所述的磁通变换器的脱扣电路，其特征在于，所述的主电源电路VCC由隔离二极管D1，电容C4、C5构成。 
8.根据权利要求2所述的磁通变换器的脱扣电路，其特征在于，所述的辅助电源电路VDD由隔离二极管D3，电容C2、C3构成。 
9.根据权利要求4所述的磁通变换器的脱扣电路，其特征在于，所述的倍压电路(4)用于提高所述的电源电路(1)的电压，在磁通变换器L1动作初始时刻将所述的磁通变换器L1的线圈两端的电压提升至所述的电源电路(1)电压的两倍。 
10.根据权利要求6所述的磁通变换器的脱扣电路，其特征在于，所述防干扰电路(5)采用双触发信号，通过所述的微控制器MCU输出两设定的触发信号，通过所述的防干扰电路(5)的双触发信号输入端IN/OUT1、IN/OUT2，实现逻辑关系运算来预防触发信号的干扰。 
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