CN109921392A - 一种带测量功能的智能型塑壳式断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，包括对断路器的工作状况实时进行检测的电流互感器、用于将断路器自动断开的脱扣器以及与三相交流电源相连的变压器，所述变压器的输出端分别与脱扣器和稳压芯片U1相连，电流互感器的输出端依次经整流桥和供电电路后分为两条支路，其中一条支路经第一二极管D1后与脱扣器相连，另一条支路经第二二极管D2后与稳压芯片U1的输入端相连，变压器的输出端与稳压芯片U1的输入端之间设置有第三二极管D3，稳压芯片U1的输出端与稳压芯片U2的输入端相连，本发明在低负载下依然可以完成对电流的检测工作，产品功能更完善，较传统的单靠电流互感器感应电压对控制器供电更加稳定、可靠。
Description
技术领域
本发明属于断电保护技术领域，具体涉及一种带测量功能的智能型塑壳式断路器。
背景技术
目前，传统的智能型塑壳式断路器（简称断路器）由触头系统、检测系统、控制器单元、执行机构、灭弧系统等组成，当电流经检测系统的电流互感器检测到异常（如过载、短路）时，经控制器单元分析判断后给执行机构发出脱扣信号使断路器跳闸以保护用电设备免受损坏，但是现有传统断路器缺点：其一，当负载低于0.2In时，电流互感器检测不到信号，控制器不工作，其二，现有断路器不能在线显示系统电流和电压，其三，现有断路器不能对系统电压异常进行检测并实时进行保护。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，该断路器在低负载下依然可以完成对电流的检测工作，产品功能更完善，较传统的单靠电流互感器感应电压对控制器供电更加稳定、可靠。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，包括对断路器的工作状况实时进行检测的电流互感器、用于将断路器自动断开的脱扣器以及与三相交流电源相连的变压器，所述变压器的输出端分别与脱扣器和稳压芯片U1相连，电流互感器的输出端依次经整流桥和供电电路后分为两条支路，其中一条支路经第一二极管D1后与脱扣器相连，另一条支路经第二二极管D2后与稳压芯片U1的输入端相连，变压器的输出端与稳压芯片U1的输入端之间设置有第三二极管D3，稳压芯片U1的输出端与稳压芯片U2的输入端相连。
进一步的，所述供电电路包括电阻R1-R7、第四二极管D4、稳压二极管ZD1、场效应管Q1、滤波电容C1以及电压比较器U3，电流互感器的输出端经整流桥后分别与稳压二极管ZD1的负极和电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与场效应管Q1的漏极相连，场效应管Q1的源极接地，场效应管Q1的栅极与稳压二极管ZD1的正极相连，稳压二极管ZD1的正极与第四二极管D4的负极相连，场效应管Q1的源极与栅极之间串接有电阻R6，第四二极管D4的正极与电压比较器U3的输出端相连，电压比较器U3的同相输入端经电阻R3接地，电压比较器U3的反相输入端分别与电阻R1的一端和电阻R2的一端相连，电阻R1的另一端与稳压二极管ZD1的负极相连，电阻R2的另一端接地并与滤波电容C1的负极相连，滤波电容C1的正极分别与第一二极管D1的正极、第二二极管D2的正极以及电压比较器U3的反相输入端相连，电压比较器U3的正极分别与稳压芯片U1的输出端和电阻R4的一端相连，电压比较器U3的负极接地，电阻R4的另一端与电压比较器U3的同相输入端相连，电压比较器U3的输出端与反相输入端之间串接有电阻R5。
进一步的，所述三相交流电源的每一相均经过一个分压电阻后与单片机的AD端口相连。
进一步的，所述单片机的输入端口与电流互感器相连，单片机的输出端口分别与脱扣器和液晶驱动芯片相连，液晶驱动芯片与液晶显示器相连。
进一步的，所述单片机的输入端口还连接有若干个按键。
进一步的，所述稳压芯片U2的输出端连接有若干个指示灯。
进一步的，所述第一二极管D1的负极与脱扣器相连，第二二极管D2和第三二极管D3的负极均与稳压芯片U1的输入端相连。
进一步的，所述第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3三者均由多个并联的二极管组成。
进一步的，所述稳压芯片U1的型号为78L05，稳压芯片U2的型号为HT7533。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在现有断路器的基础上增加了电压供电、电压保护以及在线电流、电压显示功能，有益效果主要表现在以下几个方面：1、本发明为单片机增设了自主回路取电，较传统的单靠电流互感器感应电压对单片机供电更加稳定、可靠，保证了负载很小情况下单片机能可靠工作；2、本发明增加电压检测、电压保护功能，使保护功能更加完善；3、本发明设置有人机交互界面，提高了产品的易操作性。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明中供电电路的电路图；
图3为本发明中若干个指示灯的电路图；
图4为本发明中液晶驱动芯片的结构示意图；
图5为本发明中液晶显示器的结构示意图；
图6为本发明中若干个按键的电路图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，包括对断路器的工作状况实时进行检测的电流互感器、用于将断路器自动断开的脱扣器以及与三相交流电源相连的变压器，所述变压器的输出端分别与脱扣器和稳压芯片U1相连，三相交流电源经变压器降压后为脱扣器和稳压芯片U1供电，此处需要说明的是，如果变压器只有一个输出端，则脱扣器和稳压芯片之间为并联关系，为了达到最佳的使用效果，变压器可以采用两个输出端，其中一个输出端输出+13V电压直接为脱扣器供电，另一个输出端输出+30至35V电压为稳压芯片U1供电，电流互感器输出端输出的电压依次经整流桥和供电电路后分为两条支路，其中，整流桥为本领域现有技术，在此处不做详细说明，其中一条支路经第一二极管D1后与脱扣器相连，另一条支路经第二二极管D2后与稳压芯片U1的输入端相连，变压器的输出端与稳压芯片U1的输入端之间设置有第三二极管D3，稳压芯片U1的输出端与稳压芯片U2的输入端相连，进一步优化本方案，所述稳压芯片U1的型号为78L05，稳压芯片U1的输出电压为+5V,稳压芯片U2的型号为HT7533，其输出电压为+3.3V电压，本发明对脱扣器的供电分为两部分，一部分是电流互感器自生供电，另一个是三相交流电源经变压器降压后供电，三相交流电源供电在断路器的进线端取电，增加电源电压供电，保证了负载很小情况下控制器及脱扣器能可靠工作。电流互感器自生供电，保证了电源电压异常时，控制器及脱扣器正常工作。两种供电方式不会冲突，且能很好的进行功能保护。
如图2所示，所述供电电路包括电阻R1-R7、第四二极管D4、稳压二极管ZD1、场效应管Q1、滤波电容C1以及电压比较器U3，滤波电容C1为电解电容，电流互感器的输出端经整流桥后分别与稳压二极管ZD1的负极和电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与场效应管Q1的漏极相连，场效应管Q1的源极接地，场效应管Q1的栅极与稳压二极管ZD1的正极相连，稳压二极管ZD1的正极与第四二极管D4的负极相连，场效应管Q1的源极与栅极之间串接有电阻R6，第四二极管D4的正极与电压比较器U3的输出端相连，电压比较器U3的同相输入端经电阻R3接地，电压比较器U3的反相输入端分别与电阻R1的一端和电阻R2的一端相连，电阻R1的另一端与稳压二极管ZD1的负极相连，电阻R2的另一端接地并与滤波电容C1的负极相连，滤波电容C1的正极分别与第一二极管D1的正极、第二二极管D2的正极以及电压比较器U3的反相输入端相连，滤波电容C1的正极电位为+13V，+13V电压直接为脱扣器供电，电压比较器U3的正极分别与稳压芯片U1的输出端和电阻R4的一端相连，电压比较器U3的负极接地，电阻R4的另一端与电压比较器U3的同相输入端相连，电压比较器U3的输出端与反相输入端之间串接有电阻R5。
电压比较器U3的13脚电压是+5V电压经过电阻R3和R4分压后得到的电压，电压比较器U3的12脚电压是电流互感器经整流后输出的电压再经过电阻R1和R2分压后得到的电压,通过比较电压比较器U3的12脚和13脚的电压，实现14脚的输出，当14脚为高电平时，场效应管Q1的漏极和源极导通，泄放电流，从而使电流互感器经整流后输出的电压稳定在一定范围，提高了本发明的稳定性与安全性。
所述三相交流电源的每一相均经过一个分压电阻后与单片机的AD端口相连，分压电阻未在图中画出，A、B、C三相电压经过分压电阻分压后进入单片机的AD端口，单片机通过计算可以算出此时的A、B、C三相电压值，通过电压值和设定值，来进行过、欠压、断相和全失压保护，本发明的电压保护过程具体如下：
①过压保护：单片机测量一次回路电压即A、B、C三相电压的有效值，当任一相电压大于过压保护设定值时（如285V，可根据需要整定）启动报警或跳闸；②欠压保护：当任一相电压小于动作阈值（如165V，可根据需要整定）时启动报警或跳闸；③断相保护：当任一相电压小于动作阈值（如120V，可根据需要整定）时启动报警或跳闸。④全失压保护：断电时启动报警或跳闸。
所述单片机的输入端口与电流互感器相连，单片机的输出端口分别与脱扣器和液晶驱动芯片相连，液晶驱动芯片与液晶显示器相连，液晶驱动芯片的型号为HT1621B，液晶显示器的型号为BL3151W1，如图4和图5所示，液晶驱动芯片的引脚28-48与液晶显示器的引脚5-25按从大到小的顺序依次连接，液晶驱动芯片的引脚13-16与液晶显示器的引脚1-4按从大到小的顺序依次连接，液晶驱动芯片的引脚1-4与单片机的输出端口相连，液晶驱动芯片的引脚5接地，液晶驱动芯片的引脚6、7、10-12、17-27空置，液晶驱动芯片的引脚8经电阻R8与引脚9相连，液晶驱动芯片的引脚9与+3.3V电压即稳压芯片U2的输出端相连；液晶显示器还包括背光驱动模块，具体指引脚26和引脚27，其中，引脚26经电阻R10后与+3.3V电压即稳压芯片U2的输出端相连，引脚27依次经三极管Q2和电阻R9后与单片机的输出端口相连，三极管Q2的型号为SS8050，其基极与电阻R9相连，集电极与引脚27相连，发射极接地。
如图6所示，所述单片机的输入端口还连接有若干个按键，分别为K1-K4，分别对应于移位、递增、菜单与返回按键。
如图3所示，所述稳压芯片U2的输出端连接有若干个指示灯，分别为LED1-3，分别对应于状态、报警与通信指示灯，若干个指示灯均连接一保护电阻后稳压芯片U2的输出端相连，稳压芯片U2的输出电压为+3.3V。
本发明的显示和菜单操作由液晶显示器、3个指示灯LED1-3和四个按键K1-K4组成，液晶显示器用于显示电压、电流值和菜单设置，指示灯用于运行状态的指示。
所述第一二极管D1的负极与脱扣器相连，第二二极管D2和第三二极管D3的负极均与稳压芯片U1的输入端相连，进一步优化本方案，所述第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3三者均由多个并联的二极管组成。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，包括对断路器的工作状况实时进行检测的电流互感器、用于将断路器自动断开的脱扣器以及与三相交流电源相连的变压器，其特征在于：所述变压器的输出端分别与脱扣器和稳压芯片U1相连，电流互感器的输出端依次经整流桥和供电电路后分为两条支路，其中一条支路经第一二极管D1后与脱扣器相连，另一条支路经第二二极管D2后与稳压芯片U1的输入端相连，变压器的输出端与稳压芯片U1的输入端之间设置有第三二极管D3，稳压芯片U1的输出端与稳压芯片U2的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，其特征在于：所述供电电路包括电阻R1-R7、第四二极管D4、稳压二极管ZD1、场效应管Q1、滤波电容C1以及电压比较器U3，电流互感器的输出端经整流桥后分别与稳压二极管ZD1的负极和电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与场效应管Q1的漏极相连，场效应管Q1的源极接地，场效应管Q1的栅极与稳压二极管ZD1的正极相连，稳压二极管ZD1的正极与第四二极管D4的负极相连，场效应管Q1的源极与栅极之间串接有电阻R6，第四二极管D4的正极与电压比较器U3的输出端相连，电压比较器U3的同相输入端经电阻R3接地，电压比较器U3的反相输入端分别与电阻R1的一端和电阻R2的一端相连，电阻R1的另一端与稳压二极管ZD1的负极相连，电阻R2的另一端接地并与滤波电容C1的负极相连，滤波电容C1的正极分别与第一二极管D1的正极、第二二极管D2的正极以及电压比较器U3的反相输入端相连，电压比较器U3的正极分别与稳压芯片U1的输出端和电阻R4的一端相连，电压比较器U3的负极接地，电阻R4的另一端与电压比较器U3的同相输入端相连，电压比较器U3的输出端与反相输入端之间串接有电阻R5。
3.根据权利要求1所述的一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，其特征在于：所述三相交流电源的每一相均经过一个分压电阻后与单片机的AD端口相连。
4.根据权利要求3所述的一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，其特征在于：所述单片机的输入端口与电流互感器相连，单片机的输出端口分别与脱扣器和液晶驱动芯片相连，液晶驱动芯片与液晶显示器相连。
5.根据权利要求3所述的一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，其特征在于：所述单片机的输入端口还连接有若干个按键。
6.根据权利要求1所述的一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，其特征在于：所述稳压芯片U2的输出端连接有若干个指示灯。
7.根据权利要求1所述的一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，其特征在于：所述第一二极管D1的负极与脱扣器相连，第二二极管D2和第三二极管D3的负极均与稳压芯片U1的输入端相连。
8.根据权利要求7所述的一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，其特征在于：所述第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3三者均由多个并联的二极管组成。
9.根据权利要求1所述的一种带测量功能的智能型塑壳式断路器，其特征在于：所述稳压芯片U1的型号为78L05，稳压芯片U2的型号为HT7533。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112349557A (zh) * | 2019-08-07 | 2021-02-09 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 无双金片的全电子式新型断路器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201084040Y (zh) * | 2007-08-10 | 2008-07-09 | 许昌永新电器设备有限公司 | 一种供电线路控制器 |
| CN202712083U (zh) * | 2012-08-27 | 2013-01-30 | 人民电器集团有限公司 | 一种智能脱扣器 |
| CN203859491U (zh) * | 2014-02-22 | 2014-10-01 | 浙江之路电气有限公司 | 智能漏电断路器 |
| CN204732846U (zh) * | 2015-06-29 | 2015-10-28 | 天津市百利电气有限公司 | 塑壳式断路器的欠电压脱扣器 |
| CN209419203U (zh) * | 2019-03-15 | 2019-09-20 | 许昌许继低压电器有限公司 | 一种带测量功能的智能型塑壳式断路器 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201084040Y (zh) * | 2007-08-10 | 2008-07-09 | 许昌永新电器设备有限公司 | 一种供电线路控制器 |
| CN202712083U (zh) * | 2012-08-27 | 2013-01-30 | 人民电器集团有限公司 | 一种智能脱扣器 |
| CN203859491U (zh) * | 2014-02-22 | 2014-10-01 | 浙江之路电气有限公司 | 智能漏电断路器 |
| CN204732846U (zh) * | 2015-06-29 | 2015-10-28 | 天津市百利电气有限公司 | 塑壳式断路器的欠电压脱扣器 |
| CN209419203U (zh) * | 2019-03-15 | 2019-09-20 | 许昌许继低压电器有限公司 | 一种带测量功能的智能型塑壳式断路器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112349557A (zh) * | 2019-08-07 | 2021-02-09 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 无双金片的全电子式新型断路器 |
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