CN202103482U - 一种断路器用智能控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器用智能控制器。该智能控制器包括为所述智能控制器中各部件供电的电源电路、微处理器，以及分别与所述微处理器信号连接的信号采集电路、脱扣电路，该智能控制器还包括与所述微处理器信号连接的内部总线接口电路。本实用新型还公开了一种与上述控制器配套的功能模块，以及一种包含上述智能控制器的断路器。相比现有技术，本实用新型简化了智能控制器的硬件电路，有利于提高其整体可靠性，同时可以简化生产流程，安装、使用、维修以及升级都更为方便。

Description

一种断路器用智能控制器

技术领域

本实用新型涉及一种控制装置，尤其涉及一种断路器用智能控制器。

背景技术

断路器智能控制器作为断路器的核心部件，其体积越来越小，而功能越来越丰富、越来越复杂，除了传统的三段保护外，还提供多种可选择的保护功能、丰富的测量及维护功能，同时配置不同的功能模块可实现通信功能及其它扩展功能等。

在现有技术中，智能控制器内部包含各种功能模块，通过相对独立的硬件电路实现相应的功能，连接一般通过接插件方式，当需要增加某种功能时，则将该功能模块插在对应的接口上。

上述方法的缺点是：智能控制器整体硬件电路本身较复杂，使用的电子元器件较多，当增加功能模块后，不利于智能控制器的小型化，又很难提高其可靠性，而且智能控制器的扩展功能越多，自身功耗就越大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有断路器用智能控制器存在的硬件结构复杂、不易扩展的缺陷，提供一种结构简单、扩展性好的断路器用智能控制器。

本实用新型采用以下技术方案：

一种断路器用智能控制器，包括为所述智能控制器中各部件供电的电源电路、微处

理器（MCU），以及分别与所述微处理器信号连接的信号采集电路、脱扣电路，该智能控制器还包括与所述微处理器信号连接的内部总线接口电路。

进一步地，所述智能控制器还包括与所述微处理器信号连接的显示电路。

一种断路器用功能模块，包括微处理器，以及与该微处理器信号连接的内部总线接口电路。

一种断路器，包括智能控制器，所述智能控制器包括为所述智能控制器中各部件供电的电源电路、微处理器，以及分别与所述微处理器信号连接的信号采集电路、脱扣电路，该智能控制器还包括与所述微处理器信号连接的内部总线接口电路。

进一步地，所述断路器还包括至少一个功能模块，所述功能模块包括微处理器及与该微处理器信号连接的内部总线接口电路；所述功能模块通过内部总线与所述智能控制器通信。

本实用新型提供了一种采用内部总线方式的断路器用智能控制器及与其配套的功能模块，各功能模块独立于智能控制器，通过内部总线与智能控制器直接通信，实现智能控制器的各种功能扩展。相比现有技术，本实用新型简化了智能控制器的硬件电路，有利于提高其整体可靠性，同时可以简化生产流程，安装、使用、维修以及升级都更为方便。

附图说明

图1为本实用新型的智能控制器的结构框图；

图2为本实用新型的智能控制器的内部总线接口电路的电路图；

图3为本实用新型的智能控制器的功能扩展示意图；

图4为本实用新型的智能控制器扩展通信模块的电路图；

图5为本实用新型的智能控制器扩展通信模块、可编程触点模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连。采用内部总线结构，可以简化硬件电路设计、简化系统结构。目前常用的内部总线包括I2C（Inter-IC）总线、SPI（Serial Peripheral Interface）总线、SCI总线（Serial Communication Interface）等。

本实用新型的断路器用智能控制器，如图1所示，包括为所述智能控制器中各部件供电的电源电路、微处理器，以及分别与所述微处理器信号连接的信号采集电路、脱扣电路、显示电路、内部总线接口电路。其中信号采集电路用于对外部检测单元检测的电流、电压信号进行实时采集，并将采集后的信号送到微处理器进行处理，处理后的信息通过显示电路显示。当微处理器接收到异常信号时，发出脱扣指令到脱扣电路使断路器动作。内部总线接口电路的一端与微处理器相连接，另一端与功能模块（如图1所示）中的内部总线接口电路相连，将微处理器输出的TTL信号转换成标准的RS485内部总线信号，从而实现控制器与功能模块的数据交换。

图2为本具体实施方式的内部总线接口电路，包括内部总线接口芯片N2及其外围电路。内部总线接口芯片N2为电平转换芯片（本具体实施方式中采用型号为SN65LBC184的芯片），将微处理器N1（本具体实施方式中采用型号为M3062P的微处理器）输出的TTL信号转换成标准的RS485内部总线信号。微处理器N1负责内部总线通信信号的数据处理。电容C1为去耦电容（优选容值100nF），内部总线接口芯片N2的抗干扰能力。电阻R1为下拉电阻（优选阻值1K），增强信号传输的抗干扰能力。R2为上拉电阻（优选阻值10K），R3为下拉电阻（优选阻值10K），增强RS485通信信号的抗干扰能力。SN65LBC184芯片的1脚与微处理器N1的RXD1脚相连，N2的2、3脚与N1的SCK1脚相连，N2的4脚与N1的TXD1脚相连。N2的5脚接GND，N2的8脚接VCC，N2的6、7脚与功能模块1相连。电阻R1的一端接GND，另一端接N2的2、3脚。电阻R2的一端接VCC，另一端接N2的6脚。电阻R3的一端接GND，另一端接N2的7脚。电容C1的一端接N2的8脚，另一端接GND。

本实用新型的智能控制器在进行功能扩展时，如附图3所示，各扩展的功能模块（例如通信模块、可编程触点模块、继电器模块等）通过内部总线与智能控制器进行通信，智能控制器控制各功能模块之间协调工作。安装通信模块后，可实现智能断路器的所谓“四遥”功能，即遥控、遥信、遥调、遥测。安装可编程触点模块后，可提供智能控制器各种报警输出。安装继电器模块后，可实现智能断路器的远程复位等功能。

本实用新型的智能控制器扩展通信模块的电路图如图4所示。通信模块包括微处理器及与该微处理器信号连接的内部总线接口电路，本实施方式中，内部总线接口芯片N2，N3均采用型号为SN65LBC184的电平转换芯片。电阻R1，R3，R4，R6为下拉电阻。电阻R2，R5为上拉电阻。电容C1，C2为去耦电容。芯片N2的1、2、3、4脚与智能控制器中的微处理器相连，N2的5脚接GND，N2的8脚接VCC，N2的6脚与N3的6脚相连，N2的7脚与N3的7脚相连。电阻R1一端接GND，另一端接N2的2、3脚。电阻R2一端接VCC，另一端接N2的6脚。电阻R3一端接GND，另一端接N2的7脚。电容C1的一端接N2的8脚，另一端接GND。芯片N3的1、2、3、4脚与通信模块中的微处理器相连，N3的5脚接GND，N3的8脚接VCC。电阻R4一端接GND，另一端接N3的2、3脚。电阻R5一端接VCC，另一端接N3的6脚。电阻R6一端接GND，另一端接N3的7脚。电容C2的一端接N3的8脚，另一端接GND。

图5为本实用新型的智能控制器扩展通信模块和可编程触点模块的电路图。通信模块和可编程触点模块均包括微处理器及与该微处理器信号连接的内部总线接口电路。本具体实施方式中，智能控制器、通信模块、可编程触点模块中的内部总线接口芯片N2，N3，N4均采用型号为SN65LBC184的电平转换芯片。电阻R1，R3，R4，R6，R7，R9为下拉电阻。电阻R2，R5，R8为上拉电阻。电容C1，C2，C3为去耦电容。集成芯片N2的1、2、3、4脚与智能控制器中的微处理器相连，N2的5脚接GND，N2的8脚接VCC，N2的6脚与N3、N4的6脚相连，N2的7脚与N3、N4的7脚相连。电阻R1一端接GND，另一端接N2的2、3脚。电阻R2一端接VCC，另一端接N2的6脚。电阻R3一端接GND，另一端接N2的7脚。电容C1的一端接N2的8脚，另一端接GND。芯片N3的1、2、3、4脚与通信模块中的微处理器相连，N3的5脚接GND，N3的8脚接VCC。电阻R4一端接GND，另一端接N3的2、3脚。电阻R5一端接VCC，另一端接N3的6脚。电阻R6一端接GND，另一端接N3的7脚。电容C2的一端接N3的8脚，另一端接GND。芯片N4的1、2、3、4脚与可编程触点模块中的微处理器相连，N4的5脚接GND，N4的8脚接VCC。电阻R7一端接GND，另一端接N4的2、3脚。电阻R8一端接VCC，另一端接N4的6脚。电阻R9一端接GND，另一端接N4的7脚。电容C3的一端接N4的8脚，另一端接GND。

Claims (6)

1.一种断路器用智能控制器，包括为所述智能控制器中各部件供电的电源电路、微处理器，以及分别与所述微处理器信号连接的信号采集电路、脱扣电路，其特征在于，该智能控制器还包括与所述微处理器信号连接的内部总线接口电路。

2.如权利要求1所述智能控制器，其特征在于，所述内部总线接口电路包括与所述微处理器信号连接的内部总线接口芯片及其外围电路。

3.如权利要求1所述断路器用智能控制器，其特征在于，所述智能控制器还包括与所述微处理器信号连接的显示电路。

4.一种断路器用功能模块，包括微处理器，其特征在于，该功能模块还包括与该微处理器信号连接的内部总线接口电路。

5.一种断路器，其特征在于，所述断路器包括如权利要求1所述智能控制器。

6.如权利要求5所述断路器，其特征在于，所述断路器还包括至少一个功能模块，所述功能模块包括微处理器及与该微处理器信号连接的内部总线接口电路；所述功能模块通过内部总线与所述智能控制器通信。

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