CN203326881U - 漏电自动重合闸断路器电源系统 - Google Patents

漏电自动重合闸断路器电源系统 Download PDF

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赵科达
彭昆明
赵东杰
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夏初阳
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Abstract

本实用新型涉及一种漏电自动重合闸断路器电源系统,包括:稳压前电压输入端,公共端,还包括:微控制器MCU模块;瞬态电压抑制电路模块;直流斩波稳压电路模块;信号调理电路电源模块;微控制器MCU电源模块;其中,微控制器MCU模块控制直流斩波稳压电路模块,瞬态电压抑制电路模块一端与稳压前电压输入端相连,另一端与所述的公共端相连;直流斩波稳压电路模块一端与瞬态电压抑制电路模块相连,另一端分别与信号调理电路电源模块和微控制器MCU电源模块相连。本实用新型提供的漏电自动重合闸断路器电源系统能够降低输入对输出的干扰,简化了稳压电路的设计,提高输出电压的稳定性和电路工作的可靠性;有效保护调整管。

Description

漏电自动重合闸断路器电源系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电源系统,更具体地说,涉及一种漏电自动重合闸断路器电源系统。
背景技术
[0002]自生电源电路是漏电自动重合闸断路器电源系统中一个极其重要的组成部分,它决定着整个系统能否稳定的工作,能否不受供电质量变化的影响。为了能使整个系统具有稳定的工作电源,目前在漏电自动重合闸断路器电源系统中普遍采用单限比较器(电压检测及控制单元)组成的直流斩波稳压电路设计。其电源系统输入端普遍连接有电感,其缺点是:由于电感的存在,降低了 EMC的特性,导致PCB抗EMC设计电路复杂;电压检测及控制单元使用单限比较器的结构设计,使调整管的调整频率高,导致调整管工作温升高、功耗大;比较器必须提供稳定的工作电源,才能保证电路稳定工作,因此电路结构设计复杂,使用元器件数量多成本高。
实用新型内容
[0003] 本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述电路结构设计复杂,使用元器件数量多,成本高,可靠性、稳定性差的缺陷,提供一种漏电自动重合闸断路器电源系统,包括稳压前电压输入端VIN,公共端GND,其特征在于,还包括:
[0004] 微控制器MCU模块;
[0005] 瞬态电压抑制电路模块;
[0006] 直流斩波稳压电路模块;
[0007] 信号调理电路电源模块;
[0008] 微控制器MCU电源模块;
[0009] 其中,所述的微控制器MCU模块控制所述的直流斩波稳压电路模块,所述的瞬态电压抑制电路模块一端与所述的稳压前电压输入端VIN相连,另一端与所述的公共端GND相连;所述的直流斩波稳压电路模块一端与所述的瞬态电压抑制电路模块相连,另一端分别与所述的信号调理电路电源模块和所述的微控制器MCU电源模块相连。
[0010] 进一步地,所述的瞬态电压抑制电路模块由瞬态电压抑制器Dl构成。
[0011] 进一步地,所述的直流斩波稳压电路模块由防抖动控制单元、二极管D2、电压检测单元、滤波电容Cl、滤波电容C2构成,其输出电压为VEE ;所述的防抖动控制单元与所述的二极管D2和所述的电压检测单元依次相连。
[0012] 进一步地,所述的信号调理电路电源模块包括线性稳压器U1、滤波电容C3、滤波电容C4 ;其中线性稳压器Ul —端与所述的直流斩波稳压电路模块相连,另一端分别与滤波电容C3、滤波电容C4相连接;滤波电容C3、滤波电容C4的另一端接地;滤波电容C3和滤波电容C4并联。
[0013] 进一步地,所述的微控制器M⑶电源模块包括:线性稳压器U2、滤波电容C5、滤波电容C6,其中线性稳压器U2 —端与所述的直流斩波稳压电路模块相连,另一端分别与滤波电容C5、滤波电容C6相连接;滤波电容C5、滤波电容C6的另一端接地;滤波电容C5和滤波电容C6并联。
[0014] 进一步地,所述的微控制器MCU模块由微控制器MCU构成。
[0015] 进一步地,所述防抖动控制单元由调整管Q1、稳压二极管D3构成;所述的调整管Ql—端与稳压前电压输入端VIN相连接,第二端与公共端GND相连接,第三端与稳压二极管D3相连接。
[0016] 进一步地,所述的电压检测单元由电阻R1、电阻R2、模数转换AD构成;其中所述的电阻Rl —端与所述的电阻R2相连;其公共端与所述的模数转换AD相连;其中所述的电压检测单元通过电阻Rl和R2检测当前的输出电压VEE高于或低于预设值时,由微控制器MCU模块监测并控制所述的防抖动控制单元的调整管Ql的导通或闭合,使输出电压VEE更加稳定。
[0017] 本实用新型的独特之处在于:采用带微控制器MCU监测的电压检测单元和防抖动控制单元,以及采用二极管D2将调整管Ql和电压检测单元相隔离;稳压二极管D3为调整管Ql提供更加可靠的控制电压,同时也有效的防止微控制器输出电压高于调整管的栅极控制电压,而损坏调整管。
[0018] 实施本实用新型的漏电自动重合闸断路器电源系统,具有以下有益效果:有效解决现有技术中因调整管的调整频率高,导致调整管工作温升高、功耗大的缺陷;采用带微控制器(MCU)监测的电压检测单元和防抖动控制单以及采用二极管D2将调整管Ql和电压检测单元相隔离,降低了输入对输出的干扰,从而简化了稳压电路的设计;而且提高输出电压的稳定性和电路工作的可靠性;稳压二极管D3为调整管Ql提供更加可靠的控制电压,同时也有效的防止微控制器输出电压高于调整管的栅极控制电压,而损坏调整管。
附图说明
[0019] 下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
[0020] 图1是现有技术中的漏电自动重合闸断路器直流斩波稳压电路原理图;
[0021] 图2是本实用新型漏电自动重合闸断路器电源系统的直流斩波稳压电路原理图;
[0022] 图3是本实用新型漏电自动重合闸断路器电源系统实施例。
具体实施方式
[0023] 请参阅图1,图1是现有技术中的漏电自动重合闸断路器直流斩波稳压电路原理图。如图1所示,输入端VIN经电感LI,电阻R5、R6、R7和稳压管Q2(TL431)建立一个基准电压,并与比较器U1C(LM293)的反相输入端相连,比较器的同向输入端和电阻R3和R4的分压点相连,比较器的输出端连接电阻Rl和R2控制调整管Ql (IRF540N),电容Cl和C2为滤波电容。
[0024] 请结合参阅图2,图2是本实用新型漏电自动重合闸断路器电源系统的直流斩波稳压电路原理图。
[0025] 请参阅图3,图3是本实用新型漏电自动重合闸断路器电源系统实施例。如图3所示,一种漏电自动重合闸断路器电源系统,包括稳压前电压输入端VIN,公共端GND,其特征在于,还包括:
[0026] 微控制器MCU模块;
[0027] 瞬态电压抑制电路模块;
[0028] 直流斩波稳压电路模块;
[0029] 信号调理电路电源模块;
[0030] 微控制器MCU电源模块;
[0031] 其中,所述的微控制器MCU模块控制所述的直流斩波稳压电路模块,所述的瞬态电压抑制电路模块一端与所述的稳压前电压输入端VIN相连,另一端与所述的公共端GND相连;所述的直流斩波稳压电路模块一端与所述的瞬态电压抑制电路模块相连,另一端分别与所述的信号调理电路电源模块和所述的微控制器MCU电源模块相连。
[0032] 进一步地,所述的瞬态电压抑制电路模块由瞬态电压抑制器Dl构成。
[0033] 进一步地,所述的直流斩波稳压电路模块由防抖动控制单元、二极管D2、电压检测单元、滤波电容Cl、滤波电容C2构成,其输出电压为VEE ;所述的防抖动控制单元与所述的二极管D2和所述的电压检测单元依次相连。
[0034] 进一步地,所述的信号调理电路电源模块包括线性稳压器U1、滤波电容C3、滤波电容C4 ;其中线性稳压器Ul —端与所述的直流斩波稳压电路模块相连,另一端分别与滤波电容C3、滤波电容C4相连接;滤波电容C3、滤波电容C4的另一端接地;滤波电容C3和滤波电容C4并联。
[0035] 进一步地,所述的微控制器M⑶电源模块包括:线性稳压器U2、滤波电容C5、滤波电容C6,其中线性稳压器U2 —端与所述的直流斩波稳压电路模块相连,另一端分别与滤波电容C5、滤波电容C6相连接;滤波电容C5、滤波电容C6的另一端接地;滤波电容C5和滤波电容C6并联。
[0036] 进一步地,所述的微控制器MCU模块由微控制器MCU构成。
[0037] 进一步地,所述防抖动控制单元由调整管Q1、稳压二极管D3构成;所述的调整管Ql—端与稳压前电压输入端VIN相连接,第二端与公共端GND相连接,第三端与稳压二极管D3相连接。
[0038] 进一步地,所述的电压检测单元由电阻R1、电阻R2、模数转换AD构成;其中所述的电阻Rl —端与所述的电阻R2相连;其公共端与所述的模数转换AD相连;其中所述的电压检测单元通过电阻Rl和R2检测当前的输出电压VEE高于或低于预设值时,由微控制器MCU模块监测并控制所述的防抖动控制单元的调整管Ql的导通或闭合,使输出电压VEE更加稳定。
[0039] 本实用新型通过以上实施例的设计,具有以下有益效果:一、能有效解决现有技术中因调整管的调整频率高,导致调整管工作温升高、功耗大的缺陷;二、降低了输入对输出的干扰,从而简化了稳压电路的设计,而且提高输出电压的稳定性和电路工作的可靠性;三、有效的防止微控制器输出电压高于调整管的栅极控制电压,不会损坏调整管。
[0040] 本实用新型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实用新型范围时,可进行各种变化和等同替换。此外,为适应本实用新型技术的特定场合,可对本实用新型进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此,本实用新型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 (8)

1.一种漏电自动重合闸断路器电源系统,包括稳压前电压输入端VIN,公共端GND,其特征在于,还包括: 微控制器MCU模块; 瞬态电压抑制电路模块; 直流斩波稳压电路模块; 信号调理电路电源模块; 微控制器MCU电源模块; 其中,所述的微控制器MCU模块控制所述的直流斩波稳压电路模块,所述的瞬态电压抑制电路模块一端与所述的稳压前电压输入端VIN相连,另一端与所述的公共端GND相连;所述的直流斩波稳压电路模块一端与所述的瞬态电压抑制电路模块相连,另一端分别与所述的信号调理电路电源模块和所述的微控制器MCU电源模块相连。
2.根据权利要求1所述的漏电自动重合闸断路器电源系统,其特征在于,所述的瞬态电压抑制电路模块由瞬态电压抑制器Dl构成。
3.根据权利要求1所述的漏电自动重合闸断路器电源系统,其特征在于,所述的直流斩波稳压电路模块由防抖动控制单元、二极管D2、电压检测单元、滤波电容Cl、滤波电容C2构成,其输出电压为VEE ;所述的防抖动控制单元与所述的二极管D2和所述的电压检测单元依次相连。
4.根据权利要求1所述的漏电自动重合闸断路器电源系统,其特征在于,所述的信号调理电路电源模块包括线性稳压器U1、滤波电容C3、滤波电容C4 ;其中线性稳压器Ul —端与所述的直流斩波稳压电路模块相连,另一端分别与滤波电容C3、滤波电容C4相连接;滤波电容C3、滤波电容C4的另一端接地;滤波电容C3和滤波电容C4并联。
5.根据权利要求1所述的漏电自动重合闸断路器电源系统,其特征在于,所述的微控制器MCU电源模块包括:线性稳压器U2、滤波电容C5、C6,其中线性稳压器U2 —端与所述的直流斩波稳压电路模块相连,另一端分别与滤波电容C5、滤波电容C6相连接;滤波电容C5、滤波电容C6的另一端接地;滤波电容C5和滤波电容C6并联。
6.根据权利要求1所述的漏电自动重合闸断路器电源系统,其特征在于,所述的微控制器MCU模块由微控制器MCU构成。
7.根据权利要求3所述的漏电自动重合闸断路器电源系统,其特征在于,所述防抖动控制单元由调整管Q1、稳压二极管D3构成;所述的调整管Ql—端与稳压前电压输入端VIN相连接,第二端与公共端GND相连接,第三端与稳压二极管D3相连接。
8.根据权利要求3或者7所述的漏电自动重合闸断路器电源系统,其特征在于,所述的电压检测单元由电阻Rl、电阻R2、模数转换AD构成;其中所述的电阻Rl —端与所述的电阻R2相连;其公共端与所述的模数转换AD相连;其中所述的电压检测单元通过电阻Rl和R2检测当前的输出电压VEE高于或低于预设值时,由微控制器MCU模块监测并控制所述的防抖动控制单元的调整管Ql的导通或闭合。
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