CN203481787U - 一种多级降压开路保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多级降压开路保护器，通过大功率二极管减压模块实现降压，具有多级降压和多级输出功能，用户可以有选择地进行降压。而且本实用新型中串联的直流空开具有限流特性和开关特性，在使用中可以防止过流和接线错误，紧急状态下还可手动切断，当用户的回路故障修复以后，断开空开来退出开路保护器。本实用新型可防止用户的回路开路突然开路而导致的负荷失压，同时也可用于开关开路保护、线路开路保护，本实用新型的启动运行与停止都是无缝自动切换，确保用户的设备不断电。

Description

一种多级降压开路保护器

技术领域

本实用新型涉及电路开路保护领域，特别涉及一种多级降压开路保护器。

背景技术

在直流降压回路中，由于降压器件的损坏或误操作等引起的回路开路，从而引起负荷设备断电，造成巨大的损失。通过设计开路保护器可以解决这一问题。目前，现有的开路保护器的工作电路和控制电路只适用于直流，不能适用于交流，且开路保护器的输出采用的是单级降压输出，不能进行多级降压。同时，现有的开路保护器的退出模式采用的是在可控硅上并联空开，利用空开短接让可控硅复位来实现，不能实现开路保护器开启与停止的自动切换，停止工作后不能重新处于备用状态，需要人为开启。

实用新型内容

为了解决现有技术中控制电路不能适用于交流电，不能同时进行多级降压的问题，本实用新型提供一种多级降压开路保护器，其控制电路直流、交流均可适用，同时能够实现多级降压。

本实用新型通过如下技术方案实现：

一种多级降压开路保护器，包括控制电路和工作电路，该开路保护器包括一个输入端和多个输出端，控制电路的正极与输入端相连，负极与任一输出端相连，工作电路的正极与输入端相连，负极分别和多个输出端相连； 

其中，控制电路包括稳压二极管和用于产生驱动信号并导通工作电路的模块化电源，电路稳压二极管的负极与开路保护器的输入端相连，正极与模块化电源的一极相连，模块化电源另一极与开路保护器的任一输出端相连； 

工作电路包括用于接收驱动信号导通工作电路的晶闸管模块和大功率二极管降压模块，所述晶闸管模块的正极与开路保护器的输入端相连，晶闸管模块的负极与大功率二极管降压模块的正极串联，大功率二极管降压模块的负极与开路保护器的输出端相连；其中，晶闸管模块控制端的正极与模块化电源的驱动信号输出端相连，晶闸管模块控制端的负极与模块化电源的驱动信号输入端相连；所述大功率二极管降压模块包括相串联的多个大功率二极管，多个大功率二极管之间间隔与开路保护器的多个输出端对应连接。

进一步的，晶闸管模块与输入端之间串联有直流空开。

进一步的，控制电路中，稳压二极管的正极与模块化电源之间串连有限流保险。

进一步的，晶闸管模块控制端的正极与模块化电源的驱动信号输出端之间串联有限流电阻一。

进一步的，模块化电源并联有驱动指示装置，该驱动指示装置包括依次串联的限流电阻二和发光二极管。

进一步的，大功率二极管降压模块中的多个大功率二极管并联有信号信号继电器和指示灯。

进一步的，开路保护器的每个输出端与输入端之间分别反接有二极管。

本实用新型能够自动切换备用与工作状态，同时可以根据用户的选择进行降压，在防止开路的同时又具有多级降压输出功能。本实用新型中的空开具有限流特性和开关特性，接通时可以防止过流和接线错误，紧急状态下还可手动切断，同时用于用户的回路恢复以后，可以断开空开退出本开路保护器。本实用新型的启动运行与退出，所有的切换都是无缝切换，确保用户的设备不断电。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构示意图。

其中，Ⅰ：开路保护器；Ⅱ：用户电路；2：控制电路；3：工作电路；A:输入端；B1：第一输出端；B2：第二输出端；B3：第三输出端；ZD：稳压二极管；FU：限流保险；LH：模块化电源；R1：限流电阻一；R2：限流电阻二；LED：发光二极管；QF：直流空开；MTC：晶闸管模块；KBPC-1：大功率二极管一；KBPC-2：大功率二极管二；KBPC-3：大功率二极管三；KBPC-4：大功率二极管四；KBPC-5：大功率二极管五；KBPC-6：大功率二极管六；KBPC-7：大功率二极管七；KBPC-8：大功率二极管八；KBPC-9：大功率二极管九；KBPC-10：大功率二极管十；KBPC-11：大功率二极管十一；KBPC-12：大功率二极管十二；KBPC-13：大功率二极管十三；J：信号继电器；L：指示灯；S：开关；D：二极管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型提供一种多级降压开路保护器，参照图1，该开路保护器Ⅰ包括一个输入端A和多个输出端B，控制电路2的正极与输入端A相连，负极与任一输出端B相连，工作电路3的正极与输入端A相连，负极分别和多个输出端B相连； 

其中，控制电路2包括稳压二极管ZD和用于产生驱动信号导通工作电路3的模块化电源LH，稳压二极管ZD的负极与开路保护器Ⅰ的输入端A相连，正极与模块化电源LH的一极相连，模块化电源LH的另一极与开路保护器Ⅰ的任一输出端B相连。 其中，模块化电源LH，没有极性限制，正负极均可接入，且交、直流均可输入。

工作电路3包括用于接收驱动信号并导通工作电路3的晶闸管模块MTC和大功率二极管降压模块，晶闸管模块MTC的正极与开路保护器Ⅰ的输入端A相连，晶闸管模块MTC的负极与大功率二极管降压模块的正极串联，大功率二极管降压模块的负极与开路保护器Ⅰ的输出端B相连；其中，晶闸管模块MTC控制端的正极与模块化电源LH的驱动信号输出端相连，晶闸管模块MTC控制端的负极与模块化电源LH的驱动信号输入端相连；大功率二极管降压模块包括相串联的多个大功率二极管KBPC，多个大功率二极管KBPC之间间隔与保护器的多个输出端B对应连接。

使用时，将开路保护器Ⅰ的输入端A与任一输出端B连于需要保护的元件的正负两极，当用户电路Ⅱ中的该元件出现开路时，开路保护器Ⅰ的输入端A与连于用户电路Ⅱ的输出端B之间产生开路电压，开路电压击穿稳压二极管ZD，给模块化电源LH提供电压，模块化电源LH立即输出驱动信号给晶闸管模块MTC的控制端，晶闸管模块MTC的控制端接收到模块化电源LH的输出电压信号后，晶闸管模块MTC的正极和负极导通，大功率二极管降压模块也随之导通并降压，从而开路保护器Ⅰ的输入端A和输出端B导通并降压，开路保护器Ⅰ自动切换到工作状态。此时， 开路电压经过大功率二极管降压模块的多个大功率二极管KBPC到达对应的输出端B，实现开路保护并降压。

另外，稳压二极管ZD的反向电压可以根据使用者的需要进行选型，以适应不同的开路电压。同时，使用者可根据自己的需求选择不同数目的大功率二极管KBPC分别与开路保护器Ⅰ的多个输出端B相连，实现多级降压。

当用户回路中的开路修复后，接入输入端A的电压未达到稳压二极管ZD的反向击穿电压值，无法提供电压给模块化电源LH，也无法提供驱动信号给晶闸管模块MTC， 晶闸管模块MTC不通，与之连接的大功率二极管降压模块回路也不通，所以开路保护器Ⅰ是不工作，始终处于备用状态，对用户的回路不构成任何影响。

作为上述方案的改进，晶闸管模块MTC与输入端A之间串联有直流空开QF。直流空开QF具有良好的限流特性、灭弧特性和开关特性，当用户的回路修复以后，断开直流空开QF来退出本开路保护器Ⅰ。同时，直流空开QF在接通时可以防止过流和接线错误，紧急状态下还可通过手动进行切断。直流空开QF闭合时，开路保护器Ⅰ处于备用工作状态；断开空开，退出开路保护器Ⅰ。

同时，控制电路2中，稳压二极管ZD的正极与模块化电源LH之间串连有限流保险FU，可以过滤开路电压接入控制电路2的瞬间产生的过大冲击。晶闸管模块MTC控制端的正极与模块化电源LH的驱动信号输出端之间串联有限流电阻一R1，用于限制晶闸管模块MTC的驱动电压值。模块化电源LH还并联有驱动指示装置，该驱动指示装置包括依次串联的限流电阻二R2和发光二极管LED。开路电压经过限流电阻二R2后，发光二极管LED导通并发光，表示有电压输入给模块化电源LH。限流电阻二R2可以过滤开路电压接入控制电路2时，接入发光二极管LED的瞬间产生的过大冲击。

另外，可根据用户需要，在大功率二极管降压模块中的多个大功率二极管KBPC并联有信号继电器J和指示灯L，其中，继电器的输出端接的是保护器的外部端子，开路保护器Ⅰ工作时，与大功率二极管KBPC并联的信号信号继电器J因压降开始工作，输出开关告警信号，一组常开接点信号ab，一组常闭接点信号bc，代表开路保护器Ⅰ工作或备用的远程信号，同时指示灯L常亮，表示开路保护器Ⅰ自动切换到工作状态。当大功率二极管降压模块的降压回路导通，输入端A和输出端B的压降变低，这时稳压二极管的反向压降没有达到其反向击穿值，就不能导通，控制电路就被阻断，使得稳压二极管ZD切断模块化电源LH的输入，模块化电源LH停止发出驱动信号，晶闸管模块MTC接收不到信号，则大功率二极管降压模块停止工作。因此，开路保护器Ⅰ的开启运行和停止均为瞬间触发，所有的切换都是无缝切换，确保用户的设备不断电（不开路）。

开路保护器Ⅰ的每个输出端B与输入端A之间还分别反接有二极管D。利用二极管D的反向阻断特性，各输出端B只能与输入端A形成回路，防止各输出回路因短路出现的混接情况。

实施例1

一种多级降压开路保护器，包括控制电路2和工作电路3，开路保护器Ⅰ包括一个输入端A和三个输出端B，控制电路2的正极与输入端A相连，负极与第一输出端B1相连，工作电路3的正极与输入端相连，负极分别与第一输出端B1、第二输出端B2、第三输出端B3对应连接。

其中控制电路2包括稳压二极管ZD和模块化电源LH，稳压二极管ZD的负极与开路保护器Ⅰ的输入端A相连，正极与模块化电源LH的一极相连，模块化电源LH的另一极与开路保护器Ⅰ的第一输出端B1相连。

工作电路3包括晶闸管模块MTC和大功率二极管降压模块，晶闸管模块MTC的正极与开路保护器Ⅰ的输入端A相连，晶闸管模块MTC的负极与大功率二极管降压模块的正极串联，大功率二极管降压模块的负极分别与开路保护器Ⅰ的多个输出端对应相连。其中，晶闸管模块MTC控制端的正极与模块化电源LH的驱动信号输出端相连，晶闸管模块MTC控制端的负极与模块化电源LH的驱动信号输入端相连.大功率二极管降压模块包括相串联的十三个大功率二极管KBPC，其中，大功率二极管七KBPC-7与开路保护器Ⅰ的第一输出端B1相连，大功率二极管十KBPC-10与开路保护器Ⅰ的第二输出端B2相连，大功率二极管十三KBPC-13与开路保护器Ⅰ的第三输出端B3相连。其中，第一输出端B1对应的降压范围约为10v，第二输出端B2对应的降压范围约为15v，第三输出端B3对应的降压范围约为20v。用户可根据不同需求选择不同降压范围的输出端。另外，如果需要上述三级降压以外的降压规格，可单独定制，添加或减少大功率二极管KBPC的数目。

实施例2

在实施例1的基础上，晶闸管模块MTC与输入端A之间串联有直流空开QF。控制电路2中，稳压二极管ZD的正极与模块化电源LH之间连有限流保险FU。晶闸管模块MTC控制端的正极与模块化电源LH的驱动信号输出端之间串联有限流电阻一R1。模块化电源LH并联有驱动指示装置，该驱动指示装置包括依次串联的限流电阻二R2和发光二极管LED。大功率二极管一KBPC-1与大功率二极管四KBPC-4之间并联有信号继电器J，大功率二极管一KBPC-1与大功率二极管七KBPC-7之间并联有指示灯L。 开路保护器Ⅰ的第一输出端B1、第二输出端B2、第三输出端B3分别与输入端A之间反接有二极管D。

本实用新型提供的开路保护可广泛适用于开关、线路、电力系统中直流屏的降压硅链的回路开路保护，当用户的回路工作正常时，本实用新型不工作。当用户的回路发生开路时，本装置自动切换，进入工作状态，从而保证用户的后备设备不失电。当用户的回路故障消除后，断开本装置的直流空开QF，开路保护器Ⅰ退出运行。

以电力系统中的直流屏降压回路为例，本实用新型接线之前，先断开直流空开QF，输入端A接直流屏的合母端，第一输出端B1接直流屏的控母端，接线完成后，合上空开，指示灯L不亮，开路保护器Ⅰ处于备用状态。故障发生时，指示灯L常亮，开路保护器Ⅰ处于工作状态。故障修复后，先断开直流空开QF，开路保护器Ⅰ退出运行，如再合上直流空开QF，开路保护器Ⅰ重新处于备用状态。

本实用新型可防止用户的回路开路突然开路而导致的负荷失压；同时也可用于开关开路保护、线路开路保护，而且具有多级降压和多级输出功能，用户可以有选择地进行降压。本实用新型中串联的直流空开QF具有限流特性和开关特性，在使用中可以防止过流和接线错误，紧急状态下还可手动切断，当用户的回路故障修复以后，断开直流QF空开来退出开路保护器Ⅰ。本实用新型的启动运行与退出，所有的切换都是无缝自动切换，确保用户的设备不断电。

Claims (7)

1.一种多级降压开路保护器，包括控制电路和工作电路，其特征在于，所述开路保护器包括一个输入端和多个输出端，控制电路的正极与输入端相连，负极与任一输出端相连，工作电路的正极与输入端相连，负极分别和多个输出端相连； 

其中，控制电路包括稳压二极管和用于产生驱动信号并导通工作电路的模块化电源，电路稳压二极管的负极与开路保护器的输入端相连，正极与模块化电源的一极相连，模块化电源另一极与开路保护器的任一输出端相连； 

工作电路包括用于接收驱动信号导通工作电路的晶闸管模块和大功率二极管降压模块，所述晶闸管模块的正极与开路保护器的输入端相连，晶闸管模块的负极与大功率二极管降压模块的正极串联，大功率二极管降压模块的负极与开路保护器的输出端相连；其中，晶闸管模块控制端的正极与模块化电源的驱动信号输出端相连，晶闸管模块控制端的负极与模块化电源的驱动信号输入端相连；所述大功率二极管降压模块包括相串联的多个大功率二极管，多个大功率二极管之间间隔与开路保护器的多个输出端对应连接。

2.根据权利要求1所述的多级降压开路保护器，其特征在于，所述晶闸管模块与输入端之间串联有直流空开。

3.根据权利要求1或2所述的多级降压开路保护器，其特征在于，所述控制电路中，稳压二极管的正极与模块化电源之间串连有限流保险。

4.根据权利要求3所述的多级降压开路保护器，其特征在于，所述晶闸管模块控制端的正极与模块化电源的驱动信号输出端之间串联有限流电阻一。

5.根据权利要求3所述的多级降压开路保护器，其特征在于，所述模块化电源并联有驱动指示装置，该驱动指示装置包括依次串联的限流电阻二和发光二极管。

6.根据权利要求3所述的多级降压开路保护器，其特征在于，所述大功率二极管降压模块中的多个大功率二极管并联有信号信号继电器和指示灯。

7.根据权利要求3所述的多级降压开路保护器，其特征在于，开路保护器的每个输出端与输入端之间分别反接有二极管。

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