CN211603896U - 一种智能断路器及其脱扣电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能断路器及其脱扣电路，包括单片机和驱动电路；驱动电路的一端与单片机相连，另一端与智能断路器的分闸脱扣机构的电压端相连；其中，驱动电路包括光耦、可控硅、第一分压电阻、第二分压电阻和RC高压消纳回路；光耦的输入端连接单片机，输出端分别连接第一分压电阻的一端及第二分压电阻的一端；可控硅的两端分别连接第一分压电阻的另一端及第二分压电阻的另一端，且与RC高压消纳回路的两端相并接后，还与智能断路器的分闸脱扣机构的正电压端及负电压端相并接。实施本实用新型，减少了传统智能断路器脱扣电路的零部件数量，不仅节省了成本，还非常容易实现。

Description

一种智能断路器及其脱扣电路

技术领域

本实用新型涉及低压断路器技术领域，尤其涉及一种智能断路器及其脱扣电路。

背景技术

智能断路器是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新的断路器二次系统。其主要特点是由电力电子技术、微控制装置组成执行单元，代替常规机械结构的辅助开关和电子电路。新型传感器与微控制装置相配合，独立采集运行数据，可检测设备缺陷和故障，在缺陷变为故障前发出报警信号，以便采取措施避免事故发生。

智能断路器基本工作模式是根据单片机监测到的故障信息，触发驱动，利用电磁操作机构完成分闸。由于采取电磁操作机构运动部件只有一个，没有中间转换介质，分合闸特性仅与线圈参数相关，可以通过微电子技术来实现微秒级的控制，通过对于速度特性控制实现断路器的智能化操作。然而，现有的智能断路器的脱扣电路比较复杂，且涉及的零部件够多。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种智能断路器及其脱扣电路，减少了传统智能断路器脱扣电路的零部件数量，不仅节省了成本，还非常容易实现。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种智能断路器的脱扣电路，其与智能断路器的分闸脱扣机构的电压端相连，包括：

用于接收用户指令来生成高电平脉冲信号或低电平脉冲信号的单片机；

用于根据所述单片机的高低电平脉冲信号来驱动所述智能断路器的分闸脱扣机构闭合或断开的驱动电路；所述驱动电路的一端与所述单片机相连，另一端与所述智能断路器的分闸脱扣机构的电压端相连；其中，

所述驱动电路包括光耦、可控硅、第一分压电阻、第二分压电阻和RC高压消纳回路；所述光耦的输入端连接所述单片机，输出端分别连接所述第一分压电阻的一端及所述第二分压电阻的一端；所述可控硅的两端分别连接所述第一分压电阻的另一端及所述第二分压电阻的另一端，且与所述RC高压消纳回路的两端相并接后，还与所述智能断路器的分闸脱扣机构的正电压端及负电压端相并接。

其中，所述光耦采用的型号为EL817S1，其隔离电压为5000Vrms。

其中，所述可控硅采用的型号为JST137K-800E，其断态电压为800V，内阻RL为30Ω，触发电流为10mA。

其中，所述第一分压电阻R1和所述第二分压电阻R2的电阻相等，且均为1kΩ。

其中，所述RC高压消纳回路包括相串接的滤波电阻和滤波电容；其中，所述滤波电阻R3的电阻为220Ω，所述滤波电容C1的电容为0.01uf。

其中，所述单片机采用的型号为STM32f103RCT6。

本实用新型实施例还提供了一种智能断路器，包括前述的智能断路器的脱扣电路。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型实施例，脱扣电路包括单片机和由光耦、可控硅、第一分压电阻、第二分压电阻和RC高压消纳回路形成的驱动电路，仅需单片机根据用户指令生成不同的电平脉冲信号即可实现智能断路器的分闸脱扣机构闭合或断开，从而减少了传统智能断路器脱扣电路的零部件数量，不仅节省了成本，还非常容易实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。

图1为本实用新型实施例一中提供的智能断路器的脱扣电路的电路连接示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1所示，为本实用新型实施例一中，提供的一种智能断路器的脱扣电路，其与智能断路器的分闸脱扣机构(未图示)的电压端相连，包括：

用于接收用户指令来生成高电平脉冲信号或低电平脉冲信号的单片机M1；应当说明的是，单片机M1只用于接收用户指令来生成高电平脉冲信号或低电平脉冲信号，属于现有技术的硬件技术要求，不涉及对硬件的软件程序开发。

用于根据单片机M1的高低电平脉冲信号来驱动智能断路器的分闸脱扣机构闭合或断开的驱动电路M2；驱动电路M2的一端与单片机M1相连，另一端与智能断路器的分闸脱扣机构的电压端相连；其中，

驱动电路M1包括光耦U1、可控硅Q1、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和RC高压消纳回路L；光耦U1的输入端连接单片机M1，输出端分别连接第一分压电阻R1的一端及第二分压电阻R2的一端；可控硅Q1的两端分别连接第一分压电阻R1的另一端及第二分压电阻R2的另一端，且与RC高压消纳回路L的两端相并接后，还与智能断路器的分闸脱扣机构的正电压端(220V+)及负电压端(220V-)相并接。

在本实用新型实施例一中，光耦U1采用的型号为EL817S1，其隔离电压为5000Vrms>>220Vrms,满足器件的安全要求；可控硅Q1采用的型号为JST137K-800E，其断态电压为800V>220V满足要求，内阻RL为30Ω，触发电流为10mA；第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的电阻相等，且均为1kΩ；RC高压消纳回路L包括相串接的滤波电阻R3和滤波电容C1；其中，RC高压消纳回路阻容吸收电路且为小功率电路，其RC时间常数取2ms左右，滤波电阻R3的电阻为220Ω，滤波电容C1的电容值为0.01uf；单片机采用的型号为STM32f103RCT6。

本实用新型实施例一中智能断路器的脱扣电路的工作原理为，若单片机M1接收到用户正常工作指令，则输出低电平脉冲信号，IO口接收该低电平脉冲信号，使得光耦U1内发光二极管不导通，其34两端断开，可控硅Q1门极电压为零，不导通，智能断路器的分闸脱扣机构的正电压端(220V+)及负电压端(220V-)之间电压通过滤波电阻R3与C1流回，使得智能断路器的分闸脱扣机构正常；若单片机M1接收到用户脱扣指令，则输出高电平脉冲信号，IO口接收该高电平脉冲信号，使得光耦U1内发光二极管导通，其34两端口导通，可控硅Q1门极有微弱电流流过让可控硅Q1导通，智能断路器的分闸脱扣机构的正电压端(220V+)及负电压端(220V-)之间电压经可控硅Q1后流回，此时零火线短接，分闸脱扣机构动作使断路器脱扣。

相应于本实用新型实施例一中的智能断路器的脱扣电路，本实用新型实施例二中还提供了一种智能断路器，包括本实用新型实施例一中的智能断路器的脱扣电路。由于本实用新型实施例二中的智能断路器的脱扣电路与本实用新型实施例一中的智能断路器的脱扣电路具有相同的结构及连接关系，因此在此不再一一赘述。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型实施例，脱扣电路包括单片机和由光耦、可控硅、第一分压电阻、第二分压电阻和RC高压消纳回路形成的驱动电路，仅需单片机根据用户指令生成不同的电平脉冲信号即可实现智能断路器的分闸脱扣机构闭合或断开，从而减少了传统智能断路器脱扣电路的零部件数量，不仅节省了成本，还非常容易实现。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种智能断路器的脱扣电路，其特征在于，其与智能断路器的分闸脱扣机构的电压端相连，包括：

用于接收用户指令来生成高电平脉冲信号或低电平脉冲信号的单片机；

用于根据所述单片机的高低电平脉冲信号来驱动所述智能断路器的分闸脱扣机构闭合或断开的驱动电路；所述驱动电路的一端与所述单片机相连，另一端与所述智能断路器的分闸脱扣机构的电压端相连；其中，

所述驱动电路包括光耦、可控硅、第一分压电阻、第二分压电阻和RC高压消纳回路；所述光耦的输入端连接所述单片机，输出端分别连接所述第一分压电阻的一端及所述第二分压电阻的一端；所述可控硅的两端分别连接所述第一分压电阻的另一端及所述第二分压电阻的另一端，且与所述RC高压消纳回路的两端相并接后，还与所述智能断路器的分闸脱扣机构的正电压端及负电压端相并接。

2.如权利要求1所述的智能断路器的脱扣电路，其特征在于，所述光耦采用的型号为EL817S1，其隔离电压为5000Vrms。

3.如权利要求2所述的智能断路器的脱扣电路，其特征在于，所述可控硅采用的型号为JST137K-800E，其断态电压为800V，内阻RL为30Ω，触发电流为10mA。

4.如权利要求3所述的智能断路器的脱扣电路，其特征在于，所述第一分压电阻R1和所述第二分压电阻R2的电阻相等，且均为1kΩ。

5.如权利要求4所述的智能断路器的脱扣电路，其特征在于，所述RC高压消纳回路包括相串接的消纳电阻和消纳电容；其中，所述消纳电阻R3的电阻为220Ω，所述消纳电容C1的电容为0.01uf。

6.如权利要求5所述的智能断路器的脱扣电路，其特征在于，所述单片机采用的型号为STM32f103RCT6。

7.一种智能断路器，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的智能断路器的脱扣电路。

Images