CN214755499U - 一种交流电源短路灭弧保护的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种交流电源短路灭弧保护的控制系统，包括桥继模块、第一IGBT控制模块、第二IGBT控制模块、第一至第四驱动电路单元及单片机，输入相线L连接桥继模块的脚1，输入零线N连接桥继模块的脚4，桥继模块的脚3和脚5连接输出电路单元的脚1，桥继模块的脚2和脚6连接第一IGBT控制模块和第二IGBT控制模块的输入端，第一IGBT控制模块、第二IGBT控制模块的输出端连接输出电路单元的脚2，单片机与第一至第四驱动电路单元相连接用于驱动第一和第二IGBT控制模块。本实用新型采用多个IGBT控制模块并联提高输出功率，集成度高，能快速有效实现交流电源短路时灭弧，防止电路起火，保证用电安全。

Description

一种交流电源短路灭弧保护的控制系统

技术领域

本实用新型涉及安全用电技术领域，尤其涉及一种交流电源短路灭弧保护的控制系统。

背景技术

传统市电用电情况下，火线对地、对零短路时会产生很大的电流，产生火花电弧，甚至起火，造成安全事故。

实用新型内容

为了解决现有技术不足，本实用新型公开了一种交流电源短路灭弧保护的控制系统，包括输入相线L、输入零线N、桥继模块、输出电路单元、第一IGBT 控制模块、第二IGBT控制模块、第一驱动电路单元、第二驱动电路单元、第三驱动电路单元、第四驱动电路单元及单片机，所述输入相线L连接桥继模块的脚1，所述输入零线N连接所述桥继模块的脚4，所述桥继模块的脚3和脚5公共端连接所述输出电路单元的脚1，所述桥继模块的脚2和脚6公共端连接第一 IGBT控制模块和第二IGBT控制模块的输入端，所述第一IGBT控制模块、第二IGBT控制模块的输出端连接所述输出电路单元的脚2，所述第一IGBT控制模块的控制端与第一驱动电路单元、第二驱动电路单元的输出端相连接，所述第二IGBT控制模块的控制端与所述第三驱动电路单元和第四驱动电路单元的输出端相连接，所述第一驱动电路单元、第二驱动电路单元、第三驱动电路单元和第四驱动电路单元的输入端均所述单片机相连接。

进一步地，所述第一IGBT控制模块包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一IGBT1及第二IGBT2，所述第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极公共端连接所述桥继模块的脚2和脚6公共端，所述第一二极管D1的负极连接所述第一IGBT1的C极和第一驱动电路单元的LAN4P5-1端的公共接线端，所述第一IGBT1的G极连接所述第一驱动电路单元的LAN4P5-3端，所述第一 IGBT1的E极和第二IGBT2的C极公共端连接所述第一驱动电路单元的 LAN4P5-4端、第二驱动电路单元的LAN4P6-1端及输出电路单元的脚2，所述第二IGBT2的E极连接所述第二二极管D2的正极和第二驱动电路单元的 LAN4P6-4端，所述第二IGBT2的G极连接所述第二驱动电路单元的LAN4P6-3 端。

进一步地，所述第二IGBT控制模块包括第三二极管D3、第四二极管D4、第三IGBT3、第四IGBT4、第一二极管D1和第二二极管D2，所述第三二极管 D3的正极和第四二极管D4的负极公共端连接所述第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极公共端，所述第三二极管D3的负极连接所述第三IGBT3的C 极和第三驱动电路单元的LAN4P7-1端，所述第三IGBT3的G极连接所述第三驱动电路单元的LAN4P7-3端，所述第三IGBT3的E极与第四IGBT4的C极公共端连接所述第四驱动电路单元的LAN4P8-1端、第三驱动电路单元的 LAN4P7-4端和输出电路单元的脚2，所述第四IGBT4的E极连接所述第四二极管D4的正极和第四驱动电路单元的LAN4P8-4端，所述第四IGBT4的G极连接所述第四驱动电路的LAN4P8-3端。

进一步地，包括继电器开关模块，所述继电器开关模块包括继电器触点和继电器线圈，所述继电器触点串接于所述输入相线L上，所述继电器线圈的控制端与所述单片机的脚8相连接。

进一步地，所述桥继模块具有桥继线圈，所述桥继线圈的控制端与所述单片机的脚7相连接。

实施本实用新型提出的一种交流电源短路灭弧保护的控制系统，具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的一种交流电源短路灭弧保护的控制系统采用多个IGBT 控制模块并联提高输出功率，集成度高，能快速有效实现交流电源短路时灭弧，防止电路起火，保证用电安全。

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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例一种交流电源短路灭弧保护的控制系统功能方框图；

图2为本实用新型的实施例一种交流电源短路灭弧保护的控制系统部份结构示意图；

图3为本实用新型的实施例一种交流电源短路灭弧保护的控制系统中单片机结构示意图；

图4为本实用新型的实施例一种交流电源短路灭弧保护的控制系统中第一驱动电路单元结构示意图；

图5为本实用新型的实施例一种交流电源短路灭弧保护的控制系统中第二驱动电路单元结构示意图；

图6为本实用新型的实施例一种交流电源短路灭弧保护的控制系统中第三驱动电路单元结构示意图；

图7为本实用新型的实施例一种交流电源短路灭弧保护的控制系统中第四驱动电路单元结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图7，本实用新型的实施例，一种交流电源短路灭弧保护的控制系统，包括输入相线L、输入零线N、桥继模块10、输出电路单元20、第一 IGBT控制模块30、第二IGBT控制模块40、第一驱动电路单元50、第二驱动电路单元60、第三驱动电路单元70、第四驱动电路单元80及单片机90，所述输入相线L连接桥继模块10的脚1，所述输入零线N连接所述桥继模块10的脚4，所述桥继模块10的脚3和脚5公共端连接所述输出电路单元20的脚1，所述桥继模块10的脚2和脚6公共端连接第一IGBT控制模块30和第二IGBT 控制模块40的输入端，所述第一IGBT控制模块30、第二IGBT控制模块40 的输出端连接所述输出电路单元20的脚2，所述第一IGBT控制模块30的控制端与第一驱动电路单元、第二驱动电路单元的输出端连接，所述第二IGBT控制模块40的控制端与第三驱动电路单元70和第四驱动电路单元80的输出端相连接，所述第一驱动电路单元50、第二驱动电路单元60、第三驱动电路单元70和第四驱动电路单元80的输入端均所述单片机90相连接。

其中，第一IGBT控制模块30包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一 IGBT1及第二IGBT2，所述第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极公共端连接所述桥继模块10的脚2和脚6公共端，所述第一二极管D1的负极连接所述第一IGBT1的C极和第一驱动电路单元50的LAN4P5-1端的公共接线端，所述第一IGBT1的G极连接所述第一驱动电路单元50的LAN4P5-3端，所述第一IGBT1的E极和第二IGBT2的C极公共端连接所述第一驱动电路单元50的LAN4P5-4端、第二驱动电路单元60的LAN4P6-1端及输出电路单元20的脚 2，所述第二IGBT2的E极连接所述第二二极管D2的正极和第二驱动电路单元 60的LAN4P6-4端，所述第二IGBT2的G极连接所述第二驱动电路单元60的 LAN4P6-3端。

所述第二IGBT控制模块包括第三二极管D3、第四二极管D4、第三IGBT3、第四IGBT4、第一二极管D1和第二二极管D2，所述第三二极管D3的正极和第四二极管D4的负极公共端连接所述第一二极管D1的正极和第二二极管D2 的负极公共端，所述第三二极管D3的负极连接所述第三IGBT3的C极和第三驱动电路单元70的LAN4P7-1端，所述第三IGBT3的G极连接所述第三驱动电路单元70的LAN4P7-3端，所述第三IGBT3的E极与第四IGBT4的C极公共端连接所述第四驱动电路单元80的LAN4P8-1端、第三驱动电路单元70的 LAN4P7-4端和输出电路单元的脚2，所述第四IGBT4的E极连接所述第四二极管D4的正极和第四驱动电路单元80的LAN4P8-4端，所述第四IGBT4的G极连接所述第四驱动电路80的LAN4P8-3端。

所述交流电源短路灭弧保护的控制系统包括继电器开关模块100，所述继电器开关模块100包括继电器触点和继电器线圈，所述继电器触点串接于所述输入相线L上，所述继电器线圈的控制端与所述单片机90的脚8相连接。

所述桥继模块10具有桥继线圈，所述桥继线圈的控制端与所述单片机90 的脚7相连接。

进一步说明：本实用新型的实施例采用第一IGBT控制模块和第二IGBT控制模块并联连接，根据控制系统的输出功率大小要求并联接入第三IGBT控制模块、第四IGBT控制模块等多个IGBT控制模块并联连接。所述输出电路单元通过线路检测单元进行电压电流信号采样并经过放大电路处理后输入到单片机，所述单片机接收到采样电压电流信号异常时向驱动电路单元发送驱动控制信号，所述IGBT控制模块接收到驱动控制信号时瞬切关断。

实施本实用新型提出的一种交流电源短路灭弧保护的控制系统，具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的一种交流电源短路灭弧保护的控制系统采用多个IGBT 控制模块并联提高输出功率，集成度高，能快速有效实现交流电源短路时灭弧，防止电路起火，保证用电安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种交流电源短路灭弧保护的控制系统，其特征在于，包括输入相线L、输入零线N、桥继模块、输出电路单元、第一IGBT控制模块、第二IGBT控制模块、第一驱动电路单元、第二驱动电路单元、第三驱动电路单元、第四驱动电路单元及单片机，所述输入相线L连接桥继模块的脚1，所述输入零线N连接所述桥继模块的脚4，所述桥继模块的脚3和脚5公共端连接所述输出电路单元的脚1，所述桥继模块的脚2和脚6公共端连接第一IGBT控制模块和第二IGBT控制模块的输入端，所述第一IGBT控制模块、第二IGBT控制模块的输出端连接所述输出电路单元的脚2，所述第一IGBT控制模块的控制端与第一驱动电路单元、第二驱动电路单元的输出端相连接，所述第二IGBT控制模块的控制端与所述第三驱动电路单元和第四驱动电路单元的输出端相连接，所述第一驱动电路单元、第二驱动电路单元、第三驱动电路单元和第四驱动电路单元的输入端均所述单片机相连接。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第一IGBT控制模块包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一IGBT1及第二IGBT2，所述第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极公共端连接所述桥继模块的脚2和脚6公共端，所述第一二极管D1的负极连接所述第一IGBT1的C极和第一驱动电路单元的LAN4P5-1端的公共接线端，所述第一IGBT1的G极连接所述第一驱动电路单元的LAN4P5-3端，所述第一IGBT1的E极和第二IGBT2的C极公共端连接所述第一驱动电路单元的LAN4P5-4端、第二驱动电路单元的LAN4P6-1端及输出电路单元的脚2，所述第二IGBT2的E极连接所述第二二极管D2的正极和第二驱动电路单元的LAN4P6-4端，所述第二IGBT2的G极连接所述第二驱动电路单元的LAN4P6-3端。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第二IGBT控制模块包括第三二极管D3、第四二极管D4、第三IGBT3、第四IGBT4、第一二极管D1和第二二极管D2，所述第三二极管D3的正极和第四二极管D4的负极公共端连接所述第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极公共端，所述第三二极管D3的负极连接所述第三IGBT3的C极和第三驱动电路单元的LAN4P7-1端，所述第三IGBT3的G极连接所述第三驱动电路单元的LAN4P7-3端，所述第三IGBT3的E极与第四IGBT4的C极公共端连接所述第四驱动电路单元的LAN4P8-1端、第三驱动电路单元的LAN4P7-4端和输出电路单元的脚2，所述第四IGBT4的E极连接所述第四二极管D4的正极和第四驱动电路单元的LAN4P8-4端，所述第四IGBT4的G极连接所述第四驱动电路的LAN4P8-3端。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，包括继电器开关模块，所述继电器开关模块包括继电器触点和继电器线圈，所述继电器触点串接于所述输入相线L上，所述继电器线圈的控制端与所述单片机的脚8相连接。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述桥继模块具有桥继线圈，所述桥继线圈的控制端与所述单片机的脚7相连接。

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