CN215834487U - 一种断路器的分合闸控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器的分合闸控制电路，包括合闸控制电路及分闸控制电路；合闸控制电路包括光电耦合器、驱动芯片及开关管；光电耦合器包括前级的发光LED和后级的光敏管；驱动芯片的输入端接低电平时，输出端输出高电平；开关管的开关控制端接高电平时，开关管后级的两端之间导通；发光LED的阳极接高电平，阴极接控制信号输入端；光敏管的一端接直流电源负极，另一端分别接高电平及驱动芯片的输入端；驱动芯片的输出端接开关管的开关控制端；开关管的后级的两端分别接直流电源负极与断路器的合闸线圈的一端；断路器的合闸线圈的另一端接直流电源正极；分闸控制电路与合闸控制电路的电路结构相同。

Description

一种断路器的分合闸控制电路

技术领域

本实用新型涉及控制电路领域，尤其是涉及一种断路器的分合闸控制电路。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，对电源线路及电动机等进行实行保护，它的操作性能对电网的安全稳定至关重要。当系统中出现故障时，断路器可以快速切断系统中的故障机构，或者切断整个电源供电，以防止故障扩大，避免造成巨大的经济损失和人员伤亡。

在轨道交通供电系统中，直流断路器的作用十分重要。轨道交通供电系统中的直流断路器通常是利用电磁分闸/合闸线圈进行远距离分闸/合闸。现有的分合闸控制电路的可能存在控制速度慢，易产生误操作等问题，且保护性能不够完善等问题，可能导致断路器在使用过程中发生故障甚至烧毁。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型的目的在于提供一种断路器的分合闸控制电路。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种断路器的分合闸控制电路，包括合闸控制电路及分闸控制电路；

所述合闸控制电路包括光电耦合器、驱动芯片及开关管；

所述光电耦合器包括前级的发光LED和后级的光敏管；

所述驱动芯片具有输入端及输出端，所述驱动芯片的输入端接低电平时，输出端输出高电平；

所述开关管具有前级的开关控制端及后级的两端，所述开关管的开关控制端接高电平时，开关管后级的两端之间导通；

所述发光LED的阳极接高电平，阴极接控制信号输入端；

所述光敏管的一端接直流电源负极，另一端分别接高电平及所述驱动芯片的输入端；

所述驱动芯片的输出端接所述开关管的开关控制端；

所述开关管的后级的两端分别接直流电源负极与断路器的合闸线圈的一端；

断路器的合闸线圈的另一端接直流电源正极；

所述分闸控制电路与合闸控制电路的电路结构相同。

在一些实施例中，所述发光LED的阳极通过第一电阻接高电平；

所述驱动芯片的输入端通过第二电阻接高电平；

所述驱动芯片的输出端通过第三电阻接所述开关管的开关控制端。

在一些实施例中，所述合闸控制电路还包括两个第二二极管、两个第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电容、第四电阻及压敏电阻；

两个所述第二二极管均并联设置在断路器的合闸线圈的两端；

两个所述第三二极管及所述压敏电阻均并联设置在所述开关管的后级两端，且两个第三二极管的阳极均接直流电源负极；

所述第四电阻与第四二极管并联，且第四二极管的阳极接第三二极管的阴极，第四二极管的阴极接第一电容的一端，第一电容的另一端接直流电源负极；

所述第五二极管的阳极接直流电源负极，第五二极管的阴极接开关管的开关控制端。

在一些实施例中，所述光电耦合器采用TLP187芯片；所述驱动芯片采用MC33153芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的断路器的分合闸控制电路，能够根据需求快速准确地实现分闸/合闸，且电路中设置了多重保护结构，大大提高了分合闸过程中的安全性，避免断路器中发生故障，提高了断路器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型提供的断路器的分合闸控制电路中的合闸控制电路的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本实用新型是如何实施的。

本实用新型提供了一种断路器的分合闸控制电路，包括合闸控制电路及分闸控制电路。

合闸控制电路参照图1所示，包括光电耦合器D1、驱动芯片D2及开关管V1；光电耦合器D1包括前级的发光LED和后级的光敏管；驱动芯片D2具有输入端及输出端，驱动芯片D2的输入端接低电平时，输出端输出高电平；开关管V1具有前级的开关控制端及后级的两端，开关管V1的开关控制端接高电平时，开关管V1后级的两端之间导通；发光LED的阳极接高电平，阴极接控制信号输入端；光敏管的一端接直流电源负极，另一端分别接高电平及驱动芯片D2的输入端；驱动芯片D2的输出端接开关管V1的开关控制端；开关管V1的后级的两端分别接直流电源负极与断路器的合闸线圈的一端；断路器的合闸线圈的另一端接直流电源正极。

分闸控制电路与合闸控制电路的电路结构相同，区别仅在于分闸控制电路是与分闸线圈相配合，其配合方式相同，分闸控制电路的具体结构在此不再赘述。

优选地，发光LED的阳极通过第一电阻R1接高电平；驱动芯片D2的输入端通过第二电阻R2接高电平；驱动芯片D2的输出端通过第三电阻R3接开关管V1的开关控制端。

优选地，合闸控制电路还包括两个第二二极管V2、两个第三二极管V3、第四二极管V4、第五二极管V5、第一电容C1、第四电阻R4及压敏电阻R5；两个第二二极管V2均并联设置在断路器的合闸线圈的两端；两个第三二极管V3及压敏电阻R5均并联设置在开关管V1的后级两端，且两个第三二极管V3的阳极均接直流电源负极；第四电阻R4与第四二极管V4并联，且第四二极管V4的阳极接第三二极管V3的阴极，第四二极管V4的阴极接第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端接直流电源负极；第五二极管V5的阳极接直流电源负极，第五二极管V5的阴极接开关管V1的开关控制端。

在一个具体实施例中，光电耦合器D1采用TLP187芯片；驱动芯片D2采用MC33153芯片。MC33153芯片具有8个引脚，其第四引脚4为输入端，第五引脚5为输出端，第一引脚1、第二引脚2、第三引脚3、第八引脚8均接直流电源负极，第六引脚分别接高电平与第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端接直流电源负极。

在一个具体实施例中，直流电源可采用110V直流电源，在图1中其正负两极分别表示为110+与110-；CLOSE_CMD表示合闸控制信号输入端；合闸线圈接在图1中的DC110+与CLOSE-两端之间；VDD为外接的高电平信号，例如可为3.3V；各电容、电阻器件的具体型号、数值可根据实际需要选用。

合闸控制电路的工作原理如下：

合闸前，开关管V1的后级两端之间断开，合闸线圈不得电，此时电路中的第二二极管V2、第三二极管V3、第四二极管V4、第一电容C1、第四电阻R4、压敏电阻R5等结构均起到保护作用。

合闸时，控制信号输入端CLOSE_CMD输入合闸控制信号，使得对应的引脚由高电平变为低电平，从而使光电耦合器D1中前级的发光LED的两端出现电压差，发光LED导通并发光，进而使后级的光敏管导通；光敏管导通后，驱动芯片D2的输入端变为低电平，从而输出端输出高电平，输出的高电平用于驱动开关管V1；由此，开关管V1的后级两端之间导通，即图1中的CLOSE-与DC110-之间导通，从而使合闸线圈两端出现110V的电压差，合闸线圈得电，驱动合闸电磁铁使断路器合闸。

分闸控制电路的工作原理与合闸控制电路相同，在此不再赘述。

综上，本实用新型提供的断路器的分合闸控制电路，能够根据需求快速准确地实现分闸/合闸，且电路中设置了多重保护结构，大大提高了分合闸过程中的安全性，避免断路器中发生故障，提高了断路器的使用寿命。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (4)

1.一种断路器的分合闸控制电路，其特征在于，包括合闸控制电路及分闸控制电路；

所述合闸控制电路包括光电耦合器(D1)、驱动芯片(D2)及开关管(V1)；

所述光电耦合器(D1)包括前级的发光LED和后级的光敏管；

所述驱动芯片(D2)具有输入端及输出端，所述驱动芯片(D2)的输入端接低电平时，输出端输出高电平；

所述开关管(V1)具有前级的开关控制端及后级的两端，所述开关管(V1)的开关控制端接高电平时，开关管(V1)后级的两端之间导通；

所述发光LED的阳极接高电平，阴极接控制信号输入端；

所述光敏管的一端接直流电源负极，另一端分别接高电平及所述驱动芯片(D2)的输入端；

所述驱动芯片(D2)的输出端接所述开关管(V1)的开关控制端；

所述开关管(V1)的后级的两端分别接直流电源负极与断路器的合闸线圈的一端；

断路器的合闸线圈的另一端接直流电源正极；

所述分闸控制电路与合闸控制电路的电路结构相同。

2.根据权利要求1所述的断路器的分合闸控制电路，其特征在于，所述发光LED的阳极通过第一电阻(R1)接高电平；

所述驱动芯片(D2)的输入端通过第二电阻(R2)接高电平；

所述驱动芯片(D2)的输出端通过第三电阻(R3)接所述开关管(V1)的开关控制端。

3.根据权利要求2所述的断路器的分合闸控制电路，其特征在于，所述合闸控制电路还包括两个第二二极管(V2)、两个第三二极管(V3)、第四二极管(V4)、第五二极管(V5)、第一电容(C1)、第四电阻(R4)及压敏电阻(R5)；

两个所述第二二极管(V2)均并联设置在断路器的合闸线圈的两端；

两个所述第三二极管(V3)及所述压敏电阻(R5)均并联设置在所述开关管(V1)的后级两端，且两个第三二极管(V3)的阳极均接直流电源负极；

所述第四电阻(R4)与第四二极管(V4)并联，且第四二极管(V4)的阳极接第三二极管(V3)的阴极，第四二极管(V4)的阴极接第一电容(C1)的一端，第一电容(C1)的另一端接直流电源负极；

所述第五二极管(V5)的阳极接直流电源负极，第五二极管(V5)的阴极接开关管(V1)的开关控制端。

4.根据权利要求3所述的断路器的分合闸控制电路，其特征在于，所述光电耦合器(D1)采用TLP187芯片；所述驱动芯片(D2)采用MC33153芯片。

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