CN218386777U - 一种基于短路保护的直流电路断路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及直流断路器技术领域，具体地说，涉及一种基于短路保护的直流电路断路器，包括保护单元和断路单元，所述保护单元包括电源模块、保护模块和吸能模块，所述断路单元包括连接模块和多个控制模块，所述电源模块连接有所述保护模块和所述吸能模块，所述保护模块连接有所述连接模块，所述连接模块连接有多个所述控制模块。本实用新型通过设有保护模块，当电路中电流出现过载时，通过保险丝的熔断能够实现对电路的中断，保护用电设备，并且通过设有吸能模块，能够使得电路中电流下降速度较快而电压上升速度较慢，避免电路被大电流击穿。
Description
技术领域
本实用新型涉及直流断路器技术领域，具体地说，涉及一种基于短路保护的直流电路断路器。
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，能够切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行，在电器超载或非正常运行情况下，如果出现故障，断路器会自动断开开关，起到保护电器和线路的作用。
在电路发生短路时电路中的电流无穷大会导致电路被烧毁，断路器通过中断以关断电路的方式能够保护电路不被损坏，但中断前电路中存在着的大电流仍然会在电路关断时对电路造成二次击穿，导致电路受损，因此提出一种基于短路保护的直流电路断路器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于短路保护的直流电路断路器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种基于短路保护的直流电路断路器，包括保护单元和断路单元，所述保护单元包括电源模块、保护模块和吸能模块，所述断路单元包括连接模块和多个控制模块，所述电源模块连接有所述保护模块和所述吸能模块，所述保护模块连接有所述连接模块，所述连接模块连接有多个所述控制模块，其中，
所述电源模块用于从外部市电取电，所述保护模块用于电路过载时的中断，所述吸能模块用于防止电路短路后的被大电流击穿，所述连接模块从所述保护模块取电并为控制模块供电，所述控制模块用于控制负载的供电。
作为本技术方案的进一步改进，所述保护模块包括保险丝FR，电阻R1、R3，电位器R2，电容C1，双向可控硅VT1，二极晶闸管VT2，其中，
所述双向可控硅VT1一端接所述保险丝FR并接所述电阻R1，所述双向可控硅VT1另一端接所述二极晶闸管VT2并接所述电容C1和所述电阻R3；
所述二极晶闸管VT2接所述电位器R2并接所述电容C1另一端，所述电位器R2一端接所述电阻R1另一端，所述电位器R2另一端接所述电阻R3另一端。
作为本技术方案的进一步改进，所述保护模块还包括扬声器BL，所述扬声器BL与所述保险丝FR并连。
作为本技术方案的进一步改进，所述吸能模块包括场效应管VT3、VT4，电容C11、C12、C13、C14、C15，电阻R11、R12、R13，感应线圈T，其中，
所述场效应管VT3、VT4基极接所述电源模块，所述场效应管VT3一端接所述电容C11、C14；
所述场效应管VT3另一端接所述场效应管VT4并接所述电阻R11、R12、所述电容C13、所述感应线圈T，所述电阻R11接所述电容C11另一端，所述电阻R12接所述电容C12，所述电容C13接所述电阻R13，所述电阻R13接所述感应线圈T另一端并接所述电容C15以及所述电容C14另一端，所述电容C13、所述电阻R13与所述感应线圈T并联；
所述场效应管VT4另一端接所述电容C12另一端并接所述电容C15另一端。
作为本技术方案的进一步改进，所述控制模块包括按键K，电阻R21、R22，所述电阻R22一端接电源并接所述按键K，所述电阻R22另一端接负载，所述电阻R21一端接所述按键K另一端，所述电阻R21另一端接所述负载，所述负载接电源。
作为本技术方案的进一步改进，所述保护模块还包括灯具L和按键S，所述灯具L一端接所述保险丝FR、所述电阻R1，所述灯具L另一端接所述双向可控硅VT1，所述按键S与所述灯具L并联。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
该基于短路保护的直流电路断路器中，通过设有保护模块，当电路中电流出现过载时，通过保险丝的熔断能够实现对电路的中断，保护用电设备，并且通过设有吸能模块，能够使得电路中电流下降速度较快而电压上升速度较慢，避免电路被大电流击穿。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的保护模块电路图；
图3为本实用新型的吸能模块电路图；
图4为本实用新型的控制模块电路图。
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做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。
实施例1
请参阅图1-图4所示，本实施例提供一种基于短路保护的直流电路断路器，包括保护单元和断路单元，保护单元包括电源模块、保护模块和吸能模块，断路单元包括连接模块和n个控制模块，电源模块连接有保护模块和吸能模块，保护模块连接有连接模块，连接模块连接有多个控制模块，其中，
电源模块用于从外部市电取电，保护模块用于电路过载时的中断，吸能模块用于防止电路短路后的被大电流击穿，连接模块从保护模块取电并为控制模块供电，控制模块用于控制负载的供电。
电源模块接入外部市电并转换为直流电后，通过保护模块和连接模块向多个控制模块进行供电，通过调节控制模块上的开关，能够开闭控制模块的电源以对与该控制模块连接的负载进行用电控制，当电路中电流过载时，保护模块会熔断以中断电路，并且吸能模块通过升压降电流的方式，降低电路中的电流，从而避免电路被击穿，保护电路不受损坏。
本实施例中，为了对用电设备进行保护，保护模块包括保险丝FR，电阻R1、R3，电位器R2，电容C1，双向可控硅VT1，二极晶闸管VT2，其中，
双向可控硅VT1一端接保险丝FR并接电阻R1，双向可控硅VT1另一端接二极晶闸管VT2并接电容C1和电阻R3；
二极晶闸管VT2接电位器R2并接电容C1另一端，电位器R2一端接电阻R1另一端，电位器R2另一端接电阻R3另一端。
使用该电路可以防止电路中电流过载，有效保护用电设备，当电路中电流过大时，保险丝FR熔断，使得电路中断，双向可控硅VT1的额定电压值高于由电位器R2设置的最高工作点。
为了对电路的短路进行报警，保护模块还包括扬声器BL，扬声器BL与保险丝FR并连。
将扬声器BL跨接在保险丝FR的两端，当保险丝FR熔断时，扬声器BL过电流发生声音，从而便于电路短路时的报警。
为了避免电路被击穿，吸能模块包括场效应管VT3、VT4，电容C11、C12、C13、C14、C15，电阻R11、R12、R13，感应线圈T，其中，
场效应管VT3、VT4基极接电源模块，场效应管VT3一端接电容C11、C14；
场效应管VT3另一端接场效应管VT4并接电阻R11、R12、电容C13、感应线圈T，电阻R11接电容C11另一端，电阻R12接电容C12，电容C13接电阻R13，电阻R13接感应线圈T另一端并接电容C15以及电容C14另一端，电容C13、电阻R13与感应线圈T并联；
场效应管VT4另一端接电容C12另一端并接电容C15另一端。
当电路被关断时，吸能模块中的电容开始被充电，电容在被充电的过程中场效应管的集电极电压开始缓慢上升，场效应管集电极电压上升的速度取决于对电容的充电速度，但电路关断时集电极电流下降的速度由器件本身开关速度和基极驱动电路反向偏置情况所决定，使得电路中电流下降速度较快而电压上升速度较慢，从而避免电路被大电流击穿。
为了便于控制设备的用电，控制模块包括按键K，电阻R21、R22，电阻R22一端接电源并接按键K，电阻R22另一端接负载，电阻R21一端接按键K另一端，电阻R21另一端接负载，负载接电源。
当按键K被按压下，电流经过电阻R21，使得负载得电，通过调节按键K能够控制设备的用电。
为了测试电路的工作状态，保护模块还包括灯具L和按键S，灯具L一端接保险丝FR、电阻R1，灯具L另一端接双向可控硅VT1，按键S与灯具L并联。
灯具L是低功率白炽灯，通过按下按键S，能够用于检查和测试短路后开关打开时电路的工作情况，当灯具L正常发光则电路正常。
本实施例的一种基于短路保护的直流电流断路器，在具体使用时，由电源模块接入外部市电并转换为直流电后，通过保护模块和连接模块向多个控制模块进行供电，通过调节控制模块上的按键K，使得电流经过电阻R21，负载得电，从而对负载进行用电控制，当电路中电流过载时，保护模块会熔断以中断电路，并且当电路被关断时，吸能模块中的电容开始被充电，电容在被充电的过程中场效应管的集电极电压开始缓慢上升，而电路电流则下降，电路关断时集电极电流下降的速度由器件本身开关速度和基极驱动电路反向偏置情况所决定，使得电路中电流下降速度较快而电压上升速度较慢，从而避免电路被大电流击穿。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种基于短路保护的直流电路断路器，其特征在于：包括保护单元和断路单元，所述保护单元包括电源模块、保护模块和吸能模块，所述断路单元包括连接模块和多个控制模块，所述电源模块连接有所述保护模块和所述吸能模块，所述保护模块连接有所述连接模块，所述连接模块连接有多个所述控制模块，其中，
所述电源模块用于从外部市电取电，所述保护模块用于电路过载时的中断，所述吸能模块用于防止电路短路后的被大电流击穿，所述连接模块从所述保护模块取电并为控制模块供电，所述控制模块用于控制负载的供电。
2.根据权利要求1所述的基于短路保护的直流电路断路器，其特征在于：所述保护模块包括保险丝FR，电阻R1、R3，电位器R2，电容C1，双向可控硅VT1，二极晶闸管VT2，其中，
所述双向可控硅VT1一端接所述保险丝FR并接所述电阻R1，所述双向可控硅VT1另一端接所述二极晶闸管VT2并接所述电容C1和所述电阻R3；
所述二极晶闸管VT2接所述电位器R2并接所述电容C1另一端，所述电位器R2一端接所述电阻R1另一端，所述电位器R2另一端接所述电阻R3另一端。
3.根据权利要求2所述的基于短路保护的直流电路断路器，其特征在于：所述保护模块还包括扬声器BL，所述扬声器BL与所述保险丝FR并连。
4.根据权利要求1所述的基于短路保护的直流电路断路器，其特征在于：所述吸能模块包括场效应管VT3、VT4，电容C11、C12、C13、C14、C15，电阻R11、R12、R13，感应线圈T，其中，
所述场效应管VT3、VT4基极接所述电源模块，所述场效应管VT3一端接所述电容C11、C14；
所述场效应管VT3另一端接所述场效应管VT4并接所述电阻R11、R12、所述电容C13、所述感应线圈T，所述电阻R11接所述电容C11另一端，所述电阻R12接所述电容C12，所述电容C13接所述电阻R13，所述电阻R13接所述感应线圈T另一端并接所述电容C15以及所述电容C14另一端，所述电容C13、所述电阻R13与所述感应线圈T并联；
所述场效应管VT4另一端接所述电容C12另一端并接所述电容C15另一端。
5.根据权利要求1所述的基于短路保护的直流电路断路器，其特征在于：所述控制模块包括按键K，电阻R21、R22，所述电阻R22一端接电源并接所述按键K，所述电阻R22另一端接负载，所述电阻R21一端接所述按键K另一端，所述电阻R21另一端接所述负载，所述负载接电源。
6.根据权利要求2所述的基于短路保护的直流电路断路器，其特征在于：所述保护模块还包括灯具L和按键S，所述灯具L一端接所述保险丝FR、所述电阻R1，所述灯具L另一端接所述双向可控硅VT1，所述按键S与所述灯具L并联。
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