CN218771780U - 一种应用于智能断路器的输出可变负载电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及低压电力技术领域，公开了一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，该电路包括：输入滤波整流电路、反激输出电路、基于BUCK电路的可控负载电路、输出滤波整流电路；所述输入滤波整流电路，接收输入信号并将整流滤波后的信号发送到反激输出电路中；反激输出电路将交流220V转为直流14V输出到基于BUCK电路的可控负载电路中；基于BUCK电路的可控负载电路将信号进一步发送到输出滤波整流电路中，经滤波整流后传输到负载端。本实用新型应用于智能断路器，增加了智能断路器的输出带载能力，通过MCU的控制端实现输出负载可调，提高智能断路器的实用性与多功能性。

Description

一种应用于智能断路器的输出可变负载电路

技术领域

本实用新型涉及低压电力技术领域，尤其涉及一种应用于智能断路器的输出可变负载电路。

背景技术

智能断路器是一种具备高精度电流传感器和量测单元的低压开关电器，用来实现对配用电线路的正常接通、分断以及过载、短路保护等功能，并能实现量测数据的本地或远程交互，可安装于低压计量箱、分支箱和配电柜等方面。

在智能断路器的输出侧，要求可提供多种不同的电压输出，主要代表为5V输出端与12V输出端，目的用于连接互感器或门锁等外接设备，智能断路器输出侧，需根据不同的负载控制不同的输出电压，避免出现负载不匹配造成不良后果。鉴于此，提供一种解决上述问题的电路方案。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，使用该输出可变负载电路可实现调节不同电压输出端，提高智能断路器带负载能力，增加了智能断路器的实用性和多功能性。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，该电路包括：输入滤波整流电路、反激输出电路、基于BUCK电路的可控负载电路、输出滤波整流电路；

所述输入滤波整流电路，接收输入信号并将整流滤波后的信号发送到反激输出电路中；反激输出电路将交流220V转为直流14V输出到基于BUCK电路的可控负载电路中；基于BUCK电路的可控负载电路将信号进一步发送到输出滤波整流电路中，经滤波整流后传输到负载端。

所述基于BUCK电路的可控负载电路，包括MCU、BUCK电路、三极管VT1，三极管VT2，反馈电阻R1、R2，保护电阻R3、R4、R5、R6；其中，所述BUCK电路在反馈电阻R9、反馈电阻R11中间设有FB1端。

所述基于BUCK电路的可控负载电路的连接方式为：

MCU控制两路不同负载电路；

负载电路1由MCU输出端通过保护电阻R3接三极管VT1基极，三极管VT1发射极通过保护电阻R5接地，集电极通过反馈电阻R2接BUCK电路FB1引脚；BUCK电路的输出电压通过反馈电路1接MCU输入端；反馈电路1由2个比较器构成，VREF3和VREF4为参考电压，当BUCK电路的输出电压介于VREF3和VERF4之间，BUCK电路输出电压正确，可反馈至MCU为电路输出正确，反之，可反馈至MCU为电路输出错误。

负载电路2由MCU输出端通过保护电阻R4接三极管VT2基极，三极管VT2发射极通过保护电阻R6接地，集电极通过反馈电阻R1接BUCK电路FB1引脚；BUCK电路的输出电压通过反馈电路2接MCU输入端；反馈电路2由2个比较器构成，VREF1和VREF2为参考电压，当BUCK电路的输出电压介于VREF1和VERF2之间，BUCK电路输出电压正确，可反馈至MCU为电路输出正确，反之，可反馈至MCU为电路输出错误。

进一步地，所述MCU控制端与负载电路1之间串接反相器，当负载电路1输入为高时，负载电路2输入为低；当负载电路1输入为低时，负载电路2输入为高。

进一步地，所述输入滤波整流电路的输入信号可为单相或三相电压。

进一步地，所述反激输出电路输出14V电压。

进一步地，所述输出滤波整流电路还经由反馈电路传至MCU，作为MCU输入信号进而控制BUCK电路的输出电压。

进一步地，所述基于BUCK电路的可控负载电路可根据不同的负载需求，由MCU的高低电平控制BUCK电路输出所需求的电压，输出电压包括直流5V和直流12V两种。

进一步地，所述反馈电路1包括2个比较器及参考电压VREF3、VREF4；反馈电路2包括2个比较器及参考电压VREF1、VREF2。

进一步地，所述输入滤波整流电路、反激输出电路、输出滤波整流电路为常规电路。

进一步地，所述BUCK电路还包括BUCK电路芯片N1、输入电容C4、自举电容C1、输出电容C2、输出电容C3、使能电阻R8、使能电阻R10、电感L1。

进一步地，所述反馈电阻R1、R2起限流作用且可与BUCK电路输出的5V或12V两种电压相匹配。

进一步地，所述MCU通过输出高低电平，分别对三极管VT1、三极管VT2的基极进行控制，从而通过三极管VT1、三极管VT2控制反馈电阻R2、R1，使BUCK电路输出5V或12V输出目的；

进一步地，所述三极管为金属氧化物无半导体场效应晶体管；还可用绝缘栅双极型晶体管替代；

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：增加了智能断路器的输出带载能力，可通过MCU的控制端实现输出负载可调，满足断路器使用时多需求、多场景应用，进而增加了智能断路器的实用性与多功能性。

附图说明

图1为本实用新型所述一种应用于智能断路器的输出可变负载电路图。

图2为本实用新型所述基于BUCK电路的可控负载电路图。

图3为本实用新型所述BUCK电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。实施例：

如图1所示的一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，包括：输入滤波整流电路、反激输出电路、基于BUCK电路的可控负载电路、输出滤波整流电路；

所述输入整流滤波电路，接收输入信号并与所述反激输出电路相连，所述信号可为单相或三相电压，输入整流滤波电路具有输入防雷击功能；

如图1所示的反激输出电路，与输入整流滤波电路和基于BUCK电路的可控负载电路相连，并将交流电转变为直流电输出14V到BUCK电路N1芯片的第三引脚，作为基于BUCK电路的可控负载电路的输入。

上述实施例反激输出电路连接BUCK电路芯片N1的第三引脚，BUCK 电路的FB1端口经反馈电路1与MCU相连，BUCK电路的FB1端口经反馈回路2与MCU相连；

所述基于BUCK电路的可控负载电路，如图2所示，包括MCU、BUCK电路、三极管VT1，三极管VT2，反馈电阻R1、R2，保护电阻R3、R4、R5、R6。

MCU控制两路不同负载电路：

负载电路1由MCU输出端通过保护电阻R3接三极管VT1基极，三极管VT1发射极通过保护电阻R5接地，集电极通过反馈电阻R2接BUCK电路FB1引脚；BUCK电路的输出电压通过反馈电路1接MCU输入端；反馈电路1由2个比较器构成，VREF3和VREF4为参考电压，当BUCK电路的输出电压介于VREF3和VERF4之间，BUCK电路输出电压正确，可反馈至MCU为电路输出正确，反之，可反馈至MCU为电路输出错误。

负载电路2由MCU输出端通过保护电阻R4接三极管VT2基极，三极管VT2发射极通过保护电阻R6接地，集电极通过反馈电阻R1接BUCK电路FB1引脚；BUCK电路的输出电压通过反馈电路2接MCU输入端；反馈电路2由2个比较器构成，VREF1和VREF2为参考电压，当BUCK电路的输出电压介于VREF1和VERF2之间，BUCK电路输出电压正确，可反馈至MCU为电路输出正确，反之，可反馈至MCU为电路输出错误。

进一步地，所述MCU控制端与负载电路1之间串接反相器，当负载电路1输入为高时，负载电路2输入为低；当负载电路1输入为低时，负载电路2输入为高。

如图2所示，所述BUCK输出电路包括：基极保护电阻R3、三极管VT1、反馈电阻R2、发射极保护电阻R5，其中，基极保护电阻R3与MCU控制端及三极管VT1基极相连，反馈电阻R2与三极管VT1集电极及反馈回路相连，其起到限流作用和电压反馈的作用，发射极保护电阻R5一端连接三极管VT1发射极，另一端接地。

当反激输出14V直流电流入基于BUCK电路的可控负载电路时：

MCU控制端发出高低电平，对三极管VT2的基极进行控制；当MCU控制端输出高电平时，三极管VT2基极为高电平，BUCK电路的输出为5V；当MCU输出低电平时,三极管VT1基极为高电平，BUCK电路的输出为12V；

根据不同的输出电压需求，可通过控制MCU控制器设定2个输出端的高低电平。需要说明的是，MCU控制端不可同时输出为高电平，在两条负载电路MCU控制端串接反相器，实现互锁的功能，增加可靠性，所述反馈回路实现检测功能。

所述输出整流滤波电路，接收基于BUCK电路的可控负载电路输出端的信号，进一步地，所述基于BUCK电路的可控负载电路的R1、R2端接入图3所示电路FB1处，通过代替不同反馈电阻R9、反馈电阻R11的阻值，可实现使用1种BUCK拓扑结构，而输出不同电压的需求。

上述实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本实用新型的专利保护范围。

Claims (11)

1.一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，其特征在于，该电路包括：输入滤波整流电路、反激输出电路、基于BUCK电路的可控负载电路、输出滤波整流电路；

所述输入滤波整流电路，接收输入信号并连接反激输出电路；反激输出电路输出端连接到基于BUCK电路的可控负载电路；基于BUCK电路的可控负载电路连接滤波整流电路，滤波整流电路输出到负载端。

2.根据权利要求1所述的一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，其特征在于，所述基于BUCK电路的可控负载电路，包括MCU、BUCK电路、三极管VT1，三极管VT2，反馈电阻R1、R2，保护电阻R3、R4、R5、R6；其中，所述BUCK电路在反馈电阻R9、反馈电阻R11中间设有FB1端；

所述基于BUCK电路的可控负载电路的连接方式为：

MCU控制两路不同负载电路；

负载电路1由MCU输出端通过保护电阻R3接三极管VT1基极，三极管VT1发射极通过保护电阻R5接地，集电极通过反馈电阻R2接BUCK电路；BUCK电路通过反馈电路1接MCU输入端；

负载电路2由MCU输出端通过保护电阻R4接三极管VT2基极，三极管VT2发射极通过保护电阻R6接地，集电极通过反馈电阻R1接BUCK电路；BUCK电路通过反馈电路2接MCU输入端。

3.根据权利要求1所述的一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，其特征在于，所述输入滤波整流电路的输入信号可为单相或三相电压。

4.根据权利要求1所述的一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，其特征在于，所述反激输出电路输出14V电压。

5.根据权利要求1所述的一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，其特征在于，所述输出滤波整流电路还经由反馈回路传至MCU，作为MCU输入信号进而控制BUCK电路的输出电压。

6.根据权利要求1所述的一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，其特征在于，所述基于BUCK电路的可控负载电路可根据不同的负载需求，由MCU的高低电平控制BUCK电路输出所需求的电压，输出电压包括直流5V和直流12V两种。

7.根据权利要求1所述的一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，其特征在于，所述输入滤波整流电路、反激输出电路、输出滤波整流电路为常规电路。

8.根据权利要求2所述的一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，其特征在于，所述BUCK电路还包括BUCK电路芯片N1、输入电容C4、自举电容C1、输出电容C2、输出电容C3、使能电阻R8、使能电阻R10、电感L1。

9.根据权利要求2所述的一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，其特征在于，所述反馈电阻R1、R2起限流作用且可与BUCK电路输出的5V或12V两种电压相匹配。

10.根据权利要求2所述的一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，其特征在于，根据负载的不同，所述MCU通过输出高低电平，分别对三极管VT1、三极管VT2的基极进行控制，从而通过三极管VT1、三极管VT2控制反馈电阻R2、R1，使BUCK电路达到输出直流5V或直流12V的目的。

11.根据权利要求2所述的一种应用于智能断路器的输出可变负载电路，其特征在于，所述三极管为金属氧化物无半导体场效应晶体管；还可用绝缘栅双极型晶体管替代。

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