CN220896308U - 一种智能熔断器的双触发驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能熔断器的双触发驱动电路，电路包括：内部触发电路、外部触发电路和负载电路；外部触发电路和内部触发电路均于负载电路电性连接，用于在负载电路出现短路情况时的安全保护；外部触发电路与内部触发电路之间也电性连接，形成双路触发。本实用新型通过内外双触发电路形成了对供电电路的安全保护。

Description

一种智能熔断器的双触发驱动电路

技术领域

本实用新型涉及新能源电路保护领域，尤其涉及一种智能熔断器的双触发驱动电路。

背景技术

随着新能源的应用越来越广，电力保护的问题越来越严峻，例如：光伏发电、风力发电、新能源汽车等。如果发生短路或过载工况时没有很周全的保护，将会对系统或其他设备造成巨大的损失，甚至会造成很大的危险。针对越来越复杂地工况，传统熔断器已经不能很好地满足需求，目前智能型熔断器的应用将能很好地解决这些电力保护问题。

实用新型内容

为了解决智能熔断器触发的可靠性问题，本实用新型提出一种智能熔断器的双触发驱动电路，电路包括：

内部触发电路、外部触发电路和负载电路；

外部触发电路和内部触发电路均于负载电路电性连接，用于在负载电路出现短路情况时的安全保护；

外部触发电路与内部触发电路之间也电性连接，形成双路触发。

进一步地，所述负载电路包括：电源、引弧熔丝、开断器和负载；所述电源、引弧熔丝、开断器和负载之间串联连接，形成负载的供电回路。

进一步地，所述外部触发电路包括：外部触发端口、识别电阻、点火器和瞬态抑制器。

进一步地，所述外部触发端、识别电阻、点火器和瞬态抑制器之间互相并联连接；外部触发端由外部信号控制。

进一步地，所述开断器受点火器控制，当点火器点火完成时，开断器断开。

进一步地，所述内部触发电路包括：脉冲变压器和整流桥。

进一步地，所述脉冲变压器的一侧与所述引弧熔丝并联；另一侧与整流桥的两个输入端电性连接。

所述整流桥的两个输出端，其中一个输出端与外部触发端的一个接口电性连接，另一端通过一个反向二极管与外部触发端的另一个接口电性连接。

本实用新型提供的有益效果是：可以很可靠地实现智能熔断器的主动或被动驱动。

附图说明

图1是本实用新型电路原理示意图；

图2是本发明双触发电路实施例示意图。

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实施方式作进一步地描述。

请参考图1，图1是本实用新型系统结构示意图。

本实用新型提供了一种智能熔断器的双触发驱动电路，包括：

内部触发电路、外部触发电路和负载电路；

外部触发电路和内部触发电路均于负载电路电性连接，用于在负载电路出现短路情况时的安全保护；

外部触发电路与内部触发电路之间也电性连接，形成双路触发。

所述负载电路包括：电源、引弧熔丝、开断器和负载；所述电源、引弧熔丝、开断器和负载之间串联连接，形成负载的供电回路。

所述外部触发电路包括：外部触发端口、识别电阻、点火器和瞬态抑制器。

所述外部触发端、识别电阻、点火器和瞬态抑制器之间互相并联连接；外部触发端由外部信号控制。

所述开断器受点火器控制，当点火器点火完成时，开断器断开。

所述内部触发电路包括：脉冲变压器和整流桥。

所述脉冲变压器的一侧与所述引弧熔丝并联；另一侧与整流桥的两个输入端电性连接。

所述整流桥的两个输出端，其中一个输出端与外部触发端的一个接口电性连接，另一端通过一个反向二极管与外部触发端的另一个接口电性连接。

作为一种实施例，请参考图2，图2是双触发电路实施例示意图。

具体的说，双触发电路包括内部触发电路和外部触发电路；

参考图2，内部触发电路包括了脉冲变压器(图2中的脉变1)和整流桥；其中整流桥由二极管D1-D4构成；外部触发电路包括外部触发接口(前述的外部触发端)、识别电阻R1和R2、瞬态抑制器TVS1和点火器；

其中脉冲变压器的1、2引脚作为内部触发信号，对应图1中，与引弧熔丝并联；脉冲变压器的3脚和5脚与整流桥的两个输出端连接，也即3脚与二极管D3的负极、二极管D4的正极电性连接；5脚与二极管D1的负极、二极管D2的正极电性连接；二极管D2和二极管D4的负极通过一个稳压管Z1后，与外部触发接口的2脚(正极)电性连接；二极管D1和二极管D3的正极与外部触发接口的1脚(负极)电性连接；

识别电阻R1、R2、瞬态二极管TVS、点火器互相并联连接；

与图1相对应，点火器的两端与开断器形成控制关系，当点火器点爆时，开断器断开。

本实用新型中，内部驱动加整流桥的作用是避免主回路安装的极性原因对外部接口输出反向脉冲电压信号的问题。在开断器切断电流的瞬间，开断器两端电压的剧烈电压变化，会通过引弧熔丝、脉冲变压器对外输出干扰脉冲电压，这个脉冲电压极性根据电流方向来确定，其中一个方向下会对外部接口输出反向脉冲电压信号。其主要作用是避免主回路安装的极性问题。

与整流桥串联的稳压管的作用是为了当从外部接口反向输入的点火电流不被整流桥2支路分流。根据外部接口输入点火电流大小选择稳压管规格，例如2A，点火器桥丝电压为4V，那么稳压管可以选3.3V/3.9V等规格，功率均为1W。其主要作用不是限制对外输出电压幅值。

当引弧熔丝动作时，在点火器桥丝未熔断前，外部接口会输出0～34V(红+蓝-)，持续时间＜100us的脉冲电压信号；在点火器桥丝熔断瞬间会产生类似熔断器熔断过电压的尖峰电压，尖峰幅值会超过40V。采用双向而非单向的原因是当存在当外部线束接反时，点火电流会从单向瞬态抑制器分流，会影响点火器动作特性；因此并联在外部驱动接口的双向瞬态抑制器的作用是抑制桥丝熔断产生的尖峰电压。

关于智能熔断器的状态检测说明如下：

如果提供的检测电流为40mA±5％，检测端并联500Ω识别电阻。

在不同温度下，选型的整流桥中二极管在40mA电流下管压降为0.5V—0.9V，点火器内阻为1.7Ω—2.3Ω，外触发输入端到外触发接口之间的连接导线选用的美标22号线，查资料阻值为48.5mΩ/m，导线最大长度约2米，导线电阻约0.1Ω。

最小电压：0.5V*2+1.7Ω*0.04A*(1-5％)＝1.0646V；

最大电压：0.9V*2+(2.3Ω+0.1Ω)*0.04A*(1+5％)＝1.9008V；

检测到电压在1.0V—2.0V，则表示状态正常；

检测到电压小于1.0V或者大于2.0V表示状态异常；

检测到电压小于1.0V，表示点火器处于短路状态；

检测到电压大于2.0V表示智能熔断器无法正常驱动，其中输入端电压等于10V表示点火器已完成引爆，输入端电压等于20V表示外触发接口断路。

本实用新型的工作原理最后如下：

内部触发：当负载电路出现短路情况下，通过引弧熔丝、脉冲变压器对外输出干扰脉冲电压，脉冲电压通过整流桥后引燃火药爆炸，从而使得开断器断开，起到保护作用；

外部触发：通过外部触发端发送外部命令引爆火药，从而使得开断器断开，起到保护作用。

本实用新型的有益效果是：可以很可靠地实现智能熔断器的主动或被动驱动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (1)

1.一种智能熔断器的双触发驱动电路，其特征在于：包括：

内部触发电路、外部触发电路和负载电路；

外部触发电路和内部触发电路均于负载电路电性连接，用于在负载电路出现短路情况时的安全保护；

外部触发电路与内部触发电路之间也电性连接，形成双路触发；

所述负载电路包括：电源、引弧熔丝、开断器和负载；所述电源、引弧熔丝、开断器和负载之间串联连接，形成负载的供电回路；

所述外部触发电路包括：外部触发端口、识别电阻、点火器和瞬态抑制器；

所述外部触发端、识别电阻、点火器和瞬态抑制器之间互相并联连接；外部触发端由外部信号控制；

所述开断器受点火器控制，当点火器点火完成时，开断器断开；

所述内部触发电路包括：脉冲变压器和整流桥；

所述脉冲变压器的一侧与所述引弧熔丝并联；另一侧与整流桥的两个输入端电性连接；

所述整流桥的两个输出端，其中一个输出端与外部触发端的一个接口电性连接，另一端通过一个反向二极管与外部触发端的另一个接口电性连接。