专利名称：一种用于塑壳断路器的过电流脱扣装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子脱扣装置，特指一种用于塑壳断路器的 过电流脱扣装置。尤其是能通过液晶中英文显示和操作键钮设置查询 显示断路器各种参数的电子脱扣装置，而且上述功能有智能控制的背 光灯照明，在断路器跳闸后的较长时间内能够查询故障或设置参数， 无需外加辅助电源。
背景技术：
目前，市场上国内外用于塑壳断路器的电子脱扣装置，只有英文 菜单，无背景照明，断路器跳闸査询或设置参数需外加一个手动操作 器。操作电工的英文认识度，断路器的安装环境的亮度以及跳闸后要 外加操作器的尴尬场面，阻止了液晶显示智能塑壳断路器的市场发展 和推广。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于塑壳断路器的过电流脱扣装 置，不仅能实时高精度监控断路器通过电流及越限报警跳闸，还解决 了电子脱扣装置在黑暗环境下和断路器跳闸及失电时无法操作菜单 的技术问题。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是
一种用于塑壳断路器的过电流脱扣装置，其特征在于包括电流
互感器CTA、 CTB和CTC，窃电电路，储能电路，键盘电路，参数闪 存储器，微处理器，高亮度背景片，A/D转换器，带串口总线的中英 文LCD模块；电流互感器的信号输出端和窃电电路连接，窃电电路通 过电源线和储能电路、参数闪存储器、微处理器、高亮度背景片、A/D 转换器、带串口总线的中英文LCD模块连接，电流互感器通过数据线和A/D转换器连接，A/D转换器通过数据线和微处理器连接，微处理 器通过数据线分别和键盘电路、中英文LCD模块的串口总线连接，中 英文LCD模块通过数据线和高亮度背景片连接。
在上述技术方案的基础上，参数闪存储器的型号为CAT93C46， 微处理器的型号为LPC2103,高亮度背景片的型号为FH0413W1-SMD， 中英文LCD模块的型号为TUI12832GHB，所说的串口总线是指RS232、 RS485或CAN，所说的键盘电路包括上翻键KUP、下翻键KDN、取消键 KESC和确认键KENT，所说的储能电路的核心器件的型号为 NI-腿40H。
在上述技术方案的基础上，三端功率器件Q4、高亮度背景灯片 微处理器LD1和操作键钮KUP， KDN， KESC， KENT组成背景照明电路； 微处理器U17内置的高速串口总线与外界总线连接的端口 RS232、 RS485、 CAN与装置内的128X32高点阵中英文显示模块U18连接， 其中断响应输入、输出端口的PO. 13BLIGHT、 EXT—041脚与一个三端 功率器件Q4驱动低功耗、高亮度背景灯片LD1和操作键钮KUP， KDN， KESC， KENT等连接，具体是微处理器U17的21至24脚依次连接四 个操作键钮KUP， KDN， KESC, KENT;微处理器U17的48、 44、 2、 1 脚依次连接参数闪存储器U19的1至4脚；微处理器U17的45、 47、 3脚依次连接中英文显示模块U18的26、 27、 28脚；微处理器U17 的46脚与储能电路的EXT_I端连接作为储能电路的反馈信息、微处 理器U17的38脚连接储能电路控制端POW—EN。
在上述技术方案的基础上，所说的储能电路包括四个串联的核心 器件，核心器件串联后一端接地，另一端和二极管D26的负极连接， 二极管D26的正极分别和三端稳压器U20的VOUT端、电阻R108的一 端连接，电阻R108的另一端和三端稳压器U20的GND端连接，三端 稳压器U20的VIN端和窃电电路的输出VA连接，二极管D26的负极 还分别和电阻R7的一端、电阻R106的一端、三极管Q7的发射极连 接，电阻R7的另一端和储能电路控制EXT一I连接，电阻R106的另一 端分别和三极管Q7的基极、电阻R109的一端连接，三极管Q7的集电极分别和电阻R107的一端、储能能量输出VDC连接，电阻R109的 另一端和三极管Q5的集电极连接，三极管Q5的发射极接地，电容 C75的两端分别和三极管Q5的发射极、三极管Q5的基极连接，三极 管Q5的基极还和二极管D28的正极连接，二极管D28的负极分别和 电阻R107的另一端、二极管D29的正极连接，二极管D29的负极分 别和储能电路控制EXT一I、三极管Q6的集电极连接，三极管Q6的发 射极分别和三极管Q5的发射极、电阻R111的一端连接，电阻Rlll 的另一端分别和三极管Q5的基极、电阻R110的一端连接，电阻R110 的另一端和储能使能P0W_EN连接。
本实用新型的有益效果是，可以自由选择中、英菜单，有智能背 景灯提供照明，断路器跳闸也能方便査询、设置参数，无需外加辅助 电源，实用先进。
以下结合附图和实例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型原理框图 图2是本实用新型电路图
图中U17是32位高速高性能微处理器LPC2103， U19是参数闪存 储器CAT93C46， U18是中英文132X32高密度LCD液晶显示模块 TUI12832GHB， KUP、 KDN、 KESC、 KENT分别是上翻键、下翻键、取消 键、确认键。
图3是本实用新型储能电路。图中BT1 4是储能器件NI-MMB40H， U20是恒流充电电路，Q7 2SC8550是充电控制开关。
具体实施方式
一种用于塑壳断路器的过电流脱扣装置，如图1所示，其特征在 于包括电流互感器CTA、 CTB和CTC，窃电电路，储能电路，键盘电路，参数闪存储器，微处理器，高亮度背景片，A/D转换器，带串口总线的中英文LCD模块；电流互感器的信号输出端和窃电电路连接，窃电电路通过电源线和储能电路、参数闪存储器、微处理器、高亮度背景片、A/D转换器、带串口总线的中英文LCD模块连接，电流互感器通过数据线和A/D转换器连接，A/D转换器通过数据线和微处理器连接，微处理器通过数据线分别和键盘电路、中英文LCD模块的串口总线连接，中英文LCD模块通过数据线和高亮度背景片连接。
在上述技术方案的基础上，如图1所示，参数闪存储器的型号为CAT93C46，微处理器的型号为LPC2103,高亮度背景片的型号为ra0413Wl-SMD，中英文LCD模块的型号为TUI12832GHB，所说的串口总线是指RS232、 RS485或CAN,所说的键盘电路包括上翻键KUP、下翻键KDN、取消键KESC和确认键KENT,所说的储能电路的核心器件的型号为NI-MMB40H。
在上述技术方案的基础上，如图2所示，三端功率器件Q4、高亮度背景灯片微处理器LD1和操作键钮KUP， KDN, KESC， KENT组成背景照明电路；微处理器U17内置的高速串口总线与外界总线连接的端口 RS232、 RS485、 CAN与装置内的128X32高点阵中英文显示模块U18连接，其中断响应输入、输出端口的PO. 13 BLIGHT、 EXT—041脚与一个三端功率器件Q4驱动低功耗、高亮度背景灯片LD1和操作键钮KUP， KDN， KESC， KENT等连接，具体是微处理器U17的21至24脚依次连接四个操作键钮KUP， KDN， KESC， KENT;微处理器U17的48、 44、 2、 1脚依次连接参数闪存储器U19的1至4脚；微处理器U17的45、 47、 3脚依次连接中英文显示模块U18的26、 27、 28脚；微处理器U17的46脚与储能电路的EXT_I端连接作为储能电路的反馈信息、微处理器U17的38脚连接储能电路控制端P0W—EN。
在上述技术方案的基础上，如图3所示，所说的储能电路包括四个串联的核心器件，核心器件串联后一端接地，另一端和二极管D26的负极连接，二极管D26的正极分别和三端稳压器U20的VOUT端、电阻R108的一端连接，电阻R108的另一端和三端稳压器U20的GND端连接，三端稳压器U20的VIN端和窃电电路的输出VA连接，二极管D26的负极还分别和电阻R7的一端、电阻R106的一端、三极管Q7的发射极连接，电阻R7的另一端和储能电路控制EXT一I连接，电阻R106的另一端分别和三极管Q7的基极、电阻R109的一端连接，三极管Q7的集电极分别和电阻R107的一端、储能能量输出VDC连接，电阻R109的另一端和三极管Q5的集电极连接，三极管Q5的发射极接地，电容C75的两端分别和三极管Q5的发射极、三极管Q5的基极连接，三极管Q5的基极还和二极管D28的正极连接，二极管D28的负极分别和电阻R107的另一端、二极管D29的正极连接，二极管D29的负极分别和储能电路控制EXT—I、三极管Q6的集电极连接，三极管Q6的发射极分别和三极管Q5的发射极、电阻Rlll的一端连接，电阻Rlll的另一端分别和三极管Q5的基极、电阻R110的一端连接,电阻R110的另一端和储能使能P0W-EN连接。
本实用新型是一种用于塑壳断路器的过电流脱扣装置，如图1、图2所示，包括微处理器U17、 A/D转换器，其特征在于还增加背景照明电路、高密度LCD液晶显示模块、参数闪存储器和储能电路，其中，背景照明电路由三端功率器件Q4、高亮度背景灯片微处理器LD1和操作键钮KUP， KDN， KESC， KENT组成；微处理器采用了32位高速高性能微处理器LPC2103，其内置的高速串口总线与外界总线连接的端口 RS232、 RS485、 CAN与装置内的128X32高点阵中英文显示模块连接，其中断响应输入、输出端口的41脚(P0. 13 BLIGHT、EXT—041)与一个三端功率器件2SJ210驱动低功耗、高亮度背景灯片和操作键钮等连接；各电路之间的连接见图2及图3中的网络标号连接，微处理器U17的21至24脚依次连接四个操作键钮KUP， KDN，KESC， KENT;微处理器U17的48、 44、 2、 1脚依次连接参数闪存储器U19的1至4脚；微处理器U17的45、 47、 3脚依次连接中英文显示模块U18的26、 27、 28脚；微处理器U17的46脚与储能电路的EXT—I端连接作为储能电路的反馈信息、微处理器U17的38脚连接储能电路控制端POW一EN。储能电路由储能器件BT1 4，恒流充电电路U20和充电控制开关Q7组成(见图3)。
电流互感器CTA CTC的"窃电"电路产生系统的供电，提供各级模块的工作电源。同时A/D转换器将电流互感器感应的电流信号调理放大，通过微处理器U17的(见图2)中的网络标号P0.22I—A、P0.22I—B、 P0. 221—C输入给微处理器U17 的32、 33、 34脚。
微处理器U17通过串行通讯总线P2. 0M0SI1，驱动高点阵中英文显示模块U18第16脚将各种参数显示在LCD显示屏上。
见图2，微处理器U17其输出端口 P0. 13BLIGHT (41脚)通过一个三端功率器件Q4(2SJ210)在外界触发下点亮背景灯LD1。
见图3，微处理器U17在采集电流、监控脱扣电流及做控制曲线的同时对储能电路进行充电，储能电路由三端功率器件Q4(2SJ210)、充电控制开关Q7(2SC8550)、电池Nl-MHB-40H等组成，跳闸后互感
器停止供电，储能电路提供装置能量。
见图2，操作键钮KUP， KDN, KESC， KENT分别为上升、下降、
取消、确认键，提供了一个人工操作的输入方式，并且与背景灯片等构成智能控制的背景灯照明及智能管理的储能电路。
参数闪存储器U19将电子脱扣装置内部的各种参数在跳闸后停止供电时保存起来。用微处理器U17的46脚与储能电路的EXT—1端连接、微处理器U17的38脚连接储能电路控制端P0W—EN来控制储能电路。
微处理器U17的13脚和14脚(P0.0 TXDO、 PO. 1 RXDO)是串行接口， RS232、 RS485、 CAN通讯总线的接口。
由于电子脱扣装置的供电是互感器"窃电"方式，微处理在采集电流、监控脱扣电流及做控制曲线的同时对储能电路进行充电，跳闸后互感器停止供电，储能电路提供装置能量。
综上所述，本装置包括微处理器、A/D转换器，其特征在于还增加背景照明电路、高点阵LCD液晶显示模块、参数闪存储器和储能电路，其中，背景照明电路由三端功率器件、高亮度背景灯片微处理器和操作键钮组成；微处理器采用了 32位高速高性能微处理器LPC2103，其内置的高速串口总线与外界总线连接的端口 RS232、RS485、 CAN与装置内的128X32高点阵中英文显示模块连接，其中断响应输入、输出端口的41脚(P0. 13BLIGHT、 EXT—0)通过一个三端功率器件2SJ210(Q4)驱动低功耗、高亮度背景灯片和操作键钮等。高亮度背景灯片是介于一种白色LED的发光薄膜，具有高亮度低功耗，它的点亮由微处理器智能控制。操作键钮提供了一个人工操作的输入方式，并且与背景灯片等构成智能控制的背景灯照明及智能管理的储能电路。
权利要求1.一种用于塑壳断路器的过电流脱扣装置，其特征在于包括电流互感器CTA、CTB和CTC，窃电电路，储能电路，键盘电路，参数闪存储器，微处理器，高亮度背景片，A/D转换器，带串口总线的中英文LCD模块；电流互感器的信号输出端和窃电电路连接，窃电电路通过电源线和储能电路、参数闪存储器、微处理器、高亮度背景片、A/D转换器、带串口总线的中英文LCD模块连接，电流互感器通过数据线和A/D转换器连接，A/D转换器通过数据线和微处理器连接，微处理器通过数据线分别和键盘电路、中英文LCD模块的串口总线连接，中英文LCD模块通过数据线和高亮度背景片连接。
2. 如权利要求1所述的用于塑壳断路器的过电流脱扣装置，其 特征在于参数闪存储器的型号为CAT93C46，微处理器的型号为 LPC2103，高亮度背景片的型号为FH0413W1-SMD，中英文LCD模块的 型号为TUI12832GHB，所说的串口总线是指RS232、 RS485或CAN，所 说的键盘电路包括上翻键KUP、下翻键KDN、取消键KESC和确认键 KENT，所说的储能电路的核心器件的型号为NI-MMB40H。
3. 如权利要求2所述的用于塑壳断路器的过电流脱扣装置，其 特征在于三端功率器件(Q4)、高亮度背景灯片微处理器(LD1)和 操作键钮(KUP， KDN， KESC， KENT)组成背景照明电路；微处理器(U17) 内置的高速串口总线与外界总线连接的端口 (RS232、 RS485、 CAN) 与装置内的128X32高点阵中英文显示模块(U18)连接，其中断响 应输入、输出端口的PO. 13BLIGHT、 EXT_0 (41脚)与一个三端功率 器件(Q4)驱动低功耗、高亮度背景灯片(LD1)和操作键钮(KUP， KDN， KESC, KENT)等连接，具体是微处理器(U17)的21至24脚依 次连接四个操作键钮(KUP， KDN， KESC， KENT);微处理器(U17)的 48、 44、 2、 l脚依次连接参数闪存储器(U19)的1至4脚；微处理 器(U17)的45、 47、 3脚依次连接中英文显示模块(U18)的26、,27、 28脚；微处理器(U17)的46脚与储能电路的EXT—I端连接作 为储能电路的反馈信息、微处理器(U17)的38脚连接储能电路控制 端(P0W—EN)。
4.如权利要求3所述的用于塑壳断路器的过电流脱扣装置，其 特征在于所说的储能电路包括四个串联的核心器件，核心器件串联 后一端接地，另一端和二极管(D26)的负极连接，二极管(D26)的 正极分别和三端稳压器(U20)的V0UT端、电阻(R108)的一端连接， 电阻(R108)的另一端和三端稳压器(U20)的GND端连接，三端稳 压器(U20)的VIN端和窃电电路的输出VA连接，二极管(D26)的 负极还分别和电阻(R7)的一端、电阻(R106)的一端、三极管(Q7) 的发射极连接，电阻(R7)的另一端和储能电路控制EXT一I连接，电 阻(R106)的另一端分别和三极管(Q7)的基极、电阻(R109)的一 端连接，三极管(Q7)的集电极分别和电阻(R107)的一端、储能能 量输出VDC连接，电阻(R109)的另一端和三极管(Q5)的集电极连 接，三极管(Q5)的发射极接地，电容(C75)的两端分别和三极管 (Q5)的发射极、三极管(Q5)的基极连接，三极管(Q5)的基极还 和二极管(D28)的正极连接，二极管(D28)的负极分别和电阻(R107) 的另一端、二极管(D29)的正极连接，二极管(D29)的负极分别和 储能电路控制EXTJ、三极管(Q6)的集电极连接，三极管(Q6)的 发射极分别和三极管(Q5)的发射极、电阻(R111)的一端连接，电 阻(R111)的另一端分别和三极管(Q5)的基极、电阻(R110)的一 端连接，电阻(R110)的另一端和储能使能P0W—EN连接。
专利摘要本实用新型是一种用于塑壳断路器的过电流脱扣装置，包括三个电流互感器，窃电电路，储能电路，键盘电路，参数闪存储器，微处理器，高亮度背景片，A/D转换器，带串口总线的中英文LCD模块；电流互感器和窃电电路连接，窃电电路通过电源线和储能电路、参数闪存储器、微处理器、高亮度背景片、A/D转换器、中英文LCD模块连接，电流互感器通过数据线和A/D转换器连接，A/D转换器通过数据线和微处理器连接，微处理器通过数据线分别和键盘电路、串口总线连接，中英文LCD模块通过数据线和高亮度背景片连接。本实用新型可以自由选择中、英菜单，有智能背景灯提供照明，断路器跳闸也能方便查询、设置参数，无需外加辅助电源，实用先进。
文档编号H01H71/04GK201278337SQ20082012790
公开日2009年7月22日 申请日期2008年7月14日 优先权日2007年8月20日
发明者厉浙乐, 许永平, 谌黎明 申请人:上海圣来仕电子信息技术有限公司;浙江智信电器科技有限公司