一种带有内部开关的失压脱扣器的制造方法
【专利摘要】本实用新型具体涉及一种带有内部开关的失压脱扣器，包括：整流电路、并联在整流电路输出端的过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路，及与过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路输出端连接的晶闸管，其中，整流电路用于将交流电转换为直流电，为过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路供电；过压保护电路用于当所述整流电路输出电压高于第一阈值电压时，控制所述晶闸管截止；欠压保护电路用于当所述整流电路输出电压低于第二阈值电压时，控制所述晶闸管截止；失压保护电路用于当所述整流电路输出电压为零时，延迟预设时间后控制所述晶闸管截止。通过本实用新型的技术方案，可实现对线路的过压保护、欠压保护和失压保护。
【专利说明】
一种带有内部开关的失压脱扣器
技术领域
[0001]本实用新型涉及电子控制领域，具体涉及一种带有内部开关的失压脱扣器。
【背景技术】
[0002]脱扣器作为一种保护开关，其应用领域非常广阔。脱扣器一般并联在断路器的电源侧，可起到欠压及零压保护的作用。电源电压正常时扳动操作手柄，断路器的常开辅助触头闭合，电磁铁得电，衔铁被电磁铁吸住，自由脱扣机构不能将主触头锁定在合闸位置，断路器投入运行。当电源侧停电或电源电压过低时，电磁铁所产生的电磁力不足以克服反作用力弹簧的拉力，衔铁向上拉，通过传动机构推动自由脱扣机构使断路器掉闸，起到欠压及零压保护作用。
[0003]现有的脱扣器，其功能都比较单一，如中国专利公报1992年8月5日公开的实用新型专利:一种无噪音欠压脱扣装置，其特征在于，由固定在支架上的复位弹簧、一极装有带电源接头的线圈、另一极与衔铁连接的U型铁芯和与衔铁另一端连接的拉杆组成，整流二极管与线圈和续流二极管并联的电路串联后与电源接头连接，衔铁与铁芯接触的极面为平面。这种脱扣器只能实现线路无压或电压降低到一定值时脱扣器动作，使断路器分闸，而不再具有其它的保护功能。
[0004]另外，目前广泛应用的各类空气开关中的失压脱扣器或无压脱扣器是由机械结构和电磁铁组合而成，它是依靠电磁铁通电吸合(机械结构)来保持其合闸状态，当电路停电后，电磁铁因失电而复位，触动机械装置，使空气开关跳闸、断开电路。这种机械式的失压脱扣器会产生机械振动和噪声。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带有内部开关的失压脱扣器，实现无需借助电磁铁的通电吸合实现线路的过压、欠压和失压保护。
[0006]为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种带有内部开关的失压脱扣器，包括:
[0008]整流电路、并联在所述整流电路输出端的过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路，及与所述过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路输出端连接的晶闸管，其中，
[0009]所述整流电路用于将交流电转换为直流电，为所述过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路供电;所述过压保护电路用于当所述整流电路输出电压高于第一阈值电压时，控制所述晶闸管截止;所述欠压保护电路用于当所述整流电路输出电压低于第二阈值电压时，控制所述晶闸管截止;所述失压保护电路用于当所述整流电路输出电压为零时，延迟预设时间后控制所述晶闸管截止。
[0010]进一步地，所述整流电路包括:压敏电阻RV及与所述压敏电阻并联的桥式全波整流电路。
[0011]进一步地，所述过压保护电路包括:电阻R1、稳压二极管D5和电容C3，
[0012]其中，所述稳压二极管D5的负极通过电阻Rl与所述整流电路的输出端连接，正极与所述晶闸管的控制端连接，并通过电容C3接地。
[0013]进一步地，所述过压保护电路还包括:电阻R4、电阻R5和电容C2，所述稳压二极管的负极还分别通过电容C2接地，通过电阻R4及与电阻R4串联的电阻R5接地。
[0014]进一步地，所述欠压保护电路包括:PNP型三极管Q2、稳压二极管D6和电容C5，
[0015]其中，所述PNP型三极管Q2，其发射极通过电阻R2与所述滤波电路的输出端连接，其基极通过电阻R6及与电阻R6串联的电阻R3与所述滤波电路的输出端连接，并通过电阻R8及与R8串联的电阻R9接地，其集电极通过电阻R7及与电阻R7串联的电容C4接地;所述晶闸管的控制端还连接在电阻R7和电容C4之间；
[0016]所述稳压二极管D6的正极接地，负极与所述PNP型三极管Q2的发射极连接;所述电容C5—端连接所述PNP型三极管Q2的发射极，另一端连接在电阻R3和电阻R6之间。
[0017]进一步地，所述失压保护电路包括:与所述整流电路输出端连接的电容Cl。
[0018]进一步地，所述带有内部开关的失压脱扣器，还包括二极管D7，二极管D7的正极连接在所述欠压保护电路中电阻R7和电容C4之间，负极连接在所述过压保护电路中稳压二极管D5的正极与电容C3之间。
[0019]本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果:
[0020]1、当整流电路输出电压高于第一阈值电压时，过压保护电路控制所述晶闸管截止，实现电路的过压保护；当整流电路输出电压低于第二阈值电压时，欠压保护电路控制所述晶闸管截止，实现电路的欠压保护；当整流电路输出电压为O时，失压保护电路延迟预设时间后控制所述晶闸管截止，实现电路的失压保护。
[0021]2、本实用新型提供的这种带有内部开关的失压脱扣器，分别通过过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路来控制晶闸管的导通和截止，替代现有技术中借助电磁铁通电吸合(机械结构)来实现电路的通断，消除了现有技术中机械式的失压脱扣器会产生的机械振动和噪声。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型一实施例提供的一种带有内部开关的失压脱扣器的示意框图；
[0023]图2为本实用新型另一实施例提供的一种带有内部开关的失压脱扣器的电路原理图。
【具体实施方式】
[0024]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。图1为本实用新型一实施例提供的一种带有内部开关的失压脱扣器的示意框图，参见图1，本实施例提供的一种带有内部开关的失压脱扣器，包括:
[0025]整流电路101、并联在所述整流电路输出端的过压保护电路102、欠压保护电路103和失压保护电路104，及与所述过压保护电路102、欠压保护电路103和失压保护电路104输出端连接的晶闸管105，其中，
[0026]所述整流电路用于将交流电转换为直流电，为所述过压保护电路102、欠压保护电路103和失压保护电路104供电;所述过压保护电路102用于当所述整流电路101输出电压高于第一阈值电压时，控制所述晶闸管105截止;所述欠压保护电路103用于当所述整流电路101输出电压低于第二阈值电压时，控制所述晶闸管截止;所述失压保护电路104用于当所述整流电路101输出电压为零时，延迟预设时间后控制所述晶闸管105截止。
[0027]其中，所述第一阈值电压可以通过调整过压保护电路102的中元器件的参数进行设置，第二阈值电压可以通过调整欠压保护电路103中元器件的参数进行设置。
[0028]由上述技术方案可知，当整流电路输出电压高于第一阈值电压时，过压保护电路控制所述晶闸管截止，实现电路的过压保护；当整流电路输出电压低于第二阈值电压时，欠压保护电路控制所述晶闸管截止，实现电路的欠压保护；当整流电路输出电压为O时，失压保护电路延迟预设时间后控制所述晶闸管截止，实现电路的失压保护。
[0029]另外，本实用新型提供的这种带有内部开关的失压脱扣器，分别通过过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路来控制晶闸管的导通和截止，替代现有技术中借助电磁铁通电吸合(机械结构)来实现电路的通断，消除了现有技术中机械式的失压脱扣器会产生的机械振动和噪声。
[0030]图2为本实用新型另一实施例提供的一种带有内部开关的失压脱扣器的电路原理图，参见图2，进一步地，所述整流电路101包括:压敏电阻RV及与所述压敏电阻RV并联的桥式全波整流电路。所述桥式全波整流电路由整流二极管D1、D2、D3和D4组成，D1、D2、D3和D4的具体型号为IN4007。
[0031]其中，压敏电阻RV是一种限压型保护器件，利用压敏电阻RV的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻RV的两端间，压敏电阻RV可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对全波整流电路的保护。
[0032]参见图2，进一步地，所述过压保护电路102包括:电阻R1、稳压二极管D5和电容C3，
[0033]其中，所述稳压二极管D5的负极通过电阻Rl与所述整流电路的输出端连接，正极与所述晶闸管Ql(图2中的晶闸管Ql为图1中的晶闸管105的具体电路符号)的控制端连接，并通过电容C3接地。
[0034]本实施例中，电阻Rl为470ΚΩ，电容C3为lyF，稳压二极管D5的稳压值为12V。本实施例提供的过压保护电路的工作原理为:当整流电路101的输入为220V的正常交流电时，稳压二极管D5不导通，晶闸管Ql状态不变;而当整流电路101的输入为大于270V的交流电时，稳压二极管D5导通，晶闸管Ql截止，实现对线路的过压保护。
[0035]需要说明的是，在具体的实际应用中，可以通过调整电阻Rl的电阻值，和稳压二极管D5的稳压值来实现对不同阈值电压的过压保护。
[0036]参见图2，进一步地，所述过压保护电路102还包括:电阻R4、电阻R5和电容C2，所述稳压二极管D5的负极还分别通过电容C2接地，通过电阻R4及与电阻R4串联的电阻R5接地。
[0037]本实施例中，电阻R4为430Ω，电阻R5为15ΚΩ，电容C2为lyF。电容C2和电阻R4及R5并联一方面可以对流向稳压二极管D5的电流进行分流，另一方面可以滤除电流中的高频成分，实现对稳压二极管D5的保护。
[0038]参见图2，进一步地，所述欠压保护电路103包括:PNP型三极管Q2、稳压二极管D6和电容C5，
[0039]其中，所述PNP型三极管Q2，其发射极通过电阻R2与所述整流电路101的输出端连接，其基极通过电阻R6及与电阻R6串联的电阻R3与所述整流电路101的输出端连接，并通过电阻R8及与R8串联的电阻R9接地，其集电极通过电阻R7及与电阻R7串联的电容C4接地;所述晶闸管Ql的控制端还连接在电阻R7和电容C4之间；
[0040]所述稳压二极管D6的正极接地，负极与所述PNP型三极管Q2的发射极连接;所述电容C5—端连接所述PNP型三极管Q2的发射极，另一端连接在电阻R3和电阻R6之间。
[0041 ] 本实施例中，电阻R2为470ΚΩ，电阻R3为470K Ω，电阻R6为430 Ω，电阻R7为430 Ω，电阻R8为16k Ω，电阻R9为7.5k Ω，电容C4为1yF，电容C5为1yF，稳压二极管D6的稳压值为12V。本实施例提供的欠压保护电路的工作原理为:当整流电路101的输入为220V的正常交流电时，整流电路的输出电流经过电阻R2为PNP型三极管Q2的发射极供电，经过电阻R3和电阻R6为PNP型三极管Q2的基极供电，PNP型三极管Q2的基极电压由电阻R8和电阻R9两端的电压决定，发射极电压等于稳压二极管D6的稳压值(稳压二极管D6将PNP型三极管Q2发射极的电压钳定在12V)，此时，PNP型三极管Q2的基极电压高于发射极电压，Q2不导通，晶闸管Ql状态不变；当整流电路101的输入为低于170V的交流电时，PNP型三极管Q2的基极电压低于发射极电压，Q2导通，晶闸管Ql截止，实现对线路的欠压保护。
[0042]需要说明的是，在具体的实际应用中，可以通过调整电阻R2、R3、R6、R8、R9的电阻值，和稳压二极管D6的稳压值来实现对不同阈值电压的过压保护。
[0043]参见图2，进一步地，所述失压保护电路104包括:与所述整流电路101输出端连接的电容Cl。
[0044]本实施例中，电容Cl为10yF，耐压值为400V。本实施例提供的失压保护电路的工作原理为:当整流电路101的输入为220V的正常交流电时，整流电路101的输出电压向电容Cl充电；当整流电路101的输入电压突变为O时，电容Cl释放电能，当Cl内部存储的电压低于170V时，PNP型三极管Q2导通，晶闸管Ql截止，从而现实线路的失压保护。
[0045]需要说明的是，在具体的实际应用中，可以通过调整电容Cl的容值，来实现延迟不同的预设时间后控制晶闸管Ql截止，从而实现线路的失压保护。
[0046]参见图2，进一步地，所述带有内部开关的失压脱扣器，还包括二极管D7，二极管D7的正极连接在所述欠压保护电路中电阻R7和电容C4之间，负极连接在所述过压保护电路中稳压二极管D5的正极与电容C3之间。
[0047]本实施例中，D7的型号为IN4148，是一种小型的高速开关二极管。不难理解是，D7可以实现欠压保护电路与晶闸管之间的单向导通及过压保护电路和欠压保护电路之间的干扰隔呙。
[0048]综上，本实用新型提供的这种带有内部开关的失压脱扣器，当整流电路输出电压高于第一阈值电压时，过压保护电路控制所述晶闸管截止，实现电路的过压保护；当整流电路输出电压低于第二阈值电压时，欠压保护电路控制所述晶闸管截止，实现电路的欠压保护；当整流电路输出电压为O时，失压保护电路延迟预设时间后控制所述晶闸管截止，实现电路的失压保护。
[0049]另外，本实用新型提供的这种带有内部开关的失压脱扣器，分别通过过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路来控制晶闸管的导通和截止，替代现有技术中借助电磁铁通电吸合(机械结构)来实现电路的通断，消除了现有技术中机械式的失压脱扣器会产生的机械振动和噪声。
[0050]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种带有内部开关的失压脱扣器，其特征在于，包括: 整流电路、并联在所述整流电路输出端的过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路，及与所述过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路输出端连接的晶闸管，其中， 所述整流电路用于将交流电转换为直流电，为所述过压保护电路、欠压保护电路和失压保护电路供电；所述过压保护电路用于当所述整流电路输出电压高于第一阈值电压时，控制所述晶闸管截止;所述欠压保护电路用于当所述整流电路输出电压低于第二阈值电压时，控制所述晶闸管截止;所述失压保护电路用于当所述整流电路输出电压为零时，延迟预设时间后控制所述晶闸管截止。2.根据权利要求1所述的带有内部开关的失压脱扣器，其特征在于，所述整流电路包括:压敏电阻RV及与所述压敏电阻并联的桥式全波整流电路。3.根据权利要求1所述的带有内部开关的失压脱扣器，其特征在于，所述过压保护电路包括:电阻Rl、稳压二极管D5和电容C3， 其中，所述稳压二极管D5的负极通过电阻Rl与所述整流电路的输出端连接，正极与所述晶闸管的控制端连接，并通过电容C3接地。4.根据权利要求3所述的带有内部开关的失压脱扣器，其特征在于，所述过压保护电路还包括:电阻R4、电阻R5和电容C2，所述稳压二极管的负极还分别通过电容C2接地，通过电阻R4及与电阻R4串联的电阻R5接地。5.根据权利要求1所述的带有内部开关的失压脱扣器，其特征在于，所述欠压保护电路包括:PNP型三极管Q2、稳压二极管D6和电容C5， 其中，所述PNP型三极管Q2，其发射极通过电阻R2与所述整流电路的输出端连接，其基极通过电阻R6及与电阻R6串联的电阻R3与所述整流电路的输出端连接，并通过电阻R8及与R8串联的电阻R9接地，其集电极通过电阻R7及与电阻R7串联的电容C4接地;所述晶闸管的控制端还连接在电阻R7和电容C4之间； 所述稳压二极管D6的正极接地，负极与所述PNP型三极管Q2的发射极连接;所述电容C5一端连接所述PNP型三极管Q2的发射极，另一端连接在电阻R3和电阻R6之间。6.根据权利要求1所述的带有内部开关的失压脱扣器，其特征在于，所述失压保护电路包括:与所述整流电路输出端连接的电容Cl。7.根据权利要求1所述的带有内部开关的失压脱扣器，其特征在于，还包括二极管D7，二极管D7的正极连接在所述欠压保护电路中电阻R7和电容C4之间，负极连接在所述过压保护电路中稳压二极管D5的正极与电容C3之间。
【文档编号】H02H3/24GK205489451SQ201620138984
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】曹刚
【申请人】广州硕耐节能光电技术有限公司