磁动剩余电流保护断路器的分合闸驱动电路及控制方法与流程

本发明涉及断路器，特别涉及一种磁动剩余电流保护断路器的分合闸驱动电路及控制方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

2、传统剩余电流保护断路器的合闸依靠电机拖动或人力，操作时间通常是秒级的，而磁动剩余电流保护断路器采用磁力拖动，动作时间为毫秒级，大大缩短了合闸时间，特别适用于操作实时性较强的场合。由于磁力动作要求瞬间电流较大，难以对磁力动作进行精准的控制，而且存在其他异常情况，不能保证动作时间不超过其最大承受时间。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种磁动剩余电流保护断路器的分合闸驱动电路及控制方法，本发明设计的磁动剩余电流保护断路器的分合闸驱动电路可以精确控制磁动时间，防止异常的驱动信号对机械结构造成损伤，提高了断路器的寿命及可靠性。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一个方面提供了一种磁动剩余电流保护断路器的分合闸驱动电路。

4、一种磁动剩余电流保护断路器的分合闸驱动电路，包括：

5、驱动防护电路，用于通过控制控制信号的电平高低，控制mos管和第一开关管的通断，以此控制输出驱动信号的电平高低；

6、驱动隔离电路连接驱动防护电路，将驱动信号与动作机构隔离，通过驱动信号来控制动作机构；

7、在发生持续异常和脉冲式异常信号时，驱动防护电路通过选择电阻值和电容值，控制输出的驱动信号的门限电压，以此控制驱动隔离电路的通断，使异常信号的动作时间被限制在动作机构承受最大驱动时间范围内。

8、进一步地，所述驱动防护电路包括mos管、第一开关管和第二开关管，第二开关管的基极连接控制信号，第二开关管的集电极分别通过电子元件连接第一开关管的源极和栅极，第二开关管的发射极接地，第一开关管的漏极通过电子元件连接mos管的栅极，mos管的源极分别连接驱动信号和地，mos管的漏极通过电子元件连接第一电容和第一二极管。

9、更进一步地，所述第二开关管的基极连接控制信号具体为：第二开关管的基极通过第十电阻连接控制信号，第二开关管的基极还通过第十一电阻接地。

10、更进一步地，第二开关管的集电极分别通过电子元件连接第一开关管的源极和栅极具体为：第二开关管的集电极连接第八电阻的一端，第八电阻的另一端分别连接第一开关管的栅极和第五电阻的一端，第五电阻的另一端分别连接第一开关管的源极和第二电源。

11、更进一步地，所述第一开关管的漏极通过电子元件连接mos管的栅极具体为：第一开关管的漏极通过第四电阻分别连接第七电阻的一端、第二电容的一端和mos管的栅极，第二电容的另一端连接驱动信号，第七电阻的另一端接地。

12、更进一步地，mos管的源极接地具体为，mos管的源极通过第九电阻接地。

13、更进一步地，mos管的漏极通过电子元件连接第一电容和第一二极管具体为：mos管的漏极分别连接第一电阻的一端、第二电阻的一端和第一电容的正极，第一电阻的另一端和第二电阻的另一端均连接第一二极管的负极，第一二极管的正极连接第一电源，第一电容的负极接地。

14、进一步地，驱动隔离电路包括三极管、继电器和整流桥，三极管的基极连接驱动信号，三极管的发射极接地，三极管的集电极连接继电器，继电器连接整流桥。

15、更进一步地，所述三极管的基极连接驱动信号具体为：三极管的基极通过第六电阻连接驱动信号，三极管的基极还通过第三电容接地；

16、更进一步地，所述三极管的集电极连接继电器，继电器连接整流桥具体为：分别连接继电器的四号引脚和第二二极管的正极，第二二极管的负极分别连接继电器的五号引脚和第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接第三电源，继电器的三号引脚连接控制电源正极，继电器的二号引脚连接整流桥正极输出端，整流桥负极输出端连接控制电源负极，整流桥的交流输入端分别连接单相电l端和n端。

17、本发明第二个方面提供了一种磁动剩余电流保护断路器的分合闸驱动电路控制方法。

18、一种磁动剩余电流保护断路器的分合闸驱动电路控制方法，包括：

19、在发生持续异常和脉冲式异常信号时，控制信号持续输出高电平，驱动信号的门限电压满足：

20、

21、其中，v1为第一电源v1的供电电压值，vd1为第一二极管的正向压降，r9为第九电阻的阻值，r为第一电阻和第二电阻并联的阻值，r’为第一电阻、第二电阻和第九电阻并联的阻值，c1为第一电容的电容值，t为持续动作时间。

22、进一步地，采用磁动剩余电流保护断路器的分合闸驱动电路，所述分合闸驱动电路包括：

23、驱动防护电路，用于通过控制控制信号的电平高低，控制mos管和第一开关管的通断，以此控制输出驱动信号的电平高低；

24、驱动隔离电路连接驱动防护电路，将驱动信号与动作机构隔离，通过驱动信号来控制动作机构；

25、在发生持续异常和脉冲式异常信号时，驱动防护电路通过选择电阻值和电容值，控制输出的驱动信号的门限电压，以此控制驱动隔离电路的通断，使异常信号的动作时间被限制在动作机构承受最大驱动时间范围内；

26、进一步地，所述驱动防护电路包括mos管、第一开关管和第二开关管，第二开关管的基极连接控制信号，第二开关管的集电极分别通过电子元件连接第一开关管的源极和栅极，第二开关管的发射极接地，第一开关管的漏极通过电子元件连接mos管的栅极，mos管的源极分别连接驱动信号和地，mos管的漏极通过电子元件连接第一电容和第一二极管；

27、进一步地，所述第二开关管的基极连接控制信号具体为：第二开关管的基极通过第十电阻连接控制信号，第二开关管的基极还通过第十一电阻接地；

28、进一步地，第二开关管的集电极分别通过电子元件连接第一开关管的源极和栅极具体为：第二开关管的集电极连接第八电阻的一端，第八电阻的另一端分别连接第一开关管的栅极和第五电阻的一端，第五电阻的另一端分别连接第一开关管的源极和第二电源；

29、进一步地，所述第一开关管的漏极通过电子元件连接mos管的栅极具体为：第一开关管的漏极通过第四电阻分别连接第七电阻的一端、第二电容的一端和mos管的栅极，第二电容的另一端连接驱动信号，第七电阻的另一端接地；

30、进一步地，mos管的源极接地具体为：mos管的源极通过第九电阻接地；

31、进一步地，mos管的漏极通过电子元件连接第一电容和第一二极管具体为：mos管的漏极分别连接第一电阻的一端、第二电阻的一端和第一电容的正极，第一电阻的另一端和第二电阻的另一端均连接第一二极管的负极，第一二极管的正极连接第一电源，第一电容的负极接地；

32、进一步地，驱动隔离电路包括三极管、继电器和整流桥，三极管的基极连接驱动信号，三极管的发射极接地，三极管的集电极连接继电器，继电器连接整流桥；

33、进一步地，所述三极管的基极连接驱动信号具体为：三极管的基极通过第六电阻连接驱动信号，三极管的基极还通过第三电容接地；

34、进一步地，所述三极管的集电极连接继电器，继电器连接整流桥具体为：分别连接继电器的四号引脚和第二二极管的正极，第二二极管的负极分别连接继电器的五号引脚和第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接第三电源，继电器的三号引脚连接控制电源正极，继电器的二号引脚连接整流桥正极输出端，整流桥负极输出端连接控制电源负极，整流桥的交流输入端分别连接单相电l端和n端。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

36、本发明设计的磁动剩余电流保护断路器的分合闸驱动电路可以精确控制磁动时间，防止异常的驱动信号对机械结构造成损伤，提供异常保护机制，对于持续误动作、脉冲式误动作都有良好的防护作用，可以大幅提高断路器的寿命及可靠性。

37、本发明设计的驱动防护电路通过将驱动信号进行整形，限制异常信号，避免磁力动作电流较大对动作器件产生损坏，解决了磁动剩余电路断路器的分合闸信号驱动控制以及异常时的保护，提高了断路器的寿命。

38、本发明设计的驱动隔离电路将驱动信号与动作机构隔离，使机械部分与电子部分相隔离，提高了断路器的可靠性，增强了系统的抗干扰能力。