可长通电的分励脱扣器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种可长通电的分励脱扣器，包括EMC滤波电路、整流电路、比较电路、驱动电路和电磁铁，EMC滤波电路的两个输入端接入电网电压,EMC滤波电路的两个输出端与整流电路的两个输入端连接，整流电路的正输出端与比较电路和电磁铁连接，整流电路的负输出端接地，比较电路的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路输出端与电磁铁连接，本实用新型完全保证了电网电压在高于额定电压的70%时可靠脱扣动作，而且比较电路、微分电路及驱动电路均采用自给电供电方式，因此具有电路特别简单，成本极为低廉且可长通电等优点。
【专利说明】可长通电的分励脱扣器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种脱扣器，尤其涉及一种可长通电的分励脱扣器。
【背景技术】
[0002]分励脱扣器是一种远距离操纵断路器分闸的附件，根据GB14148.1-2006《低压开关设备和控制设备总则》的规定，当分励脱扣器的电源电压(在脱扣动作期间测得)保持在额定控制电压的70%和110%之间时，在电器的所有工作条件下分励脱扣器应脱扣使电器断开。参考上述总则，要求当施加的电源电压为额定控制电压70%和110%之间时分励脱扣器可以可靠动作。当施加的电源电压在低于额定控制电压的70%时，分励脱扣器无动作现象。
[0003]现有分励脱扣器存在的两大技术缺陷分别是，一种是电源电压直接连接电磁铁、触点控制电磁铁的这种工作方式，电磁铁的动作依靠按钮或辅助触点的通断来实现，一旦按钮或者辅助触点失效，将导致电磁铁线圈无法断电而烧毁；另一种是用简单电路控制电磁铁的工作方式，这种简单电路得电即可动作，输入电源电压低电磁铁动作力矩小，电源电压高则电磁铁动作力矩大，在欠电压状态下也可能会触发断路器断开，另外，这点简单电路属于短时制工作方式，一旦长时间通电后，电路本身因功耗过大而烧毁。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:为了解决现有的分励脱扣器容易因为通断触点的失灵导致电磁铁线圈无法断电而烧毁以及用于控制电磁铁工作的一般电路在欠电压时触发断路器分闸及自身容易烧毁的问题，本实用新型提供一种可长通电的分励脱扣器来解决上述问题。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可长通电的分励脱扣器，包括用于双向抑制来自电网和内部电路产生的干扰信号的EMC滤波电路、整流电路、比较电路、驱动电路和电磁铁,所述EMC滤波电路的两个输入端接入电网电压，所述EMC滤波电路的两个输出端与整流电路的两个输入端连接，所述整流电路的正输出端与比较电路和电磁铁连接，所述整流电路的负输出端接地，所述比较电路的输出端与驱动电路的输入端连接，所述驱动电路输出端与电磁铁连接，所述比较电路将电网电压分压采样信号与基准电压进行比较后输出电平信号，所述驱动电路接收到电平信号后控制电磁铁导通。
[0006]进一步，简化电路，所述EMC滤波电路包括压敏电阻。
[0007]所述比较电路和驱动电路之间还设置有微分电路，所述的微分电路的输入端与比较电路的输出端连接，所述微分电路的脉冲信号输出端与驱动电路的输入端连接。微分电路将电平信号转化为脉冲信号。
[0008]所述电网电压小于额定控制电压的70%时，电网电压分压采样信号小于基准电压，所述比较电路输出高电平信号，所述电网电压大于额定控制电压的70%时，电网电压分压采样信号大于基准电压，所述比较电路输出低电平信号，所述微分电路将比较电路输出的电平信号转化成脉冲信号，所述驱动电路接收到脉冲信号时控制电磁铁导通，所述电网电压从大于额定控制电压的70%降到额定控制电压的30%时，所述比较电路复位。
[0009]实施方式1:所述比较电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容器、第一能隙比较器、第一 NMOS管和第一稳压二极管，所述的整流电路的正输出端、第一电阻、第二电阻和第三电阻依次连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第一电阻与第二电阻之间具有两条支路，一路连接第一滤波电容器后接地，另一路连接第一能隙比较器的输入端，第一能隙比较器接地，所述第三电阻的两端分别接第一 NMOS管的漏极和源极，所述的第一 NMOS管的栅极与第一稳压二极管的正极连接，所述第一稳压二极管的正极连接第一能隙比较器的输出端，所述第一稳压二极管接地，所述第四电阻一端与整流电路的正输出端连接，另一端与第一能隙比较器的输出端连接，所述微分电路包括第二电容器和第五电阻，所述驱动电路包括第六电阻、第二能隙比较器、第二稳压二极管、第五二极管、第六二极管、第三电容器和第二 NMOS管，所述第二电容器一端与第一能隙比较器的输出端连接，另一端与第五电阻一端和第二能隙比较器的输入端分别连接，所述第二能隙比较器接地，所述第五电阻另一端与整流电路的正输出端连接，所述第六电阻一端与整流电路的正输出端连接，另一端分别与第二能隙比较器的输出端、第二稳压二极管的正端连接和第二NMOS管的栅极连接，所述第二能隙比较器和第二稳压二极管接地，所述第二 NMOS管的源极连接第五二极管后接地，所述第二 NMOS管的漏极与电磁铁一端和第六二极管的正极连接，所述电磁铁另一端和第六二极管的负极与整流电路的正输出端连接，所述的第二 NMOS管的漏极连接第三电容器后接地。
[0010]实施方式2:所述比较电路包括第一电阻、第二电阻、第四电阻、第一电容器、第一能隙比较器、第一 NMOS管和第一稳压二极管，所述的整流电路的正输出端、第一电阻和第二电阻依次连接，所述第二电阻另一端接地，所述第一电阻与第二电阻之间具有两条支路，一路连接第一滤波电容器后接地，另一路连接第一能隙比较器的输入端，第一能隙比较器接地，所述第四电阻一端与整流电路的正输出端连接，另一端与第一能隙比较器的输出端连接，所述第一稳压二极管的正极连接第一能隙比较器的输出端，所述第一稳压二极管接地，所述微分电路包括第二电容器和第五电阻，所述驱动电路包括第六电阻、三极管、第二稳压二极管、第五二极管、第六二极管、第三电容器和第二 NMOS管，所述第二电容器一端与第一能隙比较器的输出端连接，另一端与第五电阻一端和三极管的基极分别连接，所述三极管的发射极接地，所述第六电阻一端与整流电路的正输出端连接，另一端分别与三极管的集电极、第二稳压二极管的正端和第二 NMOS管的栅极连接，所述第二稳压二极管接地，所述第二 NMOS管的源极连接第五二极管后接地，所述第二 NMOS管的漏极与电磁铁一端和第六二极管的正极连接，所述电磁铁另一端和第六二极管的负极与整流电路的正输出端连接，所述的第二 NMOS管的漏极连接第三电容器后接地。
[0011]实施方式3:所述比较电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容器、第一能隙比较器和第一稳压二极管，所述的整流电路的正输出端、第一电阻和第二电阻依次连接，所述第二电阻另一端接地，所述第一电阻与第二电阻之间具有两条支路，一路连接第一电容器后接地，另一路连接第一能隙比较器的输入端，第一能隙比较器接地，所述第三电阻一端与整流电路的正输出端连接，另一端与第一能隙比较器的输出端连接，所述第一稳压二极管的正极连接第一能隙比较器的输出端，所述第一能隙比较器和第一稳压二极管接地，所述驱动电路包括第五二极管、第六二极管、第二电容器和第一 NMOS管，所述第一NMOS管的栅极与第一稳压二极管的正极连接，所述第一 NMOS管的源极连接第五二极管后接地，所述第一 NMOS管的漏极与电磁铁一端和第六二极管的正极连接，所述电磁铁另一端和第六二极管的负极与整流电路的正输出端连接，所述的第一 NMOS管的漏极连接第二电容器后接地。
[0012]本实用新型的有益效果是，本实用新型可长通电的分励脱扣器，完全达到GB14148.1-2006《低压开关设备和控制设备总则》的规定要求，保证了电网电压在高于额定电压的70%时可靠脱扣动作，动作时间为一个脉冲宽度时间。当电网电压在低于额定电压的30%脱扣时，电路可复位，为下一次动作做准备；脱扣时，电磁铁通电时间短,避免了电磁铁的线圈发热烧毁；而且比较电路、微分电路及驱动电路均采用自给电供电方式，因此具有电路特别简单，成本极为低廉且可长通电等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0014]图1是本实用新型可长通电的分励脱扣器电路组成模块示意图，
[0015]图2是本实用新型可长通电的分励脱扣器实施例1的电路原理图，
[0016]图3是本实用新型可长通电的分励脱扣器实施例2的电路原理图，
[0017]图4是本实用新型可长通电的分励脱扣器实施例3的电路原理图。
【具体实施方式】
[0018]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0019]实施例1:如图2，本实用新型可长通电的分励脱扣器，压敏电阻Yl抑制来自电网电源的雷击等干扰，同时也抑制内部电路产生的高电压脉冲干扰，由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4组成全波整流电路，全波整流电路输出+端，定为VH，全波整流电路输出-端，定为参考地GND。由第一电阻R1、第二电阻R2与第三电阻R3组成电网电压的分压采样回路，电网电压分压采样信号为VA，第一电容器Cl滤波平滑此采样信号为直流电压。电网电压上电瞬间，第一电容器Cl两端电压不能突变且为零。第一电阻Rl与第一电容器Cl的时间常数避免电网电压上电期间的抖动。当电网电压低于电网电压的70%时，电网电压分压采样信号VA小于第一能隙比较器Tl的基准电压Vkef(2.5V)，第一能隙比较器Tl呈截至关闭状态，整流电路的正输出端VH电压经第四电阻R4上拉，由第一稳压二极管Zl限幅保护第一能隙比较器Tl的阴极耐压，VB为高电平；此高电平电压加载到第一 NMOS管T2的栅极，第一 NMOS管T2导通，第三电阻R3被短路，分压值主要由第一电阻Rl与第二电阻R2确定。
[0020]当电网电压高于电网电压的70%时，电网电压分压采样信号VA大于第一能隙比较器Tl的基准电压，第一能隙比较器Tl呈导通状态，整流电路的正输出端VH电压经第四电阻R4，流入第一能隙比较器Tl得阴极，VB为低电平。第一 NMOS管T2无栅极电压截止，第三电阻R3加入采用回路，电网电压分压采样信号VA电压被抬高；抬高后的电网电压分压采样信号VA电压值，只有当电网电压降低到额度电压的30%后，电网电压分压采样信号VA电压才低于第一能隙比较器Tl的基准电压，才可以进行第二次动作。S卩，通过第一 NMOS管T2对第三电阻R3的并联控制，自动抬高电网电压分压采样信号VA电压值的方法，实现对电网电压的“ 70%可动作、30%可复位”的回差控制。
[0021]第二电容器C2与第五电阻R5组成微分电路。由于第二电容器C2两端电压不能突变，当VB电压由高电平转变为低电平的同时，VC立即转为低电平，第二能隙比较器T3截至，VD由第六电阻R6上拉为高电平，第二 NMOS管T4获得栅极电压，第二 NMOS管T4导通，电磁铁DCT得电动作。
[0022]第二电容器C2右正左负，随着第五电阻R5向第二电容器C2充电电荷的不断增力口，VC电压逐步升高。当VC大于第一 NMOS管T2的基准电压时，第二能隙比较器T3翻转，由截至态转为导通态，VD电压为低电平，第二 NMOS管T4无栅极电压截至，电磁铁DCT失电，完成分励动作。
[0023]第五电阻R5对第二电容器C2的充电时间，即为电磁铁得电进行分励脱扣的工作时间。
[0024]为抑制反峰电压，提高第二 NMOS管T4的可靠性，在第二 NMOS管T4的源极设置了第五二极管D5。第三电容器C3用于抑制上电期间电网电压脉冲、第二 NMOS管T4开关状态转换期间电压脉冲对第二 NMOS管T4的冲击，进一步提升第二 NMOS管T4的安全性。第六二极管D6用于续流第二匪OS管T4关断时刻电磁铁线圈的反电势。
[0025]实施例2:如图3，在图2的基础上作简化。
[0026]本实用新型可长通电的分励脱扣器，由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4组成全波整流电路，全波整流电路输出+端，定为VH，全波整流电路输出-端，定于为参考地GND。
[0027]由第一电阻R1、第二电阻R2组成电网电压的分压采样回路，电网电压分压采样信号为VA，第一电容器Cl滤波平滑此采样信号为直流电压。当电网电压低于电网电压的70%时，电网电压分压采样信号VA小于第一能隙比较器Tl的基准电压Vkef(2.5V)，第一能隙比较器Tl呈截至关闭状态，VB由第四电阻R4上拉为高电平，由第一稳压二极管Zl限幅保护第一能隙比较器Tl的阴极耐压；当电网电压高于电网电压的70%时，电网电压分压采样信号VA大于第一能隙比较器Tl的基准电压VKEF，第一能隙比较器Tl呈导通状态，整流电路的正输出端VH电压经第四电阻R4，流入第一能隙比较器Tl得阴极，VB为低电平。
[0028]第二电容器C2与第五电阻R5组成微分电路。由于第二电容器C2两端电压不能突变，当VB电压由高电平转变为低电平的时，VC立即转为低电平，三极管T5截至，VD为高电平，第六电阻R6向第二 NMOS管T4提供栅极电压，第二 NMOS管T4导通，电磁铁得电动作。第二稳压二极管Z2钳位VD电压值。
[0029]随着第五电阻R5向第二电容器C2 (右正左负)充电电荷的不断增加，VC电压逐步升高。当VC大于T3的基极电压时，三极管T5翻转，由截至态转为导通态，VD电压为低电平，第二 NMOS管T4无栅极电压截至，电磁铁DCT失电，完成分励动作。
[0030]实施例3:作为备选，进一步简化的实施例三，如图4所示。
[0031]本实用新型可长通电的分励脱扣器，由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4组成全波整流电路，全波整流电路输出+端，定于为VH，全波整流电路输出-端，定于为参考地(GND)。
[0032]由第一电阻R1、第二电阻R2组成电网电压的分压采样回路，电网电压分压采样信号为VA，第一电容器Cl滤波平滑此采样信号为直流电压，当电网电压上电之后，由于第一电容器Cl两端电压不能突变，电网电压分压采样信号VA电压值低于第一能隙比较器Tl的基准电压值，第一能隙比较器Tl截止，第三电阻器R3上拉VB为高电平，第一 NMOS管T2获得栅极电压导通，电磁铁DCT得电开始动作。第一稳压二极管Zl对VB限幅。随着第一电阻Rl对第一电容器Cl充电时间的增加，电网电压分压米样信号VA电压上升到大于第一能隙比较器Tl的基准电压值后，第一能隙比较器Tl导通，VB为低电平，第一 NMOS管T2失去栅极电压而截止，电磁铁DCT动作结束。第一电阻R1、第二电阻R2与第一电容器Cl时间常数的宽度，即为电磁铁DCT动作的时间。因此，本实施例，具有最简的电路形式、最廉价实用之特点。
[0033]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种可长通电的分励脱扣器，其特征在于:包括用于双向抑制来自电网和内部电路产生的干扰信号的EMC滤波电路、整流电路、比较电路、驱动电路和电磁铁(DCT)，所述EMC滤波电路的两个输入端接入电网电压，所述EMC滤波电路的两个输出端与整流电路的两个输入端连接，所述整流电路的正输出端(VH)与比较电路和电磁铁(DCT)连接，所述整流电路的负输出端接地，所述比较电路的输出端与驱动电路的输入端连接，所述驱动电路输出端与电磁铁(DCT)连接， 所述比较电路将电网电压分压采样信号(VA)与基准电压(Vkef)进行比较后输出电平信号，所述驱动电路接收到电平信号后控制电磁铁(DCT )导通。
2.如权利要求1所述的可长通电的分励脱扣器，其特征在于:所述EMC滤波电路包括压敏电阻(Y1)。
3.如权利要求2所述的可长通电的分励脱扣器，其特征在于:所述比较电路和驱动电路之间还设置有微分电路，所述的微分电路的输入端与比较电路的输出端连接，所述微分电路的脉冲信号输出端与驱动电路的输入端连接。
4.如权利要求3所述的可长通电的分励脱扣器，其特征在于:所述电网电压小于额定控制电压的70%时，电网电压分压采样信号(VA)小于基准电压(Veef)，所述比较电路输出高电平信号，所述电网电压大于额定控制电压的70%时，电网电压分压米样信号(VA)大于基准电压(VKEF)，所述比较电路输出低电平信号，所述微分电路将比较电路输出的电平信号转化成脉冲信号，所述驱动电路接收到脉冲信号时控制电磁铁(DCT)导通，所述电网电压从大于额定控制电压的70%降到额定控制电压的30%时，所述比较电路复位。
5.如权利要求4所述的可长通电的分励脱扣器，其特征在于:所述比较电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容器(Cl)、第一能隙比较器(Tl)、第一 NMOS 管(T2)和第一稳压二极管(Zl)，所述的整流电路的正输出端(VH)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和第三电阻(R3)依次连接，所述第三电阻(R3)的另一端接地，所述第一电阻(Rl)与第二电阻(R2)之间具有两条支路，一路连接第一滤波电容器(Cl)后接地，另一路连接第一能隙比较器(Tl)的输入端，第一能隙比较器(Tl)接地，所述第三电阻(R3)的两端分别接第一 NMOS管(T2)的漏极和源极，所述的第一 NMOS管(T2)的栅极与第一稳压二极管(Zl)的正极连接，所述第一稳压二极管(Zl)的正极连接第一能隙比较器(Tl)的输出端，所述第一稳压二极管(Zl)接地，所述第四电阻(R4) —端与整流电路的正输出端(VH)连接，另一端与第一能隙比较器(Tl)的输出端连接，所述微分电路包括第二电容器(C2)和第五电阻(R5)，所述驱动电路包括第六电阻(R6)、第二能隙比较器(T3)、第二稳压二极管(Z2)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第三电容器(C3)和第二 NMOS管(T4)，所述第二电容器(C2) —端与第一能隙比较器(Tl)的输出端连接，另一端与第五电阻(R5)一端和第二能隙比较器(T3)的输入端分别连接，所述第二能隙比较器(T3)接地，所述第五电阻(R5)另一端与整流电路的正输出端(VH)连接，所述第六电阻(R6) —端与整流电路的正输出端(VH)连接，另一端分别与第二能隙比较器(T3)的输出端、第二稳压二极管(Z2)的正端连接和第二 NMOS管(T4)的栅极连接，所述第二能隙比较器(T3)和第二稳压二极管(Z2)接地，所述第二 NMOS管(T4)的源极连接第五二极管(D5)后接地，所述第二 NMOS管(T4)的漏极与电磁铁(DCT)—端和第六二极管(D6)的正极连接，所述电磁铁(DCT)另一端和第六二极管(D6 )的负极与整流电路的正输出端(VH)连接，所述的第二 NMOS管(T4 )的漏极连接第三电容器(C3)后接地。
6.如权利要求4所述的可长通电的分励脱扣器，其特征在于:所述比较电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第四电阻(R4)、第一电容器(Cl)、第一能隙比较器(Tl)、第一NMOS管(T2)和第一稳压二极管(Zl)，所述的整流电路的正输出端(VH)、第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)依次连接，所述第二电阻(R2)另一端接地，所述第一电阻(Rl)与第二电阻(R2)之间具有两条支路，一路连接第一滤波电容器(Cl)后接地，另一路连接第一能隙比较器(Tl)的输入端，第一能隙比较器(Tl)接地，所述第四电阻(R4)—端与整流电路的正输出端(VH)连接，另一端与第一能隙比较器(Tl)的输出端连接，所述第一稳压二极管(Zl)的正极连接第一能隙比较器(Tl)的输出端，所述第一稳压二极管(Zl)接地，所述微分电路包括第二电容器(C2)和第五电阻(R5)，所述驱动电路包括第六电阻(R6)、三极管(T5)、第二稳压二极管(Z2)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第三电容器(C3)和第二 NMOS管(T4)，所述第二电容器(C2) —端与第一能隙比较器(Tl)的输出端连接，另一端与第五电阻(R5)一端和三极管(T5)的基极分别连接，所述三极管(T5)的发射极接地，所述第六电阻(R6)一端与整流电路的正输出端(VH)连接，另一端分别与三极管(T5)的集电极、第二稳压二极管(Z2)的正端和第二 NMOS管(T4)的栅极连接，所述第二稳压二极管(Z2)接地，所述第二 NMOS管(T4)的源极连接第五二极管(D5)后接地，所述第二 NMOS管(T4)的漏极与电磁铁(DCT) —端和第六二极管(D6)的正极连接，所述电磁铁(DCT)另一端和第六二极管(D6)的负极与整流电路的正输出端(VH)连接，所述的第二 NMOS管(T4)的漏极连接第三电容器(C3)后接地。
7.如权利要求2所述的可长通电的分励脱扣器，其特征在于:所述比较电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第一电容器(Cl)、第一能隙比较器(Tl)和第一稳压二极管(Zl)，所述的整流电路的正输出端(VH)、第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)依次连接，所述第二电阻(R2)另一端接地，所述第一电阻(Rl)与第二电阻(R2)之间具有两条支路，一路连接第一电容器(C·l)后接地，另一路连接第一能隙比较器(Tl)的输入端，第一能隙比较器(Tl)接地，所述第三电阻(R3)—端与整流电路的正输出端(VH)连接，另一端与第一能隙比较器(Tl)的输出端连接，所述第一稳压二极管(Zl)的正极连接第一能隙比较器(Tl)的输出端，所述第一能隙比较器(Tl)和第一稳压二极管(Zl)接地，所述驱动电路包括第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第二电容器(C2)和第一 NMOS管(T2)，所述第一 NMOS管(T2)的栅极与第一稳压二极管(Zl)的正极连接，所述第一 NMOS管(T2)的源极连接第五二极管(D5)后接地，所述第一 NMOS管(T2)的漏极与电磁铁(DCT)—端和第六二极管(D6)的正极连接，所述电磁铁(DCT )另一端和第六二极管(D6 )的负极与整流电路的正输出端(VH)连接，所述的第一 NMOS管(T2)的漏极连接第二电容器(C2)后接地。
【文档编号】H01H71/12GK203644704SQ201320798736
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】吴惠娟, 黄波, 吴志祥, 蒋文贤 申请人:江苏国星电器有限公司