一种分励脱扣器的改进型控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及断路器【技术领域】，尤其是一种分励脱扣器的改进型控制装置。它包括全桥整流电路、稳压电路、电压取样电路、同相式滞回比较电路、微分电路、驱动电路、功率MOS管和电磁铁；全桥整流电路将电源电压整流后分别通过稳压电路相驱动电路输出稳定电压、通过电压取样电路将采样电压输送至同相式滞回比较电路进行比较，同相式滞回比较电路通过微分电路向驱动电路输出方波信号，驱动电路通过控制功率MOS管的导通来控制电磁铁的动作。本实用新型通过全桥整流电路可使用交直流电源供电，加入比较电路并最终通过脉冲控制电磁铁，能够有效防止电磁铁被烧毁；其结构简单、通电时间长，具有很强的实用性。
【专利说明】一种分励脱扣器的改进型控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及断路器【技术领域】，尤其是一种分励脱扣器的改进型控制装置。
【背景技术】
[0002]分励脱扣器是断路器，尤其是万能式断路器的重要组成元器件。目前，市面上部分简易分励脱扣器一般直接将分励电磁铁与电源之间串联按钮开关，通过人为操作按钮通断，控制分励动作，这种电路结构简单可靠，可在任意电压区间动作，但如果按钮长时间接通，电磁铁(线圈)容易被烧毁；因此，为防止分励电磁因长时间通电而被烧毁，现有的改进型分励脱扣器大都采用555电路对电磁铁进行脉冲控制，脉冲驱动电磁铁动作，以避免电磁铁烧毁，但由于电路是依靠断路器辅助触点断开其电源，故脱扣器无法有效的甄别电压区间，尤其是在电源电压较低时，脱口电磁铁获得的功率不足，难以分励脱扣。
实用新型内容
[0003]针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电路结构简单，可靠且能长时间通电的分励脱扣器的改进型控制装置，以有效提高分励脱扣器品质和断路器整体质量。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种分励脱扣器的改进型控制装置，它包括全桥整流电路、稳压电路、电压取样电路、同相式滞回比较电路、微分电路、驱动电路、功率M0S管和电磁铁；
[0006]所述全桥整流电路将电源电压整流后分别通过稳压电路相驱动电路输出稳定电压、通过电压取样电路将采样电压输送至同相式滞回比较电路进行比较，所述同相式滞回比较电路通过微分电路向驱动电路输出方波信号，所述驱动电路通过控制功率M0S管的导通来控制电磁铁的动作。
[0007]优选地，所述稳压电路包括第一稳压电阻、第二稳压电阻、第三稳压电阻、第一三极管、第五二极管和第三电容；
[0008]所述第一稳压电阻、第二稳压电阻和第三稳压电阻的一端均与全桥整流电路连接，所述第一稳压电阻和第二稳压电阻的另一端分别与第一三极管的漏极和源极连接，所述第三稳压电阻的另一端与第一三极管的栅极连接，所述第五二极管和第三电容串联后并联于第一三极管的源极和栅极之间，所述第一三极管的源极与驱动电路连接。
[0009]优选地，所述电压取样电路包括第一电阻、第二电阻和第一电容；所述同相式滞回比较电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第一比较器；
[0010]所述第一电阻的一端与全桥整流电路连接、另一端分别连接第二电阻和第三电阻，所述第一电容并联于第二电阻的两端，所述第三电阻与第一比较器的同相端连接并通过串联第四电阻与第一比较器的输出端连接，所述第五电阻和第六电阻分别连接于第一比较器的反相端。
[0011]优选地，所述微分电路包括第二电容、第七电阻、第八电阻和第二比较器，所述第二比较器的同相端依次通过第八电阻和第二电容与同相式滞回比较电路的输出端连接，所述第七电阻的一端连接于第二电容和第八电阻之间、另一端接地。
[0012]优选地，所述驱动电路包括第一放大电阻、第二放大电阻、第三放大电阻、第四放大电阻、第五放大电阻、第七二极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管；
[0013]所述第二三极管的栅极通过第一放大电阻连接微分电路的输出端、通过第二放大电阻接地，所述第二三极管的漏极依次通过第三放大电阻、第四放大电阻连接稳压电路的输出端，所述第三三极管的源极和栅极分别连接于第四放大电阻的两端，所述第三三极管的漏极通过第五电阻接地，所述第七二极管连接于第四三极管的源极和栅极之间，所述第四三极管的栅极与第三三极管的漏极连接、源极通过功率M0S管连接电磁铁。
[0014]优选地，它还包括过零同步电路，所述过零同步电路包括D触发器、第一触发电阻、第二触发电阻和第六二极管，所述D触发器的Vcc端脚连接电压取样电路的输出端、Clk端脚分别连接第一触发电阻和第二触发电阻，所述第六二极管并联于第二触发电阻的两端。
[0015]优选地，所述全桥整流电路的输入端还连接有压敏电阻。
[0016]由于采用了上述方案，本实用新型通过全桥整流电路可使用交直流电源供电，力口入比较电路并最终通过脉冲控制电磁铁，能够有效防止电磁铁被烧毁；其结构简单、通电时间长，具有很强的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型实施例的原理框图；
[0018]图2是本实用新型实施例的电路结构图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0020]如图1和图2所示，本实施例的分励脱扣器的改进型控制装置，它包括全桥整流电路1、稳压电路2、电压取样电路3、同相式滞回比较电路4、微分电路5、驱动电路6、功率M0S管VT5和电磁铁7 ;全桥整流电路1将电源电压整流后分别通过稳压电路2向驱动电路6输出稳定电压、通过电压取样电路3将采样电压输送至同相式滞回比较电路4进行比较，而同相式滞回比较电路4则通过微分电路5向驱动电路6输出方波信号，从而使驱动电路6通过控制功率M0S管VT5的导通来控制电磁铁7的动作。
[0021]本实施例的稳压电路2包括第一稳压电阻Rwl、第二稳压电阻Rw2、第三稳压电阻Rw3、第一三极管VT1、第五二极管VD5和第三电容C3 ;其中，第一稳压电阻Rwl、第二稳压电阻Rw2和第三稳压电阻Rw3的一端均与全桥整流电路1连接，第一稳压电阻Rwl和第二稳压电阻Rw2的另一端分别与第一三极管VT1的漏极和源极连接，第三稳压电阻Rw3的另一端与第一三极管VT1的栅极连接，第五二极管VD5和第三电容C3串联后并联于第一三极管VT1的源极和栅极之间，第一三极管VT1的源极与驱动电路6连接。
[0022]本实施例的电压取样电路3包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1 ;而同相式滞回比较电路4则包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第一比较器N1A ;其中，第一电阻R1的一端与全桥整流电路1连接、另一端分别连接第二电阻R2和第三电阻R3，第一电容C1并联于第二电阻R2的两端，第三电阻R3与第一比较器N1A的同相端连接并通过串联第四电阻R4与第一比较器N1A的输出端连接，第五电阻R5和第六电阻R6分别连接于第一比较器N1A的反相端。
[0023]本实施例的微分电路5包括第二电容C2、第七电阻R7、第八电阻R8和第二比较器N1B，第二比较器N1B的同相端依次通过第八电阻R8和第二电容C2与同相式滞回比较电路4的输出端连接，第七电阻R7的一端连接于第二电容C2和第八电阻R8之间、另一端接地。
[0024]本实施例的驱动电路6包括第一放大电阻RT1、第二放大电阻RT2、第三放大电阻RT3、第四放大电阻RT4、第五放大电阻RT5、第七二极管VD7、第二三极管VT2、第三三极管VT3和第四三极管VT4 ;其中，第二三极管VT2的栅极通过第一放大电阻RT1连接微分电路5的输出端、通过第二放大电阻RT2接地，第二三极管VT2的漏极依次通过第三放大电阻RT3、第四放大电阻RT4连接稳压电路2的输出端，第三三极管VT3的源极和栅极分别连接于第四放大电阻RT4的两端，第三三极管VT3的漏极通过第五电阻RT5接地，第七二极管VD7连接于第四三极管VT4的源极和栅极之间，第四三极管VT4的栅极与第三三极管VT3的漏极连接、源极通过功率M0S管VT5连接电磁铁。
[0025]当电源电压采用交流电压时，本实施例的控制装置还包括过零同步电路8，过零同步电路8包括D触发器N2A、第一触发电阻RJ1、第二触发电阻RJ2和第六二极管VD6，D触发器N2A的Vcc端脚连接电压取样电路3的输出端、Clk端脚分别连接第一触发电阻RJ1和第二触发电阻RJ2，第六二极管VD6并联于第二触发电阻RJ2的两端。
[0026]另外，在全桥整流电路1的输入端还连接有压敏电阻Rvl。
[0027]本实施例的控制装置的工作原理如下:电源电压经压敏电阻Rvl输入后，由二极管VD1-VD4构成的全桥整流电路整流为脉动电压Uh，脉动电压Uh经过由第一稳压电阻Rwl、第二稳压电阻Rw2、第三稳压电阻Rw3、第一三极管VT1、第五二极管VD5和第三电容C3所组成的稳压电路处理后形成稳定电压，稳定电压再经过由第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1所组成的电源电压取样电路进行取样；同时，第一比较器N1A与第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6组成同相式滞回比较器，以判断电源电压高低，确定翻转状态。当电源电压高于70 %时，第一比较器N1A输出高电平，当电源电压低于30 %时，第一比较器N1A输出低电平。第一比较器N1A输出的高电平经过由第二电容C2和第七电阻R7构成的微分电路进行微分后，获得一个尖脉冲信号，该信号通过第八电阻R8输入到第二比较器N1B的同相端。第二比较器N1B的反相端连接开关SB，以此与尖脉冲信号进行比较，从而输出方波信号，方波信号经过第一触发电阻RJ1、第二触发电阻RJ2、第六二极管VD6与D触发器N2A组成电源过零同步电路进行处理后，同步电路输出的方波信号经过第一放大电阻RT1、第二放大电阻RT2、第三放大电阻RT3、第四放大电阻RT4、第五放大电阻RT5和第七二极管VD7所组成的驱动放大电路放大后，推动功率M0S管VT5导通，电磁铁DCT得电动作。方波信号结束后转为低电平，第二三极管VT2、第三三极管VT3截止，第五三极管VT5的栅极电荷相第四三极管VT4自给偏压，第四三极管VT4导通，电荷被释放，第五三极管VT5关断，电磁铁DCT失电，分励动作结束。
[0028]另外，当电源电压为直流电压时，可取消D触发器N2A，直接将DC端子短接，从而使控制装置同时能够适用于直流电压。
[0029]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种分励脱扣器的改进型控制装置，其特征在于:它包括全桥整流电路、稳压电路、电压取样电路、同相式滞回比较电路、微分电路、驱动电路、功率MOS管和电磁铁； 所述全桥整流电路将电源电压整流后分别通过稳压电路相驱动电路输出稳定电压、通过电压取样电路将采样电压输送至同相式滞回比较电路进行比较，所述同相式滞回比较电路通过微分电路向驱动电路输出方波信号，所述驱动电路通过控制功率MOS管的导通来控制电磁铁的动作。
2.如权利要求1所述的一种分励脱扣器的改进型控制装置，其特征在于:所述稳压电路包括第一稳压电阻、第二稳压电阻、第三稳压电阻、第一三极管、第五二极管和第三电容； 所述第一稳压电阻、第二稳压电阻和第三稳压电阻的一端均与全桥整流电路连接，所述第一稳压电阻和第二稳压电阻的另一端分别与第一三极管的漏极和源极连接，所述第三稳压电阻的另一端与第一三极管的栅极连接，所述第五二极管和第三电容串联后并联于第一三极管的源极和栅极之间，所述第一三极管的源极与驱动电路连接。
3.如权利要求1所述的一种分励脱扣器的改进型控制装置，其特征在于:所述电压取样电路包括第一电阻、第二电阻和第一电容；所述同相式滞回比较电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第一比较器； 所述第一电阻的一端与全桥整流电路连接、另一端分别连接第二电阻和第三电阻，所述第一电容并联于第二电阻的两端，所述第三电阻与第一比较器的同相端连接并通过串联第四电阻与第一比较器的输出端连接，所述第五电阻和第六电阻分别连接于第一比较器的反相端。
4.如权利要求1所述的一种分励脱扣器的改进型控制装置，其特征在于:所述微分电路包括第二电容、第七电阻、第八电阻和第二比较器，所述第二比较器的同相端依次通过第八电阻和第二电容与同相式滞回比较电路的输出端连接，所述第七电阻的一端连接于第二电容和第八电阻之间、另一端接地。
5.如权利要求1所述的一种分励脱扣器的改进型控制装置，其特征在于:所述驱动电路包括第一放大电阻、第二放大电阻、第三放大电阻、第四放大电阻、第五放大电阻、第七二极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管； 所述所述第二三极管的栅极通过第一放大电阻连接微分电路的输出端、通过第二放大电阻接地，所述第二三极管的漏极依次通过第三放大电阻、第四放大电阻连接稳压电路的输出端，所述第三三极管的源极和栅极分别连接于第四放大电阻的两端，所述第三三极管的漏极通过第五电阻接地，所述第七二极管连接于第四三极管的源极和栅极之间，所述第四三极管的栅极与第三三极管的漏极连接、源极通过功率MOS管连接电磁铁。
6.如权利要求1-5中任一项所述的一种分励脱扣器的改进型控制装置，其特征在于:它还包括过零同步电路，所述过零同步电路包括D触发器、第一触发电阻、第二触发电阻和第六二极管，所述D触发器的Ncc端脚连接电压取样电路的输出端、Clk端脚分别连接第一触发电阻和第二触发电阻，所述第六二极管并联于第二触发电阻的两端。
7.如权利要求6所述的一种分励脱扣器的改进型控制装置，其特征在于:所述全桥整流电路的输入端还连接有压敏电阻。
【文档编号】H01H71/00GK204067258SQ201420375838
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】贾立凯, 郎永波, 吴昊 申请人:国网吉林省电力有限公司延边供电公司