一种全固态有源保险装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自切断保险装置，特别是一种全固态有源保险装置。
【背景技术】
[0002]恪断器(fuse)是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使恪体恪断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一O
[0003]例如低压大功率电源，为了防止负载外电路故障，短路，必须使用一种装置，即保险丝(熔断器)，以防止整个系统装置的严重损坏。在负载发生过载及短路时，熔断器将在极快的时间内熔断，从而切断对负载的供电。但是熔断器是一次性的，故障排除后，必须更换一个新的熔断器，其价格不菲，且费时费力，也不利于环保。
[0004]例如中国专利CN 201110421764.6公开了一种采用晶闸管自触发技术的多功能固态开关，含有两个结构相同的反并联晶闸管Ql和Q2组成主回路；还含有Rl和Cl、R2和C2组成的两个RC充放电电路，在这两个RC充放电电路之间增加了包含温度开关1、外接端子I和外接端子2的电路，由此构成了晶闸管的自触发控制回路，其中，外接端子I与温度开关I并联后，再与外接端子2串联，温度开关I为常闭开关；还有由R3、R4和C3构成的电阻和电容串联支路，并联接于由两个反并联晶闸管构成的主回路之间；另外，在交流电源输入端的相线Lll与中线N之间并联无极性电容，L12和中线N之间接负载；所述的采用晶闸管自触发技术的多功能固态开关做三相固态开关时，用于滤波的电容就会有三个，采用星形接法，星形的公共端接电源的中线，其另一端分别接对应的相线。此种开关虽然有控制通断的功能，但接入损耗较大并不适用于低压大功率的工况。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种全固态有源保险
目.ο
[0006]本实用新型的技术方案为:一种全固态有源保险装置，包括:控制电路和外壳，所述控制电路封装在外壳内，所述控制电路包括大电流采样单元、驱动单元、开关单元和自保持单元，所述大电流采样单元用于将电流转换成驱动电压并电连接驱动单元，所述驱动单元用于驱动开关单元并电连接开关单元，所述自保持单元用于使得开关单元保持在断开状态并电连接开关单元。
[0007]优选地，大电流采样单元包括运算放大器IC1，运算放大器ICl的正向和反向输入端分别连接限流电阻R7和R5并连接至负载RlO的两端，运算放大器ICl的输出端与负极之间连接有电阻R4。
[0008]优选地，所述开关单元包括MOS管Ql，所述驱动单元包括MOS管Q2，MOS管Ql的栅极与运算放大器ICl的输出端相连，MOS管Ql的漏极与MOS管Q2的栅极相连，MOS管Ql的源极与MOS管Q2的漏极相连，MOS管Q2的源极接地。
[0009]优选地，MOS管Q2的源极和运算放大器ICl的输出端之间串联有二极管D6和电阻 Rll0
[0010]优选地，MOS管Ql的漏极与MOS管Q2的栅极以及MOS管Ql的源极与MOS管Q2的漏极之间并联有电阻R8和电容C2。
[0011 ] 优选地，所述自保持单元包括光电耦合器Ul，光电耦合器Ul的输入端连接限流电阻R2，限流电阻R2与电源正极相连，光电耦合器Ul的输出端与二极管D4的阳极相连，二极管D4的阴极与MOS管Ql的栅极相连。
[0012]优选地，所述外壳的两个端部分别设置有一个接线电极，每个所述接线电极上设置有穿线孔。
[0013]综上所述，本实用新型具有以下优点:
[0014]本实用新型结构简单，寿命长，接入损耗低，节能，抗干扰能力和过载能力较强，性价比高，运行绝对安全可靠。能完全替代传统的熔断器，诸如保险丝之类的一次性熔断装置。
【附图说明】
[0015]图1为本选实施例的控制电路的结构框图；
[0016]图2为本选实施例的控制电路的电原理图；
[0017]图3为本实施例的外壳的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施方式及附图对本实用新型作进一步详细、完整地说明。
[0019]如图1-3所示，一种全固态有源保险装置，包括:控制电路和外壳1，所述控制电路封装在外壳I内，所述控制电路包括大电流采样单元、驱动单元、开关单元和自保持单元，所述大电流采样单元用于将电流转换成驱动电压并电连接驱动单元，所述驱动单元用于驱动开关单元并电连接开关单元，所述自保持单元用于使得开关单元保持在断开状态并电连接开关单元。
[0020]优选地方案，大电流采样单元包括运算放大器IC1，运算放大器ICl的正向和反向输入端分别连接限流电阻R7和R5并连接至负载RlO的两端，运算放大器ICl的输出端与负极之间连接有电阻R4。
[0021]优选地方案，所述开关单元包括MOS管Ql，所述驱动单元包括MOS管Q2，M0S管Ql的栅极与运算放大器ICl的输出端相连，MOS管Ql的漏极与MOS管Q2的栅极相连，MOS管Ql的源极与MOS管Q2的漏极相连，MOS管Q2的源极接地。MOS管Q2的源极和运算放大器ICl的输出端之间串联有二极管D6和电阻Rll。MOS管Ql的漏极与MOS管Q2的栅极以及MOS管Ql的源极与MOS管Q2的漏极之间并联有电阻R8和电容C2。运算放大器ICl的输出端连至二极管D5的阳极，二极管D5的阴极连至电阻R6，电阻R6连至MOS管Ql的栅极。MOS管Ql的栅极与MOS管Q2的漏极之间连接有电阻R9。
[0022]优选地方案，所述自保持单元包括光电耦合器Ul，光电耦合器Ul的输入端连接限流电阻R2，限流电阻R2与电源正极相连，光电耦合器Ul的输出端与二极管D4的阳极相连，二极管D4的阴极与MOS管Ql的栅极相连。还包括一个并联的电容Cl和稳压二极管D3，电容Cl的两端加上15V的电压，稳压二极管D3的阴极与电阻Rl串联。
[0023]优选地方案，所述外壳I的两个端部分别设置有一个接线电极2，每个所述接线电极2上设置有穿线孔21。
[0024]本实施例可以应用在工作电压彡80V，工作电流彡200A的工况下，过电流切断时间< 500 μ s，恢复开通时间^ 10ms，自耗功率< 1w0
[0025]同时本实用新型上述实施例仅为说明本实用新型技术方案之用，仅为本实用新型技术方案的列举，并不用于限制本实用新型的技术方案及其保护范围。采用等同技术手段、等同设备等对本实用新型权利要求书及说明书所公开的技术方案的改进应当认为是没有超出本实用新型权利要求书及说明书所公开的范围。
【主权项】
1.一种全固态有源保险装置，其特征在于，包括:控制电路和外壳(I)，所述控制电路封装在外壳(I)内，所述控制电路包括大电流采样单元、驱动单元、开关单元和自保持单元，所述大电流采样单元用于将电流转换成驱动电压并电连接驱动单元，所述驱动单元用于驱动开关单元并电连接开关单元，所述自保持单元用于使得开关单元保持在断开状态并电连接开关单元。2.如权利要求1所述的全固态有源保险装置，其特征在于，大电流采样单元包括运算放大器IC1，运算放大器ICl的正向和反向输入端分别连接限流电阻R7和R5并连接至负载RlO的两端，运算放大器ICl的输出端与负极之间连接有电阻R4。3.如权利要求2所述的全固态有源保险装置，其特征在于，所述开关单元包括MOS管Ql，所述驱动单元包括MOS管Q2，M0S管Ql的栅极与运算放大器ICl的输出端相连，MOS管Ql的漏极与MOS管Q2的栅极相连，MOS管Ql的源极与MOS管Q2的漏极相连，MOS管Q2的源极接地。4.如权利要求3所述的全固态有源保险装置，其特征在于，MOS管Q2的源极和运算放大器ICl的输出端之间串联有二极管D6和电阻RlI。5.如权利要求3所述的全固态有源保险装置，其特征在于，MOS管Ql的漏极与MOS管Q2的栅极以及MOS管Ql的源极与MOS管Q2的漏极之间并联有电阻R8和电容C2。6.如权利要求3所述的全固态有源保险装置，其特征在于，所述自保持单元包括光电耦合器Ul，光电耦合器Ul的输入端连接限流电阻R2，限流电阻R2与电源正极相连，光电耦合器Ul的输出端与二极管D4的阳极相连，二极管D4的阴极与MOS管Ql的栅极相连。7.如权利要求1所述的全固态有源保险装置，其特征在于，所述外壳(I)的两个端部分别设置有一个接线电极(2)，每个所述接线电极(2)上设置有穿线孔(21)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种全固态有源保险装置，包括：控制电路和外壳，所述控制电路封装在外壳内，所述控制电路包括大电流采样单元、驱动单元、开关单元和自保持单元，所述大电流采样单元用于将电流转换成驱动电压并电连接驱动单元，所述驱动单元用于驱动开关单元并电连接开关单元，所述自保持单元用于使得开关单元保持在断开状态并电连接开关单元。本实用新型结构简单，寿命长，抗干扰能力和过载能力较强，性价比高，运行绝对安全可靠。能完全替代传统的熔断器，诸如保险丝之类的一次性熔断装置。
【IPC分类】H02H3/08
【公开号】CN205195231
【申请号】CN201520365151
【发明人】刘文太
【申请人】上海平野环保科技有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年6月1日