專利名稱：新穎交流電源過載保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于交流電源一種過載保護技術(shù)，特別涉及電力脫扣器的一種新穎控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有國內(nèi)電子控制的電力脫扣器主要有二類。一類是采用晶體管器件構(gòu)成，實現(xiàn)過電流信號取樣比較、RC延時、結(jié)構(gòu)簡單、成本低。不足之處是整定值不易調(diào)整，電流過載精度低，為避開浪涌電流所需要用晶體管構(gòu)成RC延時電路，因RC元件的誤差，延時值模糊，受溫度影響大。另一類是采用運算放大器構(gòu)成過電流信號取樣比較，時基電路構(gòu)成RC延時，電流過載精度高，易調(diào)整。但電路復(fù)雜，成本高，延時電路同樣延時值模糊，受溫度影響大。例實用新型專利99223748.3圖2介紹，運算放大器IC1的1/4、3/4和4/4和相關(guān)電路組成電壓比較器、時間分配器由IC2、IC3等組成。整體電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，同樣受溫度影響大，延時值模糊。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的，利用低成本元件，對電路進行優(yōu)化設(shè)計，對交流電源過載脫扣器提供一種電路簡潔、調(diào)整容易，直接利用交流電周期乘積作過載延時時間，時間精度同交流電源過載電流時間同步，不受溫度變化影響。
本實用新型設(shè)計構(gòu)思為利用精密穩(wěn)壓器件實現(xiàn)過電流取樣比較，用數(shù)字計數(shù)器將比較后的工頻同步信號作增量級計數(shù)，利用工頻信號源的周期與計數(shù)器分頻乘積，作為避開浪涌電流所需要的延時時間。
本實用新型主要包括電流互感器、精密集成穩(wěn)壓器件、數(shù)字集成計算器及分檔開關(guān)，其特點是互感器感應(yīng)出的信號電壓接至穩(wěn)壓器件設(shè)置端，比較后的過載信號引入到數(shù)字集成計數(shù)器的CP端，計數(shù)器的各輸出Q端聯(lián)接以相應(yīng)的分檔開關(guān)檔位中。
引入穩(wěn)壓器件設(shè)置端的信號電壓是互感器經(jīng)二級管、可變電阻、電阻之間分壓取得，調(diào)節(jié)可變電阻得到不同的設(shè)置電壓和過載電壓、過載脈沖信號電壓引入數(shù)字計數(shù)器作增量級計數(shù)。
本實用新型的優(yōu)點是利用精密集成穩(wěn)壓器件、電路簡潔、過載電流精度高。比較后的信號電壓同電源頻率同步，延時時間等于交流電流的過載時間。


附圖中，圖1是本實用新型方框圖，圖2是本實用新型一個實施例的電原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型工作原理和電路連接作進一步描述本實施例中穩(wěn)壓器件IC1采用可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器TL431，數(shù)字計數(shù)器IC2采用CMOS12位二進制串行計數(shù)器CD4040。電流互感器CT次級一端經(jīng)二級管D1、可變電阻W、電阻R1、R2到電源負極，R1、R2中間聯(lián)接IC1的基準端VREF，IC1的陰極K與三級管BG1的基極連接，電源正極經(jīng)電阻R3接到BG1的發(fā)射極，在發(fā)射極輸出負脈沖信號。IC2的11腳為清零端，聯(lián)接至自動清零QLD的輸出端，BG1發(fā)射極發(fā)出的信號源經(jīng)二級管反向聯(lián)接到IC2的10腳，IC2的Q1-Q12各輸出端聯(lián)接分檔開關(guān)K各自的檔位中。
工作原理，首先由直流穩(wěn)壓電源ZWD給電路供電。開始工作時，通過串入電網(wǎng)上的電流互感器CT取得電流信號，此信號電流經(jīng)過CT次級感應(yīng)出交流電壓，電網(wǎng)一次電流過載時，其電流必然增大，CT次級感應(yīng)出的交流電壓也隨之增大，經(jīng)二極管D1、D2整流為半波自流電壓，通過可變電阻W、電阻R1、R2到電源負極，在R1和R2中間引入IC1的基準端VREF，基準端電壓設(shè)置為2.5V。當(dāng)＜2.5V時，A、K不工作，當(dāng)＞＝2.5V時，A、K的開關(guān)特性接通，三級管BG1工作，對數(shù)字計數(shù)器IC2提供負脈沖，通過調(diào)整電位器W，可將大于設(shè)置電壓的信號檢測出來，其脈沖信號與電網(wǎng)頻率同步。
清零電路QLD輸出端接至IC2的11腳，平時IC2的11腳置正電壓，計數(shù)器IC2為清零狀態(tài)，IC2不計數(shù)，每次過載電流或者浪涌電流脈沖信號出現(xiàn)時，清零電路QLD輸出負電壓，IC2的開始計數(shù)。浪涌電流一般不等IC2計數(shù)到Q輸出時就自行停止，QLD輸出也自動恢復(fù)正電壓，IC2的11腳置正，計數(shù)IC2不工作等待計數(shù)。
從BG1發(fā)射極出來的負脈沖同步信號，經(jīng)二級管D3反向聯(lián)接到數(shù)字集成計數(shù)器IC2的10腳時鐘輸入端，在時鐘脈沖下降沿的作用下，IC2作增量級計數(shù)，IC2的各Q端得到不同時間輸出，延時時間為交流電周期T乘以各Q分頻得到。經(jīng)過分檔開關(guān)K選檔后，通過三級管放大、繼電器J工作、分閘電磁鐵吸合，推動分閘機構(gòu)動作，電網(wǎng)一次電流切斷。
本實用新型適用于交流電源過載動作脫扣控制電路，因電路簡潔、可靠性高、溫度變化影響小，對戶外電力脫扣器提供一種新穎控制技術(shù)，對無法經(jīng)常維護的設(shè)備帶來極大的便利。
權(quán)利要求1.一種新穎交流電源過載保護器，主要包括電流互感器CT、穩(wěn)壓器件IC1、數(shù)字計數(shù)器IC2和分檔開關(guān)K，其特征在于半波同步信號電壓經(jīng)電阻分壓后，聯(lián)接到穩(wěn)壓器件IC1的設(shè)置端，其中分壓電阻為阻值可變型，比較后的過載信號引入數(shù)字計數(shù)器IC2的輸入端，IC2的各輸出端與分檔開關(guān)聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過載保護器，其特征在于所述的比較后的過載信號同步電壓，由IC1的陰極K與BG1的基極連接，BG1的發(fā)射極經(jīng)二極管D3反向接到IC2的時鐘輸入端(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過載保護器，其特征在于IC1采用精密穩(wěn)壓器TL431，IC2采用數(shù)字集成電路計數(shù)器CD4040。
專利摘要一種新穎交流電源過載保護器，涉及交流電源過載保護技術(shù)，主要包括電流互感器CT、穩(wěn)壓器件IC
文檔編號H01H71/00GK2770075SQ20042008234
公開日2006年4月5日 申請日期2004年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月25日
發(fā)明者湯如法, 許世英 申請人:湯如法