專(zhuān)利名稱(chēng)：一種斷路器的通信電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種斷路器的通信電路，屬于低壓斷路器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的電子式塑殼斷路器廣泛使用電流互感器和電子脫扣器，其具有動(dòng)作特性設(shè) 定單元，電子脫扣器內(nèi)部的微控制器根據(jù)電流互感器所得到的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，在達(dá)到 長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)或瞬時(shí)等設(shè)定單元所設(shè)定的參數(shù)的動(dòng)作條件時(shí)使斷路器動(dòng)作。還可以擴(kuò)展 通信功能，實(shí)現(xiàn)“遙控”、“遙測(cè)”、“遙信”和“遙調(diào)”功能?，F(xiàn)有的塑殼斷路器通信功能的實(shí) 現(xiàn)一般是采用外置式通信模塊，需要占用一定的外部空間，在對(duì)斷路器整體安裝尺寸有限 制的場(chǎng)合會(huì)帶來(lái)不便。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，不需外加模塊就 能直接實(shí)現(xiàn)通信的斷路器的通信電路。本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種斷路器的通信電路，包括電源電路、通信 接口電路，其特征在于電源電路由寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路和定壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路組成，通信接 口電路由物理接口芯片電路和隔離電路組成，寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路與定壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路、 物理接口芯片電路、隔離電路和輔助電源連接，隔離電路與物理接口芯片電路和外部微控 制器電路連接。本實(shí)用新型所述的寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路由電阻R1、R2、電容C1、C2、C3、C4、二極管 D1、D2、電感L1和芯片U1組成，輔助電源24V的正極與二極管D1的陽(yáng)極連接，二極管D1的 陰極與芯片U1的端口 Vin、電阻R1的一端和電容C1的一端連接，電容C3的一端與芯片U1 的端口 VD連接，電阻R1的另一端和電阻R2的一端與芯片U1的端口 0N/0FF連接，電容C2 的一端與芯片U1的端口 BST連接，電容C2的另一端與電感L1的一端、二極管D2的陰極和 芯片U1的端口 LX連接，電感L1的另一端、電容C4的一端和芯片U1的端口 FB連接后輸出 直流電源VDD并與定壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路連接，電容CI、C3、C4的另一端、二極管D2的陽(yáng)極、 電阻R2的另一端和芯片U1的端口 SGND、GND接輔助電源24V的負(fù)極。本實(shí)用新型所述的定壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路由模塊P1和電容C5組成，模塊P1的端口 Vs與直流電源VDD連接，模塊P1的端口 SGND接輔助電源24V的負(fù)極，模塊P1的端口 GND 和電容C5的一端接地，電容C5的另一端和模塊P1的端口 Vout連接后輸出直流電源VCC。本實(shí)用新型所述的物理接口芯片電路由芯片U2組成，芯片U2的端口 D、DE、RE和 R與隔離電路連接，芯片U2的端口 VCC與電源電路中的寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出的直流電 源VDD連接，芯片U2的端口 GND接直流電源24V的負(fù)極，芯片U2的端口 A和B對(duì)外進(jìn)行通信。本實(shí)用新型所述的隔離電路由電阻R3-R8和光耦01、02、03組成，電阻R3的一端 和光耦01的5腳接芯片U2的端口 D，電阻R3的另一端和光耦01的6腳接電源電路中寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出的直流電源VDD，電阻R6的一端與光耦01的1腳連接，電阻R6的 另一端接直流電源+5V，光耦01的3腳與外部微控制器電路中微控制器MCU的端口 TXD連 接，電阻R4的一端與芯片U2的端口 DE、RE和光耦02的5腳連接，電阻R4的另一端和光耦 02的6腳接直流電源VDD，電阻R7的一端與光耦02的1腳連接，電阻R7的另一端接直流 電源+5V，光耦02的3腳與外部微控制器MCU的端口 I/O連接，光耦01、02的4腳接直流 電源24V的負(fù)極，電阻R5的一端接直流電源VDD，電阻R5的另一端接光耦03的1腳，光耦 03的3腳與芯片U2的端口 R連接，電阻R8的一端和光耦03的6腳接直流電源+5V，電阻 R8的另一端和光耦03的5腳接外部微控制器MCU的端口 RXD，光耦03的4腳接地。 由于本實(shí)用新型采用了以上電路，結(jié)構(gòu)更緊湊，不需要外加模塊就能直接實(shí)現(xiàn)通

圖1為本實(shí)用新型的框圖。圖2為本實(shí)用新型的電原理圖。圖3為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例圖。圖4為本實(shí)用新型的又一實(shí)施例圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1為本實(shí)用新型優(yōu)先實(shí)施例，一種斷路器的通信電路，包括電源電路， 通信接口電路，電操控制電路，電源電路由前級(jí)的寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路和后級(jí)的定壓DC-DC 轉(zhuǎn)換電路組成，通信接口電路由前級(jí)的物理接口芯片電路和后級(jí)的隔離電路組成，光電隔 離電路控制電操。請(qǐng)參閱圖2，DC24V電源經(jīng)防反接二極管D1后，由電容C1濾波，送到寬壓DC-DC轉(zhuǎn) 換電路的DC-DC轉(zhuǎn)換芯片U1的輸入進(jìn)行電壓變換，本實(shí)用新型的DC-DC轉(zhuǎn)換芯片U1優(yōu)先 采用MAX5033(也可以采用其它的芯片如LM5007、LT1934等)，由電阻R1、R2構(gòu)成的輸入電 壓門(mén)限開(kāi)啟電路，在輸入電壓高于(1+R1/R2) 1.85V時(shí)允許輸出，自舉電容C2，為芯片U1 內(nèi)部的高邊N通道DM0S開(kāi)關(guān)提供柵極驅(qū)動(dòng)電壓。電容C3對(duì)芯片U1內(nèi)部調(diào)節(jié)器的輸出去 耦。反饋輸入端將輸出電壓送到芯片U1內(nèi)部的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)處理，再送至芯片U1內(nèi)部的控制 邏輯單元，控制芯片U1內(nèi)部M0S開(kāi)關(guān)輸出脈沖的占空比及工作方式，控制外部電感L1的充 放電時(shí)間，在M0S管導(dǎo)通時(shí)對(duì)電感充電，在M0S管關(guān)閉時(shí)電感通過(guò)續(xù)流二極管D2放電，輸出 經(jīng)電容C4濾波后變成穩(wěn)定的直流電壓VDD，作為通信接口電路的隔離電路、通信接口芯片 U2以及后級(jí)的定壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路的微型DC-DC模塊P1的工作電壓，本實(shí)用新型的P1優(yōu) 先采用 DCP010515 (或者 B0515LT 等)。直流電源VDD經(jīng)隔離微型DC-DC電源模塊PI轉(zhuǎn)換后，得到直流電源VCC，作為帶有 微控制器的電子脫扣器的輔助電源，由電子脫扣器的電源電路處理后得到5V的工作電源。微控制器電路中的微控制器MCU接收/發(fā)送通信信號(hào)，經(jīng)通信接口電路后級(jí)的隔 離電路的隔離光耦01、02、03進(jìn)行電氣隔離后，通過(guò)前級(jí)的物理接口芯片電路的通信接口 芯片U2的轉(zhuǎn)換，變成適合通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男盘?hào)，通過(guò)芯片U2的端口 A、B即+、-端口對(duì)外 進(jìn)行通信。微控制器MCU發(fā)送有關(guān)的數(shù)據(jù)，接收上位機(jī)的數(shù)據(jù)和指令，在上位機(jī)發(fā)出合閘命令后通過(guò)光電隔離電路的隔離光耦04控制電操使斷路器合閘，在上位機(jī)發(fā)出分閘命令后 通過(guò)光電隔離電路的隔離光耦05后控制電操使斷路器合閘。本實(shí)用新型芯片U2優(yōu)先采用 SN65LBC184 (或者 MAX13410 等)。請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，通信接口電路的后級(jí)的隔離電路由隔離芯 片 U3(ADUM1301)組成。請(qǐng)參閱圖4，本實(shí)用新型的又一實(shí)施例，通信接口電路由通信接口芯片 U4 (ADUM2483)組成。
權(quán)利要求一種斷路器的通信電路，包括電源電路、通信接口電路，其特征在于電源電路由寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路和定壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路組成，通信接口電路由物理接口芯片電路和隔離電路組成，寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路與定壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路、物理接口芯片電路、隔離電路和輔助電源連接，隔離電路與物理接口芯片電路和微控制器電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斷路器的通信電路，其特征在于所述的寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換 電路由電阻R1、R2、電容C1、C2、C3、C4、二極管D1、D2、電感L1和芯片U1組成，輔助電源24V 的正極與二極管D1的陽(yáng)極連接，二極管D1的陰極與芯片U1的端口 Vin、電阻R1的一端和 電容C1的一端連接，電容C3的一端與芯片U1的端口 VD連接，電阻R1的另一端和電阻R2 的一端與芯片U1的端口 0N/0FF連接，電容C2的一端與芯片U1的端口 BST連接，電容C2 的另一端與電感L1的一端、二極管D2的陰極和芯片U1的端口 LX連接，電感L1的另一端、 電容C4的一端和芯片U1的端口 FB連接后輸出直流電源VDD并與定壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路連 接，電容CI、C3、C4的另一端、二極管D2的陽(yáng)極、電阻R2的另一端和芯片U1的端口 SGND、 GND接輔助電源24V的負(fù)極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斷路器的通信電路，其特征在于所述的定壓DC-DC轉(zhuǎn)換 電路由模塊P1和電容C5組成，模塊P1的端口 Vs與直流電源VDD連接，模塊P1的端口 SGND 接輔助電源24V的負(fù)極，模塊P1的端口 GND和電容C5的一端接地，電容C5的另一端和模 塊P1的端口 Vout連接后輸出直流電源VCC。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斷路器的通信電路，其特征在于所述的物理接口芯片電 路由芯片U2組成，芯片U2的端口 D、DE、RE和R與隔離電路連接，芯片U2的端口 VCC與電 源電路中的寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出的直流電源VDD連接，芯片U2的端口 GND接直流電源 24V的負(fù)極，芯片U2的端口 A和B對(duì)外進(jìn)行通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斷路器的通信電路，其特征在于所述的隔離電路由電阻 R3-R8和光耦01、02、03組成，電阻R3的一端和光耦01的5腳接芯片U2的端口 D，電阻R3 的另一端和光耦01的6腳接電源電路中寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出的直流電源VDD，電阻R6 的一端與光耦01的1腳連接，電阻R6的另一端接直流電源+5V，光耦01的3腳與外部微控 制器電路中微控制器MCU的端口 TXD連接，電阻R4的一端與芯片U2的端口 DE、RE和光耦 02的5腳連接，電阻R4的另一端和光耦02的6腳接直流電源VDD，電阻R7的一端與光耦 02的1腳連接，電阻R7的另一端接直流電源+5V，光耦02的3腳與外部微控制器MCU的端 口 I/O連接，光耦01、02的4腳接直流電源24V的負(fù)極，電阻R5的一端接直流電源VDD，電 阻R5的另一端接光耦03的1腳，光耦03的3腳與芯片U2的端口 R連接，電阻R8的另一 端和光耦03的6腳接直流電源+5V，電阻R8的一端和光耦03的5腳接微控制器MCU的端 口 RXD，光耦03的4腳接地。
專(zhuān)利摘要一種斷路器的通信電路，屬于低壓斷路器領(lǐng)域。包括電源電路、通信接口電路，其特征在于電源電路由寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路和定壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路組成，通信接口電路由物理接口芯片電路和隔離電路組成，寬壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路與定壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路、物理接口芯片電路、隔離電路和輔助電源連接，隔離電路與物理接口芯片電路和外部微控制器電路連接。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)更緊湊，不需要外加模塊就能直接實(shí)現(xiàn)通信。
文檔編號(hào)H02H3/02GK201608501SQ20092028547
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者奚慎云, 孫偉鋒, 張曉霞, 殷建強(qiáng), 潘振克 申請(qǐng)人:常熟開(kāi)關(guān)制造有限公司(原常熟開(kāi)關(guān)廠(chǎng))