專利名稱：一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電壓保護(hù)器，特別是涉及一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器。
背景技術(shù)：
在TN — S、TN — C 一 S、TT等低壓配電系統(tǒng)中，電網(wǎng)單相負(fù)荷屬于星型連接運(yùn)行，由于中性線斷線、電氣設(shè)備和線路發(fā)生單相接地故障、三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡等均可導(dǎo)致低壓電網(wǎng)中性線電位偏移，中性線電位偏移過(guò)大會(huì)造成各種用電設(shè)備的損壞，甚至引起電氣火災(zāi)，危及人身、財(cái)產(chǎn)安全。在現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)上述電氣故障，單相線路過(guò)電壓、欠電壓保護(hù)措施主要有三種(I)采用中性線斷路器，此類保護(hù)器零電位基準(zhǔn)很難精準(zhǔn)捕捉到，經(jīng)常會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作，實(shí)用性較差。(2)在斷路器的基礎(chǔ)上增加過(guò)欠電壓保護(hù)脫扣器，此類型的過(guò)欠電壓保護(hù)器，保護(hù)動(dòng)作后不能自動(dòng)恢復(fù)，需要用戶手動(dòng)操作才能使斷路器合閘，用戶操作使用不方便，影響用戶的供電連續(xù)性。此外，該類過(guò)欠電壓保護(hù)器只進(jìn)行硬件的抗干擾保護(hù)，在瞬間過(guò)電壓或欠電壓方面抗干擾能力不夠完善，同樣容易引起誤動(dòng)作。(3)采用普通電磁繼電器的過(guò)欠電壓保護(hù)器，此類保護(hù)器雖然能達(dá)到自動(dòng)恢復(fù)的功能，但由于普通電磁繼電器需要長(zhǎng)時(shí)間供電，才能保證線路供電，因此能耗大，溫升高，可靠性較差。此外，普通電磁繼電器其額定電流只能做到40A及40A以下，這樣限制了用戶的用電需求，不能滿足廣大用戶的需求。有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行研究，專門研制出一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，本案由此產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，通過(guò)微處理器對(duì)供電線路電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，采用磁保持繼電器作為供電線路接通和斷開(kāi)執(zhí)行元件，可以精準(zhǔn)、穩(wěn)定且低耗地完成單相線路的過(guò)電壓或欠電壓保護(hù)，而且適用于電流較大的供電線路。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，包括抗干擾電路、降壓整流電路、第一穩(wěn)壓電路、第二穩(wěn)壓電路、實(shí)時(shí)電壓取樣電路、儲(chǔ)能電路、微處理器、指示電路、驅(qū)動(dòng)電路和磁保持繼電器等。所述抗干擾電路輸入端連接供電線路的相線L和零線N，抗干擾電路輸出端的相線L和零線N連接降壓整流電路的輸入端，抗干擾電路輸出端的相線L同時(shí)還連接實(shí)時(shí)電壓取樣電路的輸入端，降壓整流電路輸出端相線L和零線N均與第一穩(wěn)壓電路相連，而第一穩(wěn)壓電路的輸出端分別連接第二穩(wěn)壓電路、指示電路和儲(chǔ)能電路的輸入端，第二穩(wěn)壓電路的輸出端和實(shí)時(shí)電壓取樣電路的輸出端分別連接微處理器，微處理器的輸出端分別與指示電路和驅(qū)動(dòng)電路輸入端相連，儲(chǔ)能電路輸出端與驅(qū)動(dòng)電路輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路輸出端與磁保持繼電器相連，磁保持繼電器同時(shí)連接供電線路的相線L。[0010]所述的抗干擾電路包括一個(gè)壓敏電阻，為供電線路瞬態(tài)過(guò)電壓的沖擊及高頻干擾提供保護(hù)。所述的降壓整流電路包括一個(gè)降壓電容、一個(gè)放電電阻、一個(gè)抗瞬時(shí)電壓電阻和四個(gè)二極管。降壓電容和抗瞬時(shí)電壓電阻串聯(lián)后并聯(lián)在放電電阻兩端，四個(gè)二極管組成整流橋，對(duì)經(jīng)過(guò)降壓電容、放電電阻和抗瞬時(shí)電壓電阻的交流電進(jìn)行整流處理。所述第一穩(wěn)壓電路包括三個(gè)穩(wěn)壓二極管以及一個(gè)電容，三個(gè)穩(wěn)壓二極管串聯(lián)后并聯(lián)在電容兩端。第一穩(wěn)壓電路主要為指示電路、第二穩(wěn)壓電路、儲(chǔ)能電路提供穩(wěn)定的工作電壓。所述第二穩(wěn)壓電路包括一個(gè)二極管、三個(gè)電容、一個(gè)三端穩(wěn)壓器以及一個(gè)極性電容，二極管的負(fù)極分別連接極性電容正極和三端穩(wěn)壓器電壓輸入端，極性電容的負(fù)極和三端穩(wěn)壓器的接地端均接地，三個(gè)電容并聯(lián)后一端連接三端穩(wěn)壓器U2的電壓輸出端，另一端接地。第二穩(wěn)壓電路其主要作用是為微處理器提供穩(wěn)定的工作電壓。所述實(shí)時(shí)電壓取樣電路包括一個(gè)二極管、兩個(gè)電阻以及一個(gè)極性電容，其中一個(gè)電阻與極性電容并聯(lián)后，再與另一個(gè)電阻和二極管串聯(lián)。實(shí)時(shí)電壓取樣電路為微處理器提供供電線路中實(shí)時(shí)電壓采集數(shù)據(jù)。所述儲(chǔ)能電路包括一個(gè)二極管、一個(gè)電阻和一個(gè)極性電容，電阻和極性電容并聯(lián)，一端接地，另一端與二極管串聯(lián)。儲(chǔ)能電路主要功能是為驅(qū)動(dòng)電路提供瞬時(shí)動(dòng)作工作電源。所述微處理器采用帶AD轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)，其主要作用是分析實(shí)時(shí)電壓取樣電路采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)而使驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器進(jìn)行供電線路的接通與斷開(kāi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)指示電路進(jìn)行線路狀態(tài)顯示。所述指示電路包括三個(gè)發(fā)光二極管、七個(gè)電阻和三個(gè)三極管，整個(gè)指示電路分為三組，每組的三極管c極均串聯(lián)I個(gè)電阻和I個(gè)發(fā)光二極管，三極管e極接地，前兩組的三極管b極串聯(lián)一個(gè)電阻，而第三組的三極管b極同時(shí)串聯(lián)2個(gè)電阻。指示電路的三組電路可以提供四種工作狀態(tài)顯示正常電壓工作狀態(tài)、過(guò)電壓工作狀態(tài)、欠電壓工作狀態(tài)和電壓恢復(fù)工作狀態(tài)。所述驅(qū)動(dòng)電路包括六個(gè)三極管和十個(gè)電阻，上述三極管和電阻呈對(duì)稱分布，第一、第三、第四三極管分別和第二、第五、第六三極管對(duì)稱。其中第一三極管c極與第三三極管C極相連，第三三極管和第四三極管的b極并聯(lián)兩個(gè)電阻后分別連接微處理器和接地，第四三極管的C極串聯(lián)一個(gè)電阻后連接第二三極管的b極。第五三極管如第三三極管對(duì)稱連接第二三極管，第六三極管如第四三極管對(duì)稱連接第一三極管。第一三極管和第二三極管的e極連接一個(gè)高電平電壓，其余四個(gè)三極管的e極均直接接地。驅(qū)動(dòng)電路主要作用是執(zhí)行微處理器發(fā)出的動(dòng)作指令，驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器，實(shí)現(xiàn)供電線路中相線L的接通或斷開(kāi)。所述的磁保持繼電器工作時(shí)，通上直流電后，其電磁線圈便產(chǎn)生和永久磁鐵極性相同的電磁力，利用同性相斥的原理，改變繼電器的狀態(tài)，使電磁線圈產(chǎn)生不同極性，相對(duì)永磁體面(設(shè)為N極)、吸合為S極、釋放為N極，保持完全靠永磁體永磁力，從而使本案所述的永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器觸頭達(dá)到吸合、保持和釋放的目的。采用磁保持繼電器作為斷開(kāi)和接通供電線路的執(zhí)行元件，該元件線圈平時(shí)只在動(dòng)作瞬間須上電，其它時(shí)間均不帶電，因此整個(gè)磁保持繼電器平時(shí)運(yùn)行幾乎不帶電，能耗非常點(diǎn)，節(jié)能環(huán)保；本實(shí)用新型所述的永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器工作時(shí)，供電線路上的電源通過(guò)抗干擾保護(hù)電路后，到達(dá)降壓整流電路進(jìn)行降壓和整流，為第一穩(wěn)壓電路提供穩(wěn)定的工作電壓，第一穩(wěn)壓電路為第二穩(wěn)壓電路、指示電路和儲(chǔ)能電路提供所需的工作電壓，儲(chǔ)能電路為驅(qū)動(dòng)電路提供所需的工作電壓。同時(shí)，實(shí)時(shí)電壓取樣電路對(duì)供電線路相線L上經(jīng)抗干擾處理，但未經(jīng)降壓整流前的電壓信號(hào)進(jìn)行采集，發(fā)送給微處理器。采用抗干擾保護(hù)電路有利于硬件對(duì)供電線路的干擾進(jìn)行硬處理，還可以利用軟件的延時(shí)判斷是否為干擾信號(hào)，有效的避免了由于瞬時(shí)干擾而引起的誤動(dòng)作，產(chǎn)品穩(wěn)定性極好。微處理器對(duì)采集到的電壓信號(hào)進(jìn)行處理分析①當(dāng)采集到的電壓信號(hào)為正常時(shí)，微處理器驅(qū)動(dòng)指示電路顯示正常電壓工作狀態(tài)，此時(shí)，磁保 持繼電器為閉合狀態(tài)；②當(dāng)采集到的電壓信號(hào)由過(guò)電壓或欠電壓恢復(fù)到正常電壓時(shí)，微處理器驅(qū)動(dòng)指示電路顯示電壓恢復(fù)工作狀態(tài)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路和磁保持繼電器延時(shí)接通供電線路的相線L ;③當(dāng)采集到的電壓信號(hào)為過(guò)電壓或欠電壓時(shí)，微處理器驅(qū)動(dòng)指示電路顯示過(guò)電壓或欠電壓工作狀態(tài)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路和磁保持繼電器瞬時(shí)斷開(kāi)供電線路的相線L。采用微處理器對(duì)供電線路電壓值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，執(zhí)行過(guò)\欠電壓分?jǐn)嗟碾妷褐嫡{(diào)整簡(jiǎn)單，延時(shí)時(shí)間調(diào)整簡(jiǎn)單，精準(zhǔn)度高，有效保護(hù)供電線路上的各種用電設(shè)備，減少電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。而且設(shè)計(jì)了四種電壓工作狀態(tài)指示，該可視化的工作狀態(tài)顯示界面便于用戶清楚當(dāng)前供電狀態(tài)。綜上所述，采用上述方案后，所述的電壓保護(hù)器可以精準(zhǔn)、穩(wěn)定且低耗地完成單相線路的過(guò)電壓或欠電壓保護(hù)，其電壓工作范圍(T450V，最大工作電流至80Α，工作電壓AC230V左右時(shí)待機(jī)功耗低于O. 5W。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路框架圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中抗干擾電路、降壓整流電路、第一穩(wěn)壓電路、第二穩(wěn)壓電路、實(shí)時(shí)電壓取樣電路和儲(chǔ)能電路的電氣原理圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中指示電路的電氣原理圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路和磁保持繼電器的電氣原理圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中微處理器的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型揭示的一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，如圖1、配合圖2至圖5所示，包括抗干擾電路1、降壓整流電路2、第一穩(wěn)壓電路3、第二穩(wěn)壓電路4、實(shí)時(shí)電壓取樣電路5、儲(chǔ)能電路6、微處理器7、指示電路8、驅(qū)動(dòng)電路9和磁保持繼電器10等。所述抗干擾電路I輸入端連接供電線路的相線L和零線N，抗干擾電路I輸出端的相線L和零線N連接降壓整流電路2的輸入端，抗干擾電路I輸出端的相線L同時(shí)還連接實(shí)時(shí)電壓取樣電路5的輸入端，降壓整流電路2輸出端相線L和零線N均連接第一穩(wěn)壓電路3，而第一穩(wěn)壓電路3的輸出端分別連接第二穩(wěn)壓電路4、指示電路8和儲(chǔ)能電路9的輸入端，第二穩(wěn)壓電路4的輸出端和實(shí)時(shí)電壓取樣電路5的輸出端分別連接微處理器7，微處理器7的輸出端分別與指示電路8和驅(qū)動(dòng)電路9輸入端相連。儲(chǔ)能電路6輸出端與驅(qū)動(dòng)電路9輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路9輸出端與磁保持繼電器10相連，磁保持繼電器10同時(shí)連接供電線路的相線L。[0030]上述抗干擾電路I主要作用是為瞬態(tài)過(guò)電壓的沖擊及高頻干擾提供保護(hù)，在本實(shí)施例中，如圖2所示，抗干擾電路I采用壓敏電阻RVl為瞬態(tài)過(guò)電壓的沖擊及高頻干擾提供保護(hù)，壓敏電阻RVl兩端分別連接供電線路的相線L和零線N?？垢蓴_電路I還可以采用其他方案實(shí)現(xiàn)，單獨(dú)采用一個(gè)壓敏電阻RV1，可以使電路布線更清晰，能耗更低。降壓整流電路2主要是對(duì)輸入的電源進(jìn)行降壓和整流，以滿足后序元器件的電壓和電流要求。本實(shí)施例提供了一種具有較好精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性的技術(shù)方案，如圖2所示，降壓整流電路2由降壓電容Cl、放電電阻R0、抗瞬時(shí)電壓電阻Rl以及二極管Dl、D2、D3、D4組成。降壓電容Cl和抗瞬時(shí)電壓電阻RO串聯(lián)后并聯(lián)在放電電阻Rl兩端。二極管D1、D2、D3、D4組成整流橋，對(duì)經(jīng)過(guò)降壓電容Cl、放電電阻RO和抗瞬時(shí)電壓電阻Rl的交流電進(jìn)行整流處理。其中，二極管D1、D2、D3、D4型號(hào)為IN4007。第一穩(wěn)壓電路3主要是為指示電路8、第二穩(wěn)壓電路4、儲(chǔ)能電路6提供穩(wěn)定的工作電壓?？梢圆捎枚喾N技術(shù)方案等效實(shí)現(xiàn)，在本實(shí)施例中，如圖2所示，第一穩(wěn)壓電路3由穩(wěn)壓二極管D8、D9、D10以及電容C3組成。穩(wěn)壓二極管D8、D9、D10串聯(lián)，一端接地，一端接供電電壓Vccl,電容C3并聯(lián)在穩(wěn)壓二極管D8、D9、D10的兩端。第二穩(wěn)壓電路4主要作用是為微處理器7提供穩(wěn)定的工作電壓?？梢圆捎枚喾N技術(shù)方案等效實(shí)現(xiàn)，在本實(shí)施例中，詳細(xì)描述了其中一種，如圖2所示，第二穩(wěn)壓電路4由二極管D6、極性電容C4、三端穩(wěn)壓器U2、電容C5、C6、C7組成。極性電容C4負(fù)極接地，正極分別連接三端穩(wěn)壓器U2的電壓輸入端Vin和二極管D6的負(fù)極；電容C5、C6、C7并聯(lián)后一端接地，另一端分別連接三端穩(wěn)壓器U2的電壓輸出端Vout和供電電壓Vcc2，三端穩(wěn)壓器U2的接地端接地，二極管D6的正極連接供電電壓Vccl。其中，二極管D6型號(hào)為IN4007，三端穩(wěn)壓器U2型號(hào)為L(zhǎng)7805。實(shí)時(shí)電壓取樣電路5為微處理器7提供實(shí)時(shí)電壓采集數(shù)據(jù)?？梢圆捎枚喾N技術(shù)方案等效實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例采用一較佳方案，如圖2所示，實(shí)時(shí)電壓取樣電路5由二極管D5、電阻R2和R3、極性電容C2組成。電阻R3和極性電容C2并聯(lián)后，一端接地，一端串聯(lián)電阻R2和D5。其中二極管D5型號(hào)為IN4007。儲(chǔ)能電路6主要功能是為驅(qū)動(dòng)電路9、磁保持繼電器10提供瞬時(shí)動(dòng)作工作電壓?？梢圆捎枚喾N技術(shù)方案等效實(shí)現(xiàn)，在本實(shí)施例中，詳細(xì)描述了其中一種，如圖2所示，儲(chǔ)能電路6由二極管D7、電阻R4和極性電容C8組成。電阻R4和極性電容C8并聯(lián)后，一端接地，另一端串聯(lián)D7的負(fù)極，同時(shí)連接供電電壓Vcc3，二極管D7的正極連接供電電壓Vccl。其中，二極管D7型號(hào)為IN4007。微處理器7主要作用是分析實(shí)時(shí)電壓取樣電路5采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)而使驅(qū)動(dòng)電路9驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器10進(jìn)行供電線路的接通與斷開(kāi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)指示電路8進(jìn)行線路狀態(tài)顯示，微處理器7可以采用帶AD轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例中，如圖5所示，采用PIC16F1823作為微處理器7。微處理器7的引腳I同時(shí)連接供電電壓Vcc2、電容C9和電阻R21，電容C9另一端接地，電阻R21串聯(lián)一開(kāi)關(guān)Kl后接地。其中，微處理器7的引腳2、3和5分別連接指示電路的電阻R22、R20和R19 ;微處理器7的引腳7和8連接驅(qū)動(dòng)電路9的Actionl和Action2，引腳11連接實(shí)時(shí)電壓取樣電路5的極性電容C2的正極，引腳12和13分別連接ICSPCLK和ICSPDAT，引腳14接地。指示電路8可以對(duì)供電線路中四種電壓狀態(tài)進(jìn)行顯示。如圖3所示，指示電路8由發(fā)光二極管011、012、013、電阻1 15、1 16、1 17、1 19、1 20、1 22和三極管 Q7、Q8、Q9 組成，整個(gè)指示電路分為三組，發(fā)光二極管Dll、電阻R15、R19和三極管Q7 —組，三極管Q7的c極串聯(lián)電阻R15和發(fā)光二極管Dll，b極串聯(lián)電阻R19 ;第二組包括發(fā)光二極管D12、電阻R16、R20和三極管Q8，三極管Q8的c極串聯(lián)電阻R16和發(fā)光二極管D12，b極串聯(lián)電阻R20 ;第三組由發(fā)光二極管D13、電阻R17、R18、R22和三極管Q9組成，三極管Q9的c極串聯(lián)電阻Rl7和發(fā)光二極管D13，b極串聯(lián)電阻R17和R22。三極管Q7、Q8、Q9的e極均接地，發(fā)光二極管D11、D12、D13的正極連接供電電壓Vccl。發(fā)光二極管D11、D12、D13分別為L(zhǎng)ED-N/G、LED-G/R、LED-Q/R,三極管 Q7、Q8、Q9 型號(hào)為 9013。驅(qū)動(dòng)電路9主要作用是執(zhí)行微處理器7發(fā)出的動(dòng)作指令，驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器10實(shí)現(xiàn)供電電路相線L的接通或斷開(kāi)。可以采用多種技術(shù)方案等效實(shí)現(xiàn)，如圖4所示，本實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)電路 9 由三極管 Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6 以及電阻 R5、R6、R7、R8、R9、RIO、Rll、R12、R13、R14組成。上述三極管和電阻呈對(duì)稱分布，第一三極管Q1、第三三極管Q3、第四三極管Q4分別和第二三極管Q2、第五三極管Q5、第六三極管Q6對(duì)稱。其中第一三極管Qlc極與第三三極管Q3c極相連，第三三極管Q3的b極并聯(lián)電阻R7和R9后分別連接微處理器的引腳 Actionl和接地；第四三極管Q4的b極并聯(lián)電阻R8和RlO后分別連接微處理器Actionl和接地。第四三極管Q4的c極串聯(lián)電阻R5后連接第二三極管的b極。第五三極管Q5如第三三極管Q3對(duì)稱連接第二三極管Q2，第六三極管Q6如第四三極管Q4對(duì)稱連接第一三極管Ql0第一三極管Ql和第二三極管Q2的e極連接一個(gè)高電平電壓Vcc3，其余四個(gè)三極管的e極均直接接地。第五三極管Q5和第六三極管Q6的b極分別串聯(lián)電阻Rll和R12后連接微處理器的引腳Action2，三極管Ql、Q2型號(hào)為9012，三極管Q3、Q4、Q5、Q6型號(hào)為9013。磁保持繼電器10在接收到驅(qū)動(dòng)電路9驅(qū)動(dòng)指令后，其觸頭根據(jù)供電線路電壓的狀態(tài)執(zhí)行閉合、斷開(kāi)和延時(shí)180S 士 5S閉合動(dòng)作，從而達(dá)到供電電路相線L的接通或斷開(kāi)。磁保持繼電器10可以根據(jù)實(shí)際需要的參數(shù)在市面上直接購(gòu)買，本實(shí)用新型選用DC24V的磁保持繼電器，如圖4所示，磁保持繼電器10線圈的兩端分別連接在第一三極管Ql和第二三極管Q2的c極上。本實(shí)施例所述的永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器工作時(shí)，供電線路上的電源通過(guò)抗干擾保護(hù)電路I后，到達(dá)降壓整流電路2進(jìn)行降壓和整流，為第一穩(wěn)壓電路3提供穩(wěn)定的工作電壓，第一穩(wěn)壓電路3為第二穩(wěn)壓電路4、指示電路8和儲(chǔ)能電路6提供所需的工作電壓，儲(chǔ)能電路6為驅(qū)動(dòng)電路9提供所需的工作電壓，驅(qū)動(dòng)電路9為磁保持繼電器10提供所需電源。同時(shí)，實(shí)時(shí)電壓取樣電路5對(duì)供電線路相線L上經(jīng)抗干擾處理，但未經(jīng)降壓整流前的電壓信號(hào)進(jìn)行采集，發(fā)送給微處理器7，微處理器7采集到的電壓信號(hào)進(jìn)行處理分析① 當(dāng)采集到的電壓信號(hào)為正常時(shí)，微處理器7驅(qū)動(dòng)指示電路8顯示正常電壓工作狀態(tài)，即Dll綠色LED燈常亮，此時(shí)，磁保持繼電器10為閉合狀態(tài)，磁保持繼電器線圈無(wú)電流；② 當(dāng)采集到的電壓信號(hào)超過(guò)265 士 5V時(shí)，微處理器7驅(qū)動(dòng)指示電路8顯示過(guò)電壓工作狀態(tài)，即D12紅色LED燈常亮，同時(shí)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路9和磁保持繼電器10瞬時(shí)斷開(kāi)供電線路的相線L，此時(shí)，磁保持繼電器10線圈有觸發(fā)電流，當(dāng)觸頭達(dá)到斷開(kāi)狀態(tài)后無(wú)電流；③ 當(dāng)采集到的電壓信號(hào)由過(guò)電壓恢復(fù)到240 士 5V或欠電壓恢復(fù)到185 士 5V時(shí)，微處理器7驅(qū)動(dòng)指示電路8顯示電壓恢復(fù)工作狀態(tài)，即由Dll綠色LED燈閃爍180S 士5S后常亮，同時(shí)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路9和磁保持繼電器10延時(shí)180S 士 5S接通供電線路的相線L，此時(shí)，磁保持繼電器10線圈有觸發(fā)電流，當(dāng)觸頭達(dá)到閉合狀態(tài)后無(wú)電流；④ 當(dāng)采集到的電壓信號(hào)低于165 士 5V時(shí)，微處理器7驅(qū)動(dòng)指示電路8顯示欠電壓作狀態(tài)，即D13紅色LED燈常亮，同時(shí)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路9和磁保持繼電器10瞬時(shí)斷開(kāi)供電線路的相線L，此時(shí)，磁保持繼電器10線圈有觸發(fā)電流，當(dāng)觸頭達(dá)到斷開(kāi)狀態(tài)后無(wú)電流。采用本實(shí)施例所述方案的永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，其電壓工作范圍0_450V，最大工作電流至80A，工作電壓AC230V左右時(shí)待機(jī)功耗低于0. 5W。上述所有電路在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以有多種方案實(shí)現(xiàn)等同地功能，本實(shí)施例描述了一種較佳的實(shí)施方式，提供了其中一種精準(zhǔn)度高、穩(wěn)定性好、電路布圖簡(jiǎn)單且能耗低的技術(shù)方案。并非對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限定。凡依本案的設(shè)計(jì)思路所做的等同和等效變化，均落入本案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，其特征在于包括抗干擾電路、降壓整流電路、第一穩(wěn)壓電路、第二穩(wěn)壓電路、實(shí)時(shí)電壓取樣電路、儲(chǔ)能電路、微處理器、指示電路、驅(qū)動(dòng)電路和磁保持繼電器；所述抗干擾電路輸入端連接供電線路的相線L和零線N，抗干擾電路輸出端的相線L和零線N連接降壓整流電路的輸入端，抗干擾電路輸出端的相線L同時(shí)還連接實(shí)時(shí)電壓取樣電路的輸入端，降壓整流電路輸出端相線L和零線N均與第一穩(wěn)壓電路相連，而第一穩(wěn)壓電路的輸出端分別連接第二穩(wěn)壓電路、指示電路和儲(chǔ)能電路的輸入端，第二穩(wěn)壓電路的輸出端和實(shí)時(shí)電壓取樣電路的輸出端分別連接微處理器，微處理器的輸出端分別與指示電路和驅(qū)動(dòng)電路輸入端相連，儲(chǔ)能電路輸出端與驅(qū)動(dòng)電路輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路輸出端與磁保持繼電器相連，磁保持繼電器同時(shí)連接供電線路的相線L。
2.如權(quán)利要求1所述的一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，其特征在于所述的抗干擾電路包括一壓敏電阻，為供電線路瞬態(tài)過(guò)電壓的沖擊及高頻干擾提供保護(hù)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，其特征在于所述的降壓整流電路包括一個(gè)降壓電容、一個(gè)放電電阻、一個(gè)抗瞬時(shí)電壓電阻和四個(gè)二極管，降壓電容和抗瞬時(shí)電壓電阻串聯(lián)后并聯(lián)在放電電阻兩端，四個(gè)二極管組成整流橋，對(duì)經(jīng)過(guò)降壓電容、放電電阻和抗瞬時(shí)電壓電阻的交流電進(jìn)行整流處理。
4.如權(quán)利要求1所述的一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，其特征在于所述第一穩(wěn)壓電路包括三個(gè)穩(wěn)壓二極管和一個(gè)電容，三個(gè)穩(wěn)壓二極管串聯(lián)后并聯(lián)在電容兩端。
5.如權(quán)利要求1所述的一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，其特征在于所述第二穩(wěn)壓電路包括一個(gè)二極管、三個(gè)電容、一個(gè)三端穩(wěn)壓器以及一個(gè)極性電容，二極管的負(fù)極分別連接極性電容正極和三端穩(wěn)壓器電壓輸入端，極性電容的負(fù)極和三端穩(wěn)壓器的接地端均接地，三個(gè)電容并聯(lián)后一端連接三端穩(wěn)壓器U2的電壓輸出端，另一端接地。
6.如權(quán)利要求1所述的一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，其特征在于所述實(shí)時(shí)電壓取樣電路包括一個(gè)二極管、兩個(gè)電阻以及一個(gè)極性電容，其中一個(gè)電阻與極性電容并聯(lián)后，再與另一個(gè)電阻和二極管串聯(lián)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，其特征在于所述儲(chǔ)能電路包括一個(gè)二極管、一個(gè)電阻和一個(gè)極性電容，電阻和極性電容并聯(lián)后，一端接地，另一端與二極管串聯(lián)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，其特征在于所述微處理器采用帶AD轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)。
9.如權(quán)利要求1所述的一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，其特征在于所述指示電路包括三個(gè)發(fā)光二極管、七個(gè)電阻和三個(gè)三極管，整個(gè)指示電路元器件分為三組，每組的三極管c極均串聯(lián)一個(gè)電阻和一個(gè)發(fā)光二極管，三極管e極接地，前兩組的三極管b極串聯(lián)一個(gè)電阻，而第三組的三極管b極同時(shí)串聯(lián)兩個(gè)電阻，指示電路的三組電路可以提供四種工作狀態(tài)顯示正常電壓工作狀態(tài)、過(guò)電壓工作狀態(tài)、欠電壓工作狀態(tài)和電壓恢復(fù)工作狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求1所述的一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路包括六個(gè)三極管和十個(gè)電阻，上述三極管和電阻呈對(duì)稱分布，第一、第三、第四三極管分別和第二、第五、第六三極管對(duì)稱，其中第一三極管c極與第三三極管c極相連，第三三極管和第四三極管的b極并聯(lián)兩個(gè)電阻后分別連接微處理器和接地，第四三極管的C極串聯(lián)一個(gè)電阻后連接第二三極管的b極，第五三極管如第三三極管對(duì)稱連接第二三極管，第六三極管如第四三極管對(duì)稱連接第一三極管，第一三極管和第二三極管的e極連接一個(gè)高電平電壓，其余四個(gè)三極管的e極 均直接接地。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種永磁式過(guò)欠電壓保護(hù)器，包括抗干擾電路、降壓整流電路、第一穩(wěn)壓電路、第二穩(wěn)壓電路、實(shí)時(shí)電壓取樣電路、儲(chǔ)能電路、微處理器、指示電路、驅(qū)動(dòng)電路和磁保持繼電器。所述電壓保護(hù)器通過(guò)微處理器對(duì)供電線路電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，采用磁保持繼電器作為供電線路接通和斷開(kāi)執(zhí)行元件，可以精準(zhǔn)、穩(wěn)定且低耗地完成單相線路的過(guò)電壓或欠電壓保護(hù)，而且適用于電流較大的供電線路。
文檔編號(hào)H02H3/20GK202840468SQ20122022502
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者洪志強(qiáng), 黃茂源, 賴紹武 申請(qǐng)人:廈門尤伯電氣有限公司