專利名稱：一種過壓保護(hù)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于低壓電器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種過壓保護(hù)模塊。
背景技術(shù)：
在工業(yè)控制中，用電設(shè)備通常都采用三相電源，很多用電設(shè)備在使用中對所提供的工作電源有著較高的要求。隨著用電量的不斷增加，隨之而來的電力電路的過電壓問題，對企業(yè)及家庭的各種用電設(shè)備的使用安全造成很大的 威脅，由過電壓造成的損失也越來越多，而一代接一代的用電設(shè)備卻越來越敏感。隨著用電設(shè)備的多樣化，對用電設(shè)備的保護(hù)也日趨完善，低壓配電回路中的低壓斷路器是重要的保護(hù)電器元件，提供基本的三段保護(hù)功能，常規(guī)的低壓塑殼斷路器，保護(hù)功能一般以電流為主，對于電壓的異常，現(xiàn)有的低壓塑殼斷路器可通過采用過壓保護(hù)模塊或裝置對異常的電壓進(jìn)行檢測，在主回路的電壓與預(yù)定值相比過高時使塑殼斷路器斷開，實現(xiàn)保護(hù)下級線路負(fù)載和設(shè)備的目的?，F(xiàn)有的塑殼斷路器的過壓保護(hù)模塊，通常需要接入N相，主要針對的是四極斷路器，而對于三極斷路器往往不適用，在一定程度上限制了過壓保護(hù)模塊在塑殼斷路器上的應(yīng)用范圍。另外，現(xiàn)有的塑殼斷路器的過壓保護(hù)模塊，往往也沒有外部輸入，不能擴(kuò)展其它的功能。通常該類產(chǎn)品也只有一組獨立控制的輸出觸點，不利于擴(kuò)展輸出功能，比如對電動操作機構(gòu)(斷路器的操作單元)的控制等。鑒于上述已有技術(shù)，有必要對現(xiàn)有的過壓保護(hù)模塊加以改進(jìn)，下面將要介紹的技術(shù)方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種過壓保護(hù)模塊，能實現(xiàn)三、四極塑殼斷路器通用，且?guī)в型獠枯斎牍δ?，具備至少兩組獨立控制輸出觸點，既能控制電動操作又能控制分勵脫扣器(線圈)，能夠以模塊化的形式組裝在斷路器上，靈活方便，又大大完善了斷路器的保護(hù)功能。本實用新型的目的是這樣來達(dá)到的，一種過壓保護(hù)模塊，包括電源電路、輸入電路、輸出電路、微處理器電路和電壓采樣電路，所述的電壓采樣電路與三相主回路連接，電壓采樣電路接微處理器電路，微處理器電路與輸入電路和輸出電路連接，所述的輸入電路至少包括一路外部信號輸入，所述的輸出電路至少包括兩組獨立控制的輸出觸點，電源電路為微處理器電路、電壓采樣電路和輸入電路提供合適的工作電壓。在本實用新型的一個具體的實施例中，所述的過壓保護(hù)模塊還包括指示電路和設(shè)定電路，所述的指示電路和設(shè)定電路與微處理器電路連接。在本實用新型的另一個具體的實施例中，所述的電壓采樣電路至少包括一路差分放大電路，每一路差分放大電路的輸出端單獨連接至微處理器電路。在本實用新型的又一個具體的實施例中，所述的電源電路包括直流電源發(fā)生電路和基準(zhǔn)電源發(fā)生電路，所述的直流電源發(fā)生電路為電壓采樣電路、微處理器電路和輸入電路提供第二直流電源VDD ;所述的基準(zhǔn)電源發(fā)生電路為電壓采樣電路提供基準(zhǔn)電平VREF。在本實用新型的再一個具體的實施例中，所述的電源電路的輸入可獨立地取自斷路器的進(jìn)線端。在本實用新型的還有一個具體的實施例中，所述的指示電路采用LED指示燈或液晶顯示屏中的一種或 兩種指示方式，用于實時指示電網(wǎng)電壓狀態(tài)。在本實用新型的更而一個具體的實施例中，所述的設(shè)定電路由DIP開關(guān)或旋轉(zhuǎn)式編碼開關(guān)構(gòu)成，用于設(shè)定電壓和動作時間。在本實用新型的進(jìn)而一個具體的實施例中，所述的輸入電路可為隔離型輸入電路或非隔離型輸入電路，或者兩者兼有。在本實用新型的又更而一個具體的實施例中，所述的輸入電路的輸入信號為代表剩余電流動作的電平或觸點信號，或外部控制信號。在本實用新型的又進(jìn)而一個具體的實施例中，所述的輸出電路的輸出觸點為機械觸點或電子觸點中的一種。本實用新型由于采用了上述結(jié)構(gòu)，電源電路從斷路器進(jìn)線端直接取電，即使斷路器分?jǐn)嗪?，仍能使過壓保護(hù)模塊正常工作。指示電路能實時指示電網(wǎng)電壓狀態(tài)，提醒用戶及時處理問題，起到安全保護(hù)作用；電壓采樣電路利用差分放大電路同時采集三相電壓，可檢測出任意二相的過壓或低壓；微處理器電路能進(jìn)行實時判斷，調(diào)整預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值，使保護(hù)更精確；另外通過設(shè)定電路設(shè)定延時時間，可以有效避免當(dāng)出現(xiàn)瞬間電網(wǎng)過電壓時由于切斷電網(wǎng)對用戶造成的不必要的工作中斷和損害。過壓保護(hù)模塊能實現(xiàn)三、四極塑殼斷路器的通用，且具備至少兩組獨立的控制輸出觸點，既能控制電動操作機構(gòu)動作，又能控制分勵脫扣器(線圈)動作，過壓保護(hù)模塊能夠以模塊化形式安裝在斷路器上，簡單方便，在不改變斷路器本體結(jié)構(gòu)的情況下，靈活地增加了斷路器過壓、低壓保護(hù)的功能，大大完善了斷路器的保護(hù)功能，且能靈活實現(xiàn)剩余電流塑殼斷路器的自動重合閘功能。

圖I為本實用新型的原理框圖。圖2為本實用新型的電壓采樣電路原理圖。圖3(a)為本實用新型的直流電源發(fā)生電路原理圖。圖3(b)為本實用新型的基準(zhǔn)電源發(fā)生電路原理圖。圖4為本實用新型的設(shè)定電路、指示電路和微處理器電路的電原理連接圖。圖5(a)為本實用新型的一實施例的輸入電路原理圖。圖5(b)為本實用新型的另一實施例的輸入電路原理圖。圖6(a)為本實用新型的一實施例的具有一組輸出觸點的輸出電路原理圖。圖6(b)為本實用新型的一實施例的具有另一組輸出觸點的輸出電路原理圖。圖7(a)為本實用新型的另一實施例的具有一組輸出觸點的輸出電路原理圖。圖7(b)為本實用新型的另一實施例的具有另一組輸出觸點的輸出電路原理圖。
具體實施方式
為了使公眾能充分了解本實用新型的技術(shù)實質(zhì)和有益效果，申請人將在
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
詳細(xì)描述，但申請人對實施例的描述不是對技術(shù)方案的限制，任何依據(jù)本實用新型構(gòu)思作形式而非實質(zhì)的變化都應(yīng)當(dāng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。請參閱圖1，一種過壓保護(hù)模塊，包括電源電路、輸入電路、輸出電路、微處理器電路和電壓采樣電路，電壓采樣電路的輸出接微處理器電路，微處理器電路與輸入電路和輸出電路連接。所述的過壓保護(hù)模塊還包括指示電路和設(shè)定電路，所述指示電路和設(shè)定電路與微處理器電路連接。所述的電壓采樣電路的輸入端連接至主回路斷路器的進(jìn)線端或出線端，且與三相主回路連接，通過差分電路獲得電壓測量信號。所述的輸入電路至少包括一路外部信號輸入，所述的輸出電路至少包括兩組獨立控制的輸出觸點。所述的微處理器電路對電壓測量信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號，進(jìn)行指示、顯示，并與設(shè)定的參數(shù)比較，若超過設(shè)定的保護(hù)值，則發(fā)出指令控制輸出電路的輸出觸點閉合或斷開。所述的輸出電路的輸出觸點可為機械觸點或電子觸點的任一種，通過與輸出觸點相連接的動作元件動作使斷路器分閘，達(dá)到過壓保護(hù)或低壓保護(hù)的目的。動作元件可以為分勵線圈、電動操作機構(gòu)等。指 示電路實時指示電網(wǎng)電壓參數(shù)。所述的電源電路的輸入可獨立地取自主回路斷路器的進(jìn)線端，電源電路為微處理器電路、電壓采樣電路、輸入電路提供合適的工作電壓。所述的電壓采樣電路的輸入端連接至主回路斷路器的進(jìn)線端或出線端，取A、B、C相線兩兩之間的線電壓，此種電壓采樣的方法可適用于三極或四極斷路器。若只用于四極斷路器電壓采樣電路可取A、B、C相線與中性線N之間的相電壓。為兼顧三、四極通用，本實用新型以取A、B、C相兩兩之間的線電壓為例，相電壓的獲取原理相同，只要A、B、C相線分別與中心線N組成差分電路即可。所述的電壓采樣電路至少包括一路差分放大電路，每一路差分放大電路的輸出端單獨連接至微處理器電路。請參閱圖2，所述的電壓采樣電路包括運算放大器N1A、NIB, NlC和電阻Rl R12，在本實施例中，運算放大器N1A、NIB, NlC采用LM324。電阻Rl的一端接電阻RlO —端并與主回路斷路器的進(jìn)線端或出線端的A相線連接，電阻Rl的另一端接電阻R3的一端和運算放大器NlA的2腳，電阻R3的另一端和運算放大器NlA的I腳接微處理器電路中微控制器N3的18腳，運算放大器NlA的3腳接電阻R2的一端和電阻R4的一端，電阻R2的另一端接電阻R5的一端并與主回路斷路器的進(jìn)線端或出線端的B相線連接，電阻R5的另一端與電阻R7的一端和運算放大器NlB的6腳連接，電阻R7的另一端和運算放大器NlB的7腳接微處理器電路中微控制器N3的17腳，運算放大器NlB的5腳接電阻R6的一端和電阻R8的一端，電阻R6的另一端接電阻R9的一端并與主回路斷路器的進(jìn)線端或出線端的C相線連接，電阻R9的另一端與電阻Rll的一端和運算放大器NlC的9腳連接，電阻Rll的另一端和運算放大器NlC的8腳接微處理器電路中微控制器N3的15腳，運算放大器NlC的10腳接電阻R12的一端和電阻RlO的另一端，電阻R4的另一端、電阻R8的另一端和電阻R12的另一端共同接基準(zhǔn)電平VREF，運算放大器NlA的4腳接第二直流電源VDD，運算放大器NlA的11腳接地。電壓采樣電路的三路差分放大器電路輸出對應(yīng)于三路線電壓的測量信號，取R1=R2=R5=R6=R9=R10，R3=R4=R7=R8=R11=R12。差分放大電路的輸出可以運用疊加原理進(jìn)行計算，將每個信號單獨施加于差分放大電路，得到對應(yīng)的輸出，最后將幾個信號單獨作用的輸出進(jìn)行疊加獲得最終的結(jié)果。運用模擬電子電路的計算方法，容易得到
權(quán)利要求1.一種過壓保護(hù)模塊，其特征在于包括電源電路、輸入電路、輸出電路、微處理器電路和電壓采樣電路，所述的電壓采樣電路與三相主回路連接，電壓采樣電路接微處理器電路，微處理器電路與輸入電路和輸出電路連接，所述的輸入電路至少包括一路外部信號輸入，所述的輸出電路至少包括兩組獨立控制的輸出觸點，電源電路為微處理器電路、電壓采樣電路和輸入電路提供合適的工作電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種過壓保護(hù)模塊，其特征在于所述的過壓保護(hù)模塊還包括指示電路和設(shè)定電路，所述的指示電路和設(shè)定電路與微處理器電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種過壓保護(hù)模塊，其特征在于所述的電壓采樣電路至少包括一路差分放大電路，每一路差分放大電路的輸出端單獨連接至微處理器電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種過壓保護(hù)模塊，其特征在于所述的電源電路包括直流電源發(fā)生電路和基準(zhǔn)電源發(fā)生電路，所述的直流電源發(fā)生電路為電壓采樣電路、微處理器電路和輸入電路提供第二直流電源VDD ;所述的基準(zhǔn)電源發(fā)生電路為電壓采樣電路提供基準(zhǔn)電平VREF。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種過壓保護(hù)模塊，其特征在于所述的電源電路的輸入可獨立地取自斷路器的進(jìn)線端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種過壓保護(hù)模塊，其特征在于所述的指示電路采用LED指示燈或液晶顯示屏的一種或兩種指示方式，用于實時指示電網(wǎng)電壓狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種過壓保護(hù)模塊，其特征在于所述的設(shè)定電路由DIP開關(guān)或旋轉(zhuǎn)式編碼開關(guān)構(gòu)成，用于設(shè)定電壓和動作時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種過壓保護(hù)模塊，其特征在于所述的輸入電路可為隔離型輸入電路或非隔離型輸入電路，或者兩者兼有。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種過壓保護(hù)模塊，其特征在于所述的輸入電路的輸入信號為代表剩余電流動作的電平或觸點信號，或外部控制信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種過壓保護(hù)模塊，其特征在于所述的輸出電路的輸出觸點為機械觸點或電子觸點中的一種。
專利摘要一種過壓保護(hù)模塊，屬于低壓電器技術(shù)領(lǐng)域。包括電源電路、輸入電路、輸出電路、微處理器電路和電壓采樣電路，電壓采樣電路與三相主回路連接，電壓采樣電路接微處理器電路，微處理器電路與輸入電路和輸出電路連接，輸入電路至少包括一路外部信號輸入，輸出電路至少包括兩組獨立控制的輸出觸點，電源電路為微處理器電路、電壓采樣電路和輸入電路提供工作電壓。優(yōu)點能實現(xiàn)三、四極塑殼斷路器的通用，且具備至少兩組獨立的控制輸出觸點，能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化安裝，在不改變斷路器本體結(jié)構(gòu)的情況下，靈活地增加了斷路器過壓、低壓保護(hù)的功能，大大完善了斷路器的保護(hù)功能，且能靈活實現(xiàn)剩余電流塑殼斷路器的自動重合閘功能。
文檔編號H02H3/20GK202696128SQ20122032004
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者殷建強, 徐偉, 朱力宏, 包偉乾, 孫義成 申請人:常熟開關(guān)制造有限公司(原常熟開關(guān)廠)