帶模擬負(fù)載的電源啟動電路和斷路器的電子式控制器的制造方法
【專利摘要】帶模擬負(fù)載的電源啟動電路，包括監(jiān)控電源電壓的電壓監(jiān)控電路、模擬負(fù)載單元和電源轉(zhuǎn)換芯片U2；所述電壓監(jiān)控電路包括電壓監(jiān)控芯片U1，電壓監(jiān)控電路的輸入端與電源連接，電壓監(jiān)控電路的輸出端與電源轉(zhuǎn)換芯片U2和模擬負(fù)載單元連接；當(dāng)電源的電壓小于啟動閾值時，電壓監(jiān)控電路使電源轉(zhuǎn)換芯片U2不工作且導(dǎo)通電源與模擬負(fù)載單元的連接；當(dāng)電源的電壓大于啟動閥值時，電壓監(jiān)控電路使電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出工作電壓到正常工作負(fù)載且截止電源與模擬負(fù)載單元的連接。本發(fā)明的電源啟動電路通過電壓監(jiān)控芯片監(jiān)控電源，在電源真正達(dá)到啟動條件后啟動電源轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的平穩(wěn)切換。本發(fā)明還提供了包括電源啟動電路的斷路器的電子式控制器。
【專利說明】帶模擬負(fù)載的電源啟動電路和斷路器的電子式控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于低壓電器領(lǐng)域，涉及一種帶模擬負(fù)載的電源啟動電路和包括該電源啟動電路的斷路器的電子式控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]低壓斷路器電流保護(hù)方式最初為熱磁式及電磁式，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，上世紀(jì)90年代開始研發(fā)及使用電子式控制器，電子式控制器采用電流互感器輸出作為電流采樣信號，同時利用電流互感器輸出作為電子脫扣器的電源供給。
[0003]但由于智能塑殼斷路器電流互感器輸出能量有限，輸出功率較低，所以對控制器電路功耗要求低功耗。且智能塑殼斷路器替代的為原熱磁式及電磁式產(chǎn)品，要求控制器盡量控制成本，提高智能塑殼斷路器的競爭力。智能塑殼斷路器最小殼架電流只有100A或125A，所以要求控制器盡量控制體積。
[0004]現(xiàn)有的電子式控制器的電流采樣電路如圖1-2所示，由于采用全波整流方式，且信號為負(fù)信號，需經(jīng)過運(yùn)放進(jìn)行反向放大處理，造成控制器存在以下缺陷及不足:1)由于元器件增多，PCB板布板面積增大，導(dǎo)致控制器體積較大；2)由于增加運(yùn)放進(jìn)行反向放大處理，導(dǎo)致控制器功耗增加，對互感器的要求增加；3)由于元器件增多，導(dǎo)致成本增加，使智能塑殼斷路器成本偏高；4)由于采用全波整流采用，接地電流無法采樣，控制器無法實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)功能。
[0005]而且，低壓斷路器的電子式控制器電源主要來源于電流互感器，特別是智能塑殼斷路器，由于沒有輔助電源，只能依靠電流互感器產(chǎn)生的電源保證工作。但是，由于斷路器主電路電流波動較大，如白天電流大，夜晚電流小，使控制器電源電路頻繁工作于正常及不正常的臨界狀態(tài)，將導(dǎo)致控制器工作不穩(wěn)定，出現(xiàn)誤動作、誤顯示等情況。
[0006]如圖5所示，現(xiàn)有電子式控制器電源通常采用由電阻、穩(wěn)壓管、三極管組成的電源啟動電路，即當(dāng)輸入電源電壓Vin大于穩(wěn)壓管DZl導(dǎo)通電壓時，三極管Ql導(dǎo)通，電源芯片Ul使能端EN電平為低電平，由于電源芯片Ul為低電平使能工作，所以電源芯片Ul輸出端Vout輸出轉(zhuǎn)換后的電源如:+5V、+3.3V?后端負(fù)載RL開始工作，由于負(fù)載RL需一定的能量，當(dāng)前端電源輸入Vin能量較小時，將導(dǎo)致Vin電壓跌落，使電源電壓Vin低于穩(wěn)壓管DZl導(dǎo)通電壓，使三極管Ql截止，電源芯片Ul使能端EN電平變?yōu)楦唠娖?，電源芯片將輸出端Vout將停止輸出。由于后端負(fù)載失去電源供給，電源電壓Vin將繼續(xù)升高電壓，又出現(xiàn)大于穩(wěn)壓管DZl導(dǎo)通電壓的情況，周而復(fù)始，所以電源芯片Ul—直處于開通與關(guān)閉的循環(huán)工作狀態(tài)，將使電子式控制器處于不穩(wěn)定工作狀態(tài)，容易出現(xiàn)誤動作及誤顯示等故障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、工作穩(wěn)定的帶模擬負(fù)載的電源啟動電路和斷路器的電子式控制器。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0009]一種帶模擬負(fù)載的電源啟動電路，包括監(jiān)控電源電壓的電壓監(jiān)控電路202、模擬負(fù)載單元203和電源轉(zhuǎn)換芯片U2 ;所述電壓監(jiān)控電路202包括電壓監(jiān)控芯片Ul，電壓監(jiān)控電路202的輸入端與電源連接，電壓監(jiān)控電路202的輸出端與電源轉(zhuǎn)換芯片U2和模擬負(fù)載單元203連接；當(dāng)電源的電壓小于啟動閾值時，電壓監(jiān)控電路202使電源轉(zhuǎn)換芯片U2不工作且導(dǎo)通電源與模擬負(fù)載單元203的連接；當(dāng)電源的電壓大于啟動閥值時，電壓監(jiān)控電路202使電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出工作電壓到正常工作負(fù)載且截止電源與模擬負(fù)載單元203的連接。
[0010]進(jìn)一步，在電壓監(jiān)控電路202與電源之間還設(shè)有電源電壓信號取樣單元201 ;電源轉(zhuǎn)換芯片U2與工作負(fù)載之間設(shè)有濾波單元204。
[0011]進(jìn)一步，所述電壓監(jiān)控芯片Ul內(nèi)部包含有施密特觸發(fā)器，在電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出工作電壓到正常工作負(fù)載后，施密特觸發(fā)器觸發(fā)電壓監(jiān)控芯片Ui調(diào)整啟動閥值到釋放閥值，且釋放閥值小于啟動閥值。
[0012]進(jìn)一步，模擬負(fù)載單元203的負(fù)載大于或等于電源啟動后的正常工作負(fù)載。
[0013]進(jìn)一步，所述模擬負(fù)載單元203包括三極管Q2和模擬負(fù)載電阻R7，三極管Q2的基極與電壓監(jiān)控芯片Ul的輸出端VOUT連接，集電極經(jīng)模擬負(fù)載電阻R7與電源的正極連接，發(fā)射極與電源的負(fù)極連接。
[0014]進(jìn)一步，所述電壓監(jiān)控電路202還包括二極管Ql和電阻R5，二極管Ql的基極與電壓監(jiān)控芯片Ul的輸出端VOUT連接，集電極與電阻R5 —端和電源轉(zhuǎn)換芯片U2的使能端EN連接，發(fā)射極與電源的負(fù)極連接，電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端VIN與電源的正極連接，電阻R5另一端與電源的正極連接。
[0015]進(jìn)一步，電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端VIN與電源的正極連接，接地端GND與電源的負(fù)極連接，使能端EN與電壓監(jiān)控芯片Ul的輸出端VOUT連接，電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸出端VOUT與工作負(fù)載連接。
[0016]進(jìn)一步，所述電壓監(jiān)控電路202還包括三極管Q3，三極管Q3的基極與電壓監(jiān)控芯片Ul的輸出端VOUT連接，集電極與電源的正極連接，發(fā)射極與電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端VIN連接。
[0017]本發(fā)明還提供了一種斷路器的電子式控制器，包括上述的電源啟動電路。
[0018]本發(fā)明的電源啟動電路通過電壓監(jiān)控芯片監(jiān)控電源，模擬負(fù)載電路模擬工作負(fù)載，在電源真正達(dá)到啟動條件后啟動電源轉(zhuǎn)換電路，同時模擬負(fù)載斷開，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的平穩(wěn)切換，使電子式控制器正常工作后，電源電壓不會再跌落，從而保證電子式控制器工作于穩(wěn)定工作狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電流采樣電路的電路圖；
[0020]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的電流采樣電路的波形演變圖；
[0021]圖3是本發(fā)明新型電流采樣電路的電路圖；
[0022]圖4是本發(fā)明新型電流采樣電路的波形演變圖；
[0023]圖5是現(xiàn)有技術(shù)的電源啟動電路的電路圖；
[0024]圖6是本發(fā)明的電源啟動電路實(shí)施例一電路圖；
[0025]圖7是本發(fā)明的電源啟動電路實(shí)施例二電路圖；
[0026]圖8是本發(fā)明的電源啟動電路實(shí)施例三電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖1至8給出的實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明的電子式控制器的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明的電子式控制器不限于以下實(shí)施例的描述。
[0028]如圖3-4所示，一種智能塑殼斷路器的電子式控制器，包括半波采樣的新型電流采樣電路，所述新型電流采樣電路包括與電流互感器連接的電流互感器接口 101、整流單元102、半波電流轉(zhuǎn)換電路103和信號抬升電路104。電子式控制器的電流互感器與新型電流采樣電路的電流互感器接口 101連接，電子式控制器的微控制器與信號抬升電路104連接，整流單元102連接與電子式控制器的電源電路連接為電子式控制器供電。電流互感器接口101與電子式控制器的電流互感器連接取得電流采樣信號，整流單元102與電流互感器接口 101連接對電流采樣信號進(jìn)行整流，并且整流單元102與電子式控制器的的電源電路連接輸出電源VDD給電子式控制器供電，半波電流轉(zhuǎn)換電路103與整流單元102連接將電流采樣信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并半波取樣，信號抬升電路104與半波電流轉(zhuǎn)換電路103連接將半波取樣的電壓信號經(jīng)抬升基準(zhǔn)電壓Vref抬升為正信號并輸出給電子式控制器的微處理器的ADC采樣接口。
[0029]本發(fā)明的新型電流采樣電路將電流信號的采樣方式由全波采樣改為半波采樣，且取消運(yùn)放放大的方式，更改為在基準(zhǔn)電壓的基礎(chǔ)上直接抬升的方式，這樣可以降低控制器功耗、降低成本、縮小體積。特別是適用用于塑殼斷路器的電子式控制器的電流采樣電路，可有效降低電子式控制器體積和成本。
[0030]本實(shí)施例的智能塑殼斷路器為四極斷路器，具有四個電流互感器，LA、LB、LC、LN為四個電流互感器的輸入端。所述電流互感器接口 101包括五個可與四個電流互感器連接的輸入端，電流互感器接口 101的其中四個輸入端分別與四個電流互感器的一個信號輸入端連接，第五個輸入端同時與四個電流互感器的另一個信號輸入端連接。如果是三極斷路器，也可以只有LA、LB、LC三路電流互感器的輸入端，電流互感器接口 101可以只有四個輸入端。
[0031]所述整流單元102包括整流二極管DlOl?Dl 10，整流單元102的整流二極管可以為單只封裝，也可以為多只封裝，本實(shí)施例的整流單元102為有公共端的全波整流方式。半波電流轉(zhuǎn)換電路103包括取樣電阻RlOl?R105，取樣電阻將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，信號取樣只進(jìn)行半波取樣，電阻RlOl?R104為LA、LB、LC、LN四極信號的取樣電阻，R105為四極矢量和的取樣電阻(用于接地電流取樣)。信號抬升電路104包括電阻R201?R210，電流信號經(jīng)過電阻分壓及抬升基準(zhǔn)電壓Vref的抬升，使信號由負(fù)信號變?yōu)檎盘?，再輸入到微處理器的ADC采樣接口。
[0032]所述整流單元102包括五個整流子單元，每個整流子單元均包括兩個整流二極管，整流二極管DlOl?Dl 10組成五個整流子單元；所述半波電流轉(zhuǎn)換電路103包括五個半波電流轉(zhuǎn)換子電路，每個半波電流轉(zhuǎn)換子電路均包括一個取樣電阻，取樣電阻RlOl?R105組成五個半波電流轉(zhuǎn)換子電路；所述的信號抬升電路包括五個信號抬升子電路，每個信號抬升子電路均包括兩個電阻，電阻R201?R210組成五個信號抬升子電路。電流互感器接口 101的五個輸入端分別與五個整流子單元連接，五個整流子單元的一端連接到一起后與電源電路連接，五個整流子單元的另一端分別與五個半波電流轉(zhuǎn)換子電路的一端連接，同時分別與五個信號抬升子電路的一端連接，五個半波電流轉(zhuǎn)換子電路的另一端連接到一起后接地；五個信號抬升子電路的另一端連接到一起后與抬升基準(zhǔn)電壓Vref連接；五個信號抬升子電路具有可與微處理器連接的五個輸出端；五個輸入單可以分別與微處理器的ADC采樣接口的五個管腳連接。當(dāng)然，如果是三極斷路器則各子電路的數(shù)量可以為四個。
[0033]新型電流采樣電路的具體連接如圖3所示，以電流互感器的信號輸入端LA的一路采樣信號的電路進(jìn)行說明。整流二極管D106的負(fù)極與整流二極管DlOl的正極連接，整流二極管D106與整流二極管DlOl的連接點(diǎn)與電流互感器的信號輸入端LA的一個信號輸入端連接，整流二極管DlOl的負(fù)極與電源電路連接；整流二極管D106的正極與對應(yīng)的取樣電阻RlOl —端連接，整流二極管D106與取樣電阻RlOl的連接點(diǎn)與對應(yīng)的電阻R209 —端連接，取樣電阻RlOl的另一端接地；電阻R209的另一端和電阻R210 —端連接，電阻R209和電阻R210的連接點(diǎn)與微處理器的的管腳AD_IA連接輸出采樣信號，電阻R210的另一端與抬升基準(zhǔn)電壓Vref連接。
[0034]將電流互感器的信號輸入端LA的該信號輸入端設(shè)為第一監(jiān)測點(diǎn)UA1，將整流二極管D106與取樣電阻RlOl的連接點(diǎn)設(shè)為第二監(jiān)測點(diǎn)UA2，將電阻R209和電阻R210的連接點(diǎn)設(shè)為第三監(jiān)測點(diǎn)UA3，可獲得LA相電流波形演變過程。LA相電流波形演變過程如圖4所不O
[0035]本發(fā)明的新型電流采樣電路的整流電路采用獨(dú)立的二極管進(jìn)行連接且取樣電阻串接于整流二極管的正端后接整流公共地，取樣電阻電壓信號經(jīng)過基準(zhǔn)電壓直接抬升，并采用電阻分壓的方式進(jìn)入微控制器的A/D轉(zhuǎn)換口。采用半波采樣代替全波采樣，采用信號直接抬升的方式代替運(yùn)放反向放大，功耗低、元器件少、成本低、體積小，可以降低斷路器電子式控制器的成本，縮小控制器的體積。
[0036]如圖3、6_8所示，本發(fā)明的電子式控制器的電源電路設(shè)有帶模擬負(fù)載的電源啟動電路，電源啟動電路包括監(jiān)控電源電壓的電壓監(jiān)控電路202、模擬負(fù)載單元203和電源轉(zhuǎn)換芯片U2 ;所述電壓監(jiān)控電路202包括電壓監(jiān)控芯片Ul，電壓監(jiān)控電路202的輸入端與電源連接，電壓監(jiān)控電路202的輸出端與電源轉(zhuǎn)換芯片U2和模擬負(fù)載單元203連接；當(dāng)電源的電壓小于啟動閾值時，電壓監(jiān)控電路202導(dǎo)通電源與模擬負(fù)載單元203的連接，截止電源與電源轉(zhuǎn)換芯片U2的連接；當(dāng)電源的電壓大于啟動閥值時，電壓監(jiān)控電路202截止電源與模擬負(fù)載單元203的連接，導(dǎo)通電源與電源轉(zhuǎn)換芯片U2的連接。優(yōu)選的，在電壓監(jiān)控電路202與電源之間還設(shè)有電源電壓信號取樣單元201 ;電源轉(zhuǎn)換芯片U2與工作負(fù)載之間設(shè)有濾波單元204。本發(fā)明的電源啟動電路通過電壓監(jiān)控芯片監(jiān)控電源，模擬負(fù)載電路模擬工作負(fù)載，在電源真正達(dá)到啟動條件后啟動電源轉(zhuǎn)換電路，同時模擬負(fù)載斷開，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的平穩(wěn)切換，使電子式控制器正常工作后，電源電壓不會再跌落，從而保證電子式控制器工作于穩(wěn)定工作狀態(tài)。
[0037]如圖6所示，本發(fā)明帶模擬負(fù)載的電源啟動電路的實(shí)施例一，所述電源電壓信號取樣單元201包括串聯(lián)連接在電源的正極(Vin+端)和負(fù)極(Vin-端)之間的電阻Rl和電阻R2，電壓監(jiān)控電路202包括電壓監(jiān)控芯片U1、電阻R3、電阻R4、電阻R5和三極管Ql，所述模擬負(fù)載單元203包括電阻R6、三極管Q2和模擬負(fù)載電阻R7，濾波單元204包括電容Cl、電容C2。電阻Rl和電阻R2的連接點(diǎn)與電壓監(jiān)控芯片Ul的輸入端VDD連接，電壓監(jiān)控芯片Ul的輸入端VSS與電源的負(fù)極連接，電阻R3—端與電源的正極連接，另一端與電阻R4一端、電阻R6 —端和電壓監(jiān)控芯片Ul的輸出端VOUT連接；電阻R4另一端與二極管Ql的基極連接，二極管Ql的集電極與電阻R5 —端和電源轉(zhuǎn)換芯片U2的使能端EN連接，發(fā)射極與電源的負(fù)極連接，電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端VIN與電源的正極連接，電阻R5另一端與電源的正極連接；電阻R6的另一端與三極管Q2的基極連接，三極管Q2的集電極經(jīng)模擬負(fù)載電阻R7與電源的正極連接，發(fā)射極與電源的負(fù)極連接。電源轉(zhuǎn)換芯片U2的接地端GND與電源的負(fù)極連接，電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸出端VOUT經(jīng)濾波單元204輸出工作電壓，電容Cl、電容C2和電阻RL并聯(lián)，并聯(lián)的一端與電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸出端VOUT連接，另一端與電源的負(fù)極連接。
[0038]本實(shí)施例中，電源轉(zhuǎn)換芯片U2的使能端EN為低電平使能工作，當(dāng)使能端EN為高電平時，電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出端VOUT輸出關(guān)閉，無工作電源輸出。本實(shí)施例的電源啟動電路的啟動過程如下，電源電壓信號取樣單元201對電源電壓進(jìn)行分壓取樣，將電阻分壓驅(qū)動的電壓信號輸入到電壓監(jiān)控芯片Ul輸入端VDD。當(dāng)輸入端VDD的電壓信號小于電壓監(jiān)控內(nèi)部的啟動閥值時，電壓監(jiān)控芯片Ul輸出端Vout輸出低電平，三極管Ql不導(dǎo)通，使電源轉(zhuǎn)換芯片U2的使能端EN為高電平，由于電源轉(zhuǎn)換芯片U2為低電平使能工作，所以電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出端Vout輸出關(guān)閉，無電源輸出；同時，模擬負(fù)載單元203中的三極管Q2導(dǎo)通，使模擬負(fù)載電阻R7處于通電狀態(tài)。當(dāng)輸入端VDD的電壓信號大于電壓監(jiān)控內(nèi)部啟動閥值時，電壓監(jiān)控芯片Ul輸出端Vout輸出高電平，三極管Ql導(dǎo)通，使電源轉(zhuǎn)換芯片U2使能端EN為低電平，由于電源轉(zhuǎn)換芯片U2為低電平使能工作，所以電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出端Vout輸出開通，輸出電源工作電壓Vout，工作電壓Vout經(jīng)濾波單元204濾波后輸出到正常負(fù)載RL ;同時，模擬負(fù)載單元203中的三極管Q2截止，使模擬負(fù)載電阻R7處于不通電狀態(tài)，電源負(fù)載由模擬負(fù)載R7平穩(wěn)切換到正常負(fù)載RL。而且，所述電壓監(jiān)控芯片Ul內(nèi)部包含有施密特觸發(fā)器，正常負(fù)載RL工作后，施密特觸發(fā)器觸發(fā)電壓監(jiān)控芯片Ul自動調(diào)整啟動閥值到釋放閥值，且釋放閥值小于啟動閥值，使后端負(fù)載單元正常工作，不會出現(xiàn)電源能量不足使電源轉(zhuǎn)換芯片U2反復(fù)啟動的現(xiàn)象。
[0039]如圖7所示，本發(fā)明帶模擬負(fù)載的電源啟動電路的實(shí)施例二，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于，電源轉(zhuǎn)換芯片U2的使能端EN為高電平使能工作，當(dāng)使能端EN為低電平時，電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出端VOUT輸出關(guān)閉，無工作電源輸出。因此本實(shí)施例的電壓監(jiān)控電路202包括電壓監(jiān)控芯片U1、電阻R3，取消了三極管Q1。電阻Rl和電阻R2的連接點(diǎn)與電壓監(jiān)控芯片Ul的輸入端VDD連接，電壓監(jiān)控芯片Ul的輸入端VSS與電源的負(fù)極連接，電阻R3 —端與電源的正極連接，另一端與電阻R6 —端和電壓監(jiān)控芯片Ul的輸出端VOUT連接；電源轉(zhuǎn)換芯片U2的使能端EN與電壓監(jiān)控芯片Ul的輸出端VOUT連接，輸入端VIN與電源的正極連接，接地端GND與電源的負(fù)極連接；電阻R6的另一端與三極管Q2的基極連接，三極管Q2的集電極經(jīng)模擬負(fù)載電阻R7與電源的正極連接，發(fā)射極與電源的負(fù)極連接。電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸出端VOUT經(jīng)濾波單元204輸出工作電壓，電容Cl、電容C2并聯(lián)，并聯(lián)的一端與電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸出端VOUT連接，另一端與電源的負(fù)極連接。當(dāng)輸入端VDD的電壓信號小于電壓監(jiān)控內(nèi)部的啟動閥值時，電壓監(jiān)控芯片Ul輸出端Vout輸出低電平，電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出端Vout輸出關(guān)閉，無電源輸出；三極管Q2導(dǎo)通，使模擬負(fù)載電阻R7處于通電狀態(tài)。當(dāng)輸入端VDD的電壓信號大于電壓監(jiān)控內(nèi)部啟動閥值時，電壓監(jiān)控芯片Ul輸出端Vout輸出高電平，所以電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出端Vout輸出開通，輸出電源工作電壓Vout ；同時，三極管Q2截止，使模擬負(fù)載電阻R7處于不通電狀態(tài)，電源負(fù)載由模擬負(fù)載R7平穩(wěn)切換到正常負(fù)載RL。而且，電壓監(jiān)控芯片Ul自動調(diào)整啟動閥值到釋放閥值，使后端負(fù)載單元正常工作，不會出現(xiàn)電源能量不足使電源轉(zhuǎn)換芯片U2反復(fù)啟動的現(xiàn)象。
[0040]如圖8所示，本發(fā)明帶模擬負(fù)載的電源啟動電路的實(shí)施例三，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于，電源轉(zhuǎn)換芯片U2為不帶使能工作的芯片，只要電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端VIN與電源正極導(dǎo)通則電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出端VOUT輸出開通，輸出電源工作電壓Vout。本實(shí)施例的電壓監(jiān)控電路202包括電壓監(jiān)控芯片U1、電阻R3和三極管Q3，電阻Rl和電阻R2的連接點(diǎn)與電壓監(jiān)控芯片Ul的輸入端VDD連接，電壓監(jiān)控芯片Ul的輸入端VSS與電源的負(fù)極連接，電阻R3 —端與電源的正極連接，另一端與電阻R6 —端和電壓監(jiān)控芯片Ul的輸出端VOUT連接，三極管Q3的基極與電壓監(jiān)控芯片Ul的輸出端VOUT連接，集電極與電源的正極連接，發(fā)射極與電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端VIN連接；電阻R6的另一端與三極管Q2的基極連接，三極管Q2的集電極經(jīng)模擬負(fù)載電阻R7與電源的正極連接，發(fā)射極與電源的負(fù)極連接。電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸出端VOUT經(jīng)濾波單元204輸出工作電壓，電容Cl 一端與電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸出端VOUT連接另一端與電源負(fù)極連接，電容C2 —端與電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸出端VOUT連接另一端接地。當(dāng)輸入端VDD的電壓信號小于電壓監(jiān)控內(nèi)部的啟動閥值時，電壓監(jiān)控芯片Ul輸出端Vout輸出低電平，三極管Q3不導(dǎo)通，電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端VIN無電源輸入，電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出端Vout輸出關(guān)閉，無電源輸出；同時三極管Q2導(dǎo)通，使模擬負(fù)載電阻R7處于通電狀態(tài)。當(dāng)輸入端VDD的電壓信號大于電壓監(jiān)控內(nèi)部啟動閥值時，電壓監(jiān)控芯片Ul輸出端Vout輸出高電平，三極管Q3導(dǎo)通，電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端VIN得電，電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出端Vout輸出開通，輸出電源工作電壓Vout ;同時，三極管Q2截止，使模擬負(fù)載電阻R7處于不通電狀態(tài)，電源負(fù)載由模擬負(fù)載R7平穩(wěn)切換到正常負(fù)載RL。而且，電壓監(jiān)控芯片Ul自動調(diào)整啟動閥值到釋放閥值，使后端負(fù)載單元正常工作，不會出現(xiàn)電源能量不足使電源轉(zhuǎn)換芯片U2反復(fù)啟動的現(xiàn)象。
[0041]顯然，本發(fā)明的電源啟動電路可以不設(shè)置電源電壓信號取樣單元201和濾波單元204。電壓監(jiān)控芯片Ul也可以為當(dāng)輸入端VDD的電壓信號小于電壓監(jiān)控內(nèi)部的啟動閥值時輸出高電平，當(dāng)輸入端VDD的電壓信號大于電壓監(jiān)控內(nèi)部的啟動閥值時輸出低電平，這樣其他控制電路將相應(yīng)進(jìn)行反向調(diào)整即可。
[0042]本發(fā)明在電子式控制器的電源轉(zhuǎn)換電路前增加電源啟動電路，且電源啟動電路帶模擬負(fù)載，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換電路未開通時，模擬負(fù)載一直處于工作狀態(tài)，當(dāng)斷路器電流增大，達(dá)到啟動條件時，電源轉(zhuǎn)換電路開通，同時模擬負(fù)載斷開，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的平穩(wěn)切換，使電子式控制器正常工作后，電源電壓不會再跌落，從而保證電子式控制器工作于穩(wěn)定工作狀態(tài)。電源啟動電路的模擬負(fù)載大于或等于電源啟動后的實(shí)際工作負(fù)載，而且，所述電壓監(jiān)控芯片Ul內(nèi)部包含有施密特觸發(fā)器，正常負(fù)載工作后，電壓監(jiān)控芯片Ul自動調(diào)整啟動閥值到更小的釋放閥值，使后端負(fù)載單元正常工作，不會出現(xiàn)電源能量不足使電源轉(zhuǎn)換芯片U2反復(fù)啟動的現(xiàn)象，可有效提高電子式控制器的可靠性。
[0043]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的



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【權(quán)利要求】
1.一種帶模擬負(fù)載的電源啟動電路，其特征在于:包括監(jiān)控電源電壓的電壓監(jiān)控電路(202)、模擬負(fù)載單元(203)和電源轉(zhuǎn)換芯片U2 ;所述電壓監(jiān)控電路(202)包括電壓監(jiān)控芯片U1，電壓監(jiān)控電路(202)的輸入端與電源連接，電壓監(jiān)控電路(202)的輸出端與電源轉(zhuǎn)換芯片U2和模擬負(fù)載單元(203)連接；當(dāng)電源的電壓小于啟動閾值時，電壓監(jiān)控電路(202)使電源轉(zhuǎn)換芯片U2不工作且導(dǎo)通電源與模擬負(fù)載單元(203)的連接；當(dāng)電源的電壓大于啟動閥值時，電壓監(jiān)控電路(202)使電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出工作電壓到正常工作負(fù)載且截止電源與模擬負(fù)載單元(203)的連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源啟動電路，其特征在于:在電壓監(jiān)控電路(202)與電源之間還設(shè)有電源電壓信號取樣單元(201);電源轉(zhuǎn)換芯片U2與工作負(fù)載之間設(shè)有濾波單元(204)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源啟動電路，其特征在于:所述電壓監(jiān)控芯片U1內(nèi)部包含有施密特觸發(fā)器，在電源轉(zhuǎn)換芯片U2輸出工作電壓到正常工作負(fù)載后，施密特觸發(fā)器觸發(fā)電壓監(jiān)控芯片U1調(diào)整啟動閥值到釋放閥值，且釋放閥值小于啟動閥值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源啟動電路，其特征在于:模擬負(fù)載單元(203)的負(fù)載大于或等于電源啟動后的正常工作負(fù)載。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的電源啟動電路，其特征在于:所述模擬負(fù)載單元(203)包括三極管Q2和模擬負(fù)載電阻R7，三極管Q2的基極與電壓監(jiān)控芯片U1的輸出端VOUT連接，集電極經(jīng)模擬負(fù)載電阻R7與電源的正極連接，發(fā)射極與電源的負(fù)極連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的電源啟動電路，其特征在于:所述電壓監(jiān)控電路(202)還包括二極管Q1和電阻R5，二極管Q1的基極與電壓監(jiān)控芯片U1的輸出端VOUT連接，集電極與電阻R5 —端和電源轉(zhuǎn)換芯片U2的使能端EN連接，發(fā)射極與電源的負(fù)極連接，電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端VIN與電源的正極連接，電阻R5另一端與電源的正極連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的電源啟動電路，其特征在于:電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端VIN與電源的正極連接，接地端GND與電源的負(fù)極連接，使能端EN與電壓監(jiān)控芯片U1的輸出端VOUT連接，電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸出端VOUT與工作負(fù)載連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的電源啟動電路，其特征在于:所述電壓監(jiān)控電路(202)還包括三極管Q3，三極管Q3的基極與電壓監(jiān)控芯片U1的輸出端VOUT連接，集電極與電源的正極連接，發(fā)射極與電源轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端VIN連接。
9.一種斷路器的電子式控制器，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-8任一所述的電源啟動電路。
【文檔編號】H02M1/36GK104506029SQ201410658565
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】肖磊, 陳建余, 章龍, 馬世剛 申請人:浙江正泰電器股份有限公司