本實(shí)用新型具體涉及一種用于剩余電流動(dòng)作斷路器。
背景技術(shù)：
在低壓電網(wǎng)中安裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（residual current operated protective device，簡稱為RCD，以下簡稱剩余電流保護(hù)器）是防止人身觸電、電氣火災(zāi)及電氣設(shè)備損壞的一種有效的防護(hù)措施。
剩余電流動(dòng)作斷路器是檢測剩余電流，將剩余電流值與基準(zhǔn)值相比較，當(dāng)剩余電流值超過基準(zhǔn)值時(shí)，使主電路觸頭斷開的機(jī)械開關(guān)電器，剩余電流斷路器帶有過載和短路保護(hù)，有的剩余電流斷路器還可帶有過電壓保護(hù)。
如何去提高剩余電流動(dòng)作斷路器的性能，是目前斷路器領(lǐng)域里需要進(jìn)一步提高的內(nèi)容。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，提出了一種剩余電流動(dòng)作斷路器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是： 一種剩余電流動(dòng)作斷路器，其包括電源輸入端，所述電源輸入端依次與電源脫扣電路、觸發(fā)電路、剩余電流動(dòng)作電路以及剩余電流檢測電路相連，所述電源脫扣電路與剩余電流檢測電路之間設(shè)有節(jié)能降耗主動(dòng)選擇電路，所述節(jié)能降耗主動(dòng)選擇電路包括三極管Q3，所述三極管Q3的發(fā)射極和集電極分別通過電阻R5和電阻R6與脫扣電源電路的正輸出端連接，三極管Q3的基極與集電極之間并聯(lián)電阻R8，所述三極管Q3的基極通過穩(wěn)壓管D9接地，所述三極管Q3的發(fā)射極與剩余電流動(dòng)作控制電路連接，電阻R5的阻值與電阻R6的阻值的比值在5-6之間，所述剩余電流動(dòng)作控制電路還設(shè)有延時(shí)可調(diào)電路以及芯片，所述芯片為SN54123。
所述延時(shí)可調(diào)電路包括可調(diào)電阻R11，所述可調(diào)電阻R11的兩個(gè)固定端分別與芯片的4腳和5腳連接，可調(diào)電阻R11的任意一個(gè)固定端與芯片的4腳或5腳之間串聯(lián)電阻R10，可調(diào)電阻R11的調(diào)節(jié)端與4腳或5腳連接，可調(diào)電阻R11與電阻R10串聯(lián)后的兩端并聯(lián)二極管D11。
所述芯片的5腳與接地腳之間設(shè)有延時(shí)抗干擾放電電路，所述延時(shí)抗干擾放電電路為并聯(lián)在兩腳之間的電阻R12。
所述電源輸入端與電源脫扣電路之間設(shè)有抗雷擊浪涌電路，所述電源輸入端為4個(gè)，分別為輸入L1端、輸入L2端、輸入L3端以及輸入N端，任意兩個(gè)電源輸入端之間并聯(lián)兩個(gè)串聯(lián)后的壓敏電阻。
所述電源脫扣電路為任意相任意線取電電源脫扣電路，任意相任意線取電電源脫扣電路包括二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8和脫扣線圈L，二極管D1、D2、D3和D4的正極連接在一起作為電源正輸出端，二極管D5、D6、D7和D8的負(fù)極連接在一起作為電源負(fù)輸出端，二極管D1的正極和D5的負(fù)極，二極管D2的正極和二極管D6負(fù)極，二極管D3的正極和二極管D7負(fù)極，二極管D4正極和二極管D8的負(fù)極分別連接，連接后再分別與電源輸入端連接。
所述觸發(fā)電路為雙硅分壓觸發(fā)電路，其包括可控硅Q1和可控硅Q2，所述可控硅Q1的的控制端與芯片的7腳連接，可控硅Q1的陰極接地，可控硅Q1的陽極接可控硅Q2的陰極，可控硅Q2的陽極與電源脫扣電路以及節(jié)能降耗主動(dòng)選擇電路連接，可控硅Q2的控制端與其陽極之間并聯(lián)電阻R2，所述可控硅Q2的控制端與可控硅Q1的陽極之間依次并聯(lián)電阻R4和電容C2，所述可控硅Q2的控制端通過電阻R3接地。
所述剩余電流動(dòng)作控制電路還設(shè)有穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路包括并聯(lián)連接的電解電容C3和穩(wěn)壓管D10，電解電容C3的正極接節(jié)能降耗主動(dòng)選擇電路，電解電容C3的負(fù)極接地。
所述剩余電流檢測電路包括兩個(gè)剩余電流檢測端，兩個(gè)剩余電流檢測端分別通過電阻R13和電阻R14后與剩余電流動(dòng)作控制電路的兩個(gè)輸入端連接，兩個(gè)剩余電流檢測端之間依次并聯(lián)電阻R15和電容C10，剩余電流動(dòng)作控制電路的兩個(gè)輸入端之間并聯(lián)電容C9，所述剩余電流動(dòng)作控制電路的兩個(gè)輸入端分別通過電容C5和電容C8接地。
所述電源輸入端處還設(shè)有剩余電流試驗(yàn)電路，包括試驗(yàn)按鈕T和試驗(yàn)電阻R1。
本實(shí)用新型的有益效果：通過設(shè)置節(jié)能降耗主動(dòng)選擇電路，來實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，極大的降低斷路器的能耗，同時(shí)通過設(shè)置延時(shí)可調(diào)電路，使得該斷路器能夠根據(jù)不同的保護(hù)要求進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)極大的提高了整體的斷路器性能。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面針對(duì)附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步說明：
如圖所示， 本實(shí)用新型提供了一種剩余電流動(dòng)作斷路器，其包括電源輸入端，所述電源輸入端依次與電源脫扣電路、觸發(fā)電路、剩余電流動(dòng)作電路以及剩余電流檢測電路相連，所述電源脫扣電路與剩余電流檢測電路之間設(shè)有節(jié)能降耗主動(dòng)選擇電路，所述節(jié)能降耗主動(dòng)選擇電路包括三極管Q3，所述三極管Q3的發(fā)射極和集電極分別通過電阻R5和電阻R6與脫扣電源電路的正輸出端連接，三極管Q3的基極與集電極之間并聯(lián)電阻R8，所述三極管Q3的基極通過穩(wěn)壓管D9接地，所述三極管Q3的發(fā)射極與剩余電流動(dòng)作控制電路連接，電阻R5的阻值與電阻R6的阻值的比值在5-6之間，且電阻R3的阻值在100K以下，從而使得該斷路器在50V的情況下也能動(dòng)作。所述剩余電流動(dòng)作控制電路還設(shè)有延時(shí)可調(diào)電路以及芯片，所述芯片為SN54123。
電源電壓在AC 275V-175V時(shí)該電路主動(dòng)選擇電阻R5給芯片供電; 電源電壓從AC175V-50V時(shí)逐漸轉(zhuǎn)換為電阻R6經(jīng)過Q3給芯片供電。R5選擇470K，電阻R6選擇80K，二極管D9選擇16v，二極管D10選擇20v，國家標(biāo)準(zhǔn)要求電源電壓AC50V時(shí)剩余電流動(dòng)作斷路器能正常工作。
所以端口輸入額定電壓時(shí)三極管Q3發(fā)射極電位高于基極電位，三極管Q3處于截止?fàn)顟B(tài)。端口輸入電壓低于一定值時(shí)三極管Q3發(fā)射極電位低于基極電位，三極管Q3導(dǎo)通。
普通電路只有電阻R5直接給芯片供電 (普通電路電阻R5選擇100K) ，所以在電源額定電壓AC220V 時(shí)，普通電路的功耗約為（220-20）x (220-20)/100=400毫瓦。
電源額定電壓AC220V 時(shí)該節(jié)能降耗主動(dòng)選擇電路的功耗約為（220-20）x (220-20)/470+（220-16）x220/2000=107.546毫瓦。節(jié)電292.454毫瓦，即每臺(tái)開關(guān)（剩余電流動(dòng)作斷路器）年節(jié)電0.292454/1000 x24 x365=2.56度。同時(shí)使開關(guān)溫升大幅降低，大大提升開關(guān)的綜合質(zhì)量。
在電源額定電壓AC380V 時(shí)，普通電路的功耗約為（380-20）x (380-20)/100=1296毫瓦。
電源額定電壓AC380V 時(shí)該節(jié)能降耗主動(dòng)選擇電路的功耗約為（380-20）x (380-20)/470+（380-16）x380/2000=345毫瓦。節(jié)電0.951瓦，即每臺(tái)開關(guān)（剩余電流動(dòng)作斷路器）年節(jié)電0.951/1000 x24 x365=8.33度。同時(shí)使開關(guān)溫升大幅降低，對(duì)開關(guān)質(zhì)量提升尤為明顯。
所述延時(shí)可調(diào)電路包括可調(diào)電阻R11，所述可調(diào)電阻R11的兩個(gè)固定端分別與芯片的4腳和5腳連接，可調(diào)電阻R11的任意一個(gè)固定端與芯片的4腳或5腳之間串聯(lián)電阻R10，可調(diào)電阻R11的調(diào)節(jié)端與4腳或5腳連接，可調(diào)電阻R11與電阻R10串聯(lián)后的兩端并聯(lián)二極管D11。二極管D11的陰極串聯(lián)電阻R9后與可調(diào)電阻的一端并聯(lián)，而芯片的5腳通過電容C7接地，利用可調(diào)電阻阻值可變的性能，實(shí)現(xiàn)延時(shí)調(diào)節(jié)，能夠有效的實(shí)現(xiàn)不同的保護(hù)時(shí)間設(shè)定。
所述可調(diào)電阻R11的調(diào)節(jié)端通過電容C7接地，該調(diào)節(jié)電阻R11為電位器，可以連續(xù)可調(diào)，通過調(diào)節(jié)電位器的阻值，來調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間，能夠在遇到較大的脈沖的情況下，通過調(diào)節(jié)時(shí)間將脈沖消除或過濾，實(shí)現(xiàn)較好的延時(shí)。
所述剩余電流動(dòng)作控制電路包括芯片、可控硅電路以及穩(wěn)壓電路，所述芯片為SN54123。采用SN54123芯片作為芯片，其成本較低，雖然其延時(shí)不精準(zhǔn)，但是通過延時(shí)可調(diào)電路的設(shè)計(jì)，提高了其延時(shí)精度，而且還極大的降低了成本。
所述芯片的5腳與接地腳之間設(shè)有延時(shí)抗干擾放電電路，所述延時(shí)抗干擾放電電路為并聯(lián)在兩腳之間的電阻R12。能夠有效的降低芯片受到的干擾，在應(yīng)用在剩余電流動(dòng)作斷路器上時(shí)，能夠使其在連續(xù)干擾作用下保持正常狀態(tài)。且該電阻R12的阻值為至少一兆歐，電阻R12能夠讓外圍電路的電容放電，防止芯片進(jìn)入鎖存狀態(tài)，從而使剩余電流動(dòng)作斷路器在連續(xù)干擾作用下保持正常狀態(tài)。
所述電源輸入端與電源脫扣電路之間設(shè)有抗雷擊浪涌電路，所述電源輸入端為4個(gè)，分別為輸入L1端、輸入L2端、輸入L3端以及輸入N端，任意兩個(gè)電源輸入端之間并聯(lián)兩個(gè)串聯(lián)后的壓敏電阻，四線輸入，故總共有4個(gè)壓敏電阻RV1、RV2、RV3和RV4。該保護(hù)電路的壓敏電阻采用放射狀（星形）接法使其在吸收三相四線斷路器各線間雷擊浪涌時(shí)總是保持二只壓敏電阻串聯(lián)狀態(tài)，這樣能使壓敏電阻吸收雷擊浪涌的容量成倍增加。電路設(shè)計(jì)時(shí)可以減少壓敏電阻的功率與數(shù)量而能達(dá)到原來的功效，使整個(gè) PCB 板成本降低，體積縮小。采用該保護(hù)電路具有以下有益效果 ：抗雷擊浪涌能力強(qiáng) ；在電源故障情況下能正常工作 ；漏電信號(hào)檢測穩(wěn)定可靠 ；整個(gè)電路設(shè)計(jì)簡單、電磁兼容特性高，體積小，生產(chǎn)成本 底。
所述電源脫扣電路為任意相任意線取電電源脫扣電路，任意相任意線取電電源脫扣電路包括二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8和脫扣線圈L，二極管D1、D2、D3和D4的正極連接在一起作為電源正輸出端，二極管D5、D6、D7和D8的負(fù)極連接在一起作為電源負(fù)輸出端，二極管D1的正極和D5的負(fù)極，二極管D2的正極和二極管D6負(fù)極，二極管D3的正極和二極管D7負(fù)極，二極管D4正極和二極管D8的負(fù)極分別連接，連接后再分別與電源輸入端連接。
這樣只要三相四線斷路器的四個(gè)輸出線有任意二個(gè)線有電壓，電源正負(fù)極就有一個(gè)能使斷路器正常工作的電壓。
所述觸發(fā)電路為雙硅分壓觸發(fā)電路，其包括可控硅Q1和可控硅Q2，所述可控硅Q1的的控制端與芯片的7腳連接，可控硅Q1的陰極接地，可控硅Q1的陽極接可控硅Q2的陰極，可控硅Q2的陽極與電源脫扣電路以及節(jié)能降耗主動(dòng)選擇電路連接，可控硅Q2的控制端與其陽極之間并聯(lián)電阻R2，所述可控硅Q2的控制端與可控硅Q1的陽極之間依次并聯(lián)電阻R4和電容C2，所述可控硅Q2的控制端通過電阻R3接地?？煽毓鑁1的控制端通過電阻R7接地，可控硅Q1的控制端與芯片的7腳連接，芯片的7腳和6腳之間并聯(lián)電容C6，芯片的7腳通過電容C1接地。
通過有選擇的選擇一個(gè)可控硅或是兩個(gè)，假設(shè)原來普通單硅電路耐壓是600V，該雙硅電路可以達(dá)到1200V，三硅可以達(dá)到1800V；有效的滿足目前對(duì)剩余電流動(dòng)作斷路器的耐壓值需求。
所述剩余電流動(dòng)作控制電路還設(shè)有穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路包括并聯(lián)連接的電解電容C3和穩(wěn)壓管D10，電解電容C3的正極接節(jié)能降耗主動(dòng)選擇電路，電解電容C3的負(fù)極接地。
所述剩余電流檢測電路包括兩個(gè)剩余電流檢測端，兩個(gè)剩余電流檢測端分別通過電阻R13和電阻R14后與剩余電流動(dòng)作控制電路的兩個(gè)輸入端連接，兩個(gè)剩余電流檢測端之間依次并聯(lián)電阻R15和電容C10，剩余電流動(dòng)作控制電路的兩個(gè)輸入端之間并聯(lián)電容C9，所述剩余電流動(dòng)作控制電路的兩個(gè)輸入端分別通過電容C5和電容C8接地。
所述電源輸入端處還設(shè)有剩余電流試驗(yàn)電路，包括試驗(yàn)按鈕T和試驗(yàn)電阻R1。
實(shí)施例不應(yīng)視為對(duì)實(shí)用新型的限制，但任何基于本實(shí)用新型的精神所作的改進(jìn)，都應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。