[實用新型]一種智能塑殼斷路器自生電源電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520032176.5
• 申請日: 2015-01-10
• 公開（公告）號: CN204334366U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 龍鴻林;宋寶彥;張紅;劉永革
• 申請（專利權）人: 天水長城電氣科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及智能塑殼斷路器自生電源電路，尤其涉及其自生電源。

背景技術

低壓斷路器是配電系統(tǒng)中一種重要的保護電器和操作電器，隨著配電系統(tǒng)自動化程度的提高，正由熱磁式向智能式發(fā)展。國標規(guī)定，低壓斷路器電子式控制器至少應具有一個由被保護線路能量產(chǎn)生的自生電源，現(xiàn)有技術一般采用專用電源控制芯片，不適應塑殼斷路器對成本和體積的要求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種智能塑殼斷路器自生電源電路。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：交流輸入經(jīng)過整流橋后得到直流輸入電流給儲能電容充電，使電容兩端的電壓上升，得到輸出電壓，所述儲能電容前端接有調(diào)整管，該調(diào)整管的控制極由所述智能塑殼斷路器的微控制器的輸出驅動；兩個分壓電阻串接在輸出電源與地之間，其中間輸出為采樣電壓接到所述微控制器的輸入。

所述微控制器對調(diào)整管采用PID反饋控制；所述微控制器對調(diào)整管采用數(shù)字化PWM控制方式。

本實用新型的有益效果是，智能塑殼斷路器的微控制器采用PID算法實現(xiàn)對輸出的精確控制，提高了輸出電壓的穩(wěn)定性和電路工作的可靠性，同時節(jié)省了專門的專用電源控制芯片，降低了成本，減小了體積。

附圖說明

附圖是智能塑殼斷路器自生電源的主電路圖。

圖中：v_I-交流輸入；v₀-直流輸出；v_ad-采樣電壓；v_PWM-PWM信號；VD1-瞬態(tài)抑制二極管；C1-儲能電容；C2-儲能電容；VT1-MOS管；C3-陶瓷電容；R1-分壓電阻；R2-分壓電阻。

具體實施方式

如附圖所示，3個電流互感器分別從被保護線路感應得到交流電流，經(jīng)過整流后(附圖中整流電路只給出A相)，三相疊加得到直流輸入電流給儲能電容C1、C2充電，使該電容兩端的電壓上升，得到輸出電壓v₀。微控制器輸出脈寬調(diào)制PWM信號v_PWM，控制MOS管VT1的開通與關斷。當PWM信號v_PWM為低電平時，MOS管VT1截止，輸入電流除提供輸出電流外還給儲能電容C1、C2充電，使輸出電壓v₀升高。反之PWM信號v_PWM處在高電平時，MOS管VT1導通，輸入電流全部流過MOS管VT1通路，儲能電容C1、C2放電使輸出電壓v₀降低。調(diào)節(jié)PWM信號v_PWM的占空比即可控制輸出電壓v₀。

儲能電容C1、C2的選型影響著電源的壽命和可靠性。實際電容器都帶有等效串聯(lián)電阻(ESR)，電流流過ESR會產(chǎn)生熱量，造成電容壽命縮短。因此，選用ESR較小的鉭電容，并且采取2個電容并聯(lián)的方式來等效，進一步減小電容的ESR，既能延長電容的使用壽命，又可減小ESR產(chǎn)生的紋波電壓分量。在儲能電容兩端并聯(lián)1個的陶瓷電容C3，可增強對高頻分量的濾波效果。為防止輸人電流中的尖峰脈沖對電路板產(chǎn)生破壞，在MOS管VT1之前并聯(lián)一個瞬態(tài)抑制二極管VD1，以吸收浪涌功率，將兩極間的電壓箝位于預定值，保護電路中的元器件。

兩個分壓電阻R1、R2串接在輸出電源與地之間，其中間輸出為采樣電壓v_ad接到所述微控制器的輸入。經(jīng)過微控制器輸出脈寬調(diào)制PWM信號v_PWM控制，輸出電壓v₀可以穩(wěn)定在12V，可以作為脫扣線圈的驅動電源，再通過兩個穩(wěn)壓芯片分別產(chǎn)生控制器工作所需3.3V和5V電源。

反饋控制根據(jù)輸出量得到實時誤差，并依據(jù)誤差產(chǎn)生控制作用來消除誤差，能夠抑制這兩種擾動的影響。PID是一種常用的控制策略，在合適的參數(shù)下，PID控制規(guī)律可以獲得較好的抑制偏差能力。