[發明專利]電流采樣電路、電子脫扣器、斷路器

有效

• 申請號: 201710469738.6
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107271763B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 周龍明;葉文杰;殷建強
• 申請（專利權）人: 常熟開關制造有限公司（原常熟開關廠）
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R15/18;G01R31/06
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 衛麟

本發明公開了一種電流采樣電路，用于電子脫扣器。其包括電流互感器以及依次連接的采樣電阻、積分單元、濾波單元、放大器，電流互感器的輸出端連接采樣電阻的兩端；電流采樣電路還包括分別輸出第一、第二基準電壓的第一基準電壓源、第二基準電壓源以及第一電阻、第二電阻；第一、第二基準電壓的極性相反而幅值相等；第一電阻、第二電阻分別接于采樣電阻的兩端，從而構成由第一電阻、采樣電阻、第二電阻串聯而成的串聯電路；串聯電路的兩端分別連接第一基準電壓源、第二基準電壓源的輸出端。本發明還公開了一種電子脫扣器和一種斷路器。本發明能有效提高小電流下的測量精度，并可對電流互感器二次側斷線故障進行準確檢測。

技術領域

本發明涉及一種電流采樣電路，尤其涉及一種用于電子脫扣器的電流采樣電路。

背景技術

目前，智能型斷路器的中樞部件是電子脫扣器，它承擔斷路器的各種保護、報警、顯示與控制功能。電子脫扣器的信號通常取自套在母線上的空芯電流互感器的二次輸出，其感應的二次電流輸出與一次母線電流的微分成正比，再通過后級電路的調理和AD轉換，進一步轉化成數字量，進入單片機。隨著技術的發展，智能型斷路器不僅擁有豐富的保護功能，而且其電參數測量功能也越來越多，除了電壓、電流、功率外，還有電能、諧波等，并且測量精度越來越高，按照這樣的發展趨勢，智能型斷路器所具有的測量功能可以逐漸取代傳統的電能儀表。空芯電流互感器由于無鐵芯，具有較好的線性范圍；但是，在一次側小電流時，由于空芯電流互感器沒有鐵芯，感應出來的信號比較微弱，容易受到空芯電流互感器二次輸出線上的耦合噪聲的干擾，該類干擾一般屬于共模干擾。由于共模干擾的存在，導致一次側小電流時電子脫扣器的測量精度較現有的電能儀表要差一些。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術所存在的不足，提供一種用于電子脫扣器的電流采樣電路，能有效提高小電流下的測量精度，抗干擾能力強。

本發明具體采用以下技術方案解決上述技術問題：

一種電流采樣電路，用于電子脫扣器，該電流采樣電路包括電流互感器以及依次連接的采樣電阻、積分單元、濾波單元、放大器，所述電流互感器的二次側兩個輸出端分別連接所述采樣電阻的兩端；該電流采樣電路還包括分別輸出第一基準電壓、第二基準電壓的第一基準電壓源、第二基準電壓源以及第一電阻、第二電阻；第一基準電壓與第二基準電壓的極性相反而幅值相等；第一電阻、第二電阻分別接于所述采樣電阻的兩端，從而構成由第一電阻、采樣電阻、第二電阻串聯而成的串聯電路；所述串聯電路的兩端分別連接第一基準電壓源的輸出端、第二基準電壓源的輸出端。

為了進一步提高抗干擾特性，所述放大器優選為儀表放大器或差分放大器。

為了能夠同時對電流互感器二次側斷線故障進行準確檢測，優選地，第一電阻和第二電阻的阻值相等且遠大于所述電流互感器的二次側內阻，所述采樣電阻的阻值遠大于第一電阻和第二電阻的阻值，第一基準電壓與第二基準電壓的幅值大于等于所述電流互感器二次側在未斷線情況下的感應電壓最大值。

優選地，第一基準電壓源和第二基準電壓源中的其中之一為電平轉換器，其輸入端連接另一個基準電壓源的輸出端。

優選地，所述電流互感器為空芯電流互感器。

優選地，所述積分單元包括第三電阻、第四電阻和第一電容，第三電阻的一端、第四電阻的一端分別連接所述采樣電阻的兩端，第三電阻的另一端、第四電阻的另一端分別接第一電容的兩端；第三電阻和第四電阻的阻值相同。

優選地，所述濾波電路包括第五電阻、第六電阻、第二～第四電容，第五電阻的一端、第六電阻的一端分別連接積分單元的兩個輸出端，第五電阻的另一端、第六電阻的另一端分別接第三電容的兩端，第三電容的一端串接第二電容后接地，第三電容的另一端串接第四電容后接地。

根據相同的發明思路還可以得到以下技術方案：

一種電子脫扣器，包括如上任一技術方案所述電流采樣電路。