[發明專利]具有實時監控功能的單相滅弧式斷路器及短路保護方法

有效

• 申請號: 201810055908.0
• 申請日: 2018-01-20
• 公開（公告）號: CN107994555B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 張洪軍;黃云;張磊
• 申請（專利權）人: 深圳市眾祥安全科技有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R19/165;G01R31/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 何星民

1.一種具有實時監控功能的單相滅弧式斷路器，其特征在于，包括：

功率電路(1)，包括：連接于輸入電網端與輸出負載端之間的IGBT電路，用于控制輸入電網端與輸出負載端之間電網的通斷；

采樣電路(2)，用于對所述輸入電網端與所述輸出負載端之間的正半周電壓進行采樣并得到第一采樣電壓，對所述輸入電網端與所述輸出負載端之間的負半周電壓進行采樣并得到第二采樣電壓；

微處理單元(3)，用于將所述采樣電路(2)獲得的第一采樣電壓或第二采樣電壓與一預設基準電壓值進行比較，并在所述第一采樣電壓或第二采樣電壓大于所述預設基準電壓值時輸出一控制信號；

驅動電路(4)，用于依據所述控制信號控制所述功率電路(1)斷開；以及，

采樣顯示單元，用于對電網中的實時電壓值和實時電流值進行采樣顯示；

其中，所述采樣顯示單元包括：

與所述微處理單元(3)連接的、用于獲得供電電網中實時電壓值的電壓采集模塊；

與所述微處理單元(3)連接的、用于獲得供電電網中實時電流值的電流采集模塊；以及，與所述微處理單元(3)連接的、用于顯示所述實時電壓值與所述實時電流值的顯示器(53)；

所述IGBT電路包括：

第一晶體三極管，包括：第一輸入端、第一輸出端及第一控制端，所述第一輸入端連接至輸入電網端；

第二晶體三極管，包括：第二輸入端、第二輸出端及第二控制端，所述第二輸入端連接至輸出負載端，所述第二輸出端與第一輸出相連接，所述第二控制端與第一控制端相連接；

第一二極管，包括第一陽極和第一陰極，所述第一陽極連接所述第一輸出端，所述第一陰極連接至第一輸入端；以及，

第二二極管，包括第二陽極和第二陰極，所述第二陽極連接至第二輸出端，所述第二陰極連接至第二輸入端；

所述微處理單元(3)包括：

比較芯片(31)，與所述采樣電路(2)相連、具有一預設基準電壓值、用于將所述第一采樣電壓和第二采樣電壓與所述預設基準電壓值相比較、并生成指令信號；以及微處理芯片(32)，與所述比較芯片(31)相連、用于對所述指令信號進行處理、并在所述第一采樣電壓和所述第二采樣電壓中任意一個大于所述預設基準電壓值時輸出所述控制信號，所述采樣顯示單元連接于所述微處理芯片(32)；

所述驅動電路(4)包括：

驅動芯片(41)，與所述微處理芯片(32)相連、用依據所述控制信號關斷所述功率電路(1)；以及開關電路(42)，包括：第三晶體三極管和第四晶體三極管，所述第三晶體三極管包括：第三輸入端、第三輸出端和第三控制端，所述第三輸入端與所述驅動芯片(41)的高電位輸出端相連，所述第三控制端與所述驅動芯片(41)的輸出端相連，所述第四晶體三極管包括：第四輸入端、第四輸出端和第四控制端，所述第四輸出端與所述驅動芯片(41)的低電位輸出端相連，所述第四控制端與所述驅動芯片(41)的輸出端相連，所述第四輸入端所述第三輸出端相連，且所述第三輸出端和第四輸入端與第一控制端和第二控制端相連。

2.根據權利要求1所述的具有實時監控功能的單相滅弧式斷路器，其特征在于，所述采樣電路(2)包括第三二極管和第四二極管，所述第三二極管包括與所述第一陰極相連的第三陰極和與所述微處理單元(3)相連的第三陽極，所述第四二極管包括與所述第二陰極相連的第四陰極和與所述微處理單元(3)相連的第四陽極，所述采樣電路(2)經所述第三二極管獲得第一采樣電壓、經所述第四二極管獲得第二采樣電壓。

3.根據權利要求2所述的具有實時監控功能的單相滅弧式斷路器，其特征在于，所述電壓采集模塊包括：連接于電網的火線和零線之間的霍爾電壓傳感器(511)，以及，與所述霍爾電壓傳感器(511)相連、用于將輸入電壓調整至所述微處理芯片(32)工作電壓范圍內的電壓調整電路(512)。

4.根據權利要求3所述的具有實時監控功能的單相滅弧式斷路器，其特征在于，所述電流采集模塊包括：連接于電網的零線的霍爾電流傳感器(521)，以及，與所述霍爾電流傳感器(521)用于將輸入電流調整至所述微處理芯片(32)工作電流范圍內的電流調整電路(522)。