CN201946520U

CN201946520U - 一种断路器控制器

Info

Publication number: CN201946520U
Application number: CN2011200414634U
Authority: CN
Inventors: 叶文杰; 金建达; 周龙明; 管瑞良; 潘振克; 殷建强
Original assignee: Changshu Switchgear Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Changshu Switchgear Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2021-02-18

Abstract

一种断路器控制器，属于低压配电保护领域。包括控制显示模块、扩展模块和电源模块，电源模块分别与控制显示模块和扩展模块相连，控制显示模块和扩展模块连接，所述电源模块包括第一电源转换电路和第二电源转换电路，第一电源转换电路分别与速饱和电源、辅助电源、第二电源转换电路和控制显示模块连接，第二电源转换电路分别与辅助电源和扩展模块连接。优点：本实用新型由于采用了以上技术方案，使控制显示模块和扩展模块由各自的电源转换电路供电，这样即使当断路器控制器功耗很大时，也不会因元器件发热而影响供电质量，保证了控制器的可靠工作。

Description

一种断路器控制器

技术领域

本实用新型涉及一种断路器控制器，属于低压配电保护领域。

背景技术

断路器作为配电保护的基础元件，对低压配电系统的安全、可靠运行起着举足轻重的作用。断路器控制器是断路器实现各种功能的核心部件，是断路器安全、可靠运行的关键。目前低压电器中，受断路器体积的限制，断路器控制器的体积越来越小，而功能越来越丰富，其功耗相对较高，对自身的供电电路提出了更高的要求。

在现有技术中，断路器控制器由辅助电源与速饱和电源同时供电，两路供电均通过断路器控制器内部的一个电源转换电路，为整个控制器提供所需电源。

上述方法的缺点是：对于带有通信、触点输出等扩展模块的断路器控制器，对内部电源转换组件的要求较高，由于其功耗增大，会引起内部电源转换组件发热较大，导致电源纹波增加，甚至会影响断路器控制器的正常工作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种断路器控制器，它可以解决在断路器控制器功耗较大时整个系统的可靠供电问题。

本实用新型涉及的断路器控制器，其特征在于包括控制显示模块1、扩展模块2和电源模块3，电源模块3分别与控制显示模块1和扩展模块2相连，控制显示模块1和扩展模块2连接，所述电源模块3包括第一电源转换电路和第二电源转换电路，第一电源转换电路分别与速饱和电源、辅助电源、第二电源转换电路和控制显示模块1连接，第二电源转换电路分别与辅助电源和扩展模块3连接。

本实用新型涉及的断路器控制器的控制显示模块1包括信号采集电路，中央处理器（MCU）电路，脱扣电路和显示电路，中央处理器（MCU）电路分别与信号采集电路、脱扣电路和显示电路相连，信号采集电路与电压信号和电流信号连接，电源模块(3)分别与信号采集电路，中央处理器（MCU）电路，脱扣电路和显示电路相连。

本实用新型涉及的断路器控制器的扩展模块2包括通信电路，通信电路分别与中央处理器（MCU）电路和电源模块3相连。

本实用新型涉及的断路器控制器的扩展模块2包括液晶背光电路，液晶背光电路分别与中央处理器（MCU）电路和电源模块3 相连。

本实用新型涉及的断路器控制器的扩展模块2包括触点输出电路，触点输出电路分别与中央处理器（MCU）电路和电源模块3 相连。

本实用新型所述的第一电源转换电路由电容C1-C6、瞬变电压抑制二极管FV1、二极管VD1、VD3、肖特基二极管VD2、电感L1和芯片N1组成，瞬变电压抑制二极管FV1的一端和二极管VD1的阳极接速饱和电源，二极管VD1的阴极与电容C1、C2的一端、二极管VD3的阴极和芯片N1的5、7脚连接，二极管VD3阳极与第二电源转换电路和辅助电源连接，芯片N1的1脚接电容C3的一端，电容C3的另一端与电感L1的一端、肖特基二极管VD2的阴极和芯片N1的8脚连接，电容C4的一端接芯片N1的2脚，电感L1的另一端与电容C5、C6的一端和芯片N1的4脚连接并输出电压VCC1，电压VCC1与控制显示模块1连接，电容C1、C2、C4、C5、C6的另一端、瞬变电压抑制二极管FV1的另一端、肖特基二极管VD2的阳极和芯片N1的3、6脚共同接地。

本实用新型所述的第二电源转换电路由电容C7-C12、瞬变电压抑制二极管FV2、肖特基二极管VD4、电感L2和芯片N2组成，瞬变电压抑制二极管FV2的一端与辅助电源、第一电源转换电路、电容C7、C8的一端和芯片N2的5、7脚连接，电容C9的一端接芯N2的1脚，电容C9的另一端与肖特基二极管VD4的阴极、电感L2的一端和芯片N2的8脚连接，电容C10的一端接芯片N2的2脚，电感L2的另一端与电容C11、C12的一端和芯片N2的4脚连接并输出电压VCC2，电压VCC2与扩展模块2连接，电容C7、C8、C10、C11、C12的另一端、瞬变电压抑制二极管FV2的另一端、肖特基二极管VD4的阳极和芯片N2的3、6脚共同接地。

本实用新型所述的第一电源转换电路由电容C1、C3、C4、C5、肖特基二极管VD2、电感L1和芯片N1组成，电容C1的一端与速饱和电源、辅助电源、第二电源转换电路和芯片N1的5、7脚连接，芯片N1的1脚接电容C3的一端，电容C3的另一端与电感L1的一端、肖特基二极管VD2的阴极和芯片N1的8脚连接，电容C4的一端接芯片N1的2脚，电感L1的另一端与电容C5的一端和芯片N1的4脚连接并输出电压VCC1，电压VCC1与控制显示模块1连接，电容C1、C4、C5的另一端、肖特基二极管VD2的阳极和芯片N1的3、6脚共同接地。

本实用新型所述的第二电源转换电路由电容C7、C10、C11、二极管VD5、肖特基二极管VD4、电感L2和芯片N2组成，二极管VD5的阳极与辅助电源、速饱和电源、第一电源转换电路和电容C7的一端连接，二极管VD5的阴极接芯片N2的5、7脚，电容C9的一端接芯片N2的1脚，电容C9的另一端与肖特基二极管VD4的阴极、电感L2的一端和芯片N2的8脚连接，电容C10的一端接芯片N2的2脚，电感L2的另一端与电容C11的一端和芯片N2的4脚连接并输出电压VCC2，电压VCC2与扩展模块2连接，电容C7、C10、C11的另一端、肖特基二极管VD4的阳极和芯片N2的3、6脚共同接地。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使控制显示模块和扩展模块由各自的电源转换电路供电，这样即使当断路器控制器功耗很大时，也不会因元器件发热而影响供电质量，保证了控制器的可靠工作。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

图2为本实用新型的一个电源转换电路的实施例的原理图。

图3为本实用新型的另一个电源转换电路的实施例的原理图。

具体实施方式

在图1中，所述的一种断路器控制器包括控制显示模块1、扩展模块2和电源模块3。电源模块3包括第一电源转换电路、第二电源转换电路。控制显示模块1包括信号采集电路、中央处理器（MCU）电路、脱扣电路、显示电路。扩展模块2包括通信电路、液晶背光电路、触点输出电路。

上述电路中，辅助电源和速饱和电源同时通过第一电源转换电路，为图1虚线框1中的信号采集电路、中央处理器（MCU）电路、显示电路、脱扣电路提供所需电源，保证断路器控制器的正常工作。辅助电源通过第二电源转换电路，为提供图1虚线框2中的通信功能电路、液晶背光电路、触点输出电路所需电源，解决了断路器控制器扩展模块的供电问题。信号采集电路对三相电流、电压信号进行实时采集，并将采集后的信号送到中央处理器（MCU）电路处理，再通过显示电路来显示。当中央处理器（MCU）电路接收到异常信号时，发出脱扣指令到脱扣电路，使断路器动作。中央处理器（MCU）电路与液晶背光电路、触点输出电路、通信电路相连接。

图2为电源转换电路的一个实施例，它由芯片N1，N2、瞬变电压抑制二极管FV1，FV2、二极管VD1，VD3，肖特基二极管VD2、VD4、电容C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C10，C11，C12、电感L1，L2组成。第一电源转换电路中，电容C1、C2的一端与芯片N1的7脚连接，电容C1、C2的另一端与地连接。电容C4的一端与芯片N1的2脚连接，电容C4的另一端与地连接。电容C3一端与芯片N1的1脚连接，电容C3的另一端与芯片N1的8脚连接。电感L1的一端与芯片N1的8脚连接，电感L1的另一端与电容C5、C6的一端连接后输出电压VCC1。肖特基二极管VD2的阴极与芯片N1的8脚连接，肖特基二极管VD2的阳极与地连接。速饱和电源与辅助电源输入的DC24V电源给芯片N1（MAX5033）的5、7脚供电，芯片N1一直处于工作状态，芯片N1的8脚接储能电感L1后输出电压VCC1，其中二极管VD1为防反二极管，当外部电源正、负接反时不会导致损坏本装置中电子元器件，瞬变电压抑制二极管FV1起过压保护作用，防止输入电源电压过高，引起电子元器件损坏，电容C1、C2对输入电源作滤波用，电容C3接在芯片N1的1脚与8脚间为芯片N1内部MOS开关提供栅极驱动电压，电容C4接至芯片N1的2脚起稳压作用，电容C5、C6起输出电压VCC1稳压、滤波作用，肖特基二极管VD2起续流作用。

第二电源转换电路中，电容C7、C8的一端与芯片N2的7脚连接，电容C7、C8的另一端与地连接。电容C10的一端与芯片N2的2脚连接，电容C10的另一端与地连接。电容C9一端与芯片N2的1脚连接，电容C9的另一端与芯片N2的8脚连接。电感L2的一端与芯片N2的8脚连接，电感L2的另一端与电容C11、C12的一端连接后输出电压VCC2。肖特基二极管VD4的一端与芯片N2的8脚连接，肖特基二极管VD4的另一端与地连接。辅助电源输入的DC24V电源给芯片N2（MAX5033）的5、7脚供电，使芯片N2一直处于工作状态，芯片N2的8脚接储能电感L2后输出电压VCC2，其中二极管VD3为防反二极管，当外部电源正、负接反时不会导致损坏本装置中电子元器件，瞬变电压抑制二极管FV2起过压保护作用，防止输入电源电压过高，引起电子元器件损坏，电容C7、C8对输入电源作滤波用，电容C9接在芯片N2的1脚与8脚间为芯片N2内部MOS开关提供栅极驱动电压，C10接至芯片N2的2脚起稳压作用，C11、C12起VCC2输出电压稳压、滤波作用，肖特基二极管VD4起续流作用。

图3为电源转换电路的另一个实施例，其原理同上面的实例相同，只是更为简化。

Claims

1.一种断路器控制器，其特征在于包括控制显示模块(1)、扩展模块(2)和电源模块(3)，电源模块(3)分别与控制显示模块(1)和扩展模块(2)相连，控制显示模块(1)和扩展模块(2)连接，所述电源模块(3)包括第一电源转换电路和第二电源转换电路，第一电源转换电路分别与速饱和电源、辅助电源、第二电源转换电路和控制显示模块(1)连接，第二电源转换电路分别与辅助电源和扩展模块(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种断路器控制器，其特征在于涉及的断路器控制器的控制显示模块(1)包括信号采集电路，中央处理器（MCU）电路，脱扣电路和显示电路，中央处理器（MCU）电路分别与信号采集电路、脱扣电路和显示电路相连，信号采集电路与电压信号和电流信号连接，电源模块(3)分别与信号采集电路，中央处理器（MCU）电路，脱扣电路和显示电路相连。

3.根据权利要求1所述的一种断路器控制器，其特征在于涉及的断路器控制器的扩展模块(2)包括通信电路，通信电路分别与中央处理器（MCU）电路和电源模块(3)相连。

4.根据权利要求1所述的一种断路器控制器，其特征在于涉及的断路器控制器的扩展模块(2)包括液晶背光电路，液晶背光电路分别与中央处理器（MCU）电路和电源模块(3) 相连。

5.根据权利要求1所述的一种断路器控制器，其特征在于涉及的断路器控制器的扩展模块(2)包括触点输出电路，触点输出电路分别与中央处理器（MCU）电路和电源模块(3) 相连。

6.根据权利要求1所述的一种断路器控制器，其特征在于所述的第一电源转换电路由电容C1-C6、瞬变电压抑制二极管FV1、二极管VD1、VD3、肖特基二极管VD2、电感L1和芯片N1组成，瞬变电压抑制二极管FV1的一端和二极管VD1的阳极接速饱和电源，二极管VD1的阴极与电容C1、C2的一端、二极管VD3的阴极和芯片N1的5、7脚连接，二极管VD3阳极与第二电源转换电路和辅助电源连接，芯片N1的1脚接电容C3的一端，电容C3的另一端与电感L1的一端、肖特基二极管VD2的阴极和芯片N1的8脚连接，电容C4的一端接芯片N1的2脚，电感L1的另一端与电容C5、C6的一端和芯片N1的4脚连接并输出电压VCC1，电压VCC1与控制显示模块1连接，电容C1、C2、C4、C5、C6的另一端、瞬变电压抑制二极管FV1的另一端、肖特基二极管VD2的阳极和芯片N1的3、6脚共同接地。

7.根据权利要求1所述的一种断路器控制器，其特征在于所述的第二电源转换电路由电容C7-C12、瞬变电压抑制二极管FV2、肖特基二极管VD4、电感L2和芯片N2组成，瞬变电压抑制二极管FV2的一端与辅助电源、第一电源转换电路、电容C7、C8的一端和芯片N2的5、7脚连接，电容C9的一端接芯N2的1脚，电容C9的另一端与肖特基二极管VD4的阴极、电感L2的一端和芯片N2的8脚连接，电容C10的一端接芯片N2的2脚，电感L2的另一端与电容C11、C12的一端和芯片N2的4脚连接并输出电压VCC2，电压VCC2与扩展模块2连接，电容C7、C8、C10、C11、C12的另一端、瞬变电压抑制二极管FV2的另一端、肖特基二极管VD4的阳极和芯片N2的3、6脚共同接地。

8.根据权利要求1所述的一种断路器控制器，其特征在于所述的第一电源转换电路由电容C1、C3、C4、C5、肖特基二极管VD2、电感L1和芯片N1组成，电容C1的一端与速饱和电源、辅助电源、第二电源转换电路和芯片N1的5、7脚连接，芯片N1的1脚接电容C3的一端，电容C3的另一端与电感L1的一端、肖特基二极管VD2的阴极和芯片N1的8脚连接，电容C4的一端接芯片N1的2脚，电感L1的另一端与电容C5的一端和芯片N1的4脚连接并输出电压VCC1，电压VCC1与控制显示模块1连接，电容C1、C4、C5的另一端、肖特基二极管VD2的阳极和芯片N1的3、6脚共同接地。

9.根据权利要求1所述的一种断路器控制器，其特征在于所述的第二电源转换电路由电容C7、C10、C11、二极管VD5、肖特基二极管VD4、电感L2和芯片N2组成，二极管VD5的阳极与辅助电源、速饱和电源、第一电源转换电路和电容C7的一端连接，二极管VD5的阴极接芯片N2的5、7脚，电容C9的一端接芯片N2的1脚，电容C9的另一端与肖特基二极管VD4的阴极、电感L2的一端和芯片N2的8脚连接，电容C10的一端接芯片N2的2脚，电感L2的另一端与电容C11的一端和芯片N2的4脚连接并输出电压VCC2，电压VCC2与扩展模块2连接，电容C7、C10、C11的另一端、肖特基二极管VD4的阳极和芯片N2的3、6脚共同接地。