一种交流电短路过流灭弧式保护电路制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种交流电短路过流灭弧式保护电路，能够大大降低电气线路的超载、过流、过压、短路所造成的火灾隐患，解决空气开关存在的短路电流大，关断时间长及以产生电弧火花大的不足，作为预防电气火灾的电路，达到短路电流前就完成电路限流切断，从而预防电气线路短路过程中引起的连续拉弧打火等引燃物造成火灾发生。等引燃物造成火灾发生。等引燃物造成火灾发生。

【技术实现步骤摘要】
一种交流电短路过流灭弧式保护电路


[0001]本技术实施例涉及电器
，具体涉及一种交流电短路过流灭弧式保护电路。

技术介绍

[0002]随着科学的进步，人们生活水平的提高，电气设备逐年增加，用电量的比率也较大幅度增加。然而随着这样的发展趋势，往往忽视对电气线路和设备的规范安装使用，因用电设备的过载及短路或者接地电流流过金属焊缝引起发热、防范措施不健全等原因而引发的火灾，电能作为人类最重要的能源之一，而电气故障引发的火灾次数和电气火灾造成的损失居各类火灾的首位。正确使用电能，规避火灾事故，避免因此造成的人员及财产损失是电气火灾防治的重点。普通漏电保护器不具有防短路或过流保护功能，而普通空气开关、剩余电流保护器虽然具有防短路和过流保护功能，但会产生很大的电弧火花，很容易导致电气火灾的发生，影响人身安全。
[0003]本技术提出的电路，能够大大降低电气线路的超载、过流、过压、短路所造成的火灾隐患，解决空气开关存在的短路电流大，关断时间长及以产生电弧火花大的不足，作为预防电气火灾的电路，达到短路电流前就完成电路限流切断，从而预防电气线路短路过程中引起的连续拉弧打火等引燃物造成火灾发生。

技术实现思路

[0004]为此，本技术实施例提供一种交流电短路过流灭弧式保护电路，以解决空气开关存在的短路电流大，关断时间长及以产生电弧火花大的不足的问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：一种交流电短路过流灭弧式保护电路，所述电路包括交流电输入端、交流电输出端、负载短路及过流检测电路、交流过零检测电路、电源通断控制电路、开关电源电路、稳压输出电路以及单片机U2，所述交流电输入端和交流电输出端通过火线和零线连接，火线输出端连接负载电路，所述负载短路及过流检测电路一端连接火线，另一端连接单片机U2，所述交流过零检测电路连接单片机U2，所述电源通断控制电路包括多组并联连接在火线输入端和火线输出端之间的MOS场效应管组，每组MOS场效应管组包括多个串接的MOS场效应管，多个MOS场效应管的栅极G均连接至单片机U2，当检测到负载短路或过流时，单片机U2控制MOS场效应管关闭断开负载输出，且MOS场效应管的开启或关闭均由单片机U2在交流电过零时进行控制，所述开关电源电路的输入端连接交流电输入端，所述开关电源电路的输出端连接稳压输出电路的输入端，所述稳压输出电路的输出端连接单片机U2。
[0006]进一步地，所述开关电源电路包括桥式整流器U1、开关变压器T1、开关管Q7、开关管Q2、光耦U3及可控精密稳压源Q8，所述桥式整流器U1的两个AC输入端分别连接火线输入端和零线输入端，所述桥式整流器U1的V+端和V
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端通过开关变压器T1的初级绕组3、4脚连接开关管Q7的集电极，所述桥式整流器U1的V+端和V
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端并通过启动电阻R13连接至开关管
Q7的基极，开关管Q7的发射极连接采样电阻R16，开关管Q7的基极通过电容C2、电阻R12连接开关变压器T1的反馈绕组2脚，开关变压器T1的次级绕组5脚连接整流二极管D3的正极，整流二极管D3的负极连接滤波电容C11，整流二极管D3的负极通过电阻R17连接光耦U3的1脚，光耦U3的2脚连接可控精密稳压源Q8的3脚，可控精密稳压源Q8的2脚通过电阻R18连接整流二极管D3的负极，可控精密稳压源Q8的1脚连接GND端，电阻R18连接下拉电阻R20后连接GND端，光耦U3的3脚通过电阻R14连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接开关管Q7的基极，三极管Q2的基极连接电阻R10后连接至GND1端，三极管Q2的发射极连接GND1端。
[0007]进一步地，所述稳压输出电路包括三端稳压器U6，所述三端稳压器U6的Vin端连接整流二极管D3的负极，三端稳压器U6的Vout端连接单片机U2的20脚，三端稳压器U6的Vout端连接电容C10、电容C18，电容C10和电容C18均连接GND端。
[0008]进一步地，所述电源通断控制电路包括4个MOS管U4、U5、U8和U9，MOS管U4和U8的漏极D均连接火线输入端，MOS管U5和U9的漏极D均连接火线输出端，MOS管U4的栅极G通过电阻R16连接三极管Q1、三极管Q3的集电极，MOS管U5的栅极G通过下拉电阻R28连接三极管Q1、三极管Q3的集电极，MOS管U8的栅极G通过限流电阻R30连接三极管Q1、三极管Q3的集电极，MOS管U9的栅极G通过限流电阻R31连接三极管Q1、三极管Q3的集电极，三极管Q1的基极通过电阻R11连接三极管Q4的集电极，三极管Q1的发射极连接整流二极管D3的负极，三极管Q4的基极通过电阻R9连接单片机U2的6脚，三极管Q4的发射极连接GND端，三极管Q3的基极连接并联的电阻R8和电容C3后连接至单片机U2的11脚，三极管Q3的发射极连接GND端，MOS管U4的栅极G通过下拉电阻R27连接GND端，MOS管U8的栅极G通过下拉电阻R32连接GND端，MOS管U5的栅极G通过下拉电阻R29连接GND端，MOS管U9的栅极G通过下拉电阻R33连接GND端，MOS管U4、U5、U8和U9的源极S均连接GND端，单片机U2的7脚连接三极管Q5的集电极，三极管Q5的基极通过电阻R1连接火线输出端，三极管Q5的发射极连接GND端，三极管Q5的基极与电阻R1之间连接有电容C5，电容C5连接GND端，单片机U2的8脚连接三极管Q6的集电极，三极管Q6的基极通过反馈分流电阻R23连接火线输入端，三极管Q6的基极通过反馈分流电阻R22连接火线输出端，三极管Q6的发射极连接GND端，三极管Q6的基极与反馈分流电阻R22、R23之间连接有电容C4、电阻R6，电容C5和电阻R6均连接GND端。
[0009]进一步地，所述负载短路及过流检测电路包括电流传感器U7和运算放大器U8A，电流传感器U7的VCC端连接三端稳压器U6的Vout端，电流传感器U7的IP+端连接火线输入端，电流传感器U7的IP
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端连接电源通断控制电路，电流传感器U7的Vout端通过限流电阻R31连接运算放大器U8A的反相输入端，运算放大器U8A的同相输入端通过下拉电阻R32连接三端稳压器U6的Vout端，运算放大器U8A的输出端通过下拉电阻R33连接单片机U2的14引脚。
[0010]进一步地，所述电路还包括过压和欠压保护电路，所述过压和欠压保护电路包括运算放大器U8B，火线输入端通过电阻R37连接运算放大器U8B的反相输入端，零线输入端通过电阻R38连接运算放大器U8B的同相输入端，运算放大器U8B的输出端通过电阻R39连接单片机U2的15脚。
[0011]进一步地，所述电路还包括MOS管防浪涌保护电路，所述MOS管防浪涌保护电路包括储能电感T2、电阻R21、电容C13、二极管D7、TVS管D4和D5，储能电感T2的第一端连接流传感器U7的IP
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端，电阻R21和电容C13均连接至储能电感T2的第一端，二极管D7的负极连接电阻R2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流电短路过流灭弧式保护电路，其特征在于，所述电路包括交流电输入端、交流电输出端、负载短路及过流检测电路、交流过零检测电路、电源通断控制电路、开关电源电路、稳压输出电路以及单片机U2，所述交流电输入端和交流电输出端通过火线和零线连接，火线输出端连接负载电路，所述负载短路及过流检测电路一端连接火线，另一端连接单片机U2，所述交流过零检测电路连接单片机U2，所述电源通断控制电路包括多组并联连接在火线输入端和火线输出端之间的MOS场效应管组，每组MOS场效应管组包括多个串接的MOS场效应管，多个MOS场效应管的栅极G均连接至单片机U2，当检测到负载短路或过流时，单片机U2控制MOS场效应管关闭断开负载输出，且MOS场效应管的开启或关闭均由单片机U2在交流电过零时进行控制，所述开关电源电路的输入端连接交流电输入端，所述开关电源电路的输出端连接稳压输出电路的输入端，所述稳压输出电路的输出端连接单片机U2。2.根据权利要求1所述的一种交流电短路过流灭弧式保护电路，其特征在于，所述开关电源电路包括桥式整流器U1、开关变压器T1、开关管Q7、开关管Q2、光耦U3及可控精密稳压源Q8，所述桥式整流器U1的两个AC输入端分别连接火线输入端和零线输入端，所述桥式整流器U1的V+端和V
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端通过开关变压器T1的初级绕组3、4脚连接开关管Q7的集电极，所述桥式整流器U1的V+端和V
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端并通过启动电阻R13连接至开关管Q7的基极，开关管Q7的发射极连接采样电阻R16，开关管Q7的基极通过电容C2、电阻R12连接开关变压器T1的反馈绕组2脚，开关变压器T1的次级绕组5脚连接整流二极管D3的正极，整流二极管D3的负极连接滤波电容C11，整流二极管D3的负极通过电阻R17连接光耦U3的1脚，光耦U3的2脚连接可控精密稳压源Q8的3脚，可控精密稳压源Q8的2脚通过电阻R18连接整流二极管D3的负极，可控精密稳压源Q8的1脚连接GND端，电阻R18连接下拉电阻R20后连接GND端，光耦U3的3脚通过电阻R14连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接开关管Q7的基极，三极管Q2的基极连接电阻R10后连接至GND1端，三极管Q2的发射极连接GND1端。3.根据权利要求2所述的一种交流电短路过流灭弧式保护电路，其特征在于，所述稳压输出电路包括三端稳压器U6，所述三端稳压器U6的Vin端连接整流二极管D3的负极，三端稳压器U6的Vout端连接单片机U2的20脚，三端稳压器U6的Vout端连接电容C10、电容C18，电容C10和电容C18均连接GND端。4.根据权利要求3所述的一种交流电短路过流灭弧式保护电路，其特征在于，所述电源通断控制电路包括4个MOS管U4、U5、U8和U9，MOS管U4和U8的漏极D均连接火线输入端，MOS管U5和U9的漏极D均连接火线输出端，MOS管U4的栅极G通过电阻R16连接三极管Q1、三极管Q3的集电极，MOS管U5的栅极G通过下拉电阻R28连接三极管Q1、三极管Q3的集电极，MOS管U8的栅极G通过限流电阻R30连接三极管Q1、三极管Q3的集电极，MOS管U9的栅极G通过限流电阻R31连接三极管Q1、三极管Q3的集电极，三极管Q1的基极通过电阻R11连接三极管Q4的集电极，三极管Q1的发射极连接整流二极管D3的负极，三极管Q4的基极通过电阻R9连接单片机U2的6脚，三极管Q4的发射极连接GND端，三极管Q3的基极连接并联的电阻R8和电容C3后连接至单片机U2的11脚，三极管Q3的发...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓舒尤，邓舒心，邓发，陈艺文，
申请(专利权)人：邓发，
类型：新型
国别省市：