断路器电流源供电系统的电流连续型开关调整限压电路，其检测调理电路包括供电电路、启动控制电路、泄放控制电路及7个节点①-⑦；当从供电电路的节点③经启动控制电路的节点④输入到Q3的电压到达启动控制电路的开启值时，Q3导通、并经节点②向Q1输入开启电压，使供电电路的Q1导通。当从节点③输入到Q3的电压小于启动控制电路的开启值时，Q3关断，启动控制电路从节点②向Q1输入的电压转换为0，使Q1关断。当从供电电路的节点⑤经泄放控制电路的节点⑥输入到U1的电压大于Vre时，泄放控制电路的节点⑦的电压大于其Q2的开启值，使Q2导通并泄放多余能量，同时使节点②和节点③的电压均转换为0，控制Q1关断。当从节点⑤输入的电压小于Vre时，节点⑦的电压小于Q2的开启值，使Q2关断并停止泄放能量，同时使Q1的通/断切换不受所述泄放控制电路的控制。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种低压断路器的电子脱扣器的电源装置，特别是具体涉及应用于断路器电流源供电系统的电流连续型开关调整限压电路。
技术介绍
低压断路器具有的多种功能，是以脱扣器或附件的形式实现的，脱扣器是断路器本身的一个组成部分，根据用途、使用场合和本身体积的不同，断路器可选择配备不同的脱扣器。随着智能型断路器的问世，电子脱扣器(ETU)是目前断路器采用的一种智能脱扣器，它通过穿芯式电流互感器采集信息并进行数据分析和处理，从而控制断路器的运行参数。 电流互感器是现代断路器中普遍使用的部件，来自断路器所控制的电网主电路的导线均穿过该电流互感器的环形铁芯，以主电路构成电流互感器的一次线圈，形成在电流互感器铁芯上的二次线圈所产生的感应电流作为测量仪表或继电器等装置所用的标准化电流。电子脱扣器的智能芯片通过从电流互感器的二次线圈采集到的小电流信号，实时监测断路器所控制的主电路中的大电流的情况，电子脱扣器的常用供电方式是由电流互感器供电，其优点是可以随电网主电路的接通自动开始工作。电子脱扣器的这种自供电的电源装置结构例如已在CN200910162291. 3号中国专利技术专利申请公布说明书中公开。在其中，特别是图2和第7-9页描述了一种智能脱扣器的电源电路的电路图和作用原理，它采用比较器Ul控制MOS管的导通/关闭，通过在电流互感器的输入电流过大时导通MOS管来实现泄放能量。它的缺陷是没有启动控制电路，其MOS管在启动到正常供电的过程中始终是关闭的，从而带来了两大问题。第一个问题是泄能过大，原因是为了满足在电流互感器的输入电流较小时能保证供电，所以在供电电路中不能设置限流电路，从而导致由比较器Ul和MOS管组成的泄能电路在电流互感器的输入电流尚处于正常范围就开始泄能，才能保证正常供电。第二个问题是工作电压不稳，原因是由于没有启动电路，而断路器的主电路中的电流随用户端负载的变化而有很大的变化，即电流互感器的输入电流随用户端负载的变化而波动，从而导致电源电路输出的工作电压不稳，虽然采用稳压电路可以解决，但效果不能令人满意。由此可见，低压断路器电子脱扣器的供电方式是以电流互感器二次线圈感应主电路母排电流产生的二次侧电流作为电子脱扣器的电源。因断路器后端用电设备在正常工作与非正常状况下时母排电流大小变化巨大，从而互感器感应出的能量变化也很巨大。对于电子脱扣器来说，要求好的电源系统第一在母排电流大时，能完全泄放掉多余的能量，确保电子脱扣器始终处于正常工作的情况下，第二必须在母排电流小的时能够充分利用能量。上述已有技术虽然能够实现母排电流大时，把多余的能量完全泄放掉。但是，母排电流小时，却不能充分利用有限的能量。现有电源装置也有采用两个NMOS管(Ql和Q2)组成的启动电路，通过NMOS管Ql控制NMOS管Q2导通/关闭来实现电源电路的通/断，但它存在电源电路自身的损耗偏大的问题。具体地说，为了维持NMOS管Ql的持续导通，NMOS管Ql上的栅源电压Ves必须大于开启电压Ves(th)，即必须> 4V，以NDD05N50Z这款NMOS管为例，其开启电压VGS (th)范围为3V彡VGS(th) ( 4. 5V，取Ves(th) = 4V，即栅源电压Ves必须大于4V。因为VGS 乂 VDS,也就意味着VDS > 4V才能使NMOS管Ql持续导通。这样的导通损耗看起来虽然不大，但是经过试验证明，拿Ex9A框架断路器为例，在现有速饱和线圈的情况下，若在不使用辅助电源的前提下，母排电流要上升到380A时，控制器才能启动工作，与启动要求的最低240A相距甚远，因此根本无法保证规格为400A的断路器正常工作。这样对于追求低电流启动的控制器来说(这里的低电流指的是电流互感器一次侧母排上的电流)，这样的损耗已经影响到了控制器在低电流情况下工作的动作性能。另外，在NMOS管Q2工作切换到NMOS管Ql工作 的过程中，因Ql有自己固有的开通延迟时间，(如NDD05N50Z这款NMOS管约为11ns)，所以在这个时间里，Q2与Ql都工作在关断的模式下，这样就造成了速饱和的电流互感器的二次线圈会出现短暂开路的现象，开路达11ns，而速饱和线圈作为电流源，其线圈端子上电压只有几伏，因而铁芯中的磁通量是很小的。一次线圈磁动势虽然可达到几百安或上千安匝或更大，但是大部分被二次线圈所建立的去磁磁动势所抵消，只剩下很小一部分作为铁芯的励磁磁动势以建立铁芯中的磁通。如果在运行中时二次线圈断开,副边电流等于零,那么起去磁作用的磁动势消失，而互感器原边的磁动势不变，一次电流将全部成为励磁电流，这将使铁芯中磁通量急剧增大，交变的磁通在二次线圈上将感应出很高的电压，其峰值可达几千甚至上万伏，这么高的电压作用于二次线圈及二次回路上，将严重威胁仪表和操作人员人身安全和设备的安全，另外，二次线圈开路还会使铁芯严重发热以致烧坏线圈绝缘或使一次高压侧对地短路，保护可能因无电流而不能反映故障，对于差动保护和零序电流保护则可能因开路时产生不平衡电流而误动作。所以《规程》规定，电流互感器二次侧在运行中严禁开路。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种断路器电流源供电系统的电流连续型开关调整限压电路，能够以尽可能低成本的电路结构，降低电子脱扣器电源电路的自身损耗，同时还可避免电流互感器二次侧出现短暂开路的现象。本技术的上述技术问题是这样来解决的该断路器电流源供电系统的电流连续型开关调整限压电路包括电流互感器10，电流互感器10包括电流互感器铁芯100、绕在电流互感器铁芯100上的速饱和线圈102，断路器的一次侧导体101 (即一次侧母排)从电流互感器铁芯100穿过，与速饱和线圈102的输出端连接的整流滤波电路20，一检测调理电路1000与整流滤波电路20的输出端连接，所述的检测调理电路1000包括电流连续型供电电路30、启动控制电路40和泄放控制电路50、以及电路中的第一节点①、第二节点②、第三节点③、第四节点④、第五节点⑤、第六节点⑥、第七节点⑦。一个第二电阻R2串联连接在第一节点①与第三节点③之间，一个第一 MOS管Ql串联连接在第一节点①与第五节点⑤之间，一个第二 MOS管Q2串联连接在第三节点③与地极之间，一个第三MOS管Q3串联连接在第二节点②与地极之间，一个集成运放Ul的同向输入端接第六节点⑥，集成运放Ul的输出端和第二 MOS管Q2的G极并接第七节点⑦，一个第五电阻R5串联连接在第四节点④与地极之间，第三MOS管Q3的G极接第四节点④，整流滤波电路20的输出端的正极接电流连续型供电电路30的输入端的第一节点①，电流连续型供电电路30的输出端的第五节点⑤接负载的正极，第四节点④的输入端并接第三节点③。当从电流连续型供电电路30的第三节点③经启动控制电路40的第四节点④输入到第三MOS管Q3的电压到达启动控制电路40的开启值时，启动控制电路40的第三MOS管Q3的S极与D极之间导通、并经第二节点②向第一 MOS管Ql输入开启电压，使电流连续型供电电路30的第一 MOS管Ql的串联连接在电流连续型供电电路30中的S极与D极之间导通；当从第三节点③输入到第三MOS管Q3的电压小于启动控制电路40的开启值时，第三MOS管Q3的S极与D极之间关本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种断路器电流源供电系统的电流连续型开关调整限压电路，包括电流互感器(10)和与其速饱和线圈(102)的输出端连接的整流滤波电路(20)，其特征在于 一检测调理电路(1000)与整流滤波电路(20)的输出端连接，所述的检测调理电路(1000)包括电流连续型供电电路(30)、启动控制电路(40)和泄放控制电路(50)、以及电路中的第一节点(①)、第二节点(②)、第三节点(③)、第四节点(④)、第五节点(⑤)、第六节点(⑥)、第七节点(⑦)； 一个第二电阻R2串联连接在第一节点(①)与第三节点(③)之间，一个第一MOS管Ql串联连接在第一节点(①)与第五节点(⑤)之间，一个第二MOS管Q2串联连接在第三节点(③)与地极之间，一个第三MOS管Q3串联连接在第二节点(②)与地极之间，一个集成运放Ul的同向输入端接第六节点(⑥)，集成运放Ul的输出端和第二 MOS管Q2的G极并接第七节点(⑦)，一个第五电阻R5串联连接在第四节点(④)与地极之间，第三MOS管Q3的G极接第四节点(④)，整流滤波电路(20)的输出端的正极接电流连续型供电电路(30)的输入端的第一节点(①)，电流连续型供电电路(30)的输出端的第五节点(⑤)接负载(60)的正极，第四节点(④)的输入端并接第三节点(③)。2.根据权利要求I所述的断路器电流源供电系统的电流连续型开关调整限压电路，其特征在于 所述的电流连续型供电电路(30)包括第一 MOS管Q1、第二电阻R2和二极管D1，第一MOS管Ql的S极、第二电阻R2的一端和整流滤波电路的输出端的正极均连接在第一节点(①)上，第二电阻R2的另一端、第一 MOS管Ql的D极、二极管Dl的正极均连接到第三节点(③)，由二极管Dl的负极形成的第五节点(⑤)为电流源供电系统的负载(60)端的正极；或者 所述的电流连续型供电电路(30)包括第一 MOS管Q1、第二电阻R2和二极管D1，第一MOS管Ql的S极、第二电阻R2的一端和整流滤波电路的输出端的正极均连接在第一节点(①)上，第二电阻R2的另一端接第三节点(③)，第一 MOS管Ql的D极接二极管Dl的正极，由二极管Dl的负极形成的第五节点(⑤)为电流源供电系统的负载(60)端的正极。3.根据权利要求I所述的断路器电流源供电系统的电流连续型开关调整限压电路，其特征在于所述的启动控制电路(40)包括第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第三MOS管Q3,第一电阻Rl的一端接第一节点(①)，第一电阻Rl的另一端、第一MOS管Ql的G极和第三电阻...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐首旗，张佳，柴爱军，徐泽亮，
申请(专利权)人：上海诺雅克电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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