万用保护器模拟集成电路制造技术

本实用新型专利技术万用保护器模拟集成电路是将电动机保护电路及其泵类、空压机等专用保护电路、线路保护电路、电力电容器保护电路中的过载、欠载、断相、零序、容量或电流在线检测、自动复位等电路的共有特性统一改进组成共有的保护电路单元，电路中多个电阻、二极管和运算放大器元件及连线集中一起采用微电子集成工艺制作在高集成化的万用保护器模拟集成电路中，用若干条引出线将需要与外部电路连接的电路连线引出到集成电路外部，将若干电子器件压缩到很小的集成电路中，使产品的印刷电路板面积大幅度减小，使保护精度明显提高，使保护器壳体结构及工艺简单化，使整机成本降低，可广泛的应用于电动机及电力电容器领域。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及万用保护器、电力电容器保护器、电动机保护器、泵类保护器、线路保护器，特别是涉及万用保护器模拟集成电路，电力电容器保护电路、电动机保护电路、泵类保护电路、线路保护电路、零序保护电路、自动延时复位电路等领域。
技术介绍
目前没有万用保护器模拟集成电路，用于电力电容器保 护器、电动机保护器、泵类保护器、空压机保护器、线路保护器的模拟电路等大都是用若干块集成运算放大器和若干个二极管、三级管、电阻、电容器等分离元器件采用插件或贴片工艺制作在电路板上，由于电路密集造成排线困难，壳体结构也不好布局，为了减小壳体和电路板尺寸，往往采取简化电路，使功能和精度都会受到一定的影响；目前常规的电力电容器保护器、电动机保护器、泵类保护器、线路保护器的模拟电路大都是采用单相或三相桥式整流电路处理电流信号的整流和合成，由于整流二极管的非线性，造成放大后的电流信号严重失真；已有的三相运算放大器只输出最高相电流信号，不适用断相及三相不平衡保护，巳有的断相及三相不平衡保护和过载保护没有同时考虑额定电流的因素；整体电路没有统一的电流基准信号；电力电容器保护器不能反映在线电力电容器容量；电动机保护器、泵类保护器不能反映在线电流值；自动复位只限局部，电路不完善。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述睹多缺陷，提供一种万用保护器模拟集成电路，将若干个电阻、二极管、运算放大器设计在一块集成电路中，100个元器件变成一个元件，可明显减小保护器电路板面积和壳体尺寸；三相整流合成四输出运算放大器电路用三个运算放大器分别对三相电流信号进行整流放大输出，用另外三个运算放大器组成三个跟随器输出端并联连接合成，避免了二极管造成的非线性现象，实现高精度取样放大；三相整流合成四输出运算放大器电路与另外三个运算放大器组成分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路，电动机出现断相及三相不平衡后还需最高相电流超过额定电流时才能起保护作用，并分相故障记忆指示，因为电动机的工作电流没有超过额定电流时出现断相及三相不平衡对电动机没有危害，应不起保护作用；双比双控自开启过载保护电路用运算放大器115对电流设定放大，用运算放大器116对工作电流与基准信号进行第一次比较放大控制，控制工作电流超过额定电流规定值时自动开启反时限保护电路，用运算放大器118对过载电流与基准信号进行第二次比较放大控制，控制输出继电器动作保护；定压及电容双反馈热记忆过载保护电路用运算放大器115对电流设定放大，用运算放大器113进行反时限热记忆过载保护处理，定压反馈使反时限进入稳定工作状态，电容反馈使过载程度记忆在电容器，当反时限热记忆过载保护因过载起到保护作用停机后，记忆在电容器的电能又通过电阻放电直到记忆的能量全部释放才能第二次开机运行，这一过程是过载热记忆和热释放，让过载发热的电动机冷却后再起动；零维持起动避时欠载保护电路用运算放大器113对电流设定放大，用运算放大器114对工作电流与基准信号进行比较放大控制，控制输出继电器动作保护，用运算放大器121起动避时控制欠载保护电路在泵电机起动时进行起动避时，起动避时过程中欠载保护不起作用，停机状态使电路处于零维持避免误动作；零序漏电接地保护电路用运算放大器Ill调整放大，零序信号用运算放大器112对零序信号与基准信号进行比较放大控制，控制输出继电器动作保护；全自动延时双控复位电路用运算放大器122进行延时双控复位，任一路故障输出均能控制开始延时，延时结束后运算放大器122输出端又控制各路故障电路自动复位；电动机保护及泵类保护在线检测工作电流用运算放大器Ill放大调整输出值与工作电流相同；电力电容器保护在线检测容量用运算放大器Ill放大调整输出值与电力电容器容量值相同；运行-停止识别控制电路用运算放大器119，运行时打开分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路、零维持起动避时欠载保护电路和全自动延时双控复位电路，停止时将其自动关闭；运行闪烁指示电路用运算放大器120，当工作电流高于某规定值后，运行指示灯闪烁频率与工作电流成正比，停机或故障停机机时运行指示灯也停止闪烁；全电路采用统一的电流基准信号，使电路达到万用多功倉泛。本技术的技术方案是万用保护器模拟集成电路，包括三相整流合成四输出运 算放大器电路、分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路、双比双控自开启过载保护电路、定压及电容双反馈热记忆过载保护电路、零维持起动避时欠载保护电路、零序保护电路、全自动延时双控复位电路、电力电容器容量或工作电流在线检测电路、运行/停止识别控制电路、运行闪烁指示电路，其特征在于万用保护器模拟集成电路，是将电动机保护电路与泵类保护电路与空压机保护电路与电力电容器保护电路及多个保护电路共有特性统一组成共有的保护电路单元，统一电流基准信号，任意选用需要的单元电路来组成不同功能的保护器，将电路中若干电阻和若干二极管和若干运算放大器的百个元件集中一起采用微电子集成工艺制作在高集成化的万用保护器模拟集成电路中，用若干条引出线将需要与外部电路连接的接线引出到集成电路外部，构成万用保护器模拟集成电路，集成电路中电阻Rl、电阻R2、电阻R3的电阻值相同，电阻R4、电阻R5、电阻R6的电阻值相同，电阻R7、电阻R8、电阻R9的电阻值相同，电阻R10、电阻R11、电阻R12的电阻值相同，电阻R16、电阻R17、电阻R18的电阻值相同，电阻R14、电阻R15的电阻值相同，电阻R33的电阻值大于电阻R34的电阻值，电阻R38的电阻值大于电阻R39的电阻值，电阻R41的电阻值大于电阻R42的电阻值，电阻R42的电阻值大于电阻R43的电阻值，其它电阻值根据多个保护电路共有特性而定，正电源VDD连接引出线Vl进入集成电路，负电源VCC连接引出线V2进入集成电路，公共端VO连接引出线V3进入集成电路，万用保护器模拟集成电路中三相整流合成四输出运算放大器电路的电路结构是三相电流交流信号分别由三个运算放大器放大整流转换成直流信号，分别输出三相的电流直流信号，另由三个运算放大跟随器输出端并接一起合成输出三相中最高一相的电流信号，具体电路是三相电流信号分别由采样电流互感器LI的连接线LOl连接电阻R46和引出线Al进入集成电路，电流互感器L2的连接线L02连接电阻R47和引出线BI进入集成电路，电流互感器L3的连接线L03连接电阻R48和引出线Cl进入集成电路，电流互感器LI的另一端和电阻R46的另一端连接公共端V0，电流互感器L2的另一端和电阻R47的另一端连接公共端V0，电流互感器L3的另一端和电阻R48的另一端连接公共端V0，引出线Al连接运算放大器Il的正输入端，引出线BI连接运算放大器12的正输入端，引出线Cl连接运算放大器13的正输入端，运算放大器Il的负输入端连接电阻Rl和电阻R4，运算放大器12的负输入端连接电阻R2和电阻R5，运算放大器13的负输入端连接电阻R3和电阻R6，电阻Rl和电阻R2和电阻R3的另一端连接公共端VO，运算放大器Il的输出端连接二极管Dl的正极，运算放大器12的输出端连接二极管D2的正极，运算放大器13的输出端连接二极管D3的正极，电阻R4的另一端连接二极管Dl的负极和电阻R7和电阻RlO和引出线A2和运算放大器14的正输入端，电阻R5的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.万用保护器模拟集成电路，包括三相整流合成四输出运算放大器电路、分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路、双比双控自开启过载保护电路、定压及电容双反馈热记忆过载保护电路、零维持起动避时欠载保护电路、零序保护电路、全自动延时双控复位电路、电力电容器容量或工作电流在线检测电路、运行/停止识别控制电路、运行闪烁指示电路，其特征在于万用保护器模拟集成电路，是将电动机保护电路与泵类保护电路与空压机保护电路与电力电容器保护电路及多个保护电路共有特性统一组成共有的保护电路单元，统一电流基准信号，任意选用需要的单元电路来组成不同功能的保护器，将电路中若干电阻和若干二极管和若干运算放大器的百个元件集中一起采用微电子集成工艺制作在高集成化的万用保护器模拟集成电路中，用若干条引出线将需要与外部电路连接的接线引出到集成电路外部，构成万用保护器模拟集成电路，集成电路中电阻R1、电阻R2、电阻R3的电阻值相同，电阻R4、电阻R5、电阻R6的电阻值相同，电阻R7、电阻R8、电阻R9的电阻值相同，电阻R10、电阻R11、电阻R12的电阻值相同，电阻R16、电阻R17、电阻R18的电阻值相同，电阻R14、电阻R15的电阻值相同，电阻R33的电阻值大于电阻R34的电阻值，电阻R38的电阻值大于电阻R39的电阻值，电阻R41的电阻值大于电阻R42的电阻值，电阻R42的电 阻值大于电阻R43的电阻值，其它电阻值根据多个保护电路共有特性而定，正电源VDD连接引出线Vl进入集成电路，负电源VCC连接引出线V2进入集成电路，公共端VO连接引出线V3进入集成电路，万用保护器模拟集成电路中三相整流合成四输出运算放大器电路的电路结构是三相电流交流信号分别由三个运算放大器放大整流转换成直流信号，分别输出三相的电流直流信号，另由三个运算放大跟随器输出端并接一起合成输出三相中最高一相的电流信号，具体电路是三相电流信号分别由采样电流互感器LI的连接线LOl连接电阻R46和引出线Al进入集成电路，电流互感器L2的连接线L02连接电阻R47和引出线BI进入集成电路，电流互感器L3的连接线L03连接电阻R48和引出线Cl进入集成电路，电流互感器LI的另一端和电阻R46的另一端连接公共端V0，电流互感器L2的另一端和电阻R47的另一端连接公共端V0，电流互感器L3的另一端和电阻R48的另一端连接公共端V0，引出线Al连接运算放大器Il的正输入端，引出线BI连接运算放大器12的正输入端，引出线Cl连接运算放大器13的正输入端，运算放大器Il的负输入端连接电阻Rl和电阻R4，运算放大器12的负输入端连接电阻R2和电阻R5，运算放大器13的负输入端连接电阻R3和电阻R6，电阻Rl和电阻R2和电阻R3的另一端连接公共端V0，运算放大器Il的输出端连接二极管Dl的正极，运算放大器12的输出端连接二极管D2的正极，运算放大器13的输出端连接二极管D3的正极，电阻R4的另一端连接二极管Dl的负极和电阻R7和电阻RlO和引出线A2和运算放大器14的正输入端，电阻R5的另一端连接二极管D2的负极和电阻R8和电阻Rll和引出线B2和运算放大器15的正输入端，电阻R6的另一端连接二极管D3的负极和电阻R9和电阻R12和引出线C2和运算放大器16的正输入端，电阻R7和电阻R8和电阻R9的另一端连接公共端V0，运算放大器14的输出端连接二极管D4的正极，运算放大器15的输出端连接二极管D5的正极，运算放大器16的输出端连接二极管D6的正极，运算放大器14的负输入端和运算放大器15的负输入端和运算放大器16的负输入端和二极管D4的负极和二极管D5的负极和二极管D6的负极和电阻R13和电阻R15和引出线SI连接一起，电阻R15的另一端连接电阻R14和运算放大器17的负输入端，运算放大器17的正输入端连接公共端V0，电阻R14的另一端连接运算放大器17的输出端和引出线S2，引出线Al是A相电流信号输入端，引出线BI是B相电流信号输入端，引出线Cl是C相电流信号输入端，引出线A2是A相电流信号整流放大输出端，引出线B2是B相电流信号整流放大输出端，引出线C2是C相电流信号整流放大输出端，引出线A2在集成电路外部连接电解电容器COl正极，弓丨出线B2在集成电路外部连接电解电容器C02正极，引出线C2在集成电路外部连接电解电容器C03正极，电解电容器COl负极和电解电容器C02负极和电解电容器C03负极连接公共端V0，引出线SI是合成输出最高相工作电流正信号输出端，引出线S2是合成输出最高相工作电流负信号输出端，供集成电路外部连接其它保护功能，集成电路外部的电流互感器LI、电流互感器L2、电流互感器L3性能相同，电阻R46、电阻R47、电阻R48的电阻值相同，电解电容器CO I、电解电容器C02、电解电容器C03的容量相同。2.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路，其特征在于万用保护器模拟集成电路中分相记忆外控式断相及三相电流不平衡保护电路，由三个运算放大器分别组成三相三比较电路，三相电流信号分别与对比信号比较确定故障保护，对比信号由三相整流合成四输出运算放大器电路中合成输出三相中最高一相的电流信号分压形成，对比信号受额定 电流外控，具体电路是电阻R13 —端连接引出线SI，电阻R13的另一端连接运算放大器18的负输入端和运算放大器19的负输入端和运算放大器IlO的负输入端和引出线E4，电阻 RlO的一端连接引出线A2，电阻RlO的另一端连接运算放大器18的正输入端和二极管D22负极和电阻R16，电阻R16的另一端连接二极管D16正极，二极管D16负极连接运算放大器18的输出端和二极管DlO负极和二极管D29负极，二极管DlO正极连接引出线A3，电阻Rll的一端连接引出线B2，电阻Rll的另一端连接运算放大器19的正输入端和二极管D23负极和电阻R17，电阻R17的另一端连接二极管D17正极，二极管D17负极连接运算放大器19的输出端和二极管Dll负极和二极管D30负极，二极管Dll正极连接引出线B3，电阻R12的一端连接引出线C2，电阻R12的另一端连接运算放大器IlO的正输入端和二极管D24负极和电阻R18，电阻R18的另一端连接二极管D18正极，二极管D18负极连接运算放大器IlO的输出端和二极管D12负极和二极管D31负极，二极管D12正极连接引出线C3，引出线E4是断相及三相电流不平衡保护对比信号的连接点，引出线E4连接电阻R49获得断相及三相 电流不平衡保护对比信号，电阻R49的另一端连接公共端V0，引出线E4通过二极管D51和电阻R55连接引出线K2时，断相及三相电流不平衡保护受控在工作电流大于额定电流规定值时起保护作用，引出线A3是A相电流断相或不平衡时输出控制端，引出线B3是B相电流断相或不平衡时输出控制端，引出线C3是C相电流断相或不平衡时输出控制端，引出线A3 连接发光二极管D41负极，引出线B3连接发光二极管D42负极，引出线C3连接发光二极管D43负极，发光二极管D41正极和发光二极管D42正极和发光二极管D43正极一起连接电阻R69和稳压二极管D59的负极，稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极，电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J，继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极，电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极。3.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路，其特征在于万用保护器模拟集成电路中双比双控自开启过载保护电路是工作电流超过额定电流规定值时自动开启反时限保护电路，合成输出最高相工作电流负信号通过引出线S2连接集成电路外部过载保护设定电路的电阻R51，电阻R51另一端连接电位器Wl定端及滑动端和引出线G2，电位器Wl另一定端连接引出线G1，引出线G2连接运算放大器115的负输入端，运算放大器115的正输入端连接公共端V0，引出线Gl连接运算放大器115的输出端和电阻R25和电阻R32和电阻RO,电阻R25的另一端连接运算放大器116的正输入端和电阻R26和电阻R27和引出线G4，电阻R26的另端连接公共端V0，运算放大器116的负输入端连接电阻R33和引出线E1，运算放大器116的输出端连接二极管D33的负极和引出线K2，电阻R27的另一端连接二极管D34的正极，二极管D34的负极连接二极管D35的正极，二极管D35的负极连接二极管D36的正极和二极管D37的负极和电阻R28和电阻R29和运算放大器117的负输入端和引出线G3，电阻R28的另一端连接二极管D33的正极，运算放大器117的正输入端连接公共端V0，二极管D36的负极连接正电源VDD，运算放大器117的输出端连接二极管D37的正极，电阻R29的另一端连接引出线G5，引出线G5在集成电路外部连接引出线G6，引出线G6在集成电路内部连接电阻R30，电阻R30的另一端连接运算放大器118的负输入端，运算放大器118的正输入端连接电阻R31和二极管D19的负极和引出线E2，电阻R31另一端连接二极管D13的正极，运算放大器118的输出端连接二极管D13的负极和二极管D26的负极和二极管D7的负极，二极管D7的正极连接引出线G7，引出线G7是电流过载时输出控制端，引出线G7连 接发光二极管D45负极，发光二极管D45正极连接电阻R69和稳压二极管D59的负极，稳压二极管D59的正极连接电阻R70和三极管BG的基极，电阻R69的另一端连接正电源VDD和二极管D55负极和继电器J，继电器J的另一端连接二极管D55正极和三极管BG的集电极，电阻R70的另一端连接负电源VCC和三极管BG的发射极，引出线E2是电流过载保护基准信号，引出线E2经过电阻R66连接引出线El和基淮信号源的稳压二极管D61负极和电阻R56，电阻R56的另一端连接正电源VDD，稳压二极管D57正极连接公共端V0。4.根据权利要求I所说的万用保护器模拟集成电路，其特征在于万用保护器模拟集成电路中定压及电容双反馈热记忆过载保护电路是合成输出最高相工作电流负信号通过引出线S2连接集成电路外部过载保护设定电路的电阻R51，电阻R51另一端连接电位器Wl定端及滑动端和引出线G2，电位器Wl另一定端连接电阻R55和引出线Gl，引出线Gl连接运算放大器115的输出端，引出线G2连接运算放大器115的负输入端，运算放大器115的正输入端连接公共端VO，外部电阻R55的另一端连接电阻R54和引出线Q3，电阻R54另一端连接公共端...

【专利技术属性】
技术研发人员：于斌，介国安，吴辉，
申请(专利权)人：介国安，
类型：实用新型
国别省市：