本發(fā)明具體涉及一種用于剩余電流動作斷路器。
背景技術(shù)：
在低壓電網(wǎng)中安裝剩余電流動作保護(hù)器（residual current operated protective device，簡稱為RCD，以下簡稱剩余電流保護(hù)器）是防止人身觸電、電氣火災(zāi)及電氣設(shè)備損壞的一種有效的防護(hù)措施。
剩余電流動作斷路器是檢測剩余電流，將剩余電流值與基準(zhǔn)值相比較，當(dāng)剩余電流值超過基準(zhǔn)值時，使主電路觸頭斷開的機械開關(guān)電器，剩余電流斷路器帶有過載和短路保護(hù)，有的剩余電流斷路器還可帶有過電壓保護(hù)。
如何去提高剩余電流動作斷路器的性能，是目前斷路器領(lǐng)域里需要進(jìn)一步提高的內(nèi)容。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提出了一種剩余電流動作斷路器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種剩余電流動作斷路器，其包括電源輸入端，所述電源輸入端依次與電源脫扣電路、觸發(fā)電路、剩余電流動作電路以及剩余電流檢測電路相連，所述電源脫扣電路與剩余電流檢測電路之間設(shè)有節(jié)能降耗主動選擇電路，所述節(jié)能降耗主動選擇電路包括三極管Q3，所述三極管Q3的發(fā)射極和集電極分別通過電阻R5和電阻R6與脫扣電源電路的正輸出端連接，三極管Q3的基極與集電極之間并聯(lián)電阻R8，所述三極管Q3的基極通過穩(wěn)壓管D9接地，所述三極管Q3的發(fā)射極與剩余電流動作控制電路連接，電阻R5的阻值與電阻R6的阻值的比值在5-6之間，所述剩余電流動作控制電路還設(shè)有延時可調(diào)電路以及芯片，所述芯片為SN54123。
所述延時可調(diào)電路包括可調(diào)電阻R11，所述可調(diào)電阻R11的兩個固定端分別與芯片的4腳和5腳連接，可調(diào)電阻R11的任意一個固定端與芯片的4腳或5腳之間串聯(lián)電阻R10，可調(diào)電阻R11的調(diào)節(jié)端與4腳或5腳連接，可調(diào)電阻R11與電阻R10串聯(lián)后的兩端并聯(lián)二極管D11。
所述芯片的5腳與接地腳之間設(shè)有延時抗干擾放電電路，所述延時抗干擾放電電路為并聯(lián)在兩腳之間的電阻R12。
所述電源輸入端與電源脫扣電路之間設(shè)有抗雷擊浪涌電路，所述電源輸入端為4個，分別為輸入L1端、輸入L2端、輸入L3端以及輸入N端，任意兩個電源輸入端之間并聯(lián)兩個串聯(lián)后的壓敏電阻。
所述電源脫扣電路為任意相任意線取電電源脫扣電路，任意相任意線取電電源脫扣電路包括二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8和脫扣線圈L，二極管D1、D2、D3和D4的正極連接在一起作為電源正輸出端，二極管D5、D6、D7和D8的負(fù)極連接在一起作為電源負(fù)輸出端，二極管D1的正極和D5的負(fù)極，二極管D2的正極和二極管D6負(fù)極，二極管D3的正極和二極管D7負(fù)極，二極管D4正極和二極管D8的負(fù)極分別連接，連接后再分別與電源輸入端連接。
所述觸發(fā)電路為雙硅分壓觸發(fā)電路，其包括可控硅Q1和可控硅Q2，所述可控硅Q1的的控制端與芯片的7腳連接，可控硅Q1的陰極接地，可控硅Q1的陽極接可控硅Q2的陰極，可控硅Q2的陽極與電源脫扣電路以及節(jié)能降耗主動選擇電路連接，可控硅Q2的控制端與其陽極之間并聯(lián)電阻R2，所述可控硅Q2的控制端與可控硅Q1的陽極之間依次并聯(lián)電阻R4和電容C2，所述可控硅Q2的控制端通過電阻R3接地。
所述剩余電流動作控制電路還設(shè)有穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路包括并聯(lián)連接的電解電容C3和穩(wěn)壓管D10，電解電容C3的正極接節(jié)能降耗主動選擇電路，電解電容C3的負(fù)極接地。
所述剩余電流檢測電路包括兩個剩余電流檢測端，兩個剩余電流檢測端分別通過電阻R13和電阻R14后與剩余電流動作控制電路的兩個輸入端連接，兩個剩余電流檢測端之間依次并聯(lián)電阻R15和電容C10，剩余電流動作控制電路的兩個輸入端之間并聯(lián)電容C9，所述剩余電流動作控制電路的兩個輸入端分別通過電容C5和電容C8接地。
所述電源輸入端處還設(shè)有剩余電流試驗電路，包括試驗按鈕T和試驗電阻R1。
本發(fā)明的有益效果：通過設(shè)置節(jié)能降耗主動選擇電路，來實現(xiàn)節(jié)能降耗，極大的降低斷路器的能耗，同時通過設(shè)置延時可調(diào)電路，使得該斷路器能夠根據(jù)不同的保護(hù)要求進(jìn)行設(shè)置，同時極大的提高了整體的斷路器性能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施方式
下面針對附圖對本發(fā)明的實施例作進(jìn)一步說明：
如圖所示， 本發(fā)明提供了一種剩余電流動作斷路器，其包括電源輸入端，所述電源輸入端依次與電源脫扣電路、觸發(fā)電路、剩余電流動作電路以及剩余電流檢測電路相連，所述電源脫扣電路與剩余電流檢測電路之間設(shè)有節(jié)能降耗主動選擇電路，所述節(jié)能降耗主動選擇電路包括三極管Q3，所述三極管Q3的發(fā)射極和集電極分別通過電阻R5和電阻R6與脫扣電源電路的正輸出端連接，三極管Q3的基極與集電極之間并聯(lián)電阻R8，所述三極管Q3的基極通過穩(wěn)壓管D9接地，所述三極管Q3的發(fā)射極與剩余電流動作控制電路連接，電阻R5的阻值與電阻R6的阻值的比值在5-6之間，且電阻R3的阻值在100K以下，從而使得該斷路器在50V的情況下也能動作。所述剩余電流動作控制電路還設(shè)有延時可調(diào)電路以及芯片，所述芯片為SN54123。
電源電壓在AC 275V-175V時該電路主動選擇電阻R5給芯片供電; 電源電壓從AC175V-50V時逐漸轉(zhuǎn)換為電阻R6經(jīng)過Q3給芯片供電。R5選擇470K，電阻R6選擇80K，二極管D9選擇16v，二極管D10選擇20v，國家標(biāo)準(zhǔn)要求電源電壓AC50V時剩余電流動作斷路器能正常工作。
所以端口輸入額定電壓時三極管Q3發(fā)射極電位高于基極電位，三極管Q3處于截止?fàn)顟B(tài)。端口輸入電壓低于一定值時三極管Q3發(fā)射極電位低于基極電位，三極管Q3導(dǎo)通。
普通電路只有電阻R5直接給芯片供電 (普通電路電阻R5選擇100K) ，所以在電源額定電壓AC220V 時，普通電路的功耗約為（220-20）x (220-20)/100=400毫瓦。
電源額定電壓AC220V 時該節(jié)能降耗主動選擇電路的功耗約為（220-20）x (220-20)/470+（220-16）x220/2000=107.546毫瓦。節(jié)電292.454毫瓦，即每臺開關(guān)（剩余電流動作斷路器）年節(jié)電0.292454/1000 x24 x365=2.56度。同時使開關(guān)溫升大幅降低，大大提升開關(guān)的綜合質(zhì)量。
在電源額定電壓AC380V 時，普通電路的功耗約為（380-20）x (380-20)/100=1296毫瓦。
電源額定電壓AC380V 時該節(jié)能降耗主動選擇電路的功耗約為（380-20）x (380-20)/470+（380-16）x380/2000=345毫瓦。節(jié)電0.951瓦，即每臺開關(guān)（剩余電流動作斷路器）年節(jié)電0.951/1000 x24 x365=8.33度。同時使開關(guān)溫升大幅降低，對開關(guān)質(zhì)量提升尤為明顯。
所述延時可調(diào)電路包括可調(diào)電阻R11，所述可調(diào)電阻R11的兩個固定端分別與芯片的4腳和5腳連接，可調(diào)電阻R11的任意一個固定端與芯片的4腳或5腳之間串聯(lián)電阻R10，可調(diào)電阻R11的調(diào)節(jié)端與4腳或5腳連接，可調(diào)電阻R11與電阻R10串聯(lián)后的兩端并聯(lián)二極管D11。二極管D11的陰極串聯(lián)電阻R9后與可調(diào)電阻的一端并聯(lián)，而芯片的5腳通過電容C7接地，利用可調(diào)電阻阻值可變的性能，實現(xiàn)延時調(diào)節(jié)，能夠有效的實現(xiàn)不同的保護(hù)時間設(shè)定。
所述可調(diào)電阻R11的調(diào)節(jié)端通過電容C7接地，該調(diào)節(jié)電阻R11為電位器，可以連續(xù)可調(diào)，通過調(diào)節(jié)電位器的阻值，來調(diào)節(jié)延時時間，能夠在遇到較大的脈沖的情況下，通過調(diào)節(jié)時間將脈沖消除或過濾，實現(xiàn)較好的延時。
所述剩余電流動作控制電路包括芯片、可控硅電路以及穩(wěn)壓電路，所述芯片為SN54123。采用SN54123芯片作為芯片，其成本較低，雖然其延時不精準(zhǔn)，但是通過延時可調(diào)電路的設(shè)計，提高了其延時精度，而且還極大的降低了成本。
所述芯片的5腳與接地腳之間設(shè)有延時抗干擾放電電路，所述延時抗干擾放電電路為并聯(lián)在兩腳之間的電阻R12。能夠有效的降低芯片受到的干擾，在應(yīng)用在剩余電流動作斷路器上時，能夠使其在連續(xù)干擾作用下保持正常狀態(tài)。且該電阻R12的阻值為至少一兆歐，電阻R12能夠讓外圍電路的電容放電，防止芯片進(jìn)入鎖存狀態(tài)，從而使剩余電流動作斷路器在連續(xù)干擾作用下保持正常狀態(tài)。
所述電源輸入端與電源脫扣電路之間設(shè)有抗雷擊浪涌電路，所述電源輸入端為4個，分別為輸入L1端、輸入L2端、輸入L3端以及輸入N端，任意兩個電源輸入端之間并聯(lián)兩個串聯(lián)后的壓敏電阻，四線輸入，故總共有4個壓敏電阻RV1、RV2、RV3和RV4。該保護(hù)電路的壓敏電阻采用放射狀（星形）接法使其在吸收三相四線斷路器各線間雷擊浪涌時總是保持二只壓敏電阻串聯(lián)狀態(tài)，這樣能使壓敏電阻吸收雷擊浪涌的容量成倍增加。電路設(shè)計時可以減少壓敏電阻的功率與數(shù)量而能達(dá)到原來的功效，使整個 PCB 板成本降低，體積縮小。采用該保護(hù)電路具有以下有益效果 ：抗雷擊浪涌能力強 ；在電源故障情況下能正常工作 ；漏電信號檢測穩(wěn)定可靠 ；整個電路設(shè)計簡單、電磁兼容特性高，體積小，生產(chǎn)成本 底。
所述電源脫扣電路為任意相任意線取電電源脫扣電路，任意相任意線取電電源脫扣電路包括二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8和脫扣線圈L，二極管D1、D2、D3和D4的正極連接在一起作為電源正輸出端，二極管D5、D6、D7和D8的負(fù)極連接在一起作為電源負(fù)輸出端，二極管D1的正極和D5的負(fù)極，二極管D2的正極和二極管D6負(fù)極，二極管D3的正極和二極管D7負(fù)極，二極管D4正極和二極管D8的負(fù)極分別連接，連接后再分別與電源輸入端連接。
這樣只要三相四線斷路器的四個輸出線有任意二個線有電壓，電源正負(fù)極就有一個能使斷路器正常工作的電壓。
所述觸發(fā)電路為雙硅分壓觸發(fā)電路，其包括可控硅Q1和可控硅Q2，所述可控硅Q1的的控制端與芯片的7腳連接，可控硅Q1的陰極接地，可控硅Q1的陽極接可控硅Q2的陰極，可控硅Q2的陽極與電源脫扣電路以及節(jié)能降耗主動選擇電路連接，可控硅Q2的控制端與其陽極之間并聯(lián)電阻R2，所述可控硅Q2的控制端與可控硅Q1的陽極之間依次并聯(lián)電阻R4和電容C2，所述可控硅Q2的控制端通過電阻R3接地?？煽毓鑁1的控制端通過電阻R7接地，可控硅Q1的控制端與芯片的7腳連接，芯片的7腳和6腳之間并聯(lián)電容C6，芯片的7腳通過電容C1接地。
通過有選擇的選擇一個可控硅或是兩個，假設(shè)原來普通單硅電路耐壓是600V，該雙硅電路可以達(dá)到1200V，三硅可以達(dá)到1800V；有效的滿足目前對剩余電流動作斷路器的耐壓值需求。
所述剩余電流動作控制電路還設(shè)有穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路包括并聯(lián)連接的電解電容C3和穩(wěn)壓管D10，電解電容C3的正極接節(jié)能降耗主動選擇電路，電解電容C3的負(fù)極接地。
所述剩余電流檢測電路包括兩個剩余電流檢測端，兩個剩余電流檢測端分別通過電阻R13和電阻R14后與剩余電流動作控制電路的兩個輸入端連接，兩個剩余電流檢測端之間依次并聯(lián)電阻R15和電容C10，剩余電流動作控制電路的兩個輸入端之間并聯(lián)電容C9，所述剩余電流動作控制電路的兩個輸入端分別通過電容C5和電容C8接地。
所述電源輸入端處還設(shè)有剩余電流試驗電路，包括試驗按鈕T和試驗電阻R1。
實施例不應(yīng)視為對發(fā)明的限制，但任何基于本發(fā)明的精神所作的改進(jìn)，都應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。