一種全固態(tài)有源保險裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種自切斷保險裝置，特別是一種全固態(tài)有源保險裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]恪斷器(fuse)是指當(dāng)電流超過規(guī)定值時，以本身產(chǎn)生的熱量使恪體恪斷，斷開電路的一種電器。熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開；運用這種原理制成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中，作為短路和過電流的保護器，是應(yīng)用最普遍的保護器件之一O
[0003]例如低壓大功率電源，為了防止負載外電路故障，短路，必須使用一種裝置，即保險絲(熔斷器)，以防止整個系統(tǒng)裝置的嚴(yán)重損壞。在負載發(fā)生過載及短路時，熔斷器將在極快的時間內(nèi)熔斷，從而切斷對負載的供電。但是熔斷器是一次性的，故障排除后，必須更換一個新的熔斷器，其價格不菲，且費時費力，也不利于環(huán)保。
[0004]例如中國專利CN 201110421764.6公開了一種采用晶閘管自觸發(fā)技術(shù)的多功能固態(tài)開關(guān)，含有兩個結(jié)構(gòu)相同的反并聯(lián)晶閘管Ql和Q2組成主回路；還含有Rl和Cl、R2和C2組成的兩個RC充放電電路，在這兩個RC充放電電路之間增加了包含溫度開關(guān)1、外接端子I和外接端子2的電路，由此構(gòu)成了晶閘管的自觸發(fā)控制回路，其中，外接端子I與溫度開關(guān)I并聯(lián)后，再與外接端子2串聯(lián)，溫度開關(guān)I為常閉開關(guān)；還有由R3、R4和C3構(gòu)成的電阻和電容串聯(lián)支路，并聯(lián)接于由兩個反并聯(lián)晶閘管構(gòu)成的主回路之間；另外，在交流電源輸入端的相線Lll與中線N之間并聯(lián)無極性電容，L12和中線N之間接負載；所述的采用晶閘管自觸發(fā)技術(shù)的多功能固態(tài)開關(guān)做三相固態(tài)開關(guān)時，用于濾波的電容就會有三個，采用星形接法，星形的公共端接電源的中線，其另一端分別接對應(yīng)的相線。此種開關(guān)雖然有控制通斷的功能，但接入損耗較大并不適用于低壓大功率的工況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型的目的在于提供一種全固態(tài)有源保險
目.ο
[0006]本實用新型的技術(shù)方案為:一種全固態(tài)有源保險裝置，包括:控制電路和外殼，所述控制電路封裝在外殼內(nèi)，所述控制電路包括大電流采樣單元、驅(qū)動單元、開關(guān)單元和自保持單元，所述大電流采樣單元用于將電流轉(zhuǎn)換成驅(qū)動電壓并電連接驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元用于驅(qū)動開關(guān)單元并電連接開關(guān)單元，所述自保持單元用于使得開關(guān)單元保持在斷開狀態(tài)并電連接開關(guān)單元。
[0007]優(yōu)選地，大電流采樣單元包括運算放大器IC1，運算放大器ICl的正向和反向輸入端分別連接限流電阻R7和R5并連接至負載RlO的兩端，運算放大器ICl的輸出端與負極之間連接有電阻R4。
[0008]優(yōu)選地，所述開關(guān)單元包括MOS管Ql，所述驅(qū)動單元包括MOS管Q2，MOS管Ql的柵極與運算放大器ICl的輸出端相連，MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的柵極相連，MOS管Ql的源極與MOS管Q2的漏極相連，MOS管Q2的源極接地。
[0009]優(yōu)選地，MOS管Q2的源極和運算放大器ICl的輸出端之間串聯(lián)有二極管D6和電阻 Rll0
[0010]優(yōu)選地，MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的柵極以及MOS管Ql的源極與MOS管Q2的漏極之間并聯(lián)有電阻R8和電容C2。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述自保持單元包括光電耦合器Ul，光電耦合器Ul的輸入端連接限流電阻R2，限流電阻R2與電源正極相連，光電耦合器Ul的輸出端與二極管D4的陽極相連，二極管D4的陰極與MOS管Ql的柵極相連。
[0012]優(yōu)選地，所述外殼的兩個端部分別設(shè)置有一個接線電極，每個所述接線電極上設(shè)置有穿線孔。
[0013]綜上所述，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0014]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，接入損耗低，節(jié)能，抗干擾能力和過載能力較強，性價比高，運行絕對安全可靠。能完全替代傳統(tǒng)的熔斷器，諸如保險絲之類的一次性熔斷裝置。
【附圖說明】
[0015]圖1為本選實施例的控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為本選實施例的控制電路的電原理圖；
[0017]圖3為本實施例的外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施方式及附圖對本實用新型作進一步詳細、完整地說明。
[0019]如圖1-3所示，一種全固態(tài)有源保險裝置，包括:控制電路和外殼1，所述控制電路封裝在外殼I內(nèi)，所述控制電路包括大電流采樣單元、驅(qū)動單元、開關(guān)單元和自保持單元，所述大電流采樣單元用于將電流轉(zhuǎn)換成驅(qū)動電壓并電連接驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元用于驅(qū)動開關(guān)單元并電連接開關(guān)單元，所述自保持單元用于使得開關(guān)單元保持在斷開狀態(tài)并電連接開關(guān)單元。
[0020]優(yōu)選地方案，大電流采樣單元包括運算放大器IC1，運算放大器ICl的正向和反向輸入端分別連接限流電阻R7和R5并連接至負載RlO的兩端，運算放大器ICl的輸出端與負極之間連接有電阻R4。
[0021]優(yōu)選地方案，所述開關(guān)單元包括MOS管Ql，所述驅(qū)動單元包括MOS管Q2，M0S管Ql的柵極與運算放大器ICl的輸出端相連，MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的柵極相連，MOS管Ql的源極與MOS管Q2的漏極相連，MOS管Q2的源極接地。MOS管Q2的源極和運算放大器ICl的輸出端之間串聯(lián)有二極管D6和電阻Rll。MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的柵極以及MOS管Ql的源極與MOS管Q2的漏極之間并聯(lián)有電阻R8和電容C2。運算放大器ICl的輸出端連至二極管D5的陽極，二極管D5的陰極連至電阻R6，電阻R6連至MOS管Ql的柵極。MOS管Ql的柵極與MOS管Q2的漏極之間連接有電阻R9。
[0022]優(yōu)選地方案，所述自保持單元包括光電耦合器Ul，光電耦合器Ul的輸入端連接限流電阻R2，限流電阻R2與電源正極相連，光電耦合器Ul的輸出端與二極管D4的陽極相連，二極管D4的陰極與MOS管Ql的柵極相連。還包括一個并聯(lián)的電容Cl和穩(wěn)壓二極管D3，電容Cl的兩端加上15V的電壓，穩(wěn)壓二極管D3的陰極與電阻Rl串聯(lián)。
[0023]優(yōu)選地方案，所述外殼I的兩個端部分別設(shè)置有一個接線電極2，每個所述接線電極2上設(shè)置有穿線孔21。
[0024]本實施例可以應(yīng)用在工作電壓彡80V，工作電流彡200A的工況下，過電流切斷時間< 500 μ s，恢復(fù)開通時間^ 10ms，自耗功率< 1w0
[0025]同時本實用新型上述實施例僅為說明本實用新型技術(shù)方案之用，僅為本實用新型技術(shù)方案的列舉，并不用于限制本實用新型的技術(shù)方案及其保護范圍。采用等同技術(shù)手段、等同設(shè)備等對本實用新型權(quán)利要求書及說明書所公開的技術(shù)方案的改進應(yīng)當(dāng)認為是沒有超出本實用新型權(quán)利要求書及說明書所公開的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種全固態(tài)有源保險裝置，其特征在于，包括:控制電路和外殼(I)，所述控制電路封裝在外殼(I)內(nèi)，所述控制電路包括大電流采樣單元、驅(qū)動單元、開關(guān)單元和自保持單元，所述大電流采樣單元用于將電流轉(zhuǎn)換成驅(qū)動電壓并電連接驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元用于驅(qū)動開關(guān)單元并電連接開關(guān)單元，所述自保持單元用于使得開關(guān)單元保持在斷開狀態(tài)并電連接開關(guān)單元。2.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)有源保險裝置，其特征在于，大電流采樣單元包括運算放大器IC1，運算放大器ICl的正向和反向輸入端分別連接限流電阻R7和R5并連接至負載RlO的兩端，運算放大器ICl的輸出端與負極之間連接有電阻R4。3.如權(quán)利要求2所述的全固態(tài)有源保險裝置，其特征在于，所述開關(guān)單元包括MOS管Ql，所述驅(qū)動單元包括MOS管Q2，M0S管Ql的柵極與運算放大器ICl的輸出端相連，MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的柵極相連，MOS管Ql的源極與MOS管Q2的漏極相連，MOS管Q2的源極接地。4.如權(quán)利要求3所述的全固態(tài)有源保險裝置，其特征在于，MOS管Q2的源極和運算放大器ICl的輸出端之間串聯(lián)有二極管D6和電阻RlI。5.如權(quán)利要求3所述的全固態(tài)有源保險裝置，其特征在于，MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的柵極以及MOS管Ql的源極與MOS管Q2的漏極之間并聯(lián)有電阻R8和電容C2。6.如權(quán)利要求3所述的全固態(tài)有源保險裝置，其特征在于，所述自保持單元包括光電耦合器Ul，光電耦合器Ul的輸入端連接限流電阻R2，限流電阻R2與電源正極相連，光電耦合器Ul的輸出端與二極管D4的陽極相連，二極管D4的陰極與MOS管Ql的柵極相連。7.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)有源保險裝置，其特征在于，所述外殼(I)的兩個端部分別設(shè)置有一個接線電極(2)，每個所述接線電極(2)上設(shè)置有穿線孔(21)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種全固態(tài)有源保險裝置，包括：控制電路和外殼，所述控制電路封裝在外殼內(nèi)，所述控制電路包括大電流采樣單元、驅(qū)動單元、開關(guān)單元和自保持單元，所述大電流采樣單元用于將電流轉(zhuǎn)換成驅(qū)動電壓并電連接驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元用于驅(qū)動開關(guān)單元并電連接開關(guān)單元，所述自保持單元用于使得開關(guān)單元保持在斷開狀態(tài)并電連接開關(guān)單元。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，抗干擾能力和過載能力較強，性價比高，運行絕對安全可靠。能完全替代傳統(tǒng)的熔斷器，諸如保險絲之類的一次性熔斷裝置。
【IPC分類】H02H3/08
【公開號】CN205195231
【申請?zhí)枴緾N201520365151
【發(fā)明人】劉文太
【申請人】上海平野環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年6月1日