專利名稱：Ic卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，可用于IC卡電度表專用斷路器，能夠滿足在控制信號(hào)帶電情況下斷開(kāi)斷路器時(shí)，保證負(fù)載端電壓低于安全電壓，實(shí)現(xiàn)了供電安全。屬于低壓電器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在配電系統(tǒng)中，隨著IC卡電度表的普及，一種與之配套使用的具有過(guò)載、短路、和欠費(fèi)延時(shí)分勵(lì)功能的斷路器也大量出現(xiàn)。IC卡電度表的控制線為斷路器電源端，且此端為 L相線，而一般控制器的電源線全部或部分取自斷路器負(fù)載端，在控制信號(hào)線沒(méi)有斷開(kāi)的情況下，如果此時(shí)斷開(kāi)斷路器，控制端電源經(jīng)信號(hào)線、控制器、控制器電源線到達(dá)負(fù)載端，此時(shí)，在測(cè)量負(fù)載端與電源端之間或負(fù)載端與接地線之間，會(huì)有大于36V的電壓，造成了用電安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提出一種IC卡電度表控制器電源隔離裝置，它使IC 卡電度表斷路器在提供過(guò)載、短路保護(hù)和延時(shí)分勵(lì)功能的同時(shí)，能夠提供安全的供電。為此，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種IC卡電度表控制器電源隔離裝置，包括IC卡電度表的斷路器和控制器，其特征在于在IC卡電度表的斷路器的至少一極和控制器的電源之間串接與斷路器N極動(dòng)觸頭動(dòng)作關(guān)聯(lián)的觸點(diǎn)。進(jìn)一步地所述觸點(diǎn)可為導(dǎo)電體，該導(dǎo)電體的一端與控制器的電源引線連接，該導(dǎo)電體的另一端與斷路器動(dòng)觸頭連接。所述觸點(diǎn)也可為微動(dòng)開(kāi)關(guān)，該微動(dòng)開(kāi)關(guān)的絕緣柄由所述斷路器動(dòng)作機(jī)構(gòu)推動(dòng)，使得該微動(dòng)開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)隨著斷路器的開(kāi)閉而開(kāi)閉，該微動(dòng)開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)通過(guò)引線分別與斷路器的極和控制器的電源引線連接。所述控制器包括分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路、降壓穩(wěn)壓電路、延時(shí)觸發(fā)電路、控制信號(hào)采集處理電路、驅(qū)動(dòng)電路，其中控制器的電源，一路輸入接斷路器L極，另一路輸入接所述觸點(diǎn)的后端；分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路的輸出分成兩路，一路接降壓穩(wěn)壓電路的輸入，另一路接驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)輸入端；降壓穩(wěn)壓電路的輸出向延時(shí)觸發(fā)電路和控制信號(hào)采集處理電路提供電源；控制信號(hào)采集處理電路由IC卡控制信號(hào)控制，控制信號(hào)采集處理電路的工作狀態(tài)控制延時(shí)觸發(fā)電路工作的工作狀態(tài)；延時(shí)觸發(fā)電路的輸出接驅(qū)動(dòng)電路的控制輸入端；驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)分勵(lì)執(zhí)行器，推動(dòng)斷路器的分?jǐn)鄼C(jī)構(gòu)。[0015]更進(jìn)一步地所述分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路由分勵(lì)執(zhí)行器線圈、整流二極管、壓敏電阻組成，分勵(lì)執(zhí)行器線圈的一端接接斷路器L極，分勵(lì)執(zhí)行器線圈的另一端與整流二極管串聯(lián)，壓敏電阻接在分勵(lì)執(zhí)行器線圈與半波整流二極管陽(yáng)極連接點(diǎn)和所述觸點(diǎn)的后端，整流二極管的陰極為輸出端。所述控制信號(hào)采集處理電路由降壓電阻、整流二極管、濾波電容、晶體管組成，IC 卡控制信號(hào)經(jīng)降壓電阻降壓和整流二極管半波整流，再經(jīng)濾波電容對(duì)信號(hào)進(jìn)行平滑處理后，與晶體管的基極相連，晶體管的集電極連接穩(wěn)壓降壓電路的輸出，晶體管的發(fā)射極連接半波整流后的地端。所述延時(shí)觸發(fā)電路由隔離二極管、平滑電容、阻容充電電路組成，降壓穩(wěn)壓電路的輸出經(jīng)二極管通過(guò)電容對(duì)電源進(jìn)行平滑處理后，再經(jīng)阻容充電電路充電，阻容充電電路向所述驅(qū)動(dòng)電路送出控制信號(hào)。所述驅(qū)動(dòng)電路由可控硅組成，可控硅的陽(yáng)極接所述分勵(lì)執(zhí)行器線圈和整流電路的輸出，可控硅的陰極接地，可控硅的控制極接所述延時(shí)觸發(fā)電路的輸出。本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)是在IC卡電度表輸出正常供電信號(hào)給斷路器情況下，此時(shí)斷開(kāi)斷路器，能夠保證負(fù)載端對(duì)任意端電壓小于安全電壓，實(shí)現(xiàn)了用電安全。

圖1為斷路器供電及內(nèi)部原理框圖；圖2是分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路；圖3是降壓穩(wěn)壓電路；圖4是控制信號(hào)采集處理電路；圖5是延時(shí)觸發(fā)電路和驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型涉及一種IC卡電度表控制器電源隔離裝置，包括IC卡電度表的斷路器和控制器，其中在IC卡電度表的斷路器的任一極和控制器的電源之間串接與斷路器N極動(dòng)觸頭動(dòng)作關(guān)聯(lián)的觸點(diǎn)。進(jìn)一步地所述觸點(diǎn)可為導(dǎo)電體，該導(dǎo)電體的一端與控制器的電源引線連接，該導(dǎo)電體的另一端與斷路器動(dòng)觸頭連接。所述觸點(diǎn)也可為微動(dòng)開(kāi)關(guān)，該微動(dòng)開(kāi)關(guān)的絕緣柄由所述斷路器動(dòng)作機(jī)構(gòu)推動(dòng)，使得該微動(dòng)開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)隨著斷路器的開(kāi)閉而開(kāi)閉，該微動(dòng)開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)通過(guò)引線分別與斷路器的主回路和控制器的電源引線連接。所述控制器包括分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路、降壓穩(wěn)壓電路、延時(shí)觸發(fā)電路、控制信號(hào)采集處理電路、驅(qū)動(dòng)電路，其中分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路的兩路輸入中，一路輸入接斷路器L極動(dòng)觸頭，另一路輸入接所述觸點(diǎn)的后端，該觸點(diǎn)的后端接地；分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路的輸出分成兩路，一路接降壓穩(wěn)壓電路的輸入，另一路接驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)輸入端；[0032]降壓穩(wěn)壓電路的輸出向延時(shí)觸發(fā)電路和控制信號(hào)采集處理電路提供電源；控制信號(hào)采集處理電路由IC卡控制信號(hào)控制，控制信號(hào)采集處理電路的工作狀態(tài)控制延時(shí)觸發(fā)電路工作的工作狀態(tài)；延時(shí)觸發(fā)電路的輸出接驅(qū)動(dòng)電路的控制輸入端；驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)斷路器的分?jǐn)鄼C(jī)構(gòu)。更進(jìn)一步地所述分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路由分勵(lì)執(zhí)行器線圈、整流二極管、壓敏電阻組成，分勵(lì)執(zhí)行器線圈的一端接接斷路器L極動(dòng)觸頭，分勵(lì)執(zhí)行器線圈的另一端與整流二極管串聯(lián)， 壓敏電阻接在分勵(lì)執(zhí)行器線圈與整流二極管的陽(yáng)極連接點(diǎn)和所述觸點(diǎn)的后端之間，整流二極管的陰極為輸出端。所述控制信號(hào)采集處理電路由降壓電阻、整流二極管、濾波電容、晶體管組成，IC 卡控制信號(hào)經(jīng)降壓電阻降壓和整流二極管半波整流，再經(jīng)濾波電容對(duì)電壓進(jìn)行平滑處理后，與晶體管的基極相連，晶體管的集電極連接穩(wěn)壓降壓電路的輸出，晶體管的發(fā)射極連接半波整流后的地端。所述延時(shí)觸發(fā)電路由隔離二極管、平滑電容、阻容充電電路組成，降壓穩(wěn)壓電路的輸出經(jīng)隔離二極管向平滑電容充電后，再經(jīng)阻容充電電路充電，阻容充電電路向所述驅(qū)動(dòng)電路送出控制信號(hào)。所述驅(qū)動(dòng)電路由可控硅整流器組成，可控硅整流器的陽(yáng)極接所述分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路的輸出，可控硅整流器的陰極接地，可控硅整流器的控制極接所述延時(shí)觸發(fā)電路的輸出。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型的控制器包括分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路1、降壓穩(wěn)壓電路1、 延時(shí)觸發(fā)電路3、控制信號(hào)采集處理電路4、驅(qū)動(dòng)電路5。本實(shí)用新型供電方式包括至少一個(gè)與斷路器動(dòng)觸頭關(guān)聯(lián)的觸點(diǎn)，其一端連接在控制器電源端，另一端隨著斷路器的閉合或斷開(kāi)而與斷路器的觸頭通斷，當(dāng)只有一個(gè)斷點(diǎn)時(shí)，斷點(diǎn)優(yōu)先串接在與斷路器N極相連的一端。斷路器L極電源通過(guò)分勵(lì)執(zhí)行器線圈后連接在可控硅的陽(yáng)極和降壓電阻端，為各單元電路提供工作電源。所述與斷路器關(guān)聯(lián)的觸點(diǎn)有但不僅限于以下形式第一種所述觸點(diǎn)為導(dǎo)電體，如彈簧、鋼絲，其直接與斷路器動(dòng)觸頭關(guān)聯(lián)，一端直接與控制器引線連接，另一端隨著斷路器動(dòng)靜觸頭的斷開(kāi)/閉合與主回路斷開(kāi)/接通。第二種所述觸點(diǎn)為微動(dòng)開(kāi)關(guān)，斷路器N極機(jī)構(gòu)推動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)絕緣柄，微動(dòng)開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)隨著斷路器的閉合而閉合，微動(dòng)開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)通過(guò)引線分別連接在斷路器的主回路和控制器上。如圖2所示，經(jīng)分勵(lì)執(zhí)行器線圈Ll后的電源經(jīng)二極管Dl半波整流后，連接到驅(qū)動(dòng)電路5的功率元件Ql的陽(yáng)極和降壓穩(wěn)壓電路2。如圖3所示，經(jīng)半波整流后的電源1，通過(guò)電阻Rl降壓后接穩(wěn)壓二極管D3的陰極進(jìn)行穩(wěn)壓處理，穩(wěn)壓二極管D3的輸出端同時(shí)接在IC卡控制信號(hào)采集處理電路4和延時(shí)觸發(fā)電路3。如圖4所示，經(jīng)端子P2接入的IC卡控制信號(hào)先經(jīng)電阻R4降壓和D4半波整流處理，再經(jīng)電容E3對(duì)電壓進(jìn)行平滑處理后，與晶體管Q2的基極相連，平滑電容E3的接入，主要用于防止控制器用于三相系統(tǒng)時(shí)工作的可靠性，晶體管Q2的集電極接自穩(wěn)壓降壓電路 2，晶體管Q2的發(fā)射極直接連接半波整流后的地端。如圖5所示，降壓穩(wěn)壓后的電源2給延時(shí)觸發(fā)電路3提供能量，延時(shí)觸發(fā)電路3的輸出接驅(qū)動(dòng)電路5中的功率元件Ql的控制極，功率元件Ql的陽(yáng)極接在分勵(lì)執(zhí)行器線圈連接降壓電路的一端，陰極接在控制器上的N極端。下面說(shuō)明本實(shí)用新型的工作原理由于IC卡電度表控制信號(hào)為斷路器電源端信號(hào)，IC卡電度表為非欠費(fèi)狀態(tài)時(shí)，IC 卡電度表控制端輸出為帶電狀態(tài)，此時(shí)，如果斷路器處于斷開(kāi)狀態(tài)，電流會(huì)通過(guò)控制器信號(hào)端引線、R4、D4、R6或者經(jīng)信號(hào)端引線、R4、D4、R5、Q2的BE間PN結(jié)到達(dá)控制器的N極，如果此時(shí)控制器取自N極電源的引線，直接連接在斷路器N極負(fù)載端，負(fù)載端N極端子就會(huì)帶電，給供電造成安全隱患，本實(shí)用新型在N極引線中采用斷點(diǎn)形式，在斷路器分?jǐn)嗪?，控制器上取自斷路器N極的電源與主回路N極端子完全斷開(kāi)，切斷了電流回路，有效避免了負(fù)載端帶電的可能。當(dāng)IC卡電度表欠費(fèi)時(shí)，控制信號(hào)(P2)斷開(kāi)，晶體管Q2截止，經(jīng)電阻Rl和穩(wěn)壓二極管D3降壓后的電源通過(guò)二極管D2向電容El充電，得到相對(duì)平滑的電壓，再通過(guò)充電電阻R2向充電電容E2充電，當(dāng)電容上的電壓達(dá)到Ql觸發(fā)電壓，并且此時(shí)電流大于Qq觸發(fā)電流，Ql導(dǎo)通，分勵(lì)執(zhí)行器線圈上通過(guò)足夠大的電流，動(dòng)鐵芯動(dòng)作，推動(dòng)機(jī)構(gòu)，完成斷路器分?jǐn)?。不同的延時(shí)時(shí)間可以通過(guò)調(diào)整阻容參數(shù)滿足要求。本實(shí)用新型IC卡電度表專用保護(hù)開(kāi)關(guān)，不僅能夠配合IC卡電度表實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)斷電功能，還能夠在沒(méi)有欠費(fèi)情況下，斷路器斷開(kāi)后，使負(fù)載端對(duì)任意點(diǎn)電壓小于安全電壓，保證了供電安全。
權(quán)利要求1.一種IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，包括斷路器和控制器，其特征在于IC卡電度表專用斷路器控制器的電源線中，至少有一條通過(guò)與斷路器動(dòng)觸頭關(guān)聯(lián)的觸點(diǎn)連接在斷路器的主回路上。
2.如權(quán)利要求1所述的IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，其特征在于 所述觸點(diǎn)為導(dǎo)電體，該導(dǎo)電體的一端與控制器的電源引線連接，該導(dǎo)電體的另一端與斷路器動(dòng)觸頭連接。
3.如權(quán)利要求1所述的IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，其特征在于 所述觸點(diǎn)為微動(dòng)開(kāi)關(guān)，該微動(dòng)開(kāi)關(guān)的絕緣柄由所述斷路器觸頭機(jī)構(gòu)推動(dòng)，使得該微動(dòng)開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)隨著斷路器的開(kāi)閉而開(kāi)閉，該微動(dòng)開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)通過(guò)引線分別與斷路器的極和控制器連接。
4.如權(quán)利要求1所述的IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，其特征在于 控制器電源引線只有一個(gè)有斷點(diǎn)時(shí)，其斷點(diǎn)優(yōu)先串接在斷路器N極回路中。
5.如權(quán)利要求4所述的IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，其特征在于 控制器的另一電源線直接與斷路器相連時(shí)，其優(yōu)選連接在斷路器觸頭靠近電源端的一端。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，其特征在于所述控制器包括分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路、降壓穩(wěn)壓電路、延時(shí)觸發(fā)電路、控制信號(hào)采集處理電路、驅(qū)動(dòng)電路，其中分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路的兩路輸入中，一路輸入接所述觸點(diǎn)的后端，另一路輸入接斷路器L極；分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路的輸出分成兩路，一路接降壓穩(wěn)壓電路的輸入，另一路接驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)輸入端；降壓穩(wěn)壓電路的輸出向延時(shí)觸發(fā)電路和控制信號(hào)采集處理電路提供電源； 控制信號(hào)采集處理電路由IC卡控制信號(hào)控制，控制信號(hào)采集處理電路的工作狀態(tài)控制延時(shí)觸發(fā)電路工作的工作狀態(tài)；延時(shí)觸發(fā)電路的輸出接驅(qū)動(dòng)電路的控制輸入端； 驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)分勵(lì)執(zhí)行器，推動(dòng)斷路器的分?jǐn)鄼C(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，其特征在于 分勵(lì)執(zhí)行器由線圈、動(dòng)鐵芯、靜鐵芯和復(fù)位彈簧構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求6所述的IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，其特征在于 所述分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路由分勵(lì)執(zhí)行器線圈、整流二極管、壓敏電阻組成，分勵(lì)執(zhí)行器線圈的一端接接斷路器L極動(dòng)觸頭，分勵(lì)執(zhí)行器線圈的另一端與整流二極管串聯(lián)，壓敏電阻接在分勵(lì)執(zhí)行器線圈與整流二極管的串聯(lián)點(diǎn)和所述觸點(diǎn)的后端之間，整流二極管的陰極為輸出端。
9.如權(quán)利要求6所述的IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，其特征在于 所述控制信號(hào)采集處理電路由降壓電阻、整流二極管、濾波電容、晶體管組成，IC卡控制信號(hào)經(jīng)降壓電阻降壓和整流二極管半波整流，再經(jīng)濾波電容對(duì)電壓進(jìn)行平滑處理后，與晶體管的基極相連，晶體管的集電極連接穩(wěn)壓降壓電路的輸出，晶體管的發(fā)射極連接半波整流后的地。
10.如權(quán)利要求6所述的IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，其特征在于 所述延時(shí)觸發(fā)電路由隔離二極管、平滑電容、阻容充電電路組成，降壓穩(wěn)壓電路的輸出經(jīng)隔離二極管向平滑電容充電后，再經(jīng)阻容充電電路充電，阻容充電電路向所述驅(qū)動(dòng)電路送出控制信號(hào)。
11.如權(quán)利要求6所述的IC卡電度表專用斷路器控制器電源隔離裝置，其特征在于 所述驅(qū)動(dòng)電路由可控硅組成，可控硅的陽(yáng)極接所述分勵(lì)執(zhí)行器和整流電路的輸出，可控硅的陰極接整流后的地，可控硅的控制極接所述延時(shí)觸發(fā)電路的輸出。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種IC卡電度表專用斷路器控制器的電源隔離裝置，包括斷路器和控制裝置，其特征在于控制裝置的兩根電源線中至少一根通過(guò)與斷路器動(dòng)觸頭動(dòng)作關(guān)聯(lián)的觸點(diǎn)與主回路連接。本實(shí)用新型主要解決IC卡電度表專用斷路器隔離供電問(wèn)題。其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)斷路器斷開(kāi)后，即使IC卡電度表控制端帶有信號(hào)，也能夠保證斷路器負(fù)載端對(duì)電源端或負(fù)載端對(duì)接地線電壓小于安全電壓，實(shí)現(xiàn)了用電安全。
文檔編號(hào)H01H9/54GK202189705SQ20112031572
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者南寅, 唐紅強(qiáng), 靳曉恒 申請(qǐng)人:北京人民電器廠有限公司