保護繼電器的自供電電路的制作方法
【專利摘要】一種保護繼電器的自供電電路，包括整流電路部，對來自電力系統(tǒng)的交流電流進(jìn)行整流；電源電路部，包括用于比較來自所述整流電路部的輸出電壓是否超過參考電壓的比較器和配置為由來自所述比較器的輸出來切換的半導(dǎo)體開關(guān)，以及為向所述保護繼電器的微型計算單元提供來自所述整流電路部的作為恒定電壓的輸出電壓；電感器，配置為當(dāng)來自所述整流電路部的直流電流迅速地增長時逐漸地增加流向電感器的所述直流電流，從而增加在電感器兩端的電壓；以及雙向二極管，其連接在所述電源電路部的輸出端和地線之間，并且當(dāng)提供自所述電源電路部的直流電壓迅速地增長時，該雙向二極管接通以形成電流的旁路。
【專利說明】保護繼電器的自供電電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種保護繼電器，并且更具體地涉及一種從作為監(jiān)測目標(biāo)的電力系統(tǒng) 直接傳遞電力源的保護繼電器的自供電電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 在電力系統(tǒng)中，電路斷路器或開關(guān)設(shè)備被用于分隔部件或隔離故障電流，并且如 此的電路斷路器或開關(guān)設(shè)備包括作為控制器的保護繼電器，該保護繼電器用于執(zhí)行電力控 制，諸如故障電流的檢測和控制電路的斷路。
[0003] 通常，保護繼電器具有使用電池的直流（以下簡稱為DC)電源設(shè)備，并且一些保護 繼電器具有用于保護自供電源的自供電結(jié)構(gòu)，使其不受交流電流（以下簡稱為AC)影響，來 自電流互感器的輸入電流提供電力系統(tǒng)的測量信息，并且這種類型的保護繼電器稱為自供 電（self-power)類型保護繼電器。
[0004] 本發(fā)明涉及如自供電類型的保護繼電器。
[0005] 如下將結(jié)合圖1和圖2描述現(xiàn)有技術(shù)的關(guān)于保護繼電器的自供電電路的示例。
[0006] 圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示例的保護繼電器的自供電電路結(jié)構(gòu)的示意框圖，并且圖 2為圖1的自供電電路的具體電路圖。
[0007] 如圖1所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示例的保護繼電器的自供電電路包括整流電路部30 和電源電路部40。
[0008] 在圖1中，數(shù)字標(biāo)記20表示安裝在電力系統(tǒng)的電力線10上的電流互感器，該電流 互感器用于檢測流過電力線10的電流流量，并提供檢測到的電流流量。數(shù)字標(biāo)記50表示 微型計算單元（以下簡稱為MCU)，用于基于在保護繼電器中所檢測的電流或檢測的電壓確 定在電力系統(tǒng)中是否產(chǎn)生故障電流，例如電流不足或過電流，并且向電路斷路器輸出中斷 控制信號（換言之，脫扣控制信號）。數(shù)字標(biāo)記60表示電阻器，用于將來自電流互感器20 的電流檢測信號轉(zhuǎn)換為成比例的電壓。
[0009] 整流電路部30接收來自電流互感器20的電流檢測信號的交流電流，將接收到的 交流電流整流為直流電流并提供該直流電流。整流電路通常可以配置為橋接二極管。
[0010] 電源電路部40為防止向保護繼電器的MCU50提供的電壓增加到超過所需標(biāo)準(zhǔn)的 電路，并且具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0011] 如圖2所示，電源電路部40可以包括比較器41和半導(dǎo)體開關(guān)42,該半導(dǎo)體開關(guān) 42由比較器41控制以接通或關(guān)斷。
[0012] 圖2的電源電路部40可以進(jìn)一步包括第一電阻器R1、二極管D1、電容器C1、第二 電阻器R2和參考電壓產(chǎn)生電路部43。
[0013] 在此，第一電阻器R1為電流限制電阻器，用于限制流向半導(dǎo)體開關(guān)42的電流流 量，并且二極管D1為防回流二極管，用于阻止電流逆流向整流電路30。
[0014] 電容器C1為平滑和提供恒定電壓電容器，該電容器對從整流電路30流過二極管 D1的直流電流進(jìn)行平滑，以提供直流輸出電壓Vout作為預(yù)設(shè)常數(shù)電壓。并且第二電阻器 42為將從整流電路30流過二極管D1的直流電流轉(zhuǎn)換為電壓信號并提供該電壓信號。
[0015] 第二電阻器R2為電壓形成電阻器，其負(fù)荷來自電容器C1的直流電流，以向比較器 41提供電源電路部40的輸出電壓值。
[0016] 參考電壓產(chǎn)生電路部43為用于提供預(yù)設(shè)的防過電壓參考電壓以防止向保護繼電 器的MCU50提供的電壓增加到超過所需標(biāo)準(zhǔn)的電路部。參考電壓產(chǎn)生電路部43向比較器 41提供作為輸入的相應(yīng)的參考電壓。由參考電壓產(chǎn)生電路部43提供的參考電壓可以確定 為對應(yīng)于MCU50的工作電壓。
[0017] 比較器41比較第二電阻器R2提供的來自電源電路部40的輸出電壓值與自參考 電壓產(chǎn)生電路部43輸入的參考電壓值，并且當(dāng)電源電路部40的輸出電壓值不小于該參考 電壓值時，比較器41輸出用于接通半導(dǎo)體開關(guān)42的控制信號。當(dāng)電源電路部40的輸出電 壓值小于該參考電壓值時，比較器41不輸出用于接通半導(dǎo)體開關(guān)42的控制信號。
[0018] 來自比較器41的控制信號控制半導(dǎo)體開關(guān)42的接通或關(guān)斷。即，半導(dǎo)體開關(guān)42 由用于接通半導(dǎo)體開關(guān)42的控制信號來接通，并且當(dāng)沒有從比較器41輸出用于接通半導(dǎo) 體開關(guān)42的控制信號時，半導(dǎo)體開關(guān)42關(guān)斷。
[0019] 以下，將結(jié)合圖1和圖2描述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示例的保護繼電器的自供電電路的 結(jié)構(gòu)和操作。
[0020] 當(dāng)整流電路部30接收到來自電流互感器20的電流檢測信號的交流電流，將交流 電流整流為直流電流，并提供該直流電流，通過對電容器C1進(jìn)行充電和放電，相應(yīng)的直流 電流被平滑為預(yù)定直流電壓，并作為電源電路部40的輸出電壓Vout而向MCU50提供。
[0021] 當(dāng)整流電路部30連續(xù)不斷的將交流電流整流轉(zhuǎn)換為直流電流，并提供該直流電 流，電源電路部40的電壓輸出Vout持續(xù)不斷的增加至超過MCU50的工作電壓。
[0022] 然后，從第二電阻器R2所提供的電源電路部40的輸出電壓值不小于（即等于或 大于）從參考電壓產(chǎn)生電路部43輸入的參考電壓值，并且因此，比較器41輸出用于接通半 導(dǎo)體開關(guān)42的控制信號。
[0023] 因此，當(dāng)半導(dǎo)體開關(guān)42接通，來自整流電路部30的直流電流被旁路為流至地線， 并且不再有電流流過MCU50。
[0024] 在此狀態(tài)下，MCU消耗電流，因此電源電路部40的輸出電壓Vout降低至小于參考 電壓值。
[0025] 然后，比較器41不再輸出用于接通半導(dǎo)體開關(guān)42的控制信號，并且因此，半導(dǎo)體 開關(guān)42被關(guān)斷，并且電流再次流向MCU50。
[0026] 重復(fù)這個過程，可以向MCU50提供不超過MCU50的工作電壓的預(yù)定直流電壓。
[0027] 然而，根據(jù)如上描述的現(xiàn)有技術(shù)的保護繼電器的自供電電路中，第一電阻器R1用 于限制流向半導(dǎo)體開關(guān)42的來自干擾電流（例如瞬態(tài)電流或來自電流互感器20的浪涌電 流）的電流流量，以保護半導(dǎo)體開關(guān)42,但是在這種情況下，由于第一電阻器R1的電阻值被 設(shè)計的相當(dāng)小，小到幾毫歐（πιΩ)，只能在幾十安培以下的電流下工作才不會損壞。
[0028] 因此，如果流向第一電阻器R1的電流大于幾十安培，則第一電阻器R1可能損壞， 導(dǎo)致后面的MCU50損壞。盡管半導(dǎo)體開關(guān)42為大容量，這個問題也可能發(fā)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0029] 因此，本發(fā)明的一個方案提供一種能夠穩(wěn)定工作，即使輸入電流為幾十到一百安 培也不會損壞電路元件的保護繼電器的自供電電路。
[0030] 為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點，且依照本發(fā)明的目的，如此處所實施并概括地描述的， 提供了一種保護繼電器的自供電電路包括：
[0031] 整流電路部，其配置為對來自電流互感器的交流電進(jìn)行整流，所述電流互感器檢 測流經(jīng)電力系統(tǒng)的電力線的電流的流量；
[0032] 電源電路部，其連接到所述整流電路部的輸出端，并且配置為包括用于比較來自 所述整流電路部的輸出電壓是否超過參考電壓的比較器和配置為由來自所述比較器的輸 出來切換的半導(dǎo)體開關(guān)，以及向所述保護繼電器的微型計算單元提供來自所述整流電路部 的作為恒定電壓的輸出電壓；
[0033] 電感器，其與所述半導(dǎo)體開關(guān)串聯(lián)連接，并且配置為當(dāng)來自所述整流電路部的直 流電流迅速地增長時逐漸地增加流向電感器的所述直流電流，因此增加電感器兩端的電 壓；以及
[0034] 第一雙向二極管，其連接在所述電源電路部的輸出端和地線之間，并且當(dāng)向所述 保護繼電器的所述微型計算單元提供的來自所述電源電路部的直流電壓迅速地增長時，該 第一雙向二極管接通以形成電流的旁路。
[0035] 為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點，且依照本發(fā)明的目的，如此處所實施并概括地描述的， 提供了一種保護繼電器的自供電電路包括：
[0036] 整流電路部，其配置為對來自電流互感器的交流電進(jìn)行整流，所述電流互感器檢 測流經(jīng)電力系統(tǒng)的電力線的電流的流量；
[0037] 電源電路部，其連接到所述整流電路部的輸出端，并且配置為包括用于比較來自 所述整流電路部的輸出電壓是否超過參考電壓的比較器和配置為由來自所述比較器的輸 出來切換的半導(dǎo)體開關(guān)，以及向所述保護繼電器的微型計算單元提供來自所述整流電路部 的作為恒定電壓的輸出電壓；以及
[0038] 第一雙向二極管，其連接在所述電源電路部的輸出端和地線之間，并且當(dāng)向所述 保護繼電器的所述微型計算單元提供的來自所述電源電路部的直流電壓迅速地增長時，該 第一雙向二極管接通以形成電流的旁路。
[0039] 根據(jù)公開的另一方案，保護繼電器的自供電電路可以進(jìn)一步包括：
[0040] 第二雙向二極管，其與所述電感器并聯(lián)連接，并且所述第二雙向二極管的一端與 地線相連，并且當(dāng)通過初始浪涌電流形成的所述電感器的電壓不低于預(yù)設(shè)電壓時，為了消 除所述電壓，接通所述第二雙向二極管向所述地線釋放所述電感器所增長的電壓，以因此 保護所述保護繼電器的所述電源電路部和所述微型計算單元不受所述初始浪涌電流影響。
[0041] 還根據(jù)公開的另一方案，所述第一雙向二極管和所述第二雙向二極管中的每一個 被配置為在相對方向上串聯(lián)連接的一對二極管。
[0042] 還根據(jù)公開的另一方案，所述二極管被配置為齊納二極管或瞬態(tài)電壓抑制二極 管。
[0043] 所述電感器由具有一定厚度的允許100(-百）安培的電流流過的繞組線圈形成。
[0044] 通過下文給出的詳細(xì)描述，本申請的進(jìn)一步適用范圍將會變得更加顯而易見。然 而，應(yīng)該理解的是，指示本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述和特定的示例僅僅通過闡述性的方 式給出，因為在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和改進(jìn)通過詳細(xì)描述對本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說將變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045] 附圖被包含以提供對本發(fā)明進(jìn)一步的理解，其與說明書結(jié)合并構(gòu)成本說明書的一 部分，附圖示出了本發(fā)明的示例性實施例并且與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。
[0046] 附圖中：
[0047] 圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示例的保護繼電器的自供電電路的示意框圖；
[0048] 圖2為圖1的自供電電路的具體電路結(jié)構(gòu)的電路示意圖；
[0049] 圖3為本發(fā)明的典型實施例的保護繼電器的自供電電路的結(jié)構(gòu)示意框圖。

【具體實施方式】
[0050] 現(xiàn)在將參照附圖對示例性實施例給出詳細(xì)說明。為了參照附圖進(jìn)行簡要說明的目 的，相同或等同的部件將設(shè)置有相同的附圖標(biāo)記，而不再重復(fù)其說明。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的保護繼電器的自供電電路，將結(jié)合圖3的自供電電路 的結(jié)構(gòu)示意框圖描述。
[0052] 本發(fā)明典型的實施例公開的保護繼電器的自供電電路，包括整流電路部30和電 源電路部40。
[0053] 在圖3中，安裝在電力系統(tǒng)的電力線（請參照圖1的數(shù)字標(biāo)記10)上的電流互感 器（請參照圖1的數(shù)字標(biāo)記20)檢測流過電力線上的電流流量并且提供該電流，相同的標(biāo) 記在附圖3中省略。
[0054] 在圖3中數(shù)字標(biāo)記50表示微型計算單元（以下簡稱為MCU)，該微型計算單元基于 檢測的電流或檢測的電壓確認(rèn)是否在電力系統(tǒng)中發(fā)生故障電流，并且向電路斷路器輸出中 斷控制信號（換言之，斷路控制信號或脫扣信號），并且數(shù)字標(biāo)記60表示測量負(fù)荷電阻（換 言之用于形成電壓的電阻器），該測量負(fù)荷電阻將來自電流互感器的檢測電流信號轉(zhuǎn)換為 成比例的電壓信號并進(jìn)行提供。
[0055] 測量負(fù)荷電阻60與MCU50連接以提供電壓信號（未示出，請參照圖1)。
[0056] 整流電路部30接收來自電流互感器20的電流檢測信號的交流電流，對所接收的 交流電流進(jìn)行整流并進(jìn)行提供。整流電路部30能夠配置為橋接二極管。
[0057] 電源電路部40為基本上應(yīng)用保護繼電器的MCU50所需的直流能量作為恒定電壓 的電路。電源電路部40用于防止所提供的電壓增加到超過所需要的標(biāo)準(zhǔn)。
[0058] 如圖3所示，電源電路部40可以包括比較器41和半導(dǎo)體開關(guān)42,該半導(dǎo)體開關(guān)的 接通或關(guān)斷由比較器41控制。
[0059] 在此，半導(dǎo)體開關(guān)42可以被配置為η溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（也簡稱為 M0SFET)，或為包括晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管（也簡稱為IGBT)等的半導(dǎo)體開關(guān)。
[0060] 比較器41比較第二電阻器R2提供的來自電源電路部40的輸出電壓值與自參考 電壓產(chǎn)生電路部43輸入的參考電壓值，并且當(dāng)電源電路部40的輸出電壓值不小于該參考 電壓值時，比較器41輸出用于接通半導(dǎo)體開關(guān)42的控制信號。當(dāng)電源電路部40的輸出電 壓值小于該參考電壓值時，比較器41不輸出用于接通半導(dǎo)體開關(guān)42的控制信號。
[0061] 來自比較器41的控制信號控制半導(dǎo)體開關(guān)42的接通或關(guān)斷。即，半導(dǎo)體開關(guān)42 由用于接通半導(dǎo)體開關(guān)42的控制信號來接通，并且當(dāng)沒有從比較器41輸出用于接通半導(dǎo) 體開關(guān)42的控制信號時，半導(dǎo)體開關(guān)42關(guān)斷。
[0062] 圖3的電源電路部進(jìn)一步包括電感器L1、二極管D1、電容器C1、電阻器42、參考電 壓產(chǎn)生電路部43、第二雙向二極管D2和第一雙向二極管D3。
[0063] 電感器L1與電源電路部40的半導(dǎo)體開關(guān)42串聯(lián)連接。當(dāng)從整流電路部30提供 的直流電流迅速增加時，電感器L1可以中斷該直流電流直到根據(jù)一般特性的電磁飽和，并 且在電磁飽和之后，電感器L1使流過的直流電流逐漸的增長，并在此情況下，在該直流電 流電感器L1兩端的電壓也增加。
[0064] 根據(jù)本發(fā)明公開的優(yōu)選實施例，為了在此可以流過100安培的電流，電感器L1由 具有充足厚度的繞組線圈構(gòu)成。
[0065] 二極管D1為用于阻止電流逆流到整流電路30的防止回流二極管。
[0066] 電容器C1為濾波和提供恒定電壓電容器，該電容器對從整流電路30流過二極管 D1的直流電流進(jìn)行平滑，以提供直流輸出電壓Vout作為預(yù)定恒定電壓。
[0067] 第二電阻器R2為將從整流電路30流過二極管D1的直流電流轉(zhuǎn)換為電壓信號并 提供該電壓信號的電阻器。
[0068] 第二電阻器R2為電壓形成電阻器，其負(fù)荷來自電容器C1的直流電流，以向比較器 41提供電源電路部40的輸出電壓值。
[0069] 參考電壓產(chǎn)生電路部43為用于提供預(yù)定（即預(yù)設(shè)）的防過電壓參考電壓以防止 向保護繼電器的MCU50提供的電壓增加到超過所需標(biāo)準(zhǔn)的電路部。參考電壓產(chǎn)生電路部43 向比較器41提供作為輸入的相應(yīng)的參考電壓。由參考電壓產(chǎn)生電路部43提供的參考電壓 可以確定為對應(yīng)于MCU50的工作電壓。
[0070] 第二雙向二極管D2與電感器L1并聯(lián)連接，并且第二雙向二極管D2 -端與地線連 接，為了保護電源電路部40和保護繼電器的MCU50不受初始浪涌電流沖擊。
[0071] 當(dāng)由初始浪涌電流形成的電感器L1的電壓不低于預(yù)定的電壓時，S卩，當(dāng)電感器L1 的電壓高于或等于預(yù)定電壓時，第二雙向二極管D2接通以向地線釋放電感器L1兩端所增 加的電壓，以消除該電壓。在這里，該預(yù)定電壓為第二雙向二極管D2的門限電壓。
[0072] 電源電路部40的輸出端與地線之間連接第一雙向二極管D3。
[0073] 在此種情況下整流電路部30連續(xù)不斷的提供直流電流，并且MCU50僅消耗少量能 量，由電源電路部40向保護繼電器的MCU50提供的直流電壓，S卩，電源電路部40的輸出電 壓Vout,迅速地增加。在此種情況下，當(dāng)增加的輸出電壓Vout超過門限電壓時，第一雙向二 極管D3被接通以形成電流的旁路。據(jù)此，來自整流電路30的流向MCU50的直流電流通過 第一雙向二極管D3流向地線以被消耗，并且因此，向MCU50提供的直流電壓，即電源電路部 40的輸出電壓Vout下降。
[0074] 根據(jù)本發(fā)明公開的實施例，第一雙向二極管D3和第二雙向二極管D2,分別被配置 為在相互相對方向上串聯(lián)連接的一對二極管。因此，直到第一雙向二極管D3和第二雙向二 極管D2分別達(dá)到門限電壓時，在兩個方向上的電流才可以被截斷，并且當(dāng)超過門限電壓的 過電壓形成在電感器L1上或形成為電源電路部40的輸出電壓，第一雙向二極管D3和第二 雙向二極管D2可以被接通以消耗該過電壓。
[0075] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，第一雙向二極管D3和第二雙向二極管D2分別配置 為齊納二極管。因此，可以獲得的效果為，在兩個方向上截斷電流，直到形成為齊納二極管 的第一雙向二極管D3和第二雙向二極管D2的門限電壓分別達(dá)到齊納電壓，并且當(dāng)超過齊 納電壓的過電壓形成在電感器L1中時或者形成為電源電路部40的輸出電壓Vout時，第一 雙向二極管D3和第二雙向二極管D2可以被接通以消耗該過電壓。
[0076] 本發(fā)明另一方案公開了，第一雙向二極管D3和第二雙向二極管D2可以配置為瞬 態(tài)電壓抑制二極管（以下簡稱為TVS)。
[0077] 同時，將結(jié)合附圖3描述根據(jù)本發(fā)明公開的典型實施例的保護繼電器的自供電電 路的結(jié)構(gòu)和操作。
[0078] 當(dāng)整流電路部30接收到來自電流互感器（在圖3中未示出，但可以參照圖1的數(shù) 字標(biāo)記20)的檢測信號的交流電流，將交流電流整流為直流電流，并提供該直流電流，通過 對電容器C1進(jìn)行充電和放電，相應(yīng)的直流電流被平滑為恒定直流電壓，并作為電源電路部 40的輸出電壓Vout向MCU50提供。
[0079] 當(dāng)整流電路部30連續(xù)不斷的將交流電流整流轉(zhuǎn)換為直流電流，并提供直流電流， 并且MCU50僅消耗少量電能，電源電路部40的電壓輸出Vout持續(xù)不斷的增加至超過MCU50 的工作電壓。
[0080] 然后，從第二電阻器R2所提供的電源電路部40的輸出電壓值不小于（即等于或 大于）從參考電壓產(chǎn)生電路部43輸入的參考電壓值，并且因此，比較器41輸出用于接通半 導(dǎo)體開關(guān)42的控制信號。
[0081] 因此，當(dāng)半導(dǎo)體開關(guān)42接通，來自整流電路部30的直流電流由旁路流至地線，并 且不再有電流流過MCU50。
[0082] 在此狀態(tài)下，電源電路部40的輸出電壓Vout降低至小于參考電壓值。
[0083] 然后，比較器41不再輸出用于接通半導(dǎo)體開關(guān)42的控制信號，并且因此，半導(dǎo)體 開關(guān)42被關(guān)斷，并且電流再次流向MCU50。
[0084] 重復(fù)這個過程，可以向MCU50提供不超過MCU50的工作電壓的預(yù)定直流電壓。
[0085] 此外在正常狀態(tài)下，例如，如果從電流互感器輸入的檢測電流為幾十安培到一百 安培，MCU50的耗電量很小，并且通過比較器41控制的半導(dǎo)體開關(guān)42的接通控制速度不是 很快，然后，電源電路部40的輸出電壓值可能會增加到非常高。
[0086] 即使在這種情況下，由于根據(jù)本發(fā)明典型實施例所公開的保護繼電器的自供電電 路包括第一雙向二極管D3 (當(dāng)向保護繼電器的MCU50提供的來自電源電路部40的直流電 壓即電源電路部40的輸出電壓Vout迅速地增加時，第一雙向二極管D3被接通）。電流的流 過第一雙向二極管D3流至地線的旁路被形成以迅速地降低所迅速地增加的直流電壓，并 且因此，電源電流部40和MCU50可以被保護而不受電源電路部40所增加的輸出電壓Vout 的影響，電源電路部所40增加的輸出電壓Vout是由來自電流互感器的大檢測電流所引起， 該大檢測電流處于幾十安培至一百安培的水平。
[0087] 而且，當(dāng)由浪涌電流形成的電感器L1的電壓不低于預(yù)定電壓，S卩，當(dāng)電感器L1的 電壓等于或大于第二雙向二極管D3的預(yù)定門限電壓，第二雙向二極管D3可以被接通以向 地線釋放電感器L1上所增加的電壓并消除它。
[0088] 如上所述，由于根據(jù)本發(fā)明典型實施例公開的用于保護繼電器的自供電電路包括 電感器，該電感器與電源電路部的半導(dǎo)體開關(guān)串聯(lián)連接以逐漸增加流過的直流電流，并且 當(dāng)來自整流電路部提供的直流電流迅速地增加時，該電感器兩端的電壓增加，以對保護繼 電器的自供電電路和MCU進(jìn)行保護，不受來自整流電流部由于初始浪涌電流所引入的迅速 地增加的直流電流的影響。
[0089] 而且，由于根據(jù)本發(fā)明典型實施例公開的保護繼電器的自供電電路包括第一雙向 二極管，當(dāng)向保護繼電器的MCU提供的來自電源電路部的直流電壓迅速地增加，第一雙向 二極管被接通，可以形成電流的旁路，電流流過第一雙向二極管以降低所增加的直流電壓。
[0090] 此外，由于根據(jù)本發(fā)明典型實施例公開的保護繼電器的自供電電路包括第二雙向 二極管，該第二雙向二極管與電感器并聯(lián)連接，并且第二雙向二極管的一端與地線連接，當(dāng) 由初始浪涌電流形成的電感器的電壓不高于預(yù)定電壓時，第二雙向二極管接通以向地線釋 放電感器上所增加的電壓并消除它，保護繼電器的電源電路部和MCU可以被保護，不受初 始浪涌電流沖擊。
[0091] 根據(jù)本發(fā)明的典型實施例公開的保護繼電器的自供電電路中，由于第一雙向二極 管和第二雙向二極管中的每一個被配置為在相對方向上相互連接的一對二極管，直到第一 雙向二極管和第二雙向二極管分別達(dá)到門限電壓時，在兩個方向上的電流才可以被截斷， 并且當(dāng)超過門限電壓的過電壓形成為電感器或電源電路部的輸出電壓時，第一雙向二極管 D3和第二雙向二極管D2可以被接通以消耗該過電壓。
[0092] 前述實施例及優(yōu)點僅僅是示例性的，而不應(yīng)當(dāng)解釋為對本公開進(jìn)行限制。本教導(dǎo) 能夠容易地應(yīng)用于其它類型的裝置。本說明書意圖是闡釋性的，而不限制權(quán)利要求的范圍。 許多可選方案、改進(jìn)及變型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。這里所描述的示例 性實施例的特征、結(jié)構(gòu)、方法和其他特性可以通過各種方式進(jìn)行組合，以獲得另外的和/或 可選的示例性實施例。
[0093] 由于可以在不偏離其特性的情況下以多種形式來實施本發(fā)明的特征，因此還應(yīng)當(dāng) 理解的是，上述實施例不受前述說明書的任一細(xì)節(jié)的限制，除非另有說明，而是應(yīng)當(dāng)在如所 附權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)進(jìn)行寬泛的解釋，因此落在權(quán)利要求的邊界和界限或者這些邊界 和界限的等同范圍內(nèi)的全部改變和改進(jìn)旨在被所附的權(quán)利要求所包含。
【權(quán)利要求】
1. 一種保護繼電器的自供電電路，其特征在于，所述自供電電路包括： 整流電路部，其配置為對來自電流互感器的交流電進(jìn)行整流，所述電流互感器檢測流 經(jīng)電力系統(tǒng)的電力線的電流的流量； 電源電路部，其連接到所述整流電路部的輸出端，并且配置為包括用于比較來自所述 整流電路部的輸出電壓是否超過參考電壓的比較器和配置為由所述比較器的輸出來切換 的半導(dǎo)體開關(guān)，以及向所述保護繼電器的微型計算單元提供來自所述整流電路部的作為恒 定電壓的輸出電壓； 電感器，其與所述半導(dǎo)體開關(guān)串聯(lián)連接，并且配置為當(dāng)來自所述整流電路部的直流電 流迅速地增長時逐漸地增加流向電感器的所述直流電流，因此增加電感器兩端的電壓；以 及 第一雙向二極管，其連接在所述電源電路部的輸出端和地線之間，并且當(dāng)向所述保護 繼電器的所述微型計算單元提供的來自所述電源電路部的直流電壓迅速地增長時，該第一 雙向二極管接通以形成電流的旁路。
2. 如權(quán)利要求1所述的自供電電路，進(jìn)一步包括： 第二雙向二極管，其與所述電感器并聯(lián)連接，并且所述第二雙向二極管的一端與地線 相連，并且當(dāng)通過初始浪涌電流形成的所述電感器的電壓不低于預(yù)設(shè)電壓時，為了消除所 述電壓，接通所述第二雙向二極管向所述地線釋放所述電感器所增加的電壓，以因此保護 所述保護繼電器的所述電源電路部和所述微型計算單元不受所述初始浪涌電流影響。
3. 如權(quán)利要求2所述的自供電電路，其中所述第一雙向二極管和所述第二雙向二極管 中的每一個被配置為在相對方向上串聯(lián)連接的一對二極管。
4. 如權(quán)利要求3所述的自供電電路，其中所述二極管被配置為齊納二極管或瞬態(tài)電壓 抑制二極管。
5. 如權(quán)利要求1所述的自供電電路，其中所述電感器由具有一定厚度的允許100安培 的電流流過的繞組線圈構(gòu)成。
6. -種保護繼電器的自供電電路，其特征在于，所述自供電電路包括： 整流電路部，其配置為對來自電流互感器的交流電進(jìn)行整流，所述電流互感器檢測流 經(jīng)電力系統(tǒng)的電力線的電流的流量； 電源電路部，其連接到所述整流電路部的輸出端，并且配置為包括用于比較來自所述 整流電路部的輸出電壓是否超過參考電壓的比較器和配置為由來自所述比較器的輸出來 切換的半導(dǎo)體開關(guān)，以及向所述保護繼電器的微型計算單元提供來自所述整流電路部的作 為恒定電壓的輸出電壓；以及 第一雙向二極管，其連接在所述電源電路部的輸出端和地線之間，并且當(dāng)向所述保護 繼電器的所述微型計算單元提供的來自所述電源電路部的直流電壓迅速地增長時，該第一 雙向二極管接通以形成電流的旁路。
7. 如權(quán)利要求6所述的自供電電路，進(jìn)一步包括： 電感器，其與所述半導(dǎo)體開關(guān)串聯(lián)連接，并且配置為當(dāng)來自所述整流電路部的直流電 流迅速地增長時逐漸地增加流向電感器的所述直流電流，因此增加電感器兩端的電壓；以 及 第二雙向二極管，其與所述電感器并聯(lián)連接，并且所述第二雙向二極管的一端與地線 相連，并且當(dāng)通過初始浪涌電流形成的所述電感器的電壓不低于預(yù)設(shè)電壓時，為了消除所 述電壓，接通所述第二雙向二極管向所述地線釋放所述電感器所增長的電壓，以因此保護 所述保護繼電器的所述電源電路部和所述微型計算單元不受所述初始浪涌電流影響。
8. 如權(quán)利要求7所述的自供電電路，其中所述第一雙向二極管和所述第二雙向二極管 中的每一個被配置為在相對方向上串聯(lián)連接的一對二極管。
9. 如權(quán)利要求8所述的自供電電路，其中所述二極管被配置為齊納二極管或瞬態(tài)電壓 抑制二極管。
10. 如權(quán)利要求7所述的自供電電路，其中所述電感器由具有一定厚度的允許100安培 的電流流過的繞組線圈構(gòu)成。
【文檔編號】H02H1/06GK104158141SQ201410200813
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月13日
【發(fā)明者】安洪善 申請人:Ls產(chǎn)電株式會社