[发明专利]AFDD故障电弧保护器

说明书

技术领域

本发明涉及AFDD故障电弧保护器，具体涉及一种用于对终端配电电路中各类负载出现电弧故障时的检测及保护作用的电路原理结构，同时兼有剩余电流保护作用的电路结构。

背景技术

目前AFDD故障电弧保护器（AFDD即电弧故障检测装置 ）基本上采用的是内置隔离式交直流降压开关电源为供电电源，系统电源的基准参考点接在中性线上，用电流互感器采样电弧电流，这样在实际微型断路器的应用中增加设计者的设计难度，设计出来的产品成本过高、体积大、质量大，同时在有限的空间内电流互感器不能同时兼顾小电流和大电流的采样精度，对大电流无法准确测试有磁通饱和现象，不能有效实现对故障电弧信号的检测及保护作用。

发明内容

针对现有技术存在的缺点和不足，本发明设计开发的AFDD故障电弧保护器，实现了成本低廉、体积小、质量小、无磁通饱和性价比更高，不受产品体积限制，能同时兼顾对小电流和大电流的测试，且精度在5%范围内。

本发明提供一种AFDD故障电弧保护器，其包括：

电源模块用于翻转降压，并将市电L相端作为内置系统电源的基准电压参考点GND；

电流传感电阻模块，其输入端与电源模块的GND相连，另一端连接在市电L相线输出端，用于直接在强电电路采集电弧信号；

电弧电流信号处理模块，与其输入极与电流传感电阻模块和断路器负载输出端连接，其输出端与CPU核心模块连接，用于接收处理电流传感电阻模块产生的电弧信号；

脱扣处理模块，用于控制断路器脱扣操作；

脉冲处理模块，其输入引脚与脱扣处理模块并联连接，脉冲处理模块输出端与CPU核心模块连接，用于处理电路中出现并联电弧时，N中性线上的电压信号变化，处理后的电压信号变化转化成一组脉冲信号传输给CPU核心处理模块；

CPU核心模块用于处理电弧电流信号处理模块发送的信号，并输出控制信号到脉冲处理模块，所述电源模块采用非隔离式交直流降压翻转式开关电源模块，所述非隔离式交直流降压翻转式开关电源模块包括MOSFET开关模块,所述MOSFET开关模块的D极与用于对输入交流电的N端半波整流的输入电路连接，所述MOSFET开关模块的S极与功率处理输出电路连接，所述MOSFET开关模块的FB极与分压降压电路连接，所述MOSFEET开关模块的BP极与旁路噪声抑制电路连接，电源模块的输出端与分压降压电路之间串联快速恢复二极管D2，所述电源模块将交流电L端作为电源模块基准参考点。

所述电流传感电阻模块采用电流传感电阻。

所述AFDD故障电弧保护器还设有漏电信号调理模块和漏电互感器。

所述电源模块的输入端与GND之间并联压敏电阻。

所述电源模块的输入端串联二极管D4，二极管D4的负极与电源模块的输入端连接。

所述电源模块的输入端与脉冲处理模块的输入引脚之间串联二极管D1,二极管D1的负极与脉冲处理模块的输入引脚连接。

发明的有益效果是：实现了内置电源系统的小型化，电弧电流采样舍弃传统磁芯式电流互感器，直接从强电电路中采集电弧电流信号，实现了AFDD故障电弧保护器的成本低廉、体积小、质量小、无磁通饱和性价比更高，不受产品体积限制，能同时兼顾对小电弧电流和大电弧电流的测试，且精度在5%范围内。

附图说明

图1是本发明的逻辑示意图。

图2是电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图1所示，本发明提供一种AFDD故障电弧保护器，其包括：

电源模块用于翻转降压，并将市电L相端作为内置系统电源的基准电压参考点GND，所述AFDD故障电弧保护器使用非隔离式交直流降压翻转式开关电源模块，快速恢复整流二极管正极连接在N中性线端，二极管负极连接开关电源模块输入端IN极。

所述电源模块采用反向接线的微型非隔离式交直流降压翻转式开关电源模块，系统电源基准参考点GND选取在L相线输入端，所述电源模块的输入端串联二极管D4，二极管D4的负极与电源模块的输入端连接，所述二极管D4采用快速恢复整流二极管，其正极连接在N中性线端，二极管负极连接开关电源模块输入端IN极。