[发明专利]智能型永磁开关驱动电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能型永磁开关驱动电路及其控制方法。

背景技术

断路器是一种开关装置，其可用来分配电能，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，因此被广泛用于电路系统中。永磁断路器采用双稳态内设欠压脱扣器永磁机构,并与机械手动脱扣器结为一体化设计,使手动分闸轻便可靠，其可动部件较少,使其可靠性和机械寿命大幅提高，因此成为常用的断路器之一。

现有的永磁断路器通常采用永磁开关驱动电路来驱动其分闸（断开回路）和合闸（闭合回路），永磁开关驱动电路连接永磁断路器的线圈，永磁开关驱动电路控制外部高压电容给该线圈正反向通电，从而实现分合闸。然而，现有的永磁开关驱动电路具有以下缺点：

（1）无法检测外部高压电容的老化情况，如果高压电容老化造成放电电流减小，会引起分合闸容量不够，进而造成分合闸不可靠；

（2）开入量输入阻抗过高，存在和传统的断路器或微机保护操作回路无法匹配问题；

（3）分闸、合闸的数据无法得到，进而无法监视和判断分合闸的异常情况，智能通过定期的检修；

（4）无法与上位机进行数据互联，只能通过传统方式进行控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实时检测高压电容的老化情况、减小开入量输入阻抗、监测分合闸情况和与上位机实时通讯的智能型永磁开关驱动电路及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种智能型永磁开关驱动电路，其与分闸高压电容、合闸高压电容及永磁断路器线圈连接，控制永磁断路器分闸与合闸，所述智能型永磁开关驱动电路包括中央处理单元、整容滤波及高压电容充电电路、永磁断路器线圈控制及电流电压测量电路、温度检测电路和开入量采集电路，所述整容滤波及高压电容充电电路、所述永磁断路器线圈控制及电流电压测量电路、所述温度检测电路和所述开入量采集电路分别与所述中央处理单元电性连接，所述整容滤波及高压电容充电电路的输出端与所述永磁断路器线圈控制及电流电压测量电路连接，所述永磁断路器线圈控制及电流电压测量电路进一步分别与所述分闸高压电容、所述合闸高压电容和所述永磁断路器线圈连接。

优选的，所述整容滤波及高压电容充电电路包括整流及滤波电路和高压电容充电电路，所述整流及滤波电路的输入端接入市电，所述整流及滤波电路的输出端与所述高压电容充电电路的输入端之间并联连接有滤波电容，所述高压电容充电电路的输出端形成所述整容滤波及高压电容充电电路的输出端。

优选的，所述永磁断路器线圈控制及电流电压测量电路包括全桥驱动电路、全桥电路、第一二极管、第二二极管、高压电容充电电流变送器、断路器分合闸电流变送器、分闸电容电压采集电路和合闸电容电压采集电路，所述高压电容充电电流变送器的输出端、所述断路器分合闸电流变送器的输出端、所述分闸电容电压采集电路的输出端及所述合闸电容电压采集电路的输出端分别与所述中央处理单元电性连接；

所述整容滤波及高压电容充电电路的输出端包括第一输出端和第二输出端，所述整容滤波及高压电容充电电路的第一输出端与所述第一二极管的阳极连接，第一二极管的阴极与第二二极管的阳极之间连接所述高压电容充电电流变送器，所述第二二极管的阴极与所述整容滤波及高压电容充电电路的第二输出端之间连接所述分闸高压电容，所述分闸高压电容与所述分闸电容电压采集电路并联连接；所述第二二极管的阳极与所述整容滤波及高压电容充电电路的第二输出端之间连接所述合闸高压电容，所述合闸高压电容与所述合闸电容电压采集电路并联连接；

所述全桥电路包括第一至第四控制端和第一至第五接线端，其第一至第四控制端分别与所述全桥驱动电路的输出端连接，所述全桥驱动电路的输入端与所述中央处理单元连接，所述全桥电路的第一接线端与所述第二二极管的阴极连接，其第二接线端与永磁断路器线圈的第一端连接，其第三接线端与所述第二二极管的阳极连接，其第四接线端与所述永磁断路器线圈的第二端之间连接所述断路器分合闸电流变送器，其第五接线端与所述整容滤波及高压电容充电电路的第二输出端连接。

优选的，所述全桥电路包括第一至第四场效应管，所述第一场效应管的栅极为所述全桥电路的第一控制端，所述第一场效应管的源极与所述第四场效应管的漏极连接，所述第一场效应管的源极为所述全桥电路的第二接线端，所述第一场效应管的漏极为所述全桥电路的第一接线端；