[发明专利]一种电磁铁零电压延时控制电路

说明书

本发明公开了一种电磁铁零电压延时电路，其包括整流电路，稳压电路，取样电路，恒流电路，MCU电路，逻辑电路，恒流电路，储能电路和电磁铁。MCU电路根据取样电路传递过来的信号，控制逻辑电路接通电磁铁并向储能电路充电，在输入电源零电压(失压)阶段，MCU电路通过控制逻辑电路接使得储能电路通过恒流电路向电磁铁继续供电，直至预定的零电压延时时间到，切断电磁铁供电回路，电磁铁断开。由于储能电路串联在电磁铁供电回路中，因而具备充电速度快，无需大功率充电限流电阻器等显著优点。

技术领域

本发明属于低压电器技术领域，尤其涉及一种零电压延时控制电路。

背景技术

根据GB14148.1-2006《低压开关设备和控制设备总则》规定，欠压脱扣器的动作范围为额定电压的35％～70％，零电压(失压)脱扣动作电压是在额定电压的10％～35％。零电压欠压脱扣器的一般工作原理为：当线路电压正常(85％～110％额定电压)时，欠压脱扣器中电磁铁的动铁芯在电磁线圈作用力下运动到终点(吸合)，断路器处于运行(闭合)状态，当线路电压降低到35％的额定电压以下时，控制线路切断线圈电流，动铁芯在复位弹簧力的作用下——弹出，动铁芯顶开断路器里面的锁扣机构(脱扣)，使断路器跳闸。

参考上述总则，零电压(失压)脱扣器除了满足零电压瞬时脱扣之外，采用零电压后带有延时脱扣的零电压(失压)延时脱扣器，特别是在双回路供电场合，可以进一步保证用电安全。欲实现零电压延时，则延时阶段必须继续向电磁铁提供工作能量，此能量源自于有电期间的充电能量。显然，有电期间的充电储存的能量越大，零电压可延时的时间越长。那么，如何在短时间内，大电流快速向储能电路充电，且成本低廉，无发热元件，工作可靠便是零电压延时脱扣器的关键技术问题。CN202616742虽然提供的一种解决方案，但存在充电电路结构复杂，可靠性欠高等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为实现零电压(失压)后延时脱扣，通过优化电路结构、变换控制方式来解决电磁型欠压脱扣器正常工作期间向储能单元实现快速充电、零电压后线圈功率(动铁芯保持力)长时间恒定、控制思路明晰的一种电磁铁零电压延时控制电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电磁铁零电压延时电路，其包括整流电路，稳压电路，取样电路，恒流电路，MCU电路，逻辑电路，恒流电路，储能电路和电磁铁。MCU电路根据取样电路传递过来的输入电源电压的高低，控制逻辑电路接通电磁铁并向储能电路充电，在输入电源零电压(失压)阶段，MCU电路通过控制逻辑电路接使得储能电路通过恒流电路向电磁铁继续供电，直至预定的零电压延时时间到，切断电磁铁供电回路，电磁铁断开。

所述的整流电路将输入电源电压整流为直流电压，直流电压与所述的电磁铁相连，与所述的稳压电路相连，与所述的取样电路相连。所述的整流电路可以是以分立元件组成的全波整流电路，或是集成模块组成的全波整流电路。

所述的稳压电路与整流电路相连，与恒流电路相连，与MCU电路相连，稳态电路可以简单的阻容压降式稳压电路，串联稳压电路，开关型稳压电路等形式。稳态电路向MCU电路提供3.3V、5V和12V等工作电压。

所述的取样电路与整流电路相连，与MCU电路相连。取样电路可以是无源电阻分压型的取样电路，可以是有源形式的取样电路。取样电路将整流电路输出的电压信号正比例地转变为适合MCU电路采样的低电压信号。

所述的MCU电路与稳压电路相连，与取样电路相连，与逻辑电路相连。MCU电路中的主要元件可以是单片机(SCM)、片上系统(SoC)、CPLD、FPGA或ARM及DSP等。MCU电路将来自取样电路的电压信号转变为数字信号，并与设定值(0.85Ue)比较，如电源输入电压大于该设定值，MCU电路输出控制信号控制逻辑电路执行相关动作，如电源输入电压小于0.3Ue设定值，MCU电路同样输出控制信号控制逻辑电路执行相关动作。MCU电路还包括接受外置的拨码、通讯口等设置如延时值等的相关工作参数。