本發(fā)明涉及低壓電器領(lǐng)域，特別涉及一種斷路器的電動操作機構(gòu)的功耗控制電路。

背景技術(shù)：

目前，市場上的智能電能表配套使用的具有自動重合閘功能的斷路器功耗過大，影響用戶的用電量統(tǒng)計，并造成電能的浪費?，F(xiàn)有的斷路器的電動操作機構(gòu)的功耗控制電路存在如下缺點：1，采用單路供電電源，無法實現(xiàn)切換，功耗無法降低；2，需要使用高壓完全可控性器件直接切斷開關(guān)電源主電路，對系統(tǒng)電壓影響大，可靠性不高，電路設(shè)計復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種性能安全穩(wěn)定，成本低，結(jié)構(gòu)簡單的斷路器的電動操作機構(gòu)的功耗控制電路。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種斷路器的電動操作機構(gòu)功耗控制電路，包括電源電路，dc/dc電源模塊電路，穩(wěn)壓電路和控制電路；所述電源電路包括整流電路，降壓電路和濾波電路；所述整流電路的輸入端分別與電源l相和電源n相連接，整流電路的輸出端分別與降壓電路和濾波電路的輸入端連接；所述降壓電路的輸出端與穩(wěn)壓電路連接，為穩(wěn)壓電路在控制電路為待機狀態(tài)時供電，穩(wěn)壓電路的輸出端連接到控制電路為控制電路供電；所述濾波電路的輸出端與dc/dc電源模塊電路的輸入端連接；所述dc/dc電源模塊電路包括dc/dc開關(guān)電源芯片u2，dc/dc電源模塊電路的輸出端與穩(wěn)壓電路的輸入端連接，為穩(wěn)壓電路在控制電路為工作狀態(tài)時供電，dc/dc電源模塊電路的輸出端同時與斷路器的電動操作機構(gòu)連接向斷路器的電動操作機構(gòu)供電；控制電路的輸入端輸入控制信號，控 制電路的執(zhí)行端與dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源端連接，用于控制dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的工作；當(dāng)斷路器的電動操作機構(gòu)工作時，功能啟動信號輸入控制電路的輸入端，控制電路執(zhí)行端停止工作，使dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源端恢復(fù)供電，使得dc/dc電源模塊電路接通，當(dāng)斷路器的電動操作機構(gòu)停止工作后，功能停止信號輸入控制電路的輸入端，控制電路執(zhí)行端開始工作，使dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源端停止供電，使得dc/dc電源模塊電路斷開。

進一步，所述控制電路包括小功率完全可控性功率器件和控制芯片u3，控制芯片u3的輸入端輸入控制信號，小功率完全可控性功率器件的輸入端與控制芯片u3連接，控制芯片u3將控制電平輸出至小功率完全可控性功率器件，小功率完全可控性功率器件的執(zhí)行端與dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源輸入端連接，小功率完全可控性功率器件控制dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源端的工作，控制dc/dc電源模塊電路通斷，小功率完全可控性功率器件與dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源端連接，通過控制小功率完全可控性功率器件來切斷開關(guān)電源集成芯片供電電源的方式，來切斷連接開關(guān)電源芯片主回路的供電回路。

進一步，所述控制電路還包括電阻r11，電阻r8，二極管d10，電阻r6，二極管d8，極性電容c7，電容c8，所述小功率完全可控性功率器件為mos管q1；電阻r8和二極管d10并聯(lián)連接后的一端經(jīng)電阻r11連接到控制芯片u3的第二管腳，另一端分別與mos管的柵極和mos管的源極連接，mos管的漏極與電阻r6的一端連接，二極管d8、極性電容c7和電容c8依次并聯(lián)后二極管d8的一端與電阻r6的另一端連接，電容c8的另一端連接dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的第一管腳極性電容c7的負(fù)極連接到地。

進一步，所述dc/dc電源模塊電路還包括電壓反饋電路，變壓器t1，電阻r2，電阻r14，電阻r3，電容c2，二極管d7，電阻r7，二極管d11，極性電容c9和電阻r10，電阻r2的一端與降壓電路的輸入端連接，電阻r2的另一端與dc/dc開關(guān)電源芯片u2的第一管腳連接，dc/dc開關(guān)電源芯片u2 的第三管腳與電壓反饋電路的輸出端連接，電壓反饋電路的輸入端與變壓器t1的二次側(cè)的反饋回路的輸出端連接，電阻r3和電容c2并聯(lián)后的一端與濾波電路的輸出端連接，另一端與二極管d7的負(fù)極連接，二極管d7的正極與電阻r7的一端連接，電阻r7的另一端分別與變壓器t1的一次側(cè)主回路的輸出端，dc/dc開關(guān)電源芯片u2的第五管腳和第六管腳連接，dc/dc開關(guān)電源芯片u2的第七管腳和第八管腳分別接地，變壓器t1一次側(cè)主回路的輸入端與電容c2的另一端連接，變壓器t1二次側(cè)的一路輸出端與穩(wěn)壓電路的輸入端連接，變壓器t1的二次側(cè)的反饋回路的輸出端一端與控制電路的輸出端連接，另一端和開關(guān)電源芯片的第三管腳連接，變壓器t1的二次側(cè)的另一條輸出端的一端與二極管d11的正極連接，二極管d11的負(fù)極連接到電源正極v+，變壓器t1的二次側(cè)的另一條輸出端的另一端接地，極性電容c9和電阻r10依次并聯(lián)連接在變壓器t1的二次側(cè)的另一條輸出端的兩端之間，位于二極管d11的另一側(cè)。

進一步，所述電壓反饋電路包括極性電容c6，電阻r5，二極管d9，電阻r12，電阻r13；電阻r5，二極管d9，電阻r12和電阻r13依次串聯(lián)后電阻r5的一端與極性電容c6的正極連接，二極管d9的一端與變壓器t1的一次側(cè)的反饋回路的輸出端連接，電阻r13的另一端連接到地，電阻r12和電阻r13的中間節(jié)點與dc/dc電源模塊電路的輸入端連接。

進一步，所述穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓電源芯片u1，二極管d6，電阻r4，極性電容c5，電容c3，電感線圈l5和電容c4，二極管d6的一端與降壓電路的輸出端連接，二極管d6的另一端經(jīng)過極性電容c5后連接到地，極性電容c5的正極經(jīng)過電阻r4連接到穩(wěn)壓電源芯片u1的第一管腳，dc/dc電源模塊電路的輸出端與電感線圈l5的一端連接，電感線圈l5的另一端經(jīng)過電容c3連接到穩(wěn)壓電源芯片u1的第一管腳，穩(wěn)壓電源芯片u1的第二管腳連接到電路地vss，穩(wěn)壓電源芯片u1的第三管腳連接到電源電壓vcc，電容c4的兩端并聯(lián)連接在穩(wěn)壓電源芯片u1的第二管腳和穩(wěn)壓電源芯片u1的第三管腳。

進一步，所述整流電路為半波整流，整流電路包括二極管d1，二極管d2和二極管d4，電源l相包括電源l1相，電源l2相和電源l3相，電源n相包括電源n1相，二極管d1，二極管d2和二極管d4的一端分別與電源l1相， 電源l2相和電源l3相連接，另一端同時與降壓電路和濾波電路的輸入端連接。還包括保險電阻fr1，保險電阻fr1的一端與二極管d1、二極管d2和二極管d4的另一端連接，另一端同時與降壓電路和濾波電路的輸入端連接。

進一步，還包括浪涌保護電路，浪涌保護電路包括壓敏電阻vz1，壓敏電阻vz2和壓敏電阻vz3，電源l相包括電源l1相，電源l2相和電源l3相，電源n相包括電源n1相，壓敏電阻vz1，壓敏電阻vz2和壓敏電阻vz3分別并聯(lián)連接在電源l1相與電源n1相之間，電源l2相與電源n1相之間和電源l3相與電源n1相之間。

進一步，所述降壓電路包括二極管d3和電阻r1，二極管d3的一端與整流電路的輸出端連接，二極管d3的另一端與電阻r1的一端連接，電阻r1的另一端與穩(wěn)壓電路的輸入端連接。

進一步，所述濾波電路包括二極管d5，電感線圈l4和電容c1，二極管d5的一端與整流電路的輸出端連接，另一端與電感線圈l4的一端連接，電感線圈l4的另一端與dc/dc電源模塊電路的輸入端連接，電容c1的正極與電感線圈l4的另一端連接，電容c1的負(fù)極接地。

本發(fā)明斷路器的電動操作機構(gòu)功耗控制電路采用小功率的穩(wěn)壓電路和較大功率的dc/dc電源模塊電路，當(dāng)斷路器的電動操作機構(gòu)工作時，控制電路執(zhí)行端停止工作，控制dc/dc電源模塊電路接通，dc/dc電源模塊電路為電動操作機構(gòu)供電，穩(wěn)壓電路為控制電路供電；當(dāng)斷路器的電動操作機構(gòu)停止工作后，控制電路的執(zhí)行端工作，控制電路控制dc/dc電源模塊電路斷開，只有穩(wěn)壓電路為控制電路供電；較大功率的dc/dc電源模塊電路可以根據(jù)需求而接通斷開，降低斷路器的電動操作機構(gòu)的功耗，節(jié)約電能，減小成本。本發(fā)明采用控制小功率完全可控性功率器件來切斷開關(guān)電源集成芯片供電電源的方式，來切斷連接開關(guān)電源芯片主回路的供電回路，而不是采用控制高壓完全可控性器件來直接切斷供電電路，也正因為如此，才可以采用小功率器件來切斷主回路的供電回路；成本低，高壓主電路的電壓波動小，電路輸出更加平穩(wěn)，功耗低。小功率完全可控性功率器件可以為pnp型三極管，場效應(yīng)mos管等小功率器件?？刂齐娐饭ぷ鲿r，通過控制mos管q1經(jīng)過電阻r8接地來切斷 向dc/dc開關(guān)電源芯片u2供電，使得dc/dc開關(guān)電源芯片u2停止工作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明斷路器的電動操作機構(gòu)的功耗控制電路的框架圖；

圖2是本發(fā)明斷路器的電動操作機構(gòu)的功耗控制電路的電路圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖1至2給出的實施例，進一步說明本發(fā)明的斷路器的電動操作機構(gòu)的功耗控制電路的具體實施方式。本發(fā)明的斷路器的電動操作機構(gòu)的功耗控制電路不限于以下實施例的描述。

如圖1所示，本發(fā)明斷路器的電動操作機構(gòu)功耗控制電路，包括電源電路，dc/dc電源模塊電路，穩(wěn)壓電路和浪涌保護電路；所述電源電路包括整流電路，降壓電路和濾波電路。

如圖1所示，所述整流電路的輸入端分別與電源l相和電源n相連接，整流電路的輸出端分別與降壓電路和濾波電路的輸入端連接；所述降壓電路的輸出端與穩(wěn)壓電路連接，為穩(wěn)壓電路在控制電路為待機狀態(tài)時供電，穩(wěn)壓電路的輸出端連接到控制電路為控制電路供電；所述濾波電路的輸出端與dc/dc電源模塊電路的輸入端連接，所述dc/dc電源模塊電路包括dc/dc開關(guān)電源芯片u2，dc/dc電源模塊電路的輸出端與穩(wěn)壓電路的輸入端連接，為穩(wěn)壓電路在控制電路為工作狀態(tài)時供電，dc/dc電源模塊電路的輸出端同時與斷路器的電動操作機構(gòu)連接向斷路器的電動操作機構(gòu)供電；還包括控制電路，控制電路的輸入端輸入控制信號，控制電路的執(zhí)行端與dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源端連接，用于控制dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的工作；當(dāng)斷路器的電動操作機構(gòu)工作時，功能啟動信號輸入控制電路的輸入端，控制電路執(zhí)行端停止工作，使dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源端恢復(fù)供電，使得dc/dc電源模塊電路接通，當(dāng)斷路器的電動操作機構(gòu)停止工作后，功能停止信號輸入控制電路的輸入端，控制電路執(zhí)行端開始工作，使dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源端停止供電，使得dc/dc電源模 塊電路斷開。本發(fā)明斷路器的電動操作機構(gòu)功耗控制電路采用小功率的穩(wěn)壓電路和較大功率的dc/dc電源模塊電路，當(dāng)斷路器的電動操作機構(gòu)工作時，控制電路控制dc/dc電源模塊電路接通，dc/dc電源模塊電路為電動操作機構(gòu)供電，穩(wěn)壓電路為控制電路供電；當(dāng)斷路器的電動操作機構(gòu)停止工作后，控制電路控制dc/dc電源模塊電路斷開，只有穩(wěn)壓電路為控制電路供電；較大功率的dc/dc電源模塊電路可以根據(jù)需求而接通斷開，降低斷路器的電動操作機構(gòu)的功耗，節(jié)約電能，減小成本。

本發(fā)明中，功能啟動信號和功能停止信號都為外部電路輸入。

如圖1所示，所述控制電路包括小功率完全可控性功率器件和控制芯片u3，控制芯片u3的第一管腳輸入控制信號，小功率完全可控性功率器件的輸入端與控制芯片u3的第二管腳連接，控制芯片u3的第二管腳將控制電平輸出至小功率完全可控性功率器件，小功率完全可控性功率器件的執(zhí)行端與dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源輸入端連接，小功率完全可控性功率器件控制dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源端的工作，控制dc/dc電源模塊電路通斷。小功率完全可控性功率器件與dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源端連接，通過控制小功率完全可控性功率器件來切斷開關(guān)電源集成芯片供電電源的方式，來切斷連接開關(guān)電源芯片主回路的供電回路，實現(xiàn)降低功耗的作用。采用小功率完全可控性功率器件來控制dc/dc電源模塊電路的通斷，高壓主電路電壓波動小，電路輸出更加平穩(wěn)。

本發(fā)明采用控制小功率完全可控性功率器件來切斷開關(guān)電源集成芯片供電電源的方式，來切斷連接開關(guān)電源芯片主回路的供電回路，也正因為如此，才可以采用小功率器件來切斷主回路的供電回路，相比采用控制高壓完全可控性器件來直接切斷供電電路，成本低，高壓主電路的電壓波動小，電路輸出更加平穩(wěn)，功耗低。

具體地，如圖2所示，所述控制電路還包括電阻r11，電阻r8，二極管d10，電阻r6，二極管d8，極性電容c7，電容c8，所述小功率完全可控性功率器件為mos管q1，電阻r8和二極管d10并聯(lián)連接后的一端經(jīng)電阻r11連接到控制芯片u3的第二管腳，另一端分別與mos管q1的柵極和mos管q1的源極連接，mos 管q1的漏極與電阻r6的一端連接，二極管d8、極性電容c7和電容c8依次并聯(lián)后二極管d8的一端與電阻r6的另一端連接，電容c8的另一端連接dc/dc電源模塊電路的dc/dc開關(guān)電源芯片u2的第一管腳極性電容c7的負(fù)極連接到地?？刂齐娐饭ぷ鲿r，通過控制mos管q1經(jīng)過電阻r8接地來切斷向dc/dc開關(guān)電源芯片u2供電，使得dc/dc開關(guān)電源芯片u2停止工作，(只要切斷dc/dc開關(guān)電源芯片u2的任一管腳的電路，dc/dc開關(guān)電源芯片u2即可停止工作)所述小功率完全可控性功率器件可以為pnp型三極管，場效應(yīng)mos管等小功率器件。采用mos管q1等低壓器件關(guān)斷dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源來實現(xiàn)將高壓工作電路的關(guān)斷，高壓主回路電壓波動小，電路輸出更加平穩(wěn)，小功率完全可控性功率器件的驅(qū)動電路設(shè)計簡單，組成元器件的選用成本低，電路實現(xiàn)功能可靠。

如圖2所示，所述dc/dc電源模塊電路還包括變壓器t1，電阻r2，電阻r14，電阻r3，電容c2，二極管d7，電阻r7，二極管d11，極性電容c9和電阻r10，電阻r2的一端與降壓電路的輸入端連接，電阻r2的另一端與dc/dc開關(guān)電源芯片u2的第一管腳連接，dc/dc開關(guān)電源芯片u2的第三管腳與電壓反饋電路的的輸出端連接，電壓反饋電路的輸入端與變壓器t1的二次側(cè)的反饋回路的輸出端連接，電阻r3和電容c2并聯(lián)后的一端與濾波電路的輸出端連接，另一端與二極管d7的負(fù)極連接，二極管d7的正極與電阻r7的一端連接，電阻r7的另一端分別與變壓器t1的一次側(cè)主回路的輸出端，dc/dc開關(guān)電源芯片u2的第五管腳和第六管腳連接，dc/dc開關(guān)電源芯片u2的第七管腳和第八管腳分別接地，變壓器t1一次側(cè)主回路的輸入端與電容c2的另一端連接，變壓器t1二次側(cè)的一路輸出端與穩(wěn)壓電路的輸入端連接，變壓器t1的二次側(cè)的反饋回路的輸出端一端與控制電路的輸出端連接，另一端和開關(guān)電源芯片的第三管腳連接，變壓器t1的二次側(cè)的的另一條輸出端的一端與二極管d11的正極連接，二極管d11的負(fù)極連接到電源正極v+，變壓器t1的二次側(cè)的另一條輸出端的另一端接地，極性電容c9和電阻r10依次并聯(lián)連接在變壓器t1的二次側(cè)的另一條輸出端的兩端之間，位于二極管d11的另一側(cè)。

如圖2所示，所述電壓反饋電路包括極性電容c6，電阻r5，二極管d9，電阻r12和電阻r13；電阻r5，二極管d9，電阻r12和電阻r13依次串聯(lián)后電阻 r5的一端與極性電容c6的正極連接，二極管d9的一端與變壓器t1的二次側(cè)的反饋回路的輸出端連接，電阻r13的另一端連接到地，電阻r12和電阻r13的中間節(jié)點與dc/dc電源模塊電路的輸入端連接，即與dc/dc開關(guān)電源芯片u2的電源端連接。電壓反饋電路對dc/dc開關(guān)電源芯片u2起穩(wěn)壓作用。

控制芯片u3接收到功能啟動信號后，發(fā)送控制電平給小功率完全可控性功率器件，小功率完全可控性功率器件停止工作，將dc/dc開關(guān)電源芯片u2的芯片電源通過電阻連接到地的回路斷開，使dc/dc開關(guān)電源芯片u2工作，dc/dc開關(guān)電源芯片u2主回路導(dǎo)通，變壓器t1開始輸出電能?？刂菩酒瑄3接收到功能停止信號后，發(fā)送控制電平給小功率完全可控性功率器件，小功率完全可控性功率器件開始工作，將dc/dc開關(guān)電源芯片u2的芯片電源通過電阻連接到地，使dc/dc開關(guān)電源芯片u2停止工作，dc/dc開關(guān)電源芯片u2主回路斷開，變壓器t1停止輸出電能。變壓器10工作時，向穩(wěn)壓電源芯片11供電，為控制芯片6工作狀態(tài)供電；向dc/dc開關(guān)電源芯片9提供反饋，控制變壓器10穩(wěn)定輸出；向電動操作機構(gòu)供電，完成斷路器分合閘動作。

如圖2所示，所述穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓電源芯片u1，二極管d6，電阻r4，極性電容c5，電容c3，電感線圈l5和電容c4，二極管d6的一端與降壓電路的輸出端連接，二極管d6的另一端經(jīng)過極性電容c5后連接到地，極性電容c5的正極經(jīng)過電阻r4連接到穩(wěn)壓電源芯片u1的第一管腳，dc/dc電源模塊電路的輸出端與電感線圈l5的一端連接，電感線圈l5的另一端經(jīng)過電容c3連接到穩(wěn)壓電源芯片u1的第一管腳，穩(wěn)壓電源芯片u1的第二管腳連接到電路地vss，穩(wěn)壓電源芯片u1的第三管腳連接到電源電壓vcc，電容c4的兩端并聯(lián)連接在穩(wěn)壓電源芯片u1的第二管腳和穩(wěn)壓電源芯片u1的第三管腳。

如圖2所示，所述整流電路為半波整流，整流電路包括二極管d1，二極管d2和二極管d4，電源l相包括電源l1相，電源l2相和電源l3相，電源n相包括電源n1相，二極管d1，二極管d2和二極管d4的一端分別與電源l1相，電源l2相和電源l3相連接，另一端同時與降壓電路和濾波電路的輸入端連接。整流電路將三相交流電整流為直流電。

特別地，如圖2所示，還包括保險電阻fr1，保險電阻fr1的一端與二極管 d1、二極管d2和二極管d4的另一端連接，另一端同時與降壓電路和濾波電路的輸入端連接。

如圖2所示，所述浪涌保護電路包括壓敏電阻vz1，壓敏電阻vz2和壓敏電阻vz3，電源l相包括電源l1相，電源l2相和電源l3相，電源n相包括電源n1相，壓敏電阻vz1，壓敏電阻vz2和壓敏電阻vz3分別并聯(lián)連接在電源l1相與電源n1相之間，電源l2相與電源n1相之間和電源l3相與電源n1相之間。浪涌保護電路對電路進行浪涌保護，性能安全穩(wěn)定。

如圖2所示，所述降壓電路包括二極管d3和電阻r1，二極管d3的一端與整流電路的輸出端連接，二極管d3的另一端與電阻r1的一端連接，電阻r1的另一端與穩(wěn)壓電路的輸入端連接。降壓電路將電源電壓降壓后輸出給穩(wěn)壓電路。

如圖2所示，所述濾波電路包括二極管d5，電感線圈l4和電容c1，二極管d5的一端與整流電路的輸出端連接，另一端與電感線圈l4的一端連接，電感線圈l4的另一端與dc/dc電源模塊電路的輸入端連接，電容c1的正極與電感線圈l4的另一端連接，電容c1的負(fù)極接地。

本發(fā)明中，可以根據(jù)具體情況而選擇不同型號的芯片，不同型號的管腳的位置和編號會根據(jù)實際使用的芯片來作出相應(yīng)地調(diào)整。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。