專利名稱：保護(hù)器輸入抗干擾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及保護(hù)器輸入抗干擾裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的保護(hù)器裝置是集測量、控制、保護(hù)和管理為一體的先進(jìn)智能儀器，體積小，集成度高。但現(xiàn)場應(yīng)用中無法實(shí)現(xiàn)的接地、欠壓、短路瞬時(shí)保護(hù)、主電路濾波功能。在電網(wǎng)中運(yùn)行的保護(hù)器面臨著越來越惡劣的電磁環(huán)境，對其進(jìn)行電磁兼容測試和設(shè)計(jì)是十分必要的。電磁兼容設(shè)計(jì)應(yīng)貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)的始終，在對干擾分析的基礎(chǔ)上全面考慮，這樣才能更好地提高裝置的抗干擾性能，節(jié)約時(shí)間與費(fèi)用，提高設(shè)計(jì)的實(shí)用性。目前，保護(hù)器中的光耦電路對輸入、輸出電信號有一定的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。光耦電路一般由三部分組成:光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管(LED),使之發(fā)出一定波長的光,被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電一光一電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。但由于光耦電路輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點(diǎn)，所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件還是會受到干擾，無法提高信噪比。本實(shí)用新型來源于吉林吉化儀表有限責(zé)任公司研發(fā)部正在開發(fā)的實(shí)際項(xiàng)目一智能綜合保護(hù)器研發(fā)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在問題，提供一種保護(hù)器輸入抗干擾裝置，體積小、抗干擾性能好，功耗小、效率高
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種保護(hù)器輸入抗干擾裝置，其特征是:應(yīng)用于低壓開關(guān)柜中的每個(gè)單元抽屜中的保護(hù)器，由背面的電源輸入端口與低壓開關(guān)柜對應(yīng)的端口相連；在正面的保護(hù)器信號輸入端口與抗干擾電路對應(yīng)的輸入信號端口相連；抗干擾電路的輸入信號接收端口與熱敏電阻器PTC相連；熱敏電阻器PTC與現(xiàn)有的光耦電路中并聯(lián)的電阻相連，構(gòu)成了保護(hù)器的抗干擾電路。上述的一種保護(hù)器輸入抗干擾裝置，其所述的光耦電路由并聯(lián)的電阻、接地電阻，晶體管，光電稱合器及其輸出端口組成；并聯(lián)的電阻與光電稱合器相連，在電阻與光電I禹合器之間有接地電阻、晶體管。本發(fā)明的有益效果:(I)在原有的智能保護(hù)器當(dāng)中涉及了光耦電路，對輸入、輸出電信號有一定的隔離作用，但在強(qiáng)磁現(xiàn)場電網(wǎng)應(yīng)用中，一部分干擾不可避免的進(jìn)入保護(hù)器，導(dǎo)致保護(hù)器讀數(shù)誤差，電流功耗增大，本發(fā)明在輸入信號和光耦電路中并聯(lián)入熱敏電阻PTC，使功耗減小、將輸入信號中的干擾直接由熱敏電阻導(dǎo)地，提高效率，電源的效率可以大幅度提高，可達(dá)90-95%。( 2)在光耦電路前并聯(lián)加入高分子PTC熱敏電阻所產(chǎn)生的熱量也很小.當(dāng)電路發(fā)生過載或短路時(shí)，電流急劇增加，高分子PTC熱敏電阻的溫度迅速上升，聚合物晶體遇熱膨脹，使其中的導(dǎo)電粒子間距拉大而斷開，導(dǎo)致阻抗迅速升高(電阻值呈IOn上升)而限制大電流通過，從而保護(hù)電路或電器.當(dāng)電路故障排除后，器件內(nèi)聚合物體積收縮，導(dǎo)電粒子間距縮小，又使元件自動恢復(fù)到低阻導(dǎo)通狀態(tài)，繼續(xù)正常使用，不必更換，大大降低了電路保護(hù)的成本.[0012]本發(fā)明主要是解決保護(hù)器現(xiàn)場應(yīng)用時(shí)無可避免的受到較大的干擾，一種保護(hù)器輸入抗干擾裝置，用電路(Integrated circuit)工藝實(shí)現(xiàn)，即將光稱電路與PTC熱敏電阻兩者結(jié)合在一起，組成所需的抗干擾電路。本發(fā)明針對上述技術(shù)問題主要是通過基于以下構(gòu)思獲得解決。首先針對保護(hù)器在十分復(fù)雜且極其惡劣電磁環(huán)境中工作的情況下，對熱敏電阻PTC進(jìn)行了分析，總結(jié)出保護(hù)器電網(wǎng)運(yùn)行中輸入最大的干擾為浪涌、電快速脈沖群等各種干擾，具體分析了浪涌、電快速脈沖群、靜電等各種瞬態(tài)干擾的現(xiàn)象和特征，并對PTC熱敏電阻材質(zhì)和分類進(jìn)行了具體的分析。在進(jìn)行抗干擾電路設(shè)計(jì)中，在原有光耦電路前并聯(lián)入熱敏電阻PTC，使異常信號無法進(jìn)入電路，直接導(dǎo)走異常信號，再進(jìn)入光耦電路。利用抗干擾電路端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來預(yù)測端接不同阻抗情況下的電阻器，并和測量結(jié)果進(jìn)行了對比，驗(yàn)證了方法的有效性；然后依據(jù)國家GB / T 7261-2000的抗擾度標(biāo)準(zhǔn)，對抗干擾電路進(jìn)行抑制瞬態(tài)干擾的試驗(yàn)，給出了滿足保護(hù)器在電磁環(huán)境下輸入抗干擾裝置的性能要求。最后，根據(jù)實(shí)際測試情況，正確放置抗干擾電路。經(jīng)驗(yàn)證滿足EMC性能指標(biāo)要求，并已經(jīng)成功運(yùn)用在實(shí)踐中。

圖1是本發(fā)明正面結(jié)構(gòu) 示意圖。圖中:1一保護(hù)器；3—低壓開關(guān)柜；A1, A2, A3—電源輸入端口 ； All, A12一保護(hù)器信號輸入端口。圖2是本發(fā)明背面連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:4一抗干擾電路；all, al2一輸入信號接收端口 ；al, a2, a3一低壓開關(guān)柜端□。圖3是本發(fā)明的抗干擾電路原理圖圖中:5—光耦電路；PTC—熱敏電阻器；R1，R2，R3—電阻器；B1—光電耦合器；Vl—晶體管；Q11，Q12—輸出端口。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例見圖1，一種保護(hù)器輸入抗干擾裝置，其特征是:應(yīng)用于低壓開關(guān)柜3中的每個(gè)單元抽屜中的保護(hù)器，由背面的電源輸入端口 Al，A2，A3與低壓開關(guān)柜3對應(yīng)的端口 al，a2，a3相連；見圖2，在正面的保護(hù)器I信號輸入端口 All，A12，與抗干擾電路4對應(yīng)的輸入信號接收端口 all，al2相連；見圖3，抗干擾電路4的輸入信號接收端口 all、al2與熱敏電阻器PTC相連；熱敏電阻器PTC與現(xiàn)有的光耦電路5中并聯(lián)的電阻R1，R2相連，構(gòu)成了保護(hù)器的抗干擾電路4。上述的一種保護(hù)器輸入抗干擾裝置，其所述光耦電路6由并聯(lián)的電阻R1，R2、接地電阻R3，晶體管VI，光電耦合器BI及其輸出端口 Q11、Q12組成；并聯(lián)的電阻Rl，R2與光電耦合器BI相連，在電阻R2與光電耦合器BI之間有接地電阻R3、晶體管VI?，F(xiàn)簡要介紹本發(fā)明一種保護(hù)器輸入抗干擾裝置的抗干擾電路的作用原理:所述的抗干擾電路4是在原有的光耦電路5前并聯(lián)入熱敏電阻器PTC ;使異常電壓信號無法進(jìn)入電路，直接將異常電壓信號對地，抑制了異常信號對光耦電路5的干擾。在光耦電路5中，當(dāng)輸入電壓信號為低電平時(shí)，晶體管Vl處于截止?fàn)顟B(tài),光電稱合器BI中發(fā)光二極管的電流近似為零，輸出端Q11、Q12間的電阻很大，相當(dāng)于開關(guān)“斷開”;當(dāng)輸入電壓信號為高電平時(shí)，晶體管vl導(dǎo)通，光電稱合器BI中發(fā)光二極管發(fā)光,輸出端口 Qll、Q12間的電阻變小,相當(dāng)于開關(guān)“接通”，以供給正常電流?？垢蓴_電路4與保護(hù)器前端電路板由插針相連。供給保護(hù)器電路正常電流，以讀取正確參數(shù)。PTC熱敏電阻器所產(chǎn)生的熱量也很小.當(dāng)電路發(fā)生過載或短路時(shí)，電流急劇增力口，高分子PTC熱敏電阻的溫度迅速上升，聚合物晶體遇熱膨脹，使其中的導(dǎo)電粒子間距拉大而斷開，導(dǎo)致阻抗迅速升高(電阻值呈IOn上升)而限制大電流通過，從而保護(hù)電路或電器.當(dāng)電路故障排除后，器件內(nèi)聚合物體積收縮，導(dǎo)電粒子間距縮小，又使元件自動恢復(fù)到低阻導(dǎo)通狀態(tài)使非線性過壓保護(hù)半導(dǎo)體抑制電磁，浪涌電流，及外部干擾源，其后接保護(hù)器負(fù)載，將220V交流電，經(jīng)整流，濾波得到滿足要求的直流電。本發(fā)明結(jié)合吉化儀表有限責(zé)任公司智能綜合保護(hù)器裝置項(xiàng)目的開發(fā)，以其中的PTC熱敏電阻作為研究對 象，對該電源輸入的抗干擾進(jìn)行研究，現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用后，針對電源輸入電磁兼容的特點(diǎn)，描述了電源等模干擾和共模干擾的產(chǎn)生原因。分析電源輸入主要的電磁干擾耦合，并采取屏蔽和接地抑制的方法作為抗干擾電路設(shè)計(jì)的前期工作。PTC熱敏電阻及抗干擾電路設(shè)計(jì)，具有針對性地設(shè)計(jì)了保護(hù)器輸入抗干擾裝置，針對電源工作環(huán)境設(shè)計(jì)了一個(gè)抗干擾電路，方法簡單，能夠被設(shè)計(jì)者掌握并應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種保護(hù)器輸入抗干擾裝置，其特征是:應(yīng)用于低壓開關(guān)柜中的每個(gè)單元抽屜中的保護(hù)器，由背面的電源輸入端口與低壓開關(guān)柜對應(yīng)的端口相連；在正面的保護(hù)器信號輸入端口與抗干擾電路對應(yīng)的輸入信號接收端口相連；抗干擾電路的輸入信號接收端口與熱敏電阻器PTC相連；熱敏電阻器PTC與現(xiàn)有的光耦電路中并聯(lián)的電阻相連，構(gòu)成了保護(hù)器的抗干擾電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保護(hù)器輸入抗干擾裝置，其特征是:所述的光耦電路由并聯(lián)的電阻、接地電阻，晶體管，光電耦合器及其輸出端口組成；并聯(lián)的電阻與光電耦合器相連，在電阻與光電耦 合器之間有接地電阻、晶體管。
專利摘要一種保護(hù)器輸入抗干擾裝置，其特征是應(yīng)用于低壓開關(guān)柜中的每個(gè)單元抽屜中的保護(hù)器，由背面的電源輸入端口與低壓開關(guān)柜對應(yīng)的端口相連；在正面的保護(hù)器信號輸入端口與抗干擾電路對應(yīng)的輸入信號接收端口相連；抗干擾電路的輸入信號接收端口與熱敏電阻器PTC相連；熱敏電阻器PTC與現(xiàn)有的光耦電路中并聯(lián)的電阻相連，構(gòu)成了保護(hù)器的抗干擾電路。上述的一種保護(hù)器輸入抗干擾裝置，其所述的光耦電路由并聯(lián)的電阻、接地電阻，晶體管，光電耦合器及其輸出端口組成；并聯(lián)的電阻與光電耦合器相連，在電阻與光電耦合器之間有接地電阻、晶體管。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單合理，抗干擾效果明顯。
文檔編號H02H1/04GK203119435SQ201320066500
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者周慧潔, 李云鵬, 張廣祥, 鄧秀云, 王道芬, 關(guān)鑫 申請人:吉化集團(tuán)公司