[发明专利]一种控制与保护开关的保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制与保护开关的保护电路，属于低压电器技术领域。

背景技术

控制与保护开关(CPS)是低压电器的一个新产品，CPS在单一的结构形式的产品上实现集成化的、内部协调配合的控制与保护功能，能够替代断路器(熔断器)、接触器、过载(或过流、断相)保护继电器、起动器、隔离器等多种传统的分立器件，可广泛应用于自动化集中控制系统。控制与保护开关(CPS)的结构形式有多种多样，由基于接触器的、基于隔离开关的、基于断路器的等，但其保护部分的实现形式，大致有三种：采用双金属片、采用模拟电路、采用数字电路。

专利号为01238478.X的实用新型专利“一种集成化的控制与保护开关电器”，其断相、过载、过流采用热磁模块来实现，热保护使用双金属片来实现，存在着精度低、整定困难、可靠性差问题，并且很难带重负载；

公开号为CN 1988098A的发明专利“数字化控制与保护开关电器的控制装置”公开了一种CPS的控制装置，其保护采用嵌入式微处理器实现，但是人机接口采用电位器和按键，不是很友好，并且没有通信功能。

公开号为CN 101047084A的发明专利“智能型控制与保护开关电器的控制装置”公开了一种CPS的控制装置，其保护采用32位嵌入式处理器，功能较为完备，但是其人机接口需要外接，电路构成较为复杂，成本较高。

公开为CN 1996695A的发明专利“控制与保护开关电器的多功能电路”和公开号为CN 101217231A的发明专利“控制与保护开关电器的控制与保护电路”都公开了一种CPS的电路，但是均没有人机接口模块，并且都将短路保护通过电路来实现，降低了短路保护的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制与保护开关的保护电路，该电路具有过载、断相、欠载、不平衡等多种保护功能，具有数码管显示功能、具有现场总线通讯功能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：该保护电路包括：微处理器电路、信号采集电路、电源电路、输入电路、驱动电路、输出控制电路、人机接口电路、通讯电路；信号采集电路将电流信号进行处理送入微处理器电路；输入电路检测控制与保护开关的信号并送入微处理器电路；驱动电路驱动脱扣器，推动控制与保护开关动作；输出控制电路发出报警信号以及控制控制玉保护开关的通断；电源电路将高压交流电压转换成多路直流低压，供上述各电路使用；人机接口电路包括显示电路和按键电路；通讯电路实现控制与保护开关与上位机的通讯功能。

所述的微处理器电路由微处理器IC1、电容C1、C2、C3、晶振CR、电阻R1、R2、二极管D1组成，CR的一脚与电容C1的一脚和IC1的30脚连接，CR的另一脚与电容C2的一端和IC1的31脚相连，C1的另一脚和C2的另一脚相连后接地；电阻R1与二极管的阴极连接后接电源的+5V；电阻R1的另一端、二极管D1的阳极、电阻R2的一端、电容C3的一端连接在一起；电容C3的另一端接地；电阻R2的另一端与IC1的第18脚相连。

所述的信号采集电路由电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电解电容C4、电容C5，二极管D2，电位器W1，运算放大器IC2组成。电阻R3的一端、电阻R4的一端与电流信号输入的一端相连；电阻R3的另一端、R5的一端、互感器信号输入的另一端、电解电容C4的负极、电容C5的一端、IC2的11脚相连后接地；电阻R4的另一端与IC2的第3脚相连；电阻R5的另一端、电阻R6的一端、IC2的第2脚相连；IC2的第1脚与电阻R7的一端相连；电阻R7的另一端与二极管D2的阳极相连；电阻R6的另一端与电位器W1的一端相连；二极管D2的阴极、电解电容C4的正极、电阻R8的一端、电位器W1的中间端相连；电阻R8的另一端；电容C5的另一端相连后，接微处理器的A/D通道。