[发明专利]一种具有计量和保护功能的集成智能空开电路

说明书

为了解决目前的具有计量功能的电路和保护电路需要采集的信号的强度不同，线性度差的问题，本发明提出一种具有计量和保护功能的集成智能空开电路，其包括：差分电路、RC滤波电路、计量电路、运放电路和保护电路，其特征在于：差分电路将从空心互感器获取的正向信号和负向信号进行差分，生成第一差分信号ADLB1和第二差分信号ADLB2，然后将第一差分信号ADLB1和第二差分信号ADLB2通过RC滤波电路后形成滤波后第一差分信号VIP和滤波后第二差分信号VIN，接着将滤波后第一差分信号VIP和滤波后第二差分信号VIN直接接入到计量电路进行处理，计量电路采用芯片RN8209C；同时，将正的第一差分信号ADLB1通过运放电路进行放大处理生成放大后的第一差分信号ADI1。

技术领域

本发明属于智能空开技术领域，较为具体的，设计到一种具有计量和保护功能的集成智能空开电路。

背景技术

智能空开其实就是传统的微型断路器改进后的产品，其具有对电路进行监控和保护的功能，目前的智能空开，集成度比较低，一般情况下，现有的微型断路器只有单一的保护功能，没有既具有计量功能同时又具有保护功能的智能空开，目前无法将计量功能的电路和保护功能的电路同时集成在同一个智能空开电路中的主要原因是：电流在保护方面与测量方面的要求线性度不一样，在保护方面，电流线性度在要额定电流的0～12倍，测量方面电流要求是额定电流的0～1.2倍，同时电流的宽范围的测量，电流精度达不到测量方面的要求。具有计量功能的电路通常都需要采用高精度AD，比如24位AD，同时对电流采样的实时性要求不是太高，一般在0.2S左右的测量速度就达到了要求；而保护电路要求快速的对电流进行测量，正常是在微秒级的测量电流的速度，才能够达到保护电流的要求。如果采用测量电路对电流的测量，达不到对电流保护的要求，瞬时电流保护要求在小于0.1S，如果超出时间，烧毁负载，起不到保护的要求。如果用保护电路对电流的测量，又达不到测量的精度要求，正常测量要求是在0.5级以上。所以用于具有计量功能的电路和保护电路采用的AD的精度不同，两者对进来的能够采集的信号的大小要求也完全不同，如果直接将同一个信号输送给具有计量功能的电路和保护电路，则只能实现其中一个电路正常工作，也就是要么具有计量功能的电路正常工作，要么保护电路正常工作，但是却无法让两者都正常工作。

发明内容

有鉴于此，为了解决目前的具有计量功能的电路和保护电路需要采集的信号的强度不同，线性度差的问题，本发明提出一种具有计量和保护功能的集成智能空开电路，其采用差分电路，将微小信号经过RC滤波电路后直接输送给具有计量功能的电路，这样具有计量功能的电路可以采集到微小信号并进行处理；同时，将微小信号经过运放电路进行信号放大，并且将差分后的负信号处理为放大后的正信号，然后将放大后的正信号输送给保护电路，这样保护电路可以采集到大电流信号并进行处理。由此可见，采用本发明的差分电路，可以有效的解决原来单一微小信号无法同时适用于具有计量功能电路和保护电路的问题，使得具有计量功能的电路和保护电路可以集成在一起，使得智能空开可以同时具备计量功能和保护功能。

一种具有计量和保护功能的集成智能空开电路，其包括：差分电路、RC滤波电路、计量电路、运放电路和保护电路，其特征在于：差分电路将从空心互感器获取的正向信号和负向信号进行差分，生成第一差分信号ADLB1和第二差分信号ADLB2，然后将第一差分信号ADLB1和第二差分信号ADLB2通过RC滤波电路后形成滤波后第一差分信号VIP和滤波后第二差分信号VIN，接着将滤波后第一差分信号VIP和滤波后第二差分信号VIN直接接入到计量电路进行处理，计量电路采用芯片RN8209C；同时，将正的第一差分信号ADLB1通过运放电路进行放大处理生成放大后的第一差分信号ADI1，并将负的第二差分信号ADLB2经过运放电路进行放大并反向生成反向放大后的第二差分信号ADI2，然后将都是正向的放大后的第一差分信号ADI1和反向放大后的第二差分信号ADI2输送给保护电路进行处理，保护电路采用芯片R5F100FCAFP。