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具有多种保护功能电路的设计

时间:11-22 来源:EDN 点击:
5相序保护

  
①工作时序图分析

  在保护器电压处于正常工作带时,且工作电源端所加电压相序(L1、L2、L3)为正相序,工作保护触点吸合。如L1电压呈断相状态时,则其余两相呈过压状态,保护器也随之进入保护状态。当L1相又重新恢复供电,且加入电压的L1、L2、L3都在其规定的正常工作带范围内时,保护触点6又重新开始吸合工作。

  当加入工作电源输入端由L1、L2、L3变为L2、L1、L3或L3、L2、L1时,因相序发生变化,保护器的保护触点都呈释放断开状态,无保护功能。

  ②相序保护原理分析

  电源输入端⑤、⑥、⑦上所加的RC移相电路起相序鉴别和保护作用。以下为其相序矢量图。

  A相序正常时矢量分析(L1、L2、L3)

图4 正常相序


图5 正常相序矢量图


  B相序变化时矢量分析(L2、L1、L3)

图6 变化相序I


图7 变化相序矢量图I


  C相序变化时矢量分析(L3、L2、L1)

图8 变化相序II


图9 变化相序矢量图II

 
  通过分析可知,当相应相序发生变化后,整流桥输入电压值UMQ也随之变化,并使得IC3A反相输入端②的Vcc电压随其变化。

  当保护器所加相序为L1、L2、L3时,IC3A中同相输入端③端电压V③>V②(Vcc),此时IC2手动复位控制端MR为"1",计时器呈自动复位导通状态,如出现过压、欠压等状态,吸合触点进入延时保护状态。待完成延时保护状态后,吸合触点断开,直到工作电压L1、L2、L3又重归至安全电压工作带。

  保护器所加相序发生变化后,整流桥输入电压值UMQ增大,从而使Vcc随之增大,IC3A中同相输入端③的电压V③<V②,IC2手动复位控制端MR为"0",计时器工作延时,而IC2输出控制端为"1",此时计算器不在清零控制状态,则输出状态Q端(8端)输出为"0",保护继电器触点呈释放状态。

  触点保护状态

  保护器对所供电压进行取样检测,如电压出现异常时,保护器内部执行继电器都会先延时后释放,进行可靠的保护。为实现上述功能,需要选择可编程定时电路4541。延时部分可通过集成电路①~③脚外接RTC、CTC来完成。通过集成输入、输出控制端的设定来控制输出端Q的起始电平状态,并在输出端处串接V2稳压管以保证控制输出满足要求。

  保护器内部继电器线圈始终有工作电流通过,继电器吸合。如发生过压、欠压情况,V3在导通工作延时后变为截止状态,V2指示灯熄灭,继电器释放。在驱动保护电路中增加R12、R31、R30、V4,可保证产品在过压情况下起到相应的保护功能。

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