阅读说明：本技术 一种智能断路器电源供电系统 (Intelligent circuit breaker power supply system ) 是由 郑长友 张佳 于 2021-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种智能断路器电源供电系统,所述智能断路器由对电路起保护作用的保护电路、除保护电路外的附加功能电路以及控制附加功能电路及保护电路的主控芯片组成,其特征在于,所述智能断路器电源供电系统包括电压供电系统以及电流供电系统；当所述智能断路器前端电压正常时,由电压供电系统供电；当所述智能断路器前端只有电流没有电压时,由电流供电系统供电,且电流供电系统仅为智能断路器中的保护电路及主控芯片供电。本发明解决了智能断路器在功能不断增加后所导致的现有电流互感器线圈无法满足要求的问题。同时,在电压供电系统无法正常工作时,可以利用电流供电系统为智能断路器的保护电路供电,确保断路器的正常运行。(The invention relates to a power supply system of an intelligent circuit breaker, wherein the intelligent circuit breaker comprises a protection circuit for protecting a circuit, an additional function circuit except the protection circuit and a main control chip for controlling the additional function circuit and the protection circuit; when the voltage at the front end of the intelligent circuit breaker is normal, the voltage is supplied by a voltage supply system; when the front end of the intelligent circuit breaker only has current and no voltage, the current power supply system supplies power, and the current power supply system only supplies power for the protection circuit and the main control chip in the intelligent circuit breaker. The invention solves the problem that the coil of the existing current transformer can not meet the requirement after the functions of the intelligent circuit breaker are continuously increased. Meanwhile, when the voltage power supply system cannot work normally, the current power supply system can be used for supplying power to the protection circuit of the intelligent circuit breaker, and the normal operation of the circuit breaker is ensured.)

一种智能断路器电源供电系统

技术领域

本发明涉及一种断路器供电系统。

背景技术

智能断路器主要应用在低压配电领域中。随着现代电力系统不断朝着智能化的方向发展，断路器所集成的功能也越来越多。随着断路器的功能需求不断地增加，其自身所需的功耗也在不断的增大，这就对断路器的电源供电系统提出了更高的要求。

现有断路器供电系统主要是靠电流互感器感应出来的电流实现供电，而随着智能断路器功能的不断增加，对电源系统的考验也随之而来。若继续采用传统的供电方式，要保证断路器能够可靠运行，则对电流互感器线圈的参数有更高要求。若装配此种能够满足要求的互感器线圈，不仅结构尺寸变大不利于装配，而且成本价格较高，没有竞争优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有电源供电系统对于互感器线圈要求高，成本高，功耗偏大。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种智能断路器电源供电系统，所述智能断路器由对电路起保护作用的保护电路、除保护电路外的附加功能电路以及控制附加功能电路及保护电路的主控芯片组成，其特征在于，所述智能断路器电源供电系统包括电压供电系统以及电流供电系统；

当所述智能断路器前端电压正常时，由电压供电系统供电；

当所述智能断路器前端只有电流没有电压时，由电流供电系统供电，且电流供电系统仅为智能断路器中的保护电路及主控芯片供电，附加功能电路不工作；在所述智能断路器前端电压恢复正常后，继续由电压供电系统为整个所述智能断路器供电，电压供电系统的输出电压高于所述电流供电系统的输出电压1V以上；

电压供电系统及电流供电系统经由DC-DC电路二为智能断路器的保护电路及主控芯片供电；由DC-DC电路二将所述电压供电系统输出的+13V低压直流电或者所述电流供电系统输出的+12V低压直流电转换为+3.3V直流电压为所述智能断路器的主控芯片以及所述保护电路供电，其中：

所述DC-DC电路二利用低压差线性稳压器将所述电压供电系统输出的+13V低压直流电或者所述电流供电系统输出的+12V低压直流电转换为+3.3V直流电压，在低压差线性稳压器的输出端上连接有二极管D17及二极管D18，二极管D17及二极管D18的阴极连接后与低压差线性稳压器的输入端相连，二极管D18的阳极连接所述电流供电系统的输出，二极管D17的阳极连接所述电压供电系统的输出；在所述电压供电系统和所述电源供电系统同时正常工作时，二极管D17导通，二极管D18截止，仅当只有所述电源供电系统工作时，二极管D18导通。

优选地，所述电压供电系统包括半波整流电路、π型滤波电路及DC-DC电路一，其中，由半波整流电路将交流电整流成高压直流电，π型滤波电路再滤除半波整流电路输出的高压直流电中的干扰信号，最后由DC-DC电路一将经过滤波的高压直流电转换为+13V低压直流电。

优选地，所述电流供电系统通过电流互感器将电流转换为+12V低压直流电。

本发明综合利用电压供电系统以及电流供电系统为智能断路器供电，解决了智能断路器在功能不断增加后所导致的现有电流互感器线圈无法满足要求的问题。同时，在电压供电系统无法正常工作时，可以利用电流供电系统为智能断路器的保护电路供电，确保断路器的正常运行。

附图说明

图1为本发明的整体原理图；

图2为电压供电系统的原理图；

图3为电流供电系统的原理图；

图4为DC-DC电路的原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本发明提供的一种智能断路器电源供电系统包括电压供电系统以及电流供电系统。

在智能断路器前端电压正常时，整个系统由电压供电系统供电。而在智能断路器前端只有电流没有电压时，整个系统由电流供电系统供电，而且当没有电压时，电流供电系统只给智能断路器中部分主要的保护电路供电，其它附加功能电路则不工作，以保证电流供电系统能够提供充分满足保护电路正常运行所需的电能。当智能断路器前端电压恢复时，继续由电压供电系统优先供电，并且其它附加功能电路也都恢复正常工作。

如图2所示，本实施例中，电压供电系统包括电源芯片U2，通过电源芯片将市电转换为+13V左右的直流电源。图2中，二极管D11、D12、D15、D16构成半波整流电路，用于将交流电整流成直流电。电感L3、电容C13及电容C14组成π型滤波电路，用于滤除半波整流电路输出的直流电中的干扰信号。滤板后的高压直流电经过由电源芯片U2以及电源芯片U2周围的电路(包括电阻R9、电阻R2、电容C9、电容C10、二极管D9、电阻R5、电阻R8、电容C8、二极管D10、电感L4、二极管D14、电容C11、电容C12、电阻R10、二极管D13)构成的DC-DC电路转换成+13V左右的直流电为相应的电路模块供电。

如图3所述，电流供电系统通过电流互感器和图3所示的电路将电流转换为+12V左右的直流电源。图3中，B2、B3、B4为整流桥，配合电阻R11、R12、R13，稳压二极管D20，电感L5，MOS管Q1，二极管D19，电阻R14，电容C19，电容C20，电阻R15，放大器U4A，电容C21，电阻R16、R17等器件将通过互感器感应出来的电流信号转换成+12V左右的直流电压为相应电路模块供电。

如图4所示，为DC-DC电路原理图，它的作用是将电压供电系统提供的+13V直流电源或者电流供电系统提供的+12V的直流电源转换为+3.3V直流电压为主控芯片、保护电路供电。将电压供电系统和电流供电系统输出的电压作为输入，利用低压差线性稳压器U3将输入电压转化成+3.3V的直流电源为相应电路模块供电。其中，C15、C16为输入滤波电容，C17、C18为输出滤波电容，D18、D17为二极管，DR1为稳压二极管。

电压供电系统还为智能断路器中的其它电路模块供电，例如：通讯电路模块、计量电路模块、液晶显示电路模块等。为使电压供电系统能够优先于电流供电系统给主芯片和保护电路供电，所以使电压供电系统的输出电压高于电流供电系统的输出电压1V以上，并且在DC-DC电路的输入端之前加上两个二极管D17、D18。在电压供电系统和电源供电系统同时正常工作时，由于电压供电系统的输出电压比电源供电系统高出1V，此时二极管D17正常导通，二极管D18因负极电压高于正极电压故无法正常导通。而当只有电源供电系统工作时，二极管D18导通，为后面相应的电路供电，保证供电电路逻辑无误。