專利名稱：可調式欠壓跳閘裝置的制作方法
技術領域：
根據(jù)本公開的示例性實施例的教導概括地涉及一種可調式欠壓跳閘裝置，更具體·地涉及一種配置以用于斷路器的可調式欠壓跳閘裝置。
背景技術：
通常，提供一種欠壓跳閘裝置，其用作聯(lián)接至斷路器的附加裝置。欠壓跳閘裝置通過在發(fā)生電壓下降時工作以使斷路器跳閘并且切斷線路來保護負載。圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術的欠壓跳閘裝置的電路圖。常規(guī)的欠壓跳閘裝置包括用于輸入信號的ACl端子和AC2端子；變阻器(可變電阻器)TNR，其用于保護電路免受線路上的浪涌型高電壓損害；電容器Cl，其用于對輸入的電壓信號進行平滑并且使用電阻器Rl和R2來執(zhí)行濾波；橋式二極管BD，其用于對AC (交流電)信號進行整流；齊納二極管ZDl，其用于確定工作電壓；恒流二極管CRDl至CRD4 ;齊納二極管ZD2，其用于對所述恒流二極管CRDl至CRD4的兩端施加電壓；以及電容器CE，其用于減少施加于線圈的電壓脈動，其中輸出端子TC+和TC-應用于釋放線圈的兩端。如上所述，常規(guī)的欠壓跳閘裝置連接至線路并且以線路電壓作為輸入信號進行工作，并且在生成浪涌高電壓時通過變阻器TNR來保護電路。位于變阻器TNR后端處的RC濾波器用于去除噪聲，其中噪聲去除后的電壓信號由橋式二極管BD進行整流以轉換為DC (直流電)。在整流后的電壓信號低于齊納二極管ZDl的擊穿電壓的情況下，齊納二極管ZDl切斷電流以使電路開路并且使勵磁電流為零?？蛇x擇地，在整流后的電壓信號高于齊納二極管ZDl的擊穿電壓的情況下，齊納二極管ZDl使得電流通過，以使電壓下降的量多達所述擊穿電壓的量。降壓信號被施加于齊納二極管ZD2的兩端，由此電壓被施加于并聯(lián)連接的恒流二極管CRDl至CRD4。利用在電壓范圍1-100V內允許相同的電流通過的恒流二極管的特性和數(shù)量來穩(wěn)定和調整勵磁電流。施加于線圈的電壓處于脈動狀態(tài)，并且如果脈動較大，則欠壓跳閘裝置的保持功率發(fā)生變化，而且為了避免可能發(fā)生不必要的跳閘，電容器CE布置在前端處以減少脈動電壓。如此描述的常規(guī)的欠壓跳閘裝置的工作電壓由齊納二極管設定。這樣，當跳閘裝置將以其他電壓工作時，其缺點是必須購買其他產品，從而導致成本增加。另一個缺點是，只要工作電壓發(fā)生變化，則必須重新安裝產品，從而為用戶帶來不便。

發(fā)明內容
本公開致力于解決現(xiàn)有技術的前述缺點，因此，本公開的特定實施例的目的是提供一種能夠改變使用范圍的可調式欠壓跳閘裝置。本公開要解決的技術主題不限于上述描述，并且本領域的技術人員能夠根據(jù)下面的描述清楚地理解目前未提及的任何其他技術問題。也就是說，在下面解釋性的描述中，將更容易理解本公開，并且本發(fā)明的其他目的、特性、細節(jié)和優(yōu)點將變得更加顯而易見，這些描述參照附圖給出而不旨在暗示對本公開的任何限制。本發(fā)明的目的是全部或部分地解決至少一個或多個上述問題和/或缺點，并且提供至少下文所述的優(yōu)點。為了全部或部分地實現(xiàn)至少上述目的并且根據(jù)本發(fā)明的意圖，如所實施和廣泛描述的，在本發(fā)明的一個概括方案中，提供了一種能夠改變使用范圍的可調式欠壓跳閘裝置，所述裝置包括多個第一齊納二極管，每個齊納二極管具有不同的擊穿電壓且并聯(lián)連接；以及至少一個或多個恒流二極管，每個恒流二極管并聯(lián)連接且用于對從所述多個第一齊納二極管中的任一齊納二極管輸出的電流進行整流。優(yōu)選地，所述可調式欠壓跳閘裝置進一步包括第二齊納二極管，所述第二齊納二極管并聯(lián)連接至并聯(lián)連接的至少一個或多個恒流二極管 且用于對至少一個或多個恒流二極管的兩端施加電壓。優(yōu)選地，所述可調式欠壓跳閘裝置進一步包括用于切換所述多個第一齊納二極管中的任一個的開關。優(yōu)選地，所述可調式欠壓跳閘裝置進一步包括變阻器，其并聯(lián)連接至輸入端子以從輸入的電壓信號中去除浪涌型高電壓；濾波器，其用于對電壓信號進行濾波并且包括第一電阻器和第二電阻器以及第一電容器，所述第一電阻器和所述第二電阻器中的每個從所述變阻器的后端串聯(lián)連接至每個輸入端子，所述第一電容器并聯(lián)連接至所述第一電阻器和所述第二電阻器的后端；橋式整流器，其并聯(lián)連接至第一電容器以對電壓信號整流；以及第二電容器，其并聯(lián)連接至所述至少一個或多個恒流二極管，以減少電壓脈動。在本公開的另一個概括方案中，提供了一種用于輸出施加于線圈的電壓的可調式欠壓跳閘裝置，所述裝置包括多個齊納二極管，每個齊納二極管具有不同的擊穿電壓且并聯(lián)連接；以及串聯(lián)連接至所述多個齊納二極管的多個第一電阻器，所述第一電阻器的電阻值被確定為針對從所述多個齊納二極管輸出的每個電壓使得施加于線圈的電流基本相等。優(yōu)選地，通過結合線圈的線圈電阻來確定所述多個第一電阻器的電阻值。優(yōu)選地，所述可調式欠壓跳閘裝置進一步包括用于切換多個并聯(lián)電路中的任一電路的開關，在所述多個并聯(lián)電路中，分別連接有多個齊納二極管和多個第一電阻器。優(yōu)選地，所述可調式欠壓跳閘裝置進一步包括變阻器，其并聯(lián)連接至輸入端子以從輸入的電壓信號中去除浪涌型高電壓；濾波器，其用于對電壓信號進行濾波并且包括第二電阻器和第三電阻器以及第一電容器，所述第二電阻器和所述第三電阻器中的每個從所述變阻器的后端串聯(lián)連接至每個輸入端子，所述第一電容器并聯(lián)連接至所述第二電阻器和所述第三電阻器的后端；橋式整流器，其并聯(lián)連接至所述第一電容器以對電壓信號進行整流；以及第二電容器，其用于減少電壓脈動。根據(jù)本公開的可調式欠壓跳閘裝置具有如下有益效果使得所述跳閘裝置中所使用的電壓的范圍能夠改變，而無需針對每個工作電壓進行單獨購買和安裝，從而能夠減少成本損耗并能夠解決用戶不便。


附圖被包含以提供對本公開進一步的理解，其與本申請結合并構成本申請的一部分，附圖示出了本公開的實施例并且與說明書一起用來解釋本公開的原理。在附圖中圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術的可調式欠壓跳閘裝置的示意性電路圖；圖2為根據(jù)本公開的一個示例性實施例的可調式欠壓跳閘裝置的示意性電路圖；圖3為輸入到根據(jù)本公開的一個示例性實施例的可調式欠壓跳閘裝置的輸入端子中的電壓信號的示意圖；圖4為經圖2的橋式二極管BD整流的電壓信號的示意圖；圖5為示出了根據(jù)本公開的一個示例性實施例的恒流二極管的特性的示意圖；以及圖6為根據(jù)本公開的另一個示例性實施例的可調式欠壓跳閘裝置的電路圖。
具體實施方式
在下文中，將參照其中示出了一些示例性實施例的附圖更詳盡地描述各示例性實施例。但是，本發(fā)明的構思可以體現(xiàn)為許多不同的形式，不應該被解釋為限于此處所述的示例性實施例。相反地，提供這些示例性實施例的目的是為了使本說明書更徹底和更全面，并將本發(fā)明的構思充分傳達給本領域的技術人員。應該理解的是，當一個元件或層被稱為“在...上”、“連接至”或“聯(lián)接至”另一個元件或層時，它能夠直接在其上、連接或聯(lián)接至另一個元件或層，或者可以存在中間元件或中間層。相對比，當一個元件被稱為“直接在...上”、“直接連接至”或“直接聯(lián)接至”另一個元件或層時，不存在中間元件或中間層。在全文中，相似的標記表示相似的元件。應該理解的是，雖然此處可以使用術語第一、第二、第三等描述各元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應當受這些術語的限制。這些術語僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因而，下面論述的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分也能被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分，而不會偏離本發(fā)明構思的教導。此處使用的單數(shù)形式“一”、“一個”和“所述”旨在也包括復數(shù)形式，除非上下文明確指出。應該進一步理解的是，本說明書中使用的術語“包括”和/或“包含有”是指存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一個或多個其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組。除非另有說明，此處使用的所有術語(包括科技術語)具有與本發(fā)明構思所屬領域的普通技術人員的一般理解相同的含義。應該進一步理解的是，術語(如在常用字典中定義的術語)應該被解釋為具有與其在相關領域的背景中的含義一致的含義，而不應該被解釋為理想化的或過于形式的含義，除非此處明確地這樣定義。眾所周知的部件和制造工藝的描述被省略，以免不必要地造成本公開的實施例不清楚。在下文中，將參照附圖詳細說明可調式欠壓跳閘裝置。圖2為根據(jù)本公開的一個示例性實施例的可調式欠壓跳閘裝置的示意性電路圖。參照圖2，可調式欠壓跳閘裝置包括變阻器TNR，其用于保護電路免受浪涌型高電壓損害；電容器C，其用于對輸入的電壓信號進行平滑并且使用電阻器Rl和R2來執(zhí)行濾波；橋式二極管BD，其用于對AC (交流電)信號進行整流；齊納二極管ZDl至ZD3，每個齊納二極管具有不同的擊穿電壓；開關SW，其用于切換齊納二極管ZDl至ZD3中的任一個；恒流二極管CRDl至CRD4，其用于將在線圈中流動的電流整流為恒定電流；齊納二極管ZD4，其用于將電壓施加于恒流二極管CRDl至CRD4的兩端；以及電容器CE，其用于減少施加于線圈的電壓脈動。根據(jù)本公開的可調式欠壓跳閘裝置是這樣的裝置通過輸入端子AC+和AC-來輸入信號，然后通過輸出端子TC+和TC-來輸出信號，其中輸入端子AC+和AC-優(yōu)選地連接至線路，而輸出端子TC+和TC-優(yōu)選地連接至釋放線圈的兩端。然而，配置并不限于此。根據(jù)本公開，用于確定工作電壓的具有不同的擊穿電壓的齊納二極管ZDl至ZD3并聯(lián)連接在電路中，并且通過開關SW來選擇其中一個齊納二極管。現(xiàn)在，如下將詳細描述根據(jù)本公開的可調式欠壓跳閘裝置的操作通過輸入端子AC+和AC-來輸入來自線路的線路電壓。 圖3為輸入到根據(jù)本公開的一個示例性實施例的圖2的可調式欠壓跳閘裝置的輸入端子AC+和AC-的電壓信號的示意圖。參照圖3，輸入到根據(jù)本公開的一個示例性實施例的可調式欠壓跳閘裝置的輸入端子AC+和AC-的電壓信號是AC信號。然而，應該指出的是，并不排除將DC信號輸入到輸入端子AC+和AC-中。并聯(lián)連接至輸入端子的變阻器TNR去除浪涌型高電壓并且保護電路免受相對于電壓信號而言的高電壓損害。位于變阻器后端處的RC濾波器(電阻器Rl和R2均串聯(lián)連接至輸入端子，電容器C并聯(lián)連接至電阻器Rl和R2)用于去除輸入的電壓信號中的噪聲，而并聯(lián)連接至電容器C的后端的橋式二極管BD起到對噪聲去除后的電壓信號進行整流的作用。圖4為根據(jù)本公開的一個示例性實施例的經圖2的橋式二極管BD整流的電壓信號的示意圖。參照圖4，圖3的AC信號由橋式二極管BD進行整流并且被轉換為DC信號。橋式二極管BD使得根據(jù)本公開的一個示例性實施例的可調式欠壓跳閘裝置能夠使用線路上所使用的信號，無論是AC信號還是DC信號。在整流后的電壓信號低于齊納二極管的擊穿電壓的情況下，齊納二極管切斷電流(即，使電路開路)以使勵磁電流為零。在整流后的電壓信號高于齊納二極管的擊穿電壓的情況下，齊納二極管允許電流通過并且使電壓從整流后的電壓下降的量多達擊穿電壓的量。在根據(jù)本公開的一個示例性實施例的可調式欠壓跳閘裝置中，串聯(lián)連接至橋式二極管BD的后端的并聯(lián)連接的齊納二極管ZDl至ZD3中的每個具有不同的擊穿電壓。因而，根據(jù)本公開的一個示例性實施例的可調式欠壓跳閘裝置中的電路無需重新配置，因為即使線路電壓發(fā)生變化，也能夠切換和使用分別具有不同擊穿電壓的齊納二極管ZDl至ZD3中的任一個。然而，雖然本公開的示例性實施例已經限制性地描述和說明了三個并聯(lián)連接的齊納二極管，但是，對于本領域中的技術人員而言應該顯而易見的是本公開并不限于此。由齊納二極管ZDl至ZD3中的任一個進行降壓的電壓信號被施加于齊納二極管ZD4的兩端，并且電壓信號被依次施加于并聯(lián)連接至齊納二極管ZD4的恒流二極管CRDl至CRD4。
圖5為示出了恒流二極管的特性的示意圖。參照圖5，恒流二極管的特性為如下事實在電壓范圍1-100V內允許相同的電流通過。因而，在非限制性的示例中，假定ZDl的擊穿電壓為10V，ZD2的擊穿電壓為20V，而ZD3的擊穿電壓為50V，如果線路電壓為24V，則施加于恒流二極管CRDl至CRD4的電壓為14V,并且恒流二極管CRDl至CRD4允許恒定電流作為勵磁電流流過。此外，在非限制性的示例中，如果線路電壓為48V，并且開關SW被切換至ZD2，則施加于恒流二極管CRDl至CRD4的電壓為28V。這在恒流二極管的1-100V的恒定電流范圍內，從而能夠輸出與在切換至ZDl時相同的勵磁電流。按照類似的方式，分別具有不同的擊穿電壓的多個齊納二極管并聯(lián)布置并且被切換以在恒定電流范圍內形成各種組合。也就是說，即使線路電壓發(fā)生變化，勵磁電流也不改變并且能夠使用相同的線圈，因此，能夠在多個線路電壓(多個額定欠壓跳閘裝置)下使用
單一的裝置。雖然圖2中本公開的示例性實施例已經限制性地描述和說明了四個恒流二極管，但是，對于本領域中的技術人員而言應該顯而易見的是，本公開并不限于此，而且基于恒流二極管的輸出的勵磁電流的性質，能夠使用任意數(shù)量的恒流二極管。如前所述，由從恒流二極管CRDl至CRD4輸出的施加于線圈的勵磁電流所產生的電壓處于脈動狀態(tài)，并且如果波動較大，則可調式欠壓跳閘裝置的頑磁性可能會發(fā)生變化而導致意外跳閘，從而并聯(lián)連接在齊納二極管ZD4的后端處的電容器CE能夠減少輸出電壓的脈動，并且電容器CE的輸出被輸出到輸出端子TC+和TC-以施加于線圈。圖6為根據(jù)本公開的另一個示例性實施例的可調式欠壓跳閘裝置的電路圖，其中未使用相對便宜的恒流二極管。圖6中的電路可以在相對低的電壓下使用。參照圖6，根據(jù)本公開的一個示例性實施例的可調式欠壓跳閘裝置包括變阻器TNR，其用于保護電路免受浪涌型高電壓損害；電容器C，其用于對輸入信號進行平滑以使用電阻器Rl和R2來執(zhí)行濾波工作；橋式二極管BD，其用于對AC信號進行整流；齊納二極管ZDl至ZD3，每個齊納二極管具有不同的擊穿電壓；電阻器R3至R5，其分別連接至齊納二極管ZDl至ZD3 ;開關SW，其用于切換齊納二極管ZDl至ZD3和電阻器R3至R5的并聯(lián)電路 中的任一個；以及電容器CE，其用于減少施加于線圈的電壓脈動。前面已經描述了變阻器TNR、電容器C、橋式二極管BD和電容器CE的功能，此處不再進行贅述。在圖6示出的電路中，假定ZD1、ZD2和ZD3的擊穿電壓分別為10V、20V和50V，如果線路電壓為24V，則通過切換至齊納二極管ZDl而降壓后的電壓為14V。假定勵磁電流為70mA，通過在考慮線圈電阻的情況下將電阻器R3串聯(lián)連接至齊納二極管ZD1，使得組合電阻為200 Q。如果線路電壓為48V，并且如果切換至擊穿電壓為20V的齊納二極管ZD2，則通過齊納二極管ZD2降壓后的電壓現(xiàn)在為28V，而且，通過在考慮線圈電阻的情況下將電阻器R4串聯(lián)連接至齊納二極管ZD2，使得組合電阻為400 Q。因而，連接至相應的齊納二極管的電阻器能夠被調整為使每個勵磁電流與每個額定值相匹配，這樣，本發(fā)明的構思能夠被應用于多個額定欠壓跳閘裝置。也就是說，通過以下方式，本公開使一種產品能夠使用多個額定值通過使用開關和并聯(lián)連接的擊穿電壓不同的齊納二極管來調整擊穿電壓，以調整工作電壓；通過使用在寬泛的電壓范圍內允許相同電流通過的恒流二極管；或通過連接輸出相同勵磁電流的電阻器，以允許相同的勵磁電流被輸出到每個齊納二極管。本發(fā)明的前述內容旨在使本領域的技術人員能夠制造或使用本發(fā)明。在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本發(fā)明的各種改進對于本領域的技術人員將變得顯而易見，并且此處定義的一般原理可以被應用于其他變型。因而，本發(fā)明不旨在限制此處所述的示例，而是符合與此處公開的原理和新穎性特征一致的最寬泛的范圍。在前述內容中顯而易見的是，根據(jù)本公開的可調式欠壓跳閘裝置具有的工業(yè)適用性在于，所述跳閘裝置中所使用的電壓的范圍能夠改變，而無需針對每個工作電壓進行單獨購買和安裝，從而能夠減少成本損耗并能夠解決用戶不便。
權利要求
1.一種能夠改變使用范圍的可調式欠壓跳閘裝置，所述裝置包括多個第一齊納二極管，每個齊納二極管具有不同的擊穿電壓且并聯(lián)連接；以及至少一個或多個恒流二極管，每個恒流二極管并聯(lián)連接且用于對從所述多個第一齊納二極管中的任一齊納二極管輸出的電流進行整流。
2.根據(jù)權利要求1所述的可調式欠壓跳閘裝置，進一步包括第二齊納二極管，所述第二齊納二極管并聯(lián)連接至并聯(lián)連接的所述至少一個或多個恒流二極管且用于對所述至少一個或多個恒流二極管的兩端施加電壓。
3.根據(jù)權利要求1所述的可調式欠壓跳閘裝置，進一步包括用于切換所述多個第一齊納二極管中的任一個的開關。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的可調式欠壓跳閘裝置，進一步包括變阻器，其并聯(lián)連接至輸入端子以從輸入的電壓信號中去除浪涌型高電壓；濾波器，其用于對電壓信號進行濾波并且包括第一電阻器和第二電阻器以及第一電容器，所述第一電阻器和所述第二電阻器中的每個從所述變阻器的后端串聯(lián)連接至每個輸入端子，所述第一電容器并聯(lián)連接至所述第一電阻器和所述第二電阻器的后端；橋式整流器，其并聯(lián)連接至所述第一電容器以對電壓信號進行整流；以及第二電容器，其并聯(lián)連接至所述至少一個或多個恒流二極管，以減少電壓脈動。
5.一種用于輸出施加于線圈的電壓的可調式欠壓跳閘裝置，所述裝置包括多個齊納二極管，每個齊納二極管具有不同的擊穿電壓且并聯(lián)連接；以及串聯(lián)連接至所述多個齊納二極管的多個第一電阻器，所述第一電阻器的電阻值被確定為針對從所述多個齊納二極管輸出的每個電壓使得施加于線圈的電流基本相等。
6.根據(jù)權利要求5所述的可調式欠壓跳閘裝置，其中，通過結合線圈的線圈電阻來確定所述多個第一電阻器的電阻值。
7.根據(jù)權利要求5所述的可調式欠壓跳閘裝置，進一步包括用于切換多個并聯(lián)電路中的任一電路的開關，在所述多個并聯(lián)電路中，分別連接有所述多個齊納二極管和多個第一電阻器。
8.根據(jù)權利要求5至7中任一項所述的可調式欠壓跳閘裝置，進一步包括變阻器，其并聯(lián)連接至輸入端子以從輸入的電壓信號中去除浪涌型高電壓；濾波器，其用于對電壓信號進行濾波并且包括第二電阻器和第三電阻器以及第一電容器，所述第二電阻器和所述第三電阻器中的每個從所述變阻器的后端串聯(lián)連接至每個輸入端子，所述第一電容器并聯(lián)連接至所述第二電阻器和所述第三電阻器的后端；橋式整流器，其并聯(lián)連接至所述第一電容器以對電壓信號進行整流；以及第二電容器，其于減少電壓脈動。
全文摘要
本公開公開了一種可調式欠壓跳閘裝置，其包括多個齊納二極管，每個齊納二極管并聯(lián)連接并且具有彼此不同的擊穿電壓，從而能夠通過開關和分別具有彼此不同的擊穿電壓的各齊納二極管來調整工作電壓。
文檔編號H01H71/74GK103021753SQ20121003309
公開日2013年4月3日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權日2011年9月21日
發(fā)明者金旻奎 申請人:Ls產電株式會社