实施方案
[0013] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0014] 如图1所示,一种具有漏电保护的三相交流固态继电器电路,包括光隔式三相交流TRIAC驱动电路、三相漏电测控电路。
[0015] 光隔式三相交流TRIAC驱动电路包括A相光耦IC1、B相光耦IC2、C相光耦IC3、A相双向晶闸管VT2、B相双向晶闸管VT3、C相双向晶闸管VT4、A相驱动电容C1、A相保护电容C2、B相驱动电容C3、B相保护电容C4、C相驱动电容C5、C相保护电容C6、限流电阻R1、A相左电阻R2、A相右电阻R3、A相门极电阻R4、A相保护电阻R5、B相左电阻R6、B相右电阻R7、B相门极电阻R8、B相保护电阻R9、C相左电阻R10、C相右电阻R11、C相门极电阻R12、C相保护电阻R13、A相负载Load‑A、B相负载Load‑B、C相负载Load‑C,正驱动端IN+端与限流电阻R1的一端连接,限流电阻R1的另一端与A相光耦IC1发光侧的阳极、逆阻型晶闸管VT1的阳极连接,A相光耦IC1发光侧的阴极与B相光耦IC2发光侧的阳极连接,B相光耦IC2发光侧的阴极与C相光耦IC3发光侧的阳极连接,C相光耦IC3发光侧的阴极与逆阻型晶闸管VT1的阴极、负驱动端IN‑端连接。
[0016] A相光耦IC1输出侧的一端与A相左电阻R2的一端连接,A相光耦IC1输出侧的另一端与A相门极电阻R4的一端、A相双向晶闸管VT2的门极连接,交流电源A相端A端连线穿过剩余电流传感器CS1的检测孔后与A相双向晶闸管VT2的第1阳极、A相右电阻R3的一端、A相保护电阻R5的一端连接,A相右电阻R3的另一端与A相左电阻R2的另一端、A相驱动电容C1的一端连接,A相双向晶闸管VT2的第2阳极与A相门极电阻R4的另一端、A相驱动电容C1的另一端、A相保护电容C2的一端连接后再与A相负载Load‑A的一端连接,A相保护电容C2的另一端与A相保护电阻R5的另一端连接,A相负载Load‑A的另一端与B相负载Load‑B的一端、C相负载Load‑C的一端连接后穿过剩余电流传感器CS1的检测孔后再与交流电源零线端N端连接。
[0017] B相光耦IC2输出侧的一端与B相左电阻R6的一端连接,B相光耦IC2输出侧的另一端与B相门极电阻R8的一端、B相双向晶闸管VT2的门极连接,交流电源B相端B端连线穿过剩余电流传感器CS1的检测孔后与B相双向晶闸管VT3的第1阳极、B相右电阻R7的一端、B相保护电阻R9的一端连接,B相右电阻R7的另一端与B相左电阻R6的另一端、B相驱动电容C3的一端连接,B相双向晶闸管VT3的第2阳极与B相门极电阻R8的另一端、B相驱动电容C3的另一端、B相保护电容C4的一端连接后再与B相负载Load‑B的另一端连接,B相保护电容C4的另一端与B相保护电阻R9的另一端连接。
[0018] C相光耦IC3输出侧的一端与C相左电阻R10的一端连接,C相光耦IC3输出侧的另一端与C相门极电阻R12的一端、C相双向晶闸管VT4的门极连接,交流电源C相端C端连线穿过剩余电流传感器CS1的检测孔后与C相双向晶闸管VT4的第1阳极、C相右电阻R11的一端、C相保护电阻R13的一端连接,C相右电阻R11的另一端与C相左电阻R10的另一端、C相驱动电容C5的一端连接,C相双向晶闸管VT4的第2阳极与C相门极电阻R12的另一端、C相驱动电容C5的另一端、C相保护电容C6的一端连接后再与C相负载Load‑C的另一端连接,C相保护电容C6的另一端与C相保护电阻R13的另一端连接。
[0019] 三相漏电测控电路包括逆阻型晶闸管VT1、剩余电流传感器SC1、左正向二极管D1、左负向二极管D2、右正向二极管D3、右负向二极管D4、转换电阻R14、滤波电阻R15、分压电阻R16、滤波电容C7,剩余电流传感器SC1的第1输出端I1端与左正向二极管D1的阳极、左负向二极管D2的阴极连接,剩余电流传感器SC1的第2输出端I2端与右正向二极管D3的阳极、右负向二极管D4的阴极连接,左正向二极管D1的阴极与右正向二极管D3的阴极、转换电阻R14的一端、滤波电阻R15的一端连接,滤波电阻R15的另一端与分压电阻R16的一端、滤波电容C7的一端、逆阻型晶闸管VT1的门极连接,左负向二极管D2的阳极与右负向二极管D4、转换电阻R14的另一端、滤波电容C7的另一端、分压电阻R16的另一端、负驱动端IN‑端连接。
[0020] 本发明所使用的包括A相光耦IC1、B相光耦IC2、C相光耦IC3、剩余电流传感器SC1、逆阻型晶闸管VT1、A相双向晶闸管VT2、B相双向晶闸管VT3、C相双向晶闸管VT4、左正向二极管D1、左负向二极管D2、右正向二极管D3、右负向二极管D4等在内的所有器件均采用现有的成熟产品,可以通过市场取得。例如:光耦采用MOC3083,剩余电流传感器采用LJ系列零序电流传感器,逆阻型晶闸管采用KK1‑2快速晶闸管,双向晶闸管采用BCR系列,二极管采用SB系列肖特基二极管等。
[0021] 本发明中的主要电路参数配合关系如下:
[0022] 设:UgTH为逆阻型晶闸管的门极触发电压阈值(单位:V),剩余电流传感器的被测漏电流与输出电流分别是I0、I2(单位:A),剩余电流传感器的电流比为ki=I2/I0,令:I0m为允许的被测漏电流I0的最大值(单位:A),则:
[0023] R15>>R14 (1)
[0024]
[0025] 式中的R14、R15、R16分别为转换电阻R14、滤波电阻R15、分压电阻R16的阻值(单位:Ω)。
[0026] 本发明工作过程如下:
[0027] (1)光隔式三相交流TRIAC驱动电路作用:本发明电路具有光电隔离功能,光耦IC1的发光控制侧为电压控制电路。该电路的正驱动端IN+端接驱动电压的正端,负驱动端IN‑端接驱动电压的负端,并根据光耦发光侧的额定电流进行配置限流电阻R1的阻值。一般应用中,也可将正驱动端IN+端接上级控制电路的供电电压端,负驱动端IN‑端作为上级控制电路的开关控制端,则该控制端为低电平时三只光耦都导通,进而使三只双向晶闸管导通给三相交流负载供电;该控制端为高电平时三只光耦都关断,进而使三只双向晶闸管关断、三相交流负载断电。
[0028] (2)三相漏电测控保护作用:本发明电路中,采用剩余电流传感器SC1实时监测三相交流负载电路中的漏电流,一旦发现漏电流达到I0m,则在式(1)、式(2)的电路参数配合以及在以左正向二极管D1、左负向二极管D2、右正向二极管D3、右负向二极管D4、转换电阻R14、滤波电阻R15、分压电阻R16、滤波电容C7为主的整流、滤波、分压电路等作用下,使逆阻晶闸管VT1导通,进而使A相双向晶闸管VT2、B相双向晶闸管VT3、C相双向晶闸管VT4都关断,且关断后在没有进行断电重启工作前,A相双向晶闸管VT2、B相双向晶闸管VT3、C相双向晶闸管VT4均始终保持关断,从而对三相交流负载电路漏电起到安全、可靠的保护控制作用。