CN207381951U - 故障信号处理电路芯片 - Google Patents

Abstract

一种故障信号处理电路芯片，将电阻（R₁至R₁₃）、电容（C₁至C₅）、二极管（D₁至D₁₀）、可控硅（T₁至T₃）、四输入与非门（U₁）集成在一个芯片上；其中芯片第1、2脚分别连接四输入与非门U₁的第1、2输入端；芯片第3、4脚分别连接可控硅（T₂、T₁）阳极，芯片第5、6脚分别连接可控硅（T₂、T₁）控制极，芯片第8、9脚分别连接可控硅（T₁、T₃）控制极，芯片第11脚连接四输入与非门（U₁）的输出端，芯片第10、13脚分别连接可控硅（T₃）控制极和阳极，芯片第7、14脚分别连接工作电源负端和正端，可控硅（T₂、T₁）阳极连接四输入与非门（U₁）的第3、4输入端，本实用新型体积小，安全保护性能好。

Description

故障信号处理电路芯片

技术领域

本实用新型涉及电力配电技术领域，具体是指一种故障信号处理电路芯片，特别应用于多功能配电设备的智能电气检测保护电路。

背景技术

现在各种电气保护设备对过、欠压故障、逆功故障、过载、短路故障、漏电故障等各种信号的处理都是采用分立元件或多个芯片分别进行处理，不仅体积较大，而且设计生产都很麻烦。因此，研发对各种故障信号能集中处理的芯片，十分重要，且市场很大。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种故障信号处理电路芯片，能对电气设备的过压、欠压、逆功、过载、短路、漏电等多种故障信号集中处理，结构简单，组装容易、体积小，工作可靠，安全保护性能好，应用范围广。

本实用新型采用的技术方案是：一种故障信号处理电路芯片，将电阻R₁至R₁₃、电容C₁至C₅、二极管D₁至D₁₀、可控硅T₁至T₃、四输入与非门U₁集成在一个芯片上；其中芯片第1脚和第2脚分别连接四输入与非门U₁的第1输入端和第2输入端；芯片第3脚通过电阻R₁、二极管D₃连接可控硅T₂阳极，芯片第4脚通过电阻R₂、二极管D₄连接可控硅T₁阳极，芯片第5脚通过二极管D₅连接可控硅T₂控制极，芯片第6脚通过二极管D₉、电阻R₁₂连接可控硅T₁控制极，芯片第8脚连接可控硅T₁控制极芯片第9脚连接可控硅T₃控制极，芯片第10脚通过电阻R₁₁、R₈连接可控硅T₃控制极，与此同时，芯片第10脚通过电阻R₁₁、R₆、R₅连接可控硅T₃阳极，芯片第11脚连接四输入与非门U₁的输出端第5脚，芯片第13脚通过电阻R₅连接可控硅T₃阳极，芯片第7脚和第14脚分别连接工作电源负端和正端，可控硅T₂阳极通过二极管D₁连接四输入与非门u₁的第3输入端，可控硅T₁阳极通过二极管D₂连接四输入与非门U₁的第4输入端，可控制T₃阳极还通过二极管D₇、电阻R₇连接可控硅T₁控制极。

上述技术方案中，所述芯片第3脚和第4脚分别通过指示灯FD₁和指示灯FD₂连接工作电源正端，所述芯片第5脚和第6脚分别通过零序电流互感器次级和电流互感器次级连接工作电源负端，所述芯片第8脚和第9脚分别通过可调电阻W₁和W₂接地。

上述技术方案中，所述可控硅T₂控制极通过电阻R₉、电容C₂接地，可控硅T₂阴极接地，二极管D₆正极接地，可控硅T₁控制极通过电阻R₁₀、电容C₃接地，二极管D₉负极通过电容C₅接地，二极管D₉正极通过二极管D₁₀、电阻R₁₃接地，可控硅T₁阴极通过二极管D₈接地，可控硅T₃控制极通过电容C₄接地，可控硅T₃阴极接地，芯片第7脚与芯片内的接地点连接。

工作原理及优点效果：

故障信号处理电路芯片采用14脚封装，芯片14脚接工作电源正端，第7脚接至工作电源负端，第1脚接至过、欠电压检测芯片的输出端，第2脚接至逆功故障预检芯片的输出端，第5脚接至零序电流互感器次级的一端，第6脚接至电流互感器次级的一端、零序电流互感器次级的另一端和电流互感器次级的另一端都接至电源的负端，芯片第8脚和第9脚分别经可调电阻接至电源负端、第11脚接至控制电路或驱动电路、第3脚接至漏电故障指示灯，第4脚接至过载短路故障指示灯，芯片第13脚和第10脚接过载短路预检电路。

芯片由电阻R₁至R₁₃、电容C₁至C₅、二级管D₁至D₁₀，可控硅T₁至T₃、四输入与非门U₁构成。

芯片接通工作电源开始工作后，如外部电路无过、欠电压故障信号输入，则芯片第1脚为高电平、四输入与非门U₁第1脚同为高电平，如外部电路无逆功故障信号输入，则芯片第2脚 高电平，四输入与非门U₁第2脚同为高电平，如零序电流互感器次级的感应电流达不到漏电动作值，则芯片第5脚电压＜1V，T₂不会触发导通、T₂的阳极为高电平，U₁第3脚同为高电平，如电流互感器次级的感应电流达不到过载、短路动作值、则芯片第6脚电压＜1V，可控硅T₁不会触发导通，又如外部电路在过载短路预检时无过载、短路故障，则芯片第10脚电压≥1V，可控硅T₃触发导通、T₃的阳极为低电平、T₁不会触发导通、T₁的阳极为高电平、U₁第4脚同为高电平，由于U₁的四个输入脚都为高电平，其输出脚（5脚）就位低电平，芯片第11输出脚同为低电平。

当外部电路出现过电压故障或欠电压故障信号时、芯片第1脚电压由高电平变为低电平、U₁第5输出脚就由低电平变为高电平，芯片第11输出脚也同样由低电平变为高电平，此高电平可以控制驱动电路和报警等电路动作。

当外部电路存在逆功故障输入信号到芯片2脚时，芯片第2脚由高电平变为低电平，U₁第2输入脚同样由高电平变为低电平，U₁第5输出脚和芯片第11脚则由低电平变为高电平。

当外部的零序电流互感器次级的感应电流达到漏电动作值时，则芯片第5脚电压≥1V，此电压经二极管D₅、D₆、电容C₁、C₂和电阻R₉触发可控硅T₂导通，T₂的阳极由高电平变为低电平，此低电平一路经二极管D₃，电阻R1到芯片第3脚，电源正端经发光二极管FD₂到芯片第3脚、漏电故障指示灯FD₂通电变亮，另一路经二极管D₁使四输入与非门U₁第3脚由高电平变为低电平，U₁第5输出脚和芯片第11输出脚则都由低电平变为高电平。

当外部的电流互感器次级的感应电流达到过载短路故障动作值时，则芯片第6脚电压≥1V，此电压经电阻R₁₂、R₁₃、R₁₀电容C₃、C₅、二极管D₉、D₁₀、外部可调电阻W₁后触发可控硅T₁导通、T₁的阳极由高电平变为低电平，此低电平一路经二极管D₄、电阻R₂到芯片第4脚，过载、短路故障指示灯FD₁通电变亮，一路经二极管D₂使四输入与非门U₁第4输入脚由高电平变为低电平，U₁第5输出脚和芯片第11输出脚则都由低电平变为高电平，改变外部可调电阻W₁的阻值，就可调整过载短路的动作值。

在进行过载、短路故障预检时，外部电路会将芯片第13脚接至电源正端，如外部电路有过载、短路动作值的信号加到芯片第10脚，则10脚电压就会＜1V，可控硅T₃不会触发导通，T₃的阳极为高电平，此高电平经二极管D₇、电阻R₇、R₁₀,、电容C₃触发可控硅T₁导通，T₁的阳极由高电平变为低电平。四输入与非门u₁第4输入脚由高电平变为低电平，U₁第5输出脚和芯片第11输出脚则都由低电平变为高电平，改变外部可调电阻W₂的阻止，就可调整预检过载、短路的动作值。

本实用新型能对电气设备的过压、欠压、逆功、过载、短路、漏电等多种故障信号集中处理，工作可靠，结构简单，组装容易，体积小，安全保护性能好，应用范围广。

附图说明：

图1为本实用新型结构线路图。

具体实施方式：

参见图1，本实用新型的一种故障信号处理电路芯片，将电阻R₁至R₁₃、电容C₁至C₅、二极管D₁至D₁₀、可控硅T₁至T₃、四输入与非门U₁集成在一个芯片上；其中芯片第1脚和第2脚分别连接四输入与非门U₁的第1输入端和第2输入端；芯片第3脚通过电阻R₁、二极管D₃连接可控硅T₂阳极，芯片第4脚通过电阻R₂、二极管D₄连接可控硅T₁阳极，芯片第5脚通过二极管D₅连接可控硅T₂控制极，芯片第6脚通过二极管D₉、电阻R₁₂连接可控硅T₁控制极，芯片第8脚连接可控硅T₁控制极，芯片第9脚连接可控硅T₃控制极，芯片第10脚通过电阻R₁₁、R₈连接可控硅T₃控制极，与此同时芯片第10脚通过电阻R₁₁、R₆、R₅连接可控硅T₃阳极，芯片第11脚连接四输入与非门U₁的输出端第5脚，芯片第13脚通过电阻R₅连接可控硅T₃阳极，芯片第7脚和第14脚分别连接工作电源负端和正端，可控硅T₂阳极通过二极管D₁连接四输入与非门u₁的第3输入端，可控硅T₁阳极通过二极管D₂连接四输入与非门U₁的第4输入端，可控制T₃阳极还通过二极管D₇、电阻R₇连接可控硅T₁控制极。

所述芯片第3脚和第4脚分别通过指示灯FD₁和指示灯FD₂连接工作电源正端，所述芯片第5脚和第6脚分别通过零序电流互感器次级和电流互感器次级连接工作电源负端，所述芯片第8脚和第9脚分别通过可调电阻W₁和W₂接地。

所述可控硅T₂控制极通过电阻R₉、电容C₂接地，可控硅T₂阴极接地，二极管D₆正极接地，可控硅T₁控制极通过电阻R₁₀、电容C₃接地，二极管D₉负极通过电容C₅接地，二极管D₉正极通过二极管D₁₀、电阻R₁₃接地，可控硅T₁通过二极管D₈接地，可控硅T₃控制极通过电容C₄接地，可控硅T₃阴极接地，芯片第7脚与芯片内的接地点连接。

Claims (3)

1.一种故障信号处理电路芯片，其特征在于：将电阻（R₁至R₁₃）、电容（C₁至C₅）、二极管（D₁至D₁₀）、可控硅（T₁至T₃）、四输入与非门（u₁）集成在一个芯片上；其中芯片第1脚和第2脚分别连接四输入与非门U₁的第1输入端和第2输入端；芯片第3脚通过电阻（R₁）、二极管（D₃）连接可控硅（T₂）阳极，芯片第4脚通过电阻（R₂）、二极管（D₄）连接可控硅（T₁）阳极，芯片第5脚通过二极管（D₅）连接可控硅（T₂）控制极，芯片第6脚通过二极管（D₉）、电阻（R₁₂）连接可控硅（T₁）控制极，芯片第8脚连接可控硅（T₁）控制极芯片第9脚连接可控硅（T₃）控制极，芯片第10脚通过电阻（R₁₁、R₈）连接可控硅（T₃）控制极，与此同时，芯片第10脚通过电阻（R₁₁、R₆、R₅）连接可控硅（T₃）阳极，芯片第11脚连接四输入与非门（u₁）的输出端第5脚，芯片第13脚通过电阻（R₅）连接可控硅（T₃）阳极，芯片第7脚和第14脚分别连接工作电源负端和正端，可控硅（T₂）阳极通过二极管（D₁）连接四输入与非门（u₁）的第3输入端，可控硅（T₁）阳极通过二极管（D₂）连接四输入与非门（u₁）的第4输入端，可控硅（T₃）阳极还通过二极管（D₇）、电阻（R₇）连接可控硅（T₁）控制极。

2.根据权利要求1所述的一种故障信号处理电路芯片，其特征在于：所述芯片第3脚和第4脚分别通过指示灯（FD₁）和指示灯（FD₂）连接工作电源正端，所述芯片第5脚和第6脚分别通过零序电流互感器次级和电流互感器次级连接工作电源负端，所述芯片第8脚和第9脚分别通过可调电阻（W₁）和（W₂）接地。

3.根据权利要求1所述的一种故障信号处理电路芯片，其特征在于：所述可控硅（T₂）控制极通过电阻（R₉）、电容（C₂）接地，可控硅（T₂）阴极接地，二极管（D₆）正极接地，可控硅（T₁）控制极通过电阻（R₁₀）、电容（C₃）接地，二极管（D₉）负极通过电容（C₅）接地，二极管（D₉）正极通过二极管（D₁₀）、电阻（R₁₃）接地，可控硅（T₁）阴极通过二极管（D₈）接地，可控硅（T₃）控制极通过电容（C₄）接地，可控硅（T₃）阴极接地，芯片第7脚与芯片内的接地点连接。