CN102306483A - 一种断路器电子显示装置的背光控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种断路器电子显示装置的背光控制电路。本发明的背光控制电路包括控制器，及分别与该控制器连接的电流测量电路、开关电路、供电识别电路；所述电流测量电路用于对电流测量信号进行调理，并将输出信号传送给所述控制器；所述供电识别电路用于识别是否存在外部电源供电，并将识别出的信息传送给所述控制器；所述控制器根据电流测量电路及/或供电识别电路传送的信号控制所述开关电路接通或断开。本发明还公开了两种使用本发明背光控制电路的断路器。本发明的背光控制电路具有结构简单、使用灵活的优点，可应用于自供能的断路器，或者自供能与外部供能相结合的断路器；并能够根据供能状况对电子显示装置的背光进行灵活控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子显示装置的背光控制电路，尤其涉及一种断路器电子显示装置的背光控制电路。
背景技术
随着电子技术的发展，采用电子脱扣器作为检测、控制部件的断路器得到了广泛应用。而随着用户对断路器要求的不断提高，能监测电流、实时显示线路电流、提供较多查询功能和设定功能的断路器越来越受用户的关注，目前市场上的断路器大部分采用功耗相对较小的液晶（LCD）来进行显示。
断路器内电流互感器既要提供电子脱扣器的电源，又要提供电流测量信号。若采用背光显示会导致电子脱扣器功耗的增加，特别是在电流互感器提供能量较为临界的情况下影响较大，会引起电子脱扣器供电的不稳定。尤其是断路器上电时存在短路故障的情况下，由于背光的影响，会导致上电时间慢，电源电压不能满足脱扣要求等现象，由此存在安全隐患，引起额外的故障发生。
为了降低电子脱扣器的功耗，常用的液晶型电子脱扣器一般不带背光。但没有背光，在较暗的环境条件下不易看清楚所显示的内容。或者虽带背光，但只能通过外部辅助电源供电的方式才能点亮液晶，由此增加了器件，占用了一定的空间，产生了额外的投入和维护费用，并且外接辅助电源的方式在很多场合适用性不强。
因此对带电子显示装置的电子脱扣器，采用一种合理的背光控制就显得较为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有断路器电子显示装置的不足，提供一种结构简单、使用灵活的断路器电子显示装置的背光控制电路。
本发明的断路器电子显示装置的背光控制电路，包括控制器，及分别与该控制器连接的电流测量电路、开关电路、供电识别电路；所述电流测量电路用于对电流测量信号进行调理，并将输出信号传送给所述控制器；所述供电识别电路用于识别是否存在外部电源供电，并将识别出的信息传送给所述控制器；所述控制器根据电流测量电路及/或供电识别电路传送的信号控制所述开关电路接通或断开。
所述控制器按照以下方法控制开关电路接通或断开：
当供电识别电路识别出存在外部电源供电时，控制所述开关电路接通；
当供电识别电路识别出不存在外部电源供电时，判断所述电流测量电路的输出信号所对应的电流值是否大于一预先设定的阈值，如是，则控制所述开关电路接通；如否，则控制所述开关电路断开。
优选地，所述供电识别电路包括一三极管V1，以及电阻R1、R2、R3；电阻R1、R2串联，且两者之间的连线与三极管V1的基极连接；电阻R3与三极管V1的集电极连接，且两者之间的连线与所述控制器连接。
利用本发明的背光控制电路，并依据电子显示装置的背光电源的不同，可得到如下两种断路器：
一种断路器，所述断路器包括用于从所监测电网提取电能的电流互感器，以及用于显示断路器监测信息的电子显示装置；所述电子显示装置的背光由所述电流互感器供电，所述电子显示装置还包括如上任一技术方案所述的背光控制电路；其中电流测量电路与所述电流互感器的输出端连接，用于测量电流互感器的输出电流信号；开关电路串联于所述背光的供电电路中。
一种断路器，所述断路器包括用于从所监测电网提取电能的电流互感器，以及用于显示断路器监测信息的电子显示装置；所述电子显示装置的背光由所述电流互感器及外部电源联合供电，所述电子显示装置还包括如上任一技术方案所述的背光控制电路；其中电流测量电路与所述电流互感器的输出端连接，用于测量电流互感器的输出电流信号；开关电路串联于所述背光的供电电路中；供电识别电路与所述外部电源连接。
本发明通过一供电识别电路对断路器的电子显示装置是否有外部电源供电进行识别，当存在外部电源供电时，控制串接于背光供电电路中的开关电路接通，使背光供电电路始终导通；当不存在外部电源供电或外部电源异常时，通过电流测量电路的输出判断自供能的电流互感器提取的电能是否充足，如充足，则控制所述开关电路接通背光的供电电路，使用电流互感器提取的电能作为背光电源；如提取电能不足，则通过所述开关电路关断背光的供电电路。该背光控制电路可应用于自供能的断路器，或者自供能与外部供能相结合的断路器；并能够根据供能状况对电子显示装置的背光进行灵活控制。
附图说明
图1为本发明的断路器电子显示装置的背光控制电路结构框图；
图2为本发明的断路器电子显示装置的背光控制电路中的电流测量电路图；
图3为本发明的断路器电子显示装置的背光控制电路中的供电识别电路图；
图4为本发明的断路器电子显示装置的背光控制电路中控制器的电路图；
图5为本发明的断路器电子显示装置的背光控制电路中开关电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：
本发明的断路器电子显示装置的背光控制电路，如图1所示（虚线框中部分），包括控制器，及分别与该控制器连接的电流测量电路、开关电路、供电识别电路；所述电流测量电路用于对电流测量信号进行调理，并将输出信号传送给所述控制器；所述供电识别电路用于识别是否存在外部电源供电，并将识别出的信息传送给所述控制器；所述控制器根据电流测量电路及/或供电识别电路传送的信号控制所述开关电路接通或断开。
电流测量电路的电路结构如图2所示，使用时，由断路器中的电流互感器CT输出的采集信号电压，由R7，C1组成的RC积分电路还原，经过集成电路U2A同相放大后，通过R10、R11电平转换后送给控制器。R8、R9构成反馈回路，同相放大的倍数为1+R9/R8。其中U2A优选LM224集成电路。
供电识别电路的电路结构如图3所示，包括一三极管V1，以及电阻R1、R2、R3；电阻R1、R2串联，且两者之间的连线与三极管V1的基极连接；电阻R3与三极管V1的集电极连接，且两者之间的连线与所述控制器连接。使用时电阻R1与外部电源连接（如无外部电源，则不需要连接）。当外部电源电压通过电阻R1、R2限流分压后使三极管V1导通， V1集电极输出低电平送给控制器，R3为上拉电阻。当无外部电源电压时，三极管V1处于截止状态， V1集电极输出高电平送给MCU电路。控制器根据V1集电极的电平来识别是否为外供电。
控制器的电路结构如图4所示，基准电压芯片U3提供AD转换的参考电压，可选用MAX6104和其它类似芯片。C2、C3为去耦电容。由C4~C5和Y1组成的晶振电路和复位电路U4保证微控制器U5正常工作，微控制器U5对电流测量电路输出的信号，以参考电压为基准进行A/D转换，得到对应于互感器检测电流的数值，进行相关的运算和处理，执行相关的命令。微控制器U5优先采用M16C，U4优先采用MAX821，基准电压芯片U3优先采用REF3140。
开关电路的电路结构如图5所示，当满足电子显示装置的背光点亮条件时（即有外部电源供电时；或者无外部电源供电，但自供能电流互感器输出的电能满足使用要求时）控制器输出高电平，电子开关晶体管V2导通，也即电子显示装置的背光供电回路构成通路，背光点亮。当不满足背光点亮条件时，控制器输出低电平，电子开关晶体管V1处于截止状态，也即电子显示装置的背光供电回路不构成通路，背光不点亮。
将本发明的背光控制电路用于带电子显示装置的断路器（所述电子显示装置的背光由自供能电流互感器供电，或者由自供能电流互感器与外部电源联合供电）时，将所述电流测量电路与断路器中的自供能电流互感器连接，将所述开关电路串接于电子显示装置的供电回路中，将所述供电识别电路与外部电源连接（如果存在的话）。断路器正常工作时，通过供电识别电路检测外部电源供电的识别信号，若检测到此时有外部电源供电，则直接控制开关电路导通，使电子显示装置的背光点亮。若检测到无外部电源供电，则控制器将计算由电流测量电路送来的对应于实际电流数值的信号，亦即自供能电流互感器所能提供的能量，将其与预先设定的阈值（该值可根据断路器中需优先保证供电的部件正常工作所需电能的最小值确定，例如可设定该阈值等于或大于断路器中电子脱扣器最小的正常工作需要的能量值，从而确保电子显示装置的背光点亮时不会影响电子脱扣器的工作）进行比较，当大于该阈值时，控制器控制电子显示装置的背光点亮，当小于该阈值时，背光不点亮。当然也可以对控制器进行设置，在故障动作时，即使电子脱扣器工作所需电能得到满足时，此时若无外部电源供电，也禁止控制电子显示装置的背光点亮，以确保脱扣时所需的能量不受影响。也可以进一步设置：通过操作来触发背光点亮，电子显示装置的背光点亮一定时间后，若无后续的操作，则控制背光熄灭。也就是说，电子显示装置的背光控制由软件识别，符合预定条件后被点亮或者熄灭。
Claims (5)
1.一种断路器电子显示装置的背光控制电路，其特征在于，所述背光控制电路包括控制器，及分别与该控制器连接的电流测量电路、开关电路、供电识别电路；所述电流测量电路用于对电流测量信号进行调理，并将输出信号传送给所述控制器；所述供电识别电路用于识别是否存在外部电源供电，并将识别出的信息传送给所述控制器；所述控制器根据电流测量电路及/或供电识别电路传送的信号控制所述开关电路接通或断开。
2.如权利要求1所述断路器电子显示装置的背光控制电路，其特征在于，所述控制器按照以下方法控制开关电路接通或断开：
当供电识别电路识别出存在外部电源供电时，控制所述开关电路接通；
当供电识别电路识别出不存在外部电源供电时，判断所述电流测量电路的输出信号所对应的电流值是否大于一预先设定的阈值，如是，则控制所述开关电路接通；如否，则控制所述开关电路断开。
3.如权利要求2所述断路器电子显示装置的背光控制电路，其特征在于，所述供电识别电路包括一三极管V1，以及电阻R1、R2、R3；电阻R1、R2串联，且两者之间的连线与三极管V1的基极连接；电阻R3与三极管V1的集电极连接，且两者之间的连线与所述控制器连接。
4.一种断路器，所述断路器包括用于从所监测电网提取电能的电流互感器，以及用于显示断路器监测信息的电子显示装置；所述电子显示装置的背光由所述电流互感器供电，其特征在于，所述电子显示装置还包括如权利要求1、 2或3所述的背光控制电路；其中电流测量电路与所述电流互感器的输出端连接，用于测量电流互感器的输出电流信号；开关电路串联于所述背光的供电电路中。
5.一种断路器，所述断路器包括用于从所监测电网提取电能的电流互感器，以及用于显示断路器监测信息的电子显示装置；所述电子显示装置的背光由所述电流互感器及外部电源联合供电，其特征在于，所述电子显示装置还包括如权利要求1、 2或3所述的背光控制电路；其中电流测量电路与所述电流互感器的输出端连接，用于测量电流互感器的输出电流信号；开关电路串联于所述背光的供电电路中；供电识别电路与所述外部电源连接。
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