自恢復(fù)過壓過流保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】一種自恢復(fù)過壓過流保護(hù)裝置，由電壓檢測與過壓信號輸出電路（1）、限流電路（2）、短路開關(guān)（3）組成，電壓檢測與過壓信號輸出電路的輸入端接在市電輸入端及公共端之間，限流電路串聯(lián)在市電輸入端與市電輸出端之間，短路開關(guān)的兩個(gè)輸出端并聯(lián)在市電輸出端與公共端之間，電壓檢測與過壓信號輸出電路的輸出端與短路開關(guān)的控制端相連，公共端與市電零線連接。本裝置對負(fù)載進(jìn)行有效的過壓和過流保護(hù)，并實(shí)現(xiàn)自恢復(fù)，電路結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)速度快。
【專利說明】自恢復(fù)過壓過流保護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，尤其涉及交流市電驅(qū)動的負(fù)載的過壓、過流保護(hù)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]用電設(shè)備均具有額定工作電壓范圍，超過額定工作電壓上限運(yùn)行容易造成用電設(shè)備的損壞。
[0003]接入交流市電的用電設(shè)備的輸入端一般接有熔斷器，在用電設(shè)備的工作電流大于額定值且一定時(shí)間后熔斷器會熔斷，以達(dá)到負(fù)載過流保護(hù)或者短路保護(hù)的目的。
[0004]在實(shí)際應(yīng)用中，因供電線路或供電設(shè)備的原因，交流市電會出現(xiàn)超過用電設(shè)備額定工作電壓很多且持續(xù)時(shí)間較長的情況，這時(shí)用電設(shè)備的工作電流增加不很多，在小于或等于熔斷器額定熔斷電流時(shí)，熔斷器需較長時(shí)間熔斷甚至不能熔斷，用電設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行在此種狀態(tài)下較容易損壞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種自恢復(fù)過壓過流保護(hù)裝置。
[0006]解決該技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
[0007]本自恢復(fù)過壓過流保護(hù)裝置，接在市電與用電負(fù)載之間，由電壓檢測與過壓信號輸出電路、限流電路、短路開關(guān)組成，電壓檢測與過壓信號輸出電路的輸入端接在市電輸入端及公共端之間，限流電路串聯(lián)在市電輸入端與市電輸出端之間，短路開關(guān)的兩個(gè)輸出端并聯(lián)在市電輸出端與公共端之間，電壓檢測與過壓信號輸出電路的輸出端與短路開關(guān)的控制端相連，公共端與市電零線連接。
[0008]電壓檢測與過壓信號輸出電路由串聯(lián)電阻Rl，R2，儲能電容Cl，觸發(fā)二極管Dl組成，串聯(lián)電阻R1，R2組成分壓電路，儲能電容Cl與電阻R2并聯(lián)，觸發(fā)二極管Dl的一端接電阻Rl，R2的連接點(diǎn)，觸發(fā)二極管Dl的另一端連接短路開關(guān)的控制端G，限流電路由PTC電阻R3構(gòu)成，短路開關(guān)由可控硅D2構(gòu)成，可控硅D2第2陽極、第I陽極為輸出端，分別接市電輸出端OUT與公共端N,可控娃D(zhuǎn)2的觸發(fā)控制極為G端。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:能對用電負(fù)載進(jìn)行有效的過壓與過流保護(hù)，并具有自恢復(fù)功能。裝置的電路結(jié)構(gòu)簡單、輸出的脈沖電平穩(wěn)定、功耗低、相應(yīng)速度快。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本裝置的電結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖2為本裝置實(shí)施例1的電路圖。
[0012]圖3為本裝置實(shí)施例2的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)用新型下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖作進(jìn)一步詳述(參照圖1圖2與圖3):
[0014]本裝置接在市電與用電負(fù)載之間，其對市電過壓保護(hù)與負(fù)載過流保護(hù)的原理是，在電壓檢測與過壓信號輸出電路I檢測到出現(xiàn)超過用電設(shè)備額定工作電壓上限的電壓時(shí)，輸出電平到短路開關(guān)3的控制端G，短路開關(guān)3迅速短路，從而避免了市電輸出端出現(xiàn)瞬間高電壓的情況。
[0015]本裝置還接有限流電路2，在短路開關(guān)3短路時(shí)，限流電路2限制了流經(jīng)市電的最大電流。
[0016]在用電負(fù)載的工作電流超過限流電路2的額定工作電流或者用電設(shè)備發(fā)生短路時(shí)，限流電路2起到負(fù)載過流保護(hù)目的。
[0017]圖1中，IN為市電輸入端、OUT市電輸出端、N為市電公共端、I為電壓檢測與信號輸出電路、2為限流電路、3為短路開關(guān)。
[0018]圖2中，電壓檢測與過壓信號輸出電路I由串聯(lián)電阻Rl，R2，儲能電容Cl，觸發(fā)二極管Dl構(gòu)成，串聯(lián)電阻Rl，R2構(gòu)成分壓電路，儲能電容Cl與電阻R2并聯(lián)，觸發(fā)二極管Dl的一端接在電阻Rl和R2的連接線上，觸發(fā)二極管Dl的另一端連接短路開關(guān)3的控制端G，限流電路2由PTC電阻R3構(gòu)成，短路開關(guān)3由可控硅D2構(gòu)成，可控硅D2第2陽極、第I陽極為輸出端，分別接市電輸出端OUT與公共端N,可控娃D(zhuǎn)2的觸發(fā)控制極為G端。
[0019]圖1結(jié)構(gòu)框圖中的電壓檢測與過壓信號輸出電路1，可以使用由變壓器構(gòu)成降壓分壓電路，還可以使用三極管或者運(yùn)算放大器構(gòu)成電壓檢測電路來控制直流電平輸出或者控制脈沖電平輸出。本實(shí)用新型如圖2所示，電壓檢測與過壓信號輸出電路I由分壓電阻Rl, R2,儲能電容Cl，觸發(fā)二極管Dl構(gòu)成，具有電路簡單，調(diào)試方便，不需另外提供工作電源，輸出脈沖電平穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]圖1結(jié)構(gòu)框圖中的限流電路2可以由各種正溫度系數(shù)的熱敏電阻構(gòu)成，本實(shí)用新型的限流電路2由PTC電阻構(gòu)成。
[0021]因?yàn)镻TC電阻具有常溫下體電阻較小，正常工作電流流經(jīng)PTC電阻壓降不大，在較大電流的作用下PTC電阻發(fā)熱，在到達(dá)PTC電阻率的轉(zhuǎn)折溫度時(shí)，PTC電阻的體電阻迅速增大呈現(xiàn)高阻狀態(tài)的特性。
[0022]電阻還具有在呈現(xiàn)高阻狀態(tài)后，一旦流經(jīng)PTC電阻的電流低于PTC電阻的維持電流，PTC電阻的溫度會下降，PTC的體電阻又能逐漸恢復(fù)到較小狀態(tài)的特性。
[0023]市電過壓在短路開關(guān)3短路后，限流電路2的PTC體電阻限制了流經(jīng)市電的短路電流，避免了對市電電網(wǎng)的電流沖擊，在限流電路2的PTC電阻發(fā)熱后體電阻迅速增大，流經(jīng)短路開關(guān)3的電流也同步減小，這又減輕了保護(hù)電路的功耗。
[0024]在用電負(fù)載的工作電流超過PTC電阻額定工作電流或者用電設(shè)備發(fā)生短路時(shí)，限流電路2的PTC電阻同樣快速發(fā)熱，PTC體電阻也迅速增大，起到負(fù)載過流保護(hù)目的。
[0025]在市電過壓或者負(fù)載過流或者負(fù)載短路PTC電阻呈現(xiàn)高阻后，如果市電電壓恢復(fù)正常，電壓檢測與過壓信號輸出電路I停止輸出脈沖電平到短路開關(guān)3的控制端G，或者負(fù)載過流狀態(tài)消失或負(fù)載短路狀態(tài)消失后，PTC電阻的體電阻逐漸恢復(fù)到較小，市電用電設(shè)備又能正常工作，達(dá)到自恢復(fù)的目的。
[0026]圖1結(jié)構(gòu)框圖中的短路開關(guān)3可以由繼電器構(gòu)成，電壓檢測與過壓信號輸出電路I在檢測到出現(xiàn)超過用電設(shè)備額定工作電壓上限的電壓時(shí)，輸出電平到短路開關(guān)3的控制端G控制繼電器吸合，繼電器觸點(diǎn)閉合后使市電輸出OUT與公共端N短路。
[0027]由于繼電器線包通電到觸點(diǎn)閉合需mS級的時(shí)間，短路開關(guān)3由繼電器構(gòu)成時(shí)，電壓檢測與過壓信號輸出電路I從檢測到過壓并輸出電平控制繼電器吸合起，到市電輸出與公共端N短路尚有mS以上的延時(shí)，導(dǎo)致市電出現(xiàn)過電壓時(shí)負(fù)載設(shè)備側(cè)有可能出現(xiàn)瞬時(shí)高電壓。
[0028]而本裝置的短路開關(guān)3是由可控硅構(gòu)成的，可控硅只需mA級的電流和nS級的時(shí)間即可觸發(fā)導(dǎo)通，可控硅有短時(shí)間耐受過電流能力強(qiáng)、觸發(fā)導(dǎo)通后自保持導(dǎo)通直到電流過零或電流反向才停止導(dǎo)通的特點(diǎn)，由可控硅構(gòu)成的短路開關(guān)3具有電路簡單，觸發(fā)靈敏度高，響應(yīng)速度快，有效地消除了負(fù)載設(shè)備側(cè)出現(xiàn)瞬時(shí)高電壓的可能。
[0029]為提高產(chǎn)品對高電壓的耐受能力，裝置的輸入端還可以增加一個(gè)常規(guī)的浪涌電壓保護(hù)電路4，圖3為實(shí)施例2的電路圖，浪涌電壓保護(hù)電路4可以僅由壓敏電阻R4構(gòu)成，在出現(xiàn)雷擊過電壓時(shí)，壓敏電阻吸收一部分高電壓，還可以再增加電感L1、電容C2，用電感L1、電容C2以吸收雷擊過電壓的殘壓。
[0030]按圖2、圖3的電路結(jié)構(gòu)既可外加外殼和進(jìn)出線接線柱，制成獨(dú)立裝置，也可不用獨(dú)立外殼，作為一種電路的模塊形式接在儀器、儀表或設(shè)備的變壓器進(jìn)線端，進(jìn)行過壓過流保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種自恢復(fù)過壓過流保護(hù)裝置，由電壓檢測與過壓信號輸出電路(I)、限流電路(2)、短路開關(guān)(3)組成，其特征是電壓檢測與過壓信號輸出電路(I)的輸入端接在市電輸入端(IN)及公共端(N)之間，限流電路(2)串聯(lián)在市電輸入端(IN)與市電輸出端(OUT)之間，短路開關(guān)(3)的兩個(gè)輸出端并聯(lián)在市電輸出端(OUT)與公共端(N)之間，電壓檢測與過壓信號輸出電路(I)的輸出端與短路開關(guān)(3)的控制端(G)相連，公共端(N)與市電零線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自恢復(fù)過壓過流保護(hù)裝置，其特征是電壓檢測與過壓信號輸出電路(I)由串聯(lián)電阻Rl，R2，儲能電容Cl，觸發(fā)二極管Dl組成，串聯(lián)電阻Rl，R2組成分壓電路，儲能電容Cl與電阻R2并聯(lián)，觸發(fā)二極管Dl的一端接電阻Rl，R2的連接線上，觸發(fā)二極管Dl的另一端連接短路開關(guān)(3)的控制端G，限流電路(2)由PTC電阻R3構(gòu)成，短路開關(guān)(3)由可控硅D2構(gòu)成，可控硅D2第2陽極、第I陽極為輸出端，分別接市電輸出端(OUT)與公共端(N),可控娃D(zhuǎn)2的觸發(fā)控制極為G端。
【文檔編號】H02H9/02GK204089182SQ201420361367
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】李乾偉, 鐘方強(qiáng), 張寶明, 吳一凡, 周圍 申請人:杭州乾龍偉業(yè)電器成套有限公司