專(zhuān)利名稱(chēng)：主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器，用于防止雷電過(guò)電壓及操作過(guò)電壓對(duì)電子電器設(shè)備的損壞，提高系統(tǒng)的安全可靠性，屬于電子電涌保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電子技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)的電子產(chǎn)品正日益廣泛應(yīng)用于信息產(chǎn)業(yè)、交通運(yùn)輸、電力、金融、化工等各種系統(tǒng)中。
低壓配電系統(tǒng)中的各種電器元件正逐步實(shí)現(xiàn)智能化，其結(jié)果是選用了大量耐壓值低、敏感性高、集成度高的電子元件。
雷電過(guò)電壓及操作過(guò)電壓，將給這些電子元件帶來(lái)致命的損害，從而使得過(guò)電壓破壞的廣度、頻度、深度空前加大。
為了防止雷電過(guò)電壓及操作過(guò)電壓對(duì)電子電器設(shè)備的損壞，提高系統(tǒng)的安全可靠性，各種電涌保護(hù)器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)SPD)，得到了廣泛的運(yùn)用。
目前，比較典型的SPD有放電間隙的電壓開(kāi)關(guān)型SPD、金屬氧化鋅的電壓限制性SPD、氣體放電管的電壓開(kāi)關(guān)型SPD。這些SPD的保護(hù)方式都有一定局限或不足。如電壓開(kāi)關(guān)型SPD雖然能承受直接雷擊等形成的大容量沖擊電流(波形近似為10/350us)，但存在限制電壓高、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)；金屬氧化物的電壓限制型SPD有反應(yīng)時(shí)間快、限制電壓低等優(yōu)點(diǎn)，但卻只能承受有限的8/20us波形電流。
因此，為了滿足電壓開(kāi)關(guān)型SPD和限壓型SPD間的能量配合，在線路上多處安裝SPD時(shí)，電壓開(kāi)關(guān)型SPD與限壓型SPD之間的長(zhǎng)度應(yīng)不小于10m，當(dāng)導(dǎo)線安裝距離無(wú)法滿足10m的安全距離時(shí)，一般采用串入退耦器的方法，電路中的電流越大，也越要越大的退耦器，這給設(shè)備的安裝造成了不便，而退耦器作為感性元件受電路工作頻率變化參數(shù)會(huì)發(fā)生變化，所以電涌頻率減低時(shí)效能會(huì)降低，也會(huì)對(duì)電路的使用性能造成影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低壓I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器+II級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器主動(dòng)能量配合，該SPD既具有電壓開(kāi)關(guān)型SPD大電流沖擊容量，又具有限壓型SPD的響應(yīng)速度和低電壓保護(hù)水平，可滿足I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)SPD與II級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)SPD級(jí)間的導(dǎo)線安裝距離無(wú)法滿足10m的安全距離的情況下直接安裝，中間無(wú)需加裝退耦電感。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是該主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器包括3個(gè)模塊，分低壓I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器+II級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器主動(dòng)能量配合，按動(dòng)作順序先后分別為限壓模塊、觸發(fā)模塊、放電模塊。
利用壓敏電阻反應(yīng)時(shí)間快、限制電壓低的特點(diǎn)，在初始的一段時(shí)間內(nèi)將電涌電壓抑制在一定的水平，在此同時(shí)，觸發(fā)電路將采集到的脈沖電壓進(jìn)行升壓，以獲得主電極動(dòng)作所需的電壓閥值，最后，達(dá)到閥值的主電極動(dòng)作泄放大部分電涌能量從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備的作用。
即在壓敏電阻抑制電涌電壓的過(guò)程中，利用觸發(fā)電路的作用降低了空氣間隙的放電電壓，提前了放電時(shí)間，起到了主動(dòng)能量配合的作用。
本發(fā)明的有益效果用于保護(hù)設(shè)備時(shí)導(dǎo)線安裝距離無(wú)法滿足10m安全距離時(shí)無(wú)需加裝退耦器件，降低了成本，方便了安裝，在保護(hù)時(shí)完全不受電涌頻率的限制，比普通的加退耦器件更能有效的保護(hù)設(shè)備，且對(duì)設(shè)備電路不產(chǎn)生任何的影響，故能在上述場(chǎng)合得到廣泛的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作比較詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1為主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器的原理框圖；圖2為主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器的線路原理圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，這是主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器的原理框圖。
如圖所示，本發(fā)明包括3個(gè)模塊，按動(dòng)作順序先后分別為限壓模塊、觸發(fā)模塊、放電模塊。
這是一種低壓I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器+II級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器，該SPD既具有電壓開(kāi)關(guān)型SPD大電流沖擊容量，又具有限壓型SPD的響應(yīng)速度和低電壓保護(hù)水平，可滿足I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)SPD與II級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)SPD級(jí)間的導(dǎo)線安裝距離無(wú)法滿足10m的安全距離的情況下直接安裝，中間無(wú)需加裝退耦電感。
參照?qǐng)D2，這是主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器的線路原理圖。
如圖所示，限壓模塊包括一壓敏電阻(1)，該壓敏電阻的通流量在25KA(8/20)左右，能夠泄放主放電電極(2)動(dòng)作前的部分電涌能量，并將電涌電壓穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)較低的水平上。
觸發(fā)模塊包括壓敏電阻(3)、放電管(4)、脈沖變壓器(5)和觸發(fā)電極(6)，在此模塊中，壓敏電阻和放電管與脈沖變壓器的初級(jí)相串聯(lián)，其主要功能一是控制觸發(fā)模塊的啟動(dòng)電壓；二是使觸發(fā)模塊產(chǎn)生足夠的觸發(fā)電壓以驅(qū)動(dòng)主電極的動(dòng)作，也就是在脈沖變壓器的初極產(chǎn)生一定幅值的電壓變量。限壓壓敏電阻壓敏電壓值在400V左右，放電管的放電電壓在800V，脈沖變壓器的升壓倍數(shù)為10。最后由觸發(fā)電極上的高壓將擊穿與主電極之間的間隙，引起主電極放電。
主放電模塊包括主電極(2)，即兩個(gè)U型的銅鎢合金電極形成了一個(gè)空氣間隙，其主要作用是泄放電涌的大部分能量，在觸發(fā)模塊的啟動(dòng)下間隙導(dǎo)通，形成電涌與大地間的放電通路，完成電涌保護(hù)器的最后的放電從而使電涌保護(hù)器能承受大電涌能量的沖擊。
所述的電涌保護(hù)器，其電路連接關(guān)系是壓敏電阻(3)和放電管(4)與脈沖變壓器(5)的初級(jí)相串聯(lián)，去控制觸發(fā)電極(6)，上述電路再與壓敏電阻(1)、主電極(2)并聯(lián)。
實(shí)際上，該主動(dòng)能量控制電涌保護(hù)器，利用觸發(fā)模塊的進(jìn)行能量的控制和分配，充分發(fā)揮和結(jié)合了電壓限制型器件低電壓保護(hù)水平和電壓開(kāi)關(guān)型器件大通流能量的特長(zhǎng)，同時(shí)克服了兩種器件固有的缺點(diǎn)。從而達(dá)到了能在特殊場(chǎng)合下使用的效能。
雖然本發(fā)明已參照上述的實(shí)施例來(lái)描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)理解其中可作各種變化和修改而在廣義上沒(méi)有脫離本發(fā)明，所以并非作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述的實(shí)施例的變化、變形都將落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器，用于防止雷電過(guò)電壓及操作過(guò)電壓對(duì)電子電器設(shè)備的損壞，其特征在于所述的保護(hù)器包括I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器+II級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器的主動(dòng)能量配合，既具有電壓開(kāi)關(guān)型電涌保護(hù)器大電流沖擊容量，又具有限壓型電涌保護(hù)器的響應(yīng)速度和低電壓保護(hù)水平，可滿足級(jí)間的導(dǎo)線安裝距離無(wú)法滿足10m的安全距離的情況下直接安裝，中間無(wú)需加裝退耦電感；該電涌保護(hù)器的電路包括限壓模塊、觸發(fā)模塊、放電模塊；利用限壓模塊反應(yīng)時(shí)間快，將電涌電壓抑制在一定的水平，觸發(fā)模塊將采集到的脈沖電壓進(jìn)行升壓，達(dá)到閥值的放電模塊動(dòng)作泄放大部分電涌能量從而達(dá)到保護(hù)電子電器設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器，其特征在于所述的限壓模塊，是一壓敏電阻(1)，該壓敏電阻的通流量在25KA(8/20)左右。
3.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器，其特征在于所述的觸發(fā)模塊，包括壓敏電阻(3)、放電管(4)、脈沖變壓器(5)和觸發(fā)電極(6)，上述器件依次串聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器，其特征在于所述的放電模塊，包括一主電極(2)，即兩個(gè)U型的銅鎢合金電極形成了一個(gè)空氣間隙。
5.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器，其特征在于所述的電涌保護(hù)器，其電路連接關(guān)系是壓敏電阻(3)和放電管(4)與脈沖變壓器(5)的初級(jí)相串聯(lián)，去控制觸發(fā)電極(6)，上述電路再與壓敏電阻(1)、主電極(2)并聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器，該電涌保護(hù)器包括I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器+II級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器的主動(dòng)能量配合，按動(dòng)作順序先后分別為限壓模塊、觸發(fā)模塊、放電模塊。利用壓敏電阻反應(yīng)時(shí)間快、限制電壓低的特點(diǎn)，在初始的一段時(shí)間內(nèi)將電涌電壓抑制在一定的水平，在此同時(shí)，觸發(fā)電路將采集到的脈沖電壓進(jìn)行升壓，以獲得主電極動(dòng)作所需的電壓閥值，最后，達(dá)到閥值的主電極動(dòng)作泄放大部分電涌能量從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備的作用。其有益效果降低了成本，方便了安裝，在保護(hù)時(shí)完全不受電涌頻率的限制，比普通的加退耦器件更能有效的保護(hù)設(shè)備，且對(duì)設(shè)備電路不產(chǎn)生任何的影響，故能得到廣泛的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H02H9/06GK1964150SQ20061011893
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者王喜貴 申請(qǐng)人:上海臻和防雷電氣技術(shù)有限責(zé)任公司