電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，用于在電網(wǎng)過(guò)壓時(shí)斷開(kāi)輸入電源，包括脫扣器和磁環(huán)體，還包括電壓檢測(cè)模塊、電壓觸發(fā)模塊及開(kāi)關(guān)控制模塊；通過(guò)電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電網(wǎng)輸出到用戶(hù)的電壓，即用戶(hù)的輸入電源。若電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)的輸入電壓超出電壓閾值時(shí)，就向電壓觸發(fā)模塊發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。電壓觸發(fā)模塊接收觸發(fā)信號(hào)后導(dǎo)通，與電壓觸發(fā)模塊連接的開(kāi)關(guān)控制模塊也導(dǎo)通，因此，磁環(huán)體內(nèi)有電流經(jīng)過(guò)，磁環(huán)體產(chǎn)生磁通，與磁環(huán)體連接的脫扣器執(zhí)行斷開(kāi)輸入電源的動(dòng)作。因而能夠在用戶(hù)輸入電源過(guò)壓時(shí)，斷開(kāi)電網(wǎng)對(duì)用戶(hù)的電壓輸出，避免過(guò)壓對(duì)用戶(hù)造成損壞。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及過(guò)壓保護(hù)電路，特別是涉及一種簡(jiǎn)單、可靠的電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]電網(wǎng)是在電力系統(tǒng)中，聯(lián)系發(fā)電和用電的設(shè)施和設(shè)備的統(tǒng)稱(chēng)。屬于輸送和分配電能的中間環(huán)節(jié)，它主要由聯(lián)結(jié)成網(wǎng)的送電線路、變電所、配電所和配電線路組成。通常把由輸電、變電、配電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的聯(lián)系發(fā)電與用電的統(tǒng)一整體稱(chēng)為電力網(wǎng)。在電力傳輸過(guò)程中，一般采用高壓，然后再采用變壓器將高壓轉(zhuǎn)換為低壓供給到用戶(hù)。在用戶(hù)電源輸入端，出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)，會(huì)引起用電安全問(wèn)題。例如，用戶(hù)的燈具輸入電源供電電壓過(guò)高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致燈具燒毀，濺出電火花引起火災(zāi)等現(xiàn)象。因此，電網(wǎng)輸出電壓過(guò)高時(shí)會(huì)對(duì)用戶(hù)造成不可挽回的損害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種簡(jiǎn)單、可靠的電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路。
[0004]一種電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，用于在電網(wǎng)過(guò)壓時(shí)斷開(kāi)輸入電源，包括脫扣器和磁環(huán)體，還包括電壓檢測(cè)模塊、電壓觸發(fā)模塊及開(kāi)關(guān)控制模塊；
[0005]所述磁環(huán)體兩連接端分別連接于輸入電源的正負(fù)電源線上，所述脫扣器的電源輸入端接輸入電源的正負(fù)極，所述脫扣器的輸入端接所述磁環(huán)體的次級(jí)輸出端，所述電壓檢測(cè)模塊輸入端接輸入端電源，所述電壓檢測(cè)模塊的輸出端接所述電壓觸發(fā)模塊的輸入端，所述電壓觸發(fā)模塊的輸出端接所述開(kāi)關(guān)控制模塊的控制端，所述開(kāi)關(guān)控制模塊的輸入端和輸出端分別接輸入電源的正電源線，其中，所述開(kāi)關(guān)控制模塊的輸入端和輸出端與所述磁環(huán)體的初級(jí)輸入端端并聯(lián)；
[0006]所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電網(wǎng)的輸入電源，所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)的輸入電壓超出電壓閾值時(shí)，所述電壓檢測(cè)模塊向所述電壓觸發(fā)模塊發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，所述電壓觸發(fā)模塊接收觸發(fā)信號(hào)導(dǎo)通，所述電壓觸發(fā)模塊導(dǎo)通后，所述開(kāi)關(guān)控制模塊導(dǎo)通，所述磁環(huán)體內(nèi)產(chǎn)生磁通，與所述磁環(huán)體連接的脫扣器斷開(kāi)輸入電源；
[0007]所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)的輸入電壓沒(méi)有超出電壓閾值時(shí)，所述電壓檢測(cè)模塊不輸出觸發(fā)信號(hào)，所述電壓觸發(fā)模塊截止，所述開(kāi)關(guān)控制模塊截止，所述磁環(huán)體內(nèi)不產(chǎn)生磁通，與所述磁環(huán)體連接的脫扣器閉合。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓檢測(cè)模塊包括滑動(dòng)變阻器R4、充電電容Cl和分壓電阻R3 ；
[0009]所述滑動(dòng)變阻器R4與所述分壓電阻R3串聯(lián)于輸入電源的正負(fù)極之間，所述充電電容Cl并聯(lián)于所述滑動(dòng)變阻器R4的兩端，其中，所述滑動(dòng)變阻器R4連接輸入電源的正極，所述分壓電阻R3連接所述輸入電源的負(fù)極。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓檢測(cè)模塊還包括二極管D1，所述二極管Dl的正極接所述輸入電源的負(fù)極，所述二極管Dl的負(fù)極接所述分壓電阻R3。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓觸發(fā)模塊包括觸發(fā)二極管D2，所述觸發(fā)二極管D2的兩端對(duì)應(yīng)為所述電壓觸發(fā)模塊的輸入端和輸出端。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓觸發(fā)模塊還包括分壓電阻R2，所述分壓電阻R2的一端接所述電壓檢測(cè)模塊的輸出端，另一端接所述觸發(fā)二極管D2。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)控制模塊包括雙向可控硅Ql，所述雙向可控硅Ql的控制極、第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極對(duì)應(yīng)為所述開(kāi)關(guān)控制模塊的控制端、輸入端和輸出端。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)控制模塊還包括分壓電阻R1，所述分壓電阻Rl的一端與所述雙向可控硅Ql的第二陽(yáng)極連接，另一端接輸入電源的正極電源線。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述分壓電阻Rl的阻值為10ΚΩ。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括開(kāi)關(guān)SI，所述開(kāi)關(guān)SI連接于輸入電源的輸入端。
[0017]上述電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路通過(guò)電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電網(wǎng)輸出到用戶(hù)的電壓，即用戶(hù)的輸入電源。若電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)的輸入電壓超出電壓閾值時(shí)，就向電壓觸發(fā)模塊發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。電壓觸發(fā)模塊接收觸發(fā)信號(hào)后導(dǎo)通，與電壓觸發(fā)模塊連接的開(kāi)關(guān)控制模塊也導(dǎo)通，因此,磁環(huán)體內(nèi)有電流經(jīng)過(guò),磁環(huán)體產(chǎn)生磁通,與磁環(huán)體連接的脫扣器執(zhí)行斷開(kāi)輸入電源的動(dòng)作。因而能夠在用戶(hù)輸入電源過(guò)壓時(shí)，斷開(kāi)電網(wǎng)對(duì)用戶(hù)的電壓輸出，避免過(guò)壓對(duì)用戶(hù)造成損壞。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路的模塊圖；
[0019]圖2為電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，為電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路的模塊圖。
[0021]一種電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，用于在電網(wǎng)過(guò)壓時(shí)斷開(kāi)輸入電源，包括脫扣器109、磁環(huán)體107、電壓檢測(cè)模塊101、電壓觸發(fā)模塊103及開(kāi)關(guān)控制模塊105。
[0022]所述磁環(huán)體107兩連接端分別連接于輸入電源的正負(fù)電源線上，所述脫扣器109的電源輸入端接輸入電源的正負(fù)極，所述脫扣器109的輸入端接所述磁環(huán)體107的次級(jí)輸出端，所述電壓檢測(cè)模塊101輸入端接輸入端電源，所述電壓檢測(cè)模塊101的輸出端接所述電壓觸發(fā)模塊103的輸入端，所述電壓觸發(fā)模塊103的輸出端接所述開(kāi)關(guān)控制模塊105的控制端，所述開(kāi)關(guān)控制模塊105的輸入端和輸出端分別接輸入電源的正電源線，其中，所述開(kāi)關(guān)控制模塊105的輸入端和輸出端與所述磁環(huán)體107的初級(jí)輸入端并聯(lián)。
[0023]所述電壓檢測(cè)模塊101檢測(cè)電網(wǎng)的輸入電源，所述電壓檢測(cè)模塊101檢測(cè)的輸入電壓超出電壓閾值時(shí)，所述電壓檢測(cè)模塊101向所述電壓觸發(fā)模塊103發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，所述電壓觸發(fā)模塊103接收觸發(fā)信號(hào)導(dǎo)通，所述電壓觸發(fā)模塊103導(dǎo)通后，所述開(kāi)關(guān)控制模塊105導(dǎo)通，所述磁環(huán)體107內(nèi)產(chǎn)生磁通，與所述磁環(huán)體107連接的脫扣器109斷開(kāi)輸入電源。
[0024]所述電壓檢測(cè)模塊101檢測(cè)的輸入電壓沒(méi)有超出電壓閾值時(shí)，所述電壓檢測(cè)模塊101不輸出觸發(fā)信號(hào)，所述電壓觸發(fā)模塊103截止，所述開(kāi)關(guān)控制模塊105截止，所述磁環(huán)體107內(nèi)不產(chǎn)生磁通，與所述磁環(huán)體107連接的脫扣器109閉合。
[0025]電壓檢測(cè)模塊101用于檢測(cè)輸入電源的壓降是否超過(guò)電壓閾值。具體的，電壓檢測(cè)模塊101檢測(cè)的輸入電源的壓降超過(guò)電壓閾值時(shí)，電壓檢測(cè)模塊101向電壓觸發(fā)模塊103發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。電壓檢測(cè)模塊101檢測(cè)的輸入電源的壓降沒(méi)有超過(guò)電壓閾值時(shí)，電壓檢測(cè)模塊101不輸出觸發(fā)信號(hào)。
[0026]電壓觸發(fā)模塊103用于根據(jù)電壓檢測(cè)模塊101輸出的觸發(fā)信號(hào)控制自身的導(dǎo)通與截止，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)控制模塊的導(dǎo)通與截止。具體的，電壓觸發(fā)模塊103接收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，從而控制開(kāi)關(guān)控制模塊105導(dǎo)通。電壓觸發(fā)模塊103沒(méi)有接收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)截止，從而控制開(kāi)關(guān)控制模塊105截止。
[0027]開(kāi)關(guān)控制模塊105通過(guò)自身的導(dǎo)通與截止控制磁環(huán)體107的初級(jí)輸入端是否有電流輸入。具體地，開(kāi)關(guān)控制模塊105導(dǎo)通時(shí)，磁環(huán)體107的初級(jí)輸入端與開(kāi)關(guān)控制模塊105的輸入端、輸出端組成完整回路，磁環(huán)體107內(nèi)有電流經(jīng)過(guò)，磁環(huán)體107產(chǎn)生磁通。開(kāi)關(guān)控制模塊105截止時(shí)，磁環(huán)體107的初級(jí)輸入端沒(méi)有電流輸入，磁環(huán)體107不產(chǎn)生磁通。
[0028]磁環(huán)體107用于控制脫扣器109的閉合與斷開(kāi)，具體的，磁環(huán)體107內(nèi)有電流經(jīng)過(guò)時(shí)，控制脫扣器109斷開(kāi)。磁環(huán)體107內(nèi)沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)時(shí)，控制脫扣器109閉合。
[0029]脫扣器109用于控制電網(wǎng)是否對(duì)用戶(hù)輸出電源。
[0030]請(qǐng)結(jié)合圖2。
[0031]電壓檢測(cè)模塊101包括滑動(dòng)變阻器R4、充電電容Cl和分壓電阻R3。
[0032]所述滑動(dòng)變阻器R4與所述分壓電阻R3串聯(lián)于輸入電源的正負(fù)極之間，所述充電電容Cl并聯(lián)于所述滑動(dòng)變阻器R4的兩端，其中，所述滑動(dòng)變阻器R4連接輸入電源的正極，所述分壓電阻R3連接所述輸入電源的負(fù)極。
[0033]電壓檢測(cè)模塊101還包括二極管D1，所述二極管Dl的正極接所述輸入電源的負(fù)極，所述二極管Dl的負(fù)極接所述分壓電阻R3。
[0034]電壓觸發(fā)模塊103包括觸發(fā)二極管D2，所述觸發(fā)二極管D2的兩端對(duì)應(yīng)為所述電壓觸發(fā)模塊103的輸入端和輸出端。
[0035]電壓觸發(fā)模塊103還包括分壓電阻R2，所述分壓電阻R2的一端接所述電壓檢測(cè)模塊101的輸出端，另一端接所述觸發(fā)二極管D2。
[0036]開(kāi)關(guān)控制模塊105包括雙向可控硅Q1，所述雙向可控硅Ql的控制極、第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極對(duì)應(yīng)為所述開(kāi)關(guān)控制模塊105的控制端、輸入端和輸出端。
[0037]開(kāi)關(guān)控制模塊105還包括分壓電阻Rl，所述分壓電阻Rl的一端與所述雙向可控硅Ql的第二陽(yáng)極連接，另一端接輸入電源的正極電源線。
[0038]分壓電阻Rl的阻值為1K Ω。
[0039]電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路還包括開(kāi)關(guān)SI，所述開(kāi)關(guān)SI連接于輸入電源的輸入端。
[0040]基于上述所有實(shí)施例，電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路的工作原理如下:
[0041]在用戶(hù)的電源輸入端，一般安裝有空氣開(kāi)關(guān)。合上空氣開(kāi)關(guān)，內(nèi)部開(kāi)關(guān)SI導(dǎo)通，電流從零線N經(jīng)由二極管DI整流，通過(guò)分壓電阻R3給充電電容CI充電。在輸入電源的電壓正常時(shí)，充電電容Cl兩端的電壓不足以使觸發(fā)二極管D2導(dǎo)通。因而觸發(fā)二極管D2截止，進(jìn)而使得雙向可控硅Ql截止，磁環(huán)體107無(wú)電流經(jīng)過(guò)，磁環(huán)體107內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生磁通，因而脫扣器109閉合。
[0042]當(dāng)輸入電源的電壓超過(guò)電壓閾值時(shí)，充電電容Cl端的電壓升高，至達(dá)到觸發(fā)二極管D2 (型號(hào)為DB3)的轉(zhuǎn)折電壓VBO (典型值為32V)，進(jìn)入觸發(fā)二極管D2伏安特性曲線的負(fù)阻區(qū)，觸發(fā)二極管D2導(dǎo)通，其端電壓立即下降約5 — 7V。因充電電容Cl電壓初值為32V，該電壓不能突變，使得雙向可控硅Ql的控制極G與第一陽(yáng)極Tl間得到5到7V的尖脈沖電壓，觸發(fā)雙向可控硅Ql導(dǎo)通。雙向可控硅Ql的電流從輸入電源的觸頭I一分壓電阻Rl—雙向可控硅Ql—觸頭4一開(kāi)關(guān)SI—觸頭2，從而在磁環(huán)體107內(nèi)產(chǎn)生磁通，于是次級(jí)繞組PQ兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓使脫扣器109執(zhí)行斷開(kāi)動(dòng)作。
[0043]上述電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路通過(guò)電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電網(wǎng)輸出到用戶(hù)的電壓，即用戶(hù)的輸入電源。若電壓檢測(cè)模塊101檢測(cè)的輸入電壓超出電壓閾值時(shí),就向電壓觸發(fā)模塊103發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。電壓觸發(fā)模塊103接收觸發(fā)信號(hào)后導(dǎo)通，與電壓觸發(fā)模塊103連接的開(kāi)關(guān)控制模塊105也導(dǎo)通，因此，磁環(huán)體107內(nèi)有電流經(jīng)過(guò)，磁環(huán)體107產(chǎn)生磁通，與磁環(huán)體107連接的脫扣器109執(zhí)行斷開(kāi)輸入電源的動(dòng)作。因而能夠在用戶(hù)輸入電源過(guò)壓時(shí)，斷開(kāi)電網(wǎng)對(duì)用戶(hù)的電壓輸出，避免過(guò)壓對(duì)用戶(hù)造成損壞。
[0044]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，用于在電網(wǎng)過(guò)壓時(shí)斷開(kāi)輸入電源，包括脫扣器和磁環(huán)體，其特征在于，還包括電壓檢測(cè)模塊、電壓觸發(fā)模塊及開(kāi)關(guān)控制模塊； 所述磁環(huán)體兩連接端分別連接于輸入電源的正負(fù)電源線上，所述脫扣器的電源輸入端接輸入電源的正負(fù)極，所述脫扣器的輸入端接所述磁環(huán)體的次級(jí)輸出端，所述電壓檢測(cè)模塊輸入端接輸入端電源，所述電壓檢測(cè)模塊的輸出端接所述電壓觸發(fā)模塊的輸入端，所述電壓觸發(fā)模塊的輸出端接所述開(kāi)關(guān)控制模塊的控制端，所述開(kāi)關(guān)控制模塊的輸入端和輸出端分別接輸入電源的正電源線，其中，所述開(kāi)關(guān)控制模塊的輸入端和輸出端與所述磁環(huán)體的初級(jí)輸入端端并聯(lián)； 所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電網(wǎng)的輸入電源，所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)的輸入電壓超出電壓閾值時(shí)，所述電壓檢測(cè)模塊向所述電壓觸發(fā)模塊發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，所述電壓觸發(fā)模塊接收觸發(fā)信號(hào)導(dǎo)通，所述電壓觸發(fā)模塊導(dǎo)通后，所述開(kāi)關(guān)控制模塊導(dǎo)通，所述磁環(huán)體內(nèi)產(chǎn)生磁通，與所述磁環(huán)體連接的脫扣器斷開(kāi)輸入電源； 所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)的輸入電壓沒(méi)有超出電壓閾值時(shí)，所述電壓檢測(cè)模塊不輸出觸發(fā)信號(hào)，所述電壓觸發(fā)模塊截止，所述開(kāi)關(guān)控制模塊截止，所述磁環(huán)體內(nèi)不產(chǎn)生磁通，與所述磁環(huán)體連接的脫扣器閉合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓檢測(cè)模塊包括滑動(dòng)變阻器R4、充電電容Cl和分壓電阻R3 ； 所述滑動(dòng)變阻器R4與所述分壓電阻R3串聯(lián)于輸入電源的正負(fù)極之間，所述充電電容Cl并聯(lián)于所述滑動(dòng)變阻器R4的兩端，其中，所述滑動(dòng)變阻器R4連接輸入電源的正極，所述分壓電阻R3連接所述輸入電源的負(fù)極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓檢測(cè)模塊還包括二極管D1，所述二極管Dl的正極接所述輸入電源的負(fù)極，所述二極管Dl的負(fù)極接所述分壓電阻R3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓觸發(fā)模塊包括觸發(fā)二極管D2，所述觸發(fā)二極管D2的兩端對(duì)應(yīng)為所述電壓觸發(fā)模塊的輸入端和輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓觸發(fā)模塊還包括分壓電阻R2，所述分壓電阻R2的一端接所述電壓檢測(cè)模塊的輸出端，另一端接所述觸發(fā)二極管D2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)控制模塊包括雙向可控硅Q1，所述雙向可控硅Ql的控制極、第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極對(duì)應(yīng)為所述開(kāi)關(guān)控制模塊的控制端、輸入端和輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)控制模塊還包括分壓電阻R1，所述分壓電阻Rl的一端與所述雙向可控硅Ql的第二陽(yáng)極連接，另一端接輸入電源的正極電源線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，其特征在于，所述分壓電阻Rl的阻值為1K Ω。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)過(guò)壓保護(hù)電路，其特征在于，還包括開(kāi)關(guān)SI，所述開(kāi)關(guān)SI連接于輸入電源的輸入端。
【文檔編號(hào)】H02H3/20GK104426122SQ201310363038
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】周明杰, 劉金財(cái) 申請(qǐng)人:海洋王（東莞）照明科技有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司