CN100397739C - 过电压保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种过电压保护电路，其电连接于一变压器的一二次侧接点与一负载之间，当变压器的二次侧接点的电压异常时，过电压保护电路可以直接切断与负载的联机，使保护负载免于损坏，当变压器的二次侧接点的电压恢复正常时，过电压保护电路可以直接恢复对负载继续供电。

Description

过电压保护电路

技术领域

本发明关于一种过电压保护电路，特别是一种电连接于一变压器的一二次侧接点与一负载之间，当变压器输出电流产生过电压的状态时，可以直接地切断电路以保护负载的一种过电压保护电路。

背景技术

基本上，若要使一电器设备可以正常运作，不外乎需要一电压源来提供电压，驱使电流流过该电器设备后，使电器设备作功进而产生我们所需要的功能；此时，为了要使电压源提供适当的电压，电压源所提供的电压可以经过一电压器来调整，才进入电器设备；但是，基于安全的考量，在电器设备与电压源之间往往需要有一过电压保护电路，以便当电压源有异常供电时，造成电器设备因此损坏，不仅如此，有时更会造成无可弥补的伤害。

一种过电压保护电路的应用例如第一图所示，图中所示为过电压保护电路应用的功能方块示意图，其中一电压源10用以提供一电压，一变压器15的一次侧接点151在连接于电压源10的前，会先电连接至一中断电路121，该变压器15的二次侧接点152则是电连接于一负载16以及一检测响应电路122的一端，其中，负载16可以是任何的电器设备，例如灯管等，而其另一端电连接于一接地端18，检测响应电路122的另一端则是电连接至中断电路121，如此，中断电路121与检测响应电路122则构成一过电压保护电路12；其中，检测响应电路122用以检测变压器15的二次侧接点152输出的电压值是否有异常，若是变压器15的二次侧接点152输出的电压值产生异常，也就是其输出电压高过于一默认值时，检测响应电路122会产生一讯号，通知中断电路121将电路切断，使电压源10产生的电压不会经由变压器15而进入负载16，造成负载16损坏。

上述现有技术的过电压保路电路12确实可以具有保护负载16的功效，但是，若是当电压源10恢复正常时，检测响应电路122却无法检测后使中断电路121复归，让负载16可以继续工作，造成设计者的困扰，往往为了使整体电路具有自动复归的功能，而进一步设计其复归的电路，无形中又造成应用组件数的增加，使整体电路更形复杂，造成成本的相对地提高。

发明内容

本发明提供一种过电压保护电路，不仅具有过电压保护的功效，同时当电压恢复正常时，可以使电压供给自动复归，使负载可以自动继续工作。

本发明提供一种过电压保护电路，其电连接于变压器的二次侧接点与负载之间，不再需要电连接至变压器的一次侧接点处，使整体电路的复杂性降低。

根据上述构想，本发明提供一种过电压保护电路，电连接于变压器的二次侧接点与负载之间，该电路包含：第一阻抗，其一端电连接至二次侧接点，其另一端电连接至负载的一端；第二阻抗，其一端电连接至二次侧接点；第三阻抗，其一端电连接至第一阻抗的另一端；温控可变电阻，其一端电连接至第二阻抗的另一端；以及开关，包含第一接点、第二接点、第三接点以及第四接点，其中，第一接点电连接至温控可变电阻的另一端，第二接点电连接至第三阻抗的另一端，第三接点电连接至负载的另一端，第四接点电连接至接地端；其中温控可变电阻值随温度变化而变化，在电压正常时，开关的第三接点与第四接点之间保持短路，在出现过电压时，开关的第三接点与第四接点之间保持断路。

根据上述构想，温控可变电阻的电阻值随着温度上升变大。

根据上述构想，当第一接点的电压值不小于第二接点的电压值时，开关的第三接点与第四接点之间保持短路；当第一接点的电压值小于第二接点的电压值时，开关的第三接点与第四接点之间保持断路。

根据上述构想，第二阻抗为电阻或是电容。

根据上述构想，第三阻抗为电阻或是电容。

根据上述构想，该电路更进一步包含第四阻抗，其一端电连接至第二阻抗的另一端，其另一端电连接至接地端，其中第四阻抗为电阻或是电容。

根据上述构想，该电路更进一步包含第五阻抗，其一端电连接至第三阻抗的另一端，其另一端电连接至接地端，其中第五阻抗为电阻或是电容。

根据上述构想，第一阻抗为电阻或是电容

根据上述构想，变压器的一次侧接点电连接至电压源。

根据上述构想，开关是光耦合二极管开关或光电开关。

根据上述构想，负载为灯管。

附图说明

第一图为现有技术的一种过电压保护电路应用的功能方块示意图。

第二图为本发明的过电压保护电路应用的功能方块示意图。

第三图为本发明第一实施例的过电压保护电路应用的详细电路布局示意图。

第四图为本发明第二实施例的过电压保护电路应用的详细电路布局示意图。

【主要组件符号说明】

10电压源            12过电压保护电路

121中断电路         122检测响应电路

15变压器            151一次侧接点

152二次侧接点       16负载

18接地端            20电压源

22过电压保护电路    25变压器

251一次侧接点       252次侧接点

26负载              28接地端

P1第一接点          P2第二接点

P3第三接点          P4第四接点

R1第一电阻          R2第二电阻

R4第四电阻          R3第三电阻

R5第五电阻    RT温控可变电阻

SW开关

具体实施方式

请参照第二图，本图为本案的过电压保护电路2的功能方块示意图；图中所示一电压源20同样用以提供一电压，一变压器25的一次侧接点251直接电连接至电压源20，其二次侧接点252则是电连接至一过电压保护电路22的一端，过电压保护电路22的另一端则是电连接至一负载26，其中负载26可以是任何的电器设备，例如灯管等，过电压保护电路22的另一端则电连接于一接地端28。

上述的过电压保护电路22提供检测来自变压器25的二次侧接点252的电压，当其电压值超过一预设的电压值时，过电压保护电路22则会切断负载26的一输出线路，使流过负载26的线路形成断路，达到保护负载26不致因而损坏；当变压器25的二次侧接点252的电压值恢复至低于预设的电压值时，过电压保护电路22则会自动地使负载26的输出线路造成短路，使负载26继续运作，故本发明的过电压保护电路22可以达到自动复归的功效，其进一步的详细的运作方式如下所述。

请参照第三图，本图为本发明第一实施例的过电压保护电路应用的详细电路布局示意图；图中所示的一电压源20用以提供一电压，一变压器25的一次侧接点251电连接至该电压源20，一过电压保护电路22则电连接于变压器25的二次侧接点252与一负载26之间，其中该电路包含：一第二电阻R2，其一端电连接至变压器25的二次侧接点252；一第一电阻R1，其一端电连接至变压器25的二次侧接点252，而另一端电连接至该负载26；一第三电阻R3，其一端电连接至第一电阻R1的另一端；一温控可变电阻RT，其一端电连接至第二电阻R2的另一端；以及一开关SW，包含一第一接点P1、一第二接点P2、一第三接点P3以及一第四接点P4，其中，第一接点P1电连接至温控可变电阻RT的另一端，第二接点P2电连接至第三电阻R3的另一端，第三接点P3电连接至负载26的另一端，而第四接点P4电连接至一接地端28，其中，开关SW可以一光耦合二极管开关或是一光电开关等。

当电压源20所提供的电压低于一预设电压值时，也就是过电压保护电路22处于电压正常的状态时，其中由于第二电阻R2与温控可变电阻RT串联并同时与第三电阻R3并联后，可以设计成为使开关SW的第一接点P1处的电压不小于第二接点P2处的电压，此时，由于开关SW为一光耦合二极管开关或是一光电开关，开关SW的第三接点P3与第四接点P4之间因此会保持短路状态，使变压器25的二次侧接点252的输出电流可以流经负载26之后回流通过开关SW的第三接点P3与第四接点P4，再流至接地端28，负载26即可以正常运作；但是，当电压源20所提供的电压高于一预设电压值时，由于电压提高，使整体电路的产热增加，造成温控可变电阻RT的电阻值因而增加，由于第二电阻R2与温控可变电阻RT串联并同时与第三电阻R3并联后，可以设计使开关SW的第一接点P1处的电压小于第二接点P2处的电压，此时，开关SW的第三接点P3与第四接点P4之间即会形成断路状态，负载26因而无法使电流流过，进而保护过高的电压进入负载26，而使负载26造成损坏，使本发明的过电压保护电路22确实可以具有过电压保护的功效。

其中，上述的第二电阻R2与第三电阻R3仅为一实施例而已，基本上，运用上述的技术，只要将第二电阻R2与第三电阻R3设计成自第一电阻R1的两端点取出的电压值，符合上述运作的状态即可实施，故第二电阻R2与第三电阻R3亦可以分别由第一电容(图中未显示)与第二电容(图中未显示)所取代，同样可以达到相同的功效。

当开关SW形成断路进而保护负载26免于承受过电压的冲击之后，若是电压源20所提供的电压恢复至低于预设电压值时，基于上述的说明，开关SW的第一接点P1处的电压亦会再度不小于第二接点P2处的电压，使开关SW的第三接点P3与第四接点P4之间恢复保持短路状态，负载26因此再度可以流过电流而继续工作，可见本发明的过电压保护电路22确实可以达到自动复归的功效。

请参照第四图，本图为本发明第二实施例的过电压保护电路应用的详细电路布局示意图；基本上，过电压保护电路22之外的电路的电连接方式与上述第一实施例中所述相同，过电压保护电路22同样电连接于变压器25的二次侧接点252与一负载26之间，但本实施例中的过电压保护电路22包含：一第一电阻R1，其一端电连接至变压器25的二次侧接点252，而另一端电连接至该负载26的一端；一第二电阻R2，其一端电连接至变压器25的二次侧接点252；一第四电阻R4，其一端电连接至第二电阻R2的另一端，其另一端电连接至接地端28；一第三电阻R3，其一端电连接至第一电阻R1的另一端；一第五电阻R5，其一端电连接至第三电阻R3的另一端，其另一端电连接至接地端28；一温控可变电阻RT，其一端电连接至第二电阻R2的另一端；以及一开关SW，包含一第一接点P1、一第二接点P2、一第三接点P3以及一第四接点P4，其中，第一接点P1电连接至温控可变电阻RT的另一端，第二接点P2电连接至第三电阻R3的另一端，第三接点P3电连接至负载26的另一端，而第四接点P4电连接至一接地端28，其中，开关SW可以一光耦合二极管开关或是一光电开关等。

如同第一实施例中所述的原理，本实施例可以以第二电阻R2与第四电阻R4的串联与第三电阻R3与第五电阻R5的串联之后再相互并联，可以产生分压的效果，这对可以使本发明的过电压保护电路22应用至例如高压电路、或是交流电路等，使当电压源20所提供的电压低于一预设电压值时，开关SW的第一接点P1处的电压不小于第二接点P2处的电压，此时，开关SW的第三接点P3与第四接点P4之间即会保持短路状态，使变压器25的二次侧接点252的输出电流可以流经负载26之后回流通过开关SW的第三接点P3与第四接点P4，在电连接至一接地端28，负载26即可以正常运作；同理，当电压源20所提供的电压高于一预设电压值时，造成温控可变电阻RT的电阻值因而增加，使变压器25的二次侧接点252的输出电压产生分压的效果，造成开关SW的第一接点P1处的电压小于第二接点P2处的电压，开关SW的第三接点P3与第四接点P4之间即会形成断路状态，负载26因而无法使电流流过，进而保护过高的电压进入负载26，而使负载26造成损坏。

其中，上述的第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4与第五电阻R5等仅为便于实施例而已，基本上，运用上述的技术，只要将第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4与第五电阻R5电阻值适当设计后，即可以利用分压的原理，使上述电路符合运作的状态，故第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4与第五电阻R5皆可以分别由第一电容(图中未显示)、第二电容(图中未显示)、第三电容(图中未显示)与第四电容(图中未显示)所取代，同样可以达到相同的功效。

甚至，设计者可以设计成将开关SW的第一接点P1透过温控可变电阻RT电连接至靠近变压器25的二次侧接点252处，而相对应将开关SW的第二接点P2电连接至靠近负载26处，只要是可以控制在当电压源20所提供的电压低于一预设电压值时，开关SW的第一接点P1处的电压可以不小于第二接点P2处的电压，而且当电压源20所提供的电压高于一预设电压值时，造成温控可变电阻RT的电阻值因而增加，造成开关SW的第一接点P1处的电压小于第二接点P2处的电压即可运作。

基于如上述第一实施例中所述的原理，本发明第二实施例亦同样地具有自动复归的功效，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，上述实施例仅用来说明而非用以限定本发明的申请专利范围，本发明的范畴由以下的申请专利范围所界定。凡依本发明权利要求书所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (19)

1.一种过电压保护电路，电连接于变压器的二次侧接点与负载之间，该电路包含：

第一阻抗，其一端电连接至该二次侧接点，其另一端电连接至该负载的一端；

第二阻抗，其一端电连接至该二次侧接点；

第三阻抗，其一端电连接至该第一阻抗的另一端；

温控可变电阻，其一端电连接至该第二阻抗的另一端；以及

开关，包含第一接点、第二接点、第三接点以及第四接点，其中，该第一接点电连接至该温控可变电阻的另一端，该第二接点电连接至该第三阻抗的另一端，该第三接点电连接至该负载的另一端，该第四接点电连接至接地端；

其中温控可变电阻值随温度变化而变化，在电压正常时，开关的第三接点与第四接点之间保持短路，在出现过电压时，开关的第三接点与第四接点之间保持断路。

2.如权利要求1所述的过电压保护电路，其中该温控可变电阻的电阻值随着温度上升变大。

3.如权利要求2所述的过电压保护电路，其中当该第一接点的电压值不小于该第二接点的电压值时，该开关的该第三接点与该第四接点之间保持短路；当该第一接点的电压值小于该第二接点的电压值时，该开关的该第三接点与该第四接点之间保持断路。

4.如权利要求1所述的过电压保护电路，其中该第二阻抗为电阻或是电容。

5.如权利要求1所述的过电压保护电路，其中该第三阻抗为电阻或是电容。

6.如权利要求1所述的过电压保护电路，其中该电路更进一步包含第四阻抗，其一端电连接至该第二阻抗的另一端，其另一端电连接至该接地端，其中该第四阻抗为电阻或是电容。

7.如权利要求1所述的过电压保护电路，其中该电路更进一步包含第五阻抗，其一端电连接至该第三阻抗的另一端，其另一端电连接至该接地端，其中该第五阻抗为电阻或是电容。

8.如权利要求1所述的过电压保护电路，其中该开关是光耦合二极管开关或光电开关。

9.如权利要求1所述的过电压保护电路，其中该负载为灯管。

10.如权利要求1所述的过电压保护电路，其中该第一阻抗为电阻或是电容。

11.一种过电压保护电路，电连接于变压器的二次侧接点与负载之间，该电路包含：

温控可变电阻；以及

开关，包含第一接点、第二接点、第三接点以及第四接点，其中，该第一接点电连接至该温控可变电阻的一端，该温控可变电阻的另一端电连接该变压器的该二次侧接点处，该第二接点电连接该负载的一端处，该第三接点电连接至该负载的另一端，该第四接点电连接至接地端；

其中温控可变电阻值随温度变化而变化，在电压正常时，开关的第三接点与第四接点之间保持短路，在出现过电压时，开关的第三接点与第四接点之间保持断路。

12.如权利要求11所述的过电压保护电路，其中该温控可变电阻的电阻值随着温度上升变大。

13.如权利要求12所述的过电压保护电路，其中当该第一接点的电压值不小于该第二接点的电压值时，该开关的该第三接点与该第四接点之间保持短路；当该第一接点的电压值小于该第二接点的电压值时，该开关的该第三接点与该第四接点之间保持断路。

14.如权利要求11所述的过电压保护电路，其中该电路包含：

第一阻抗，其一端电连接至该二次侧接点，其另一端电连接至该负载的一端；

第二阻抗，其电连接于该二次侧接点与该温控可变电阻之间；以及

第三阻抗，其一端电连接至该第一阻抗与该负载之间，其另一端电连接至开关的第二接点；

其中该变压器的一次侧接点电连接至电压源。

15.如权利要求14所述的过电压保护电路，其中该第二阻抗为电阻或是电容，其中该第三阻抗为电阻或是电容。

16.如权利要求14所述的过电压保护电路，其中该电路更进一步包含第四阻抗，其一端电连接至该第二阻抗的另一端，其另一端电连接至该接地端，其中该第四阻抗为电阻或是电容。

17.如权利要求14所述的过电压保护电路，其中该电路更进一步包含第五阻抗，其一端电连接至该第三阻抗的另一端，其另一端电连接至该接地端，其中该第五阻抗为电阻或是电容。

18.如权利要求14所述的过电压保护电路，其中该开关是光耦合二极管开关或光电开关。

19.如权利要求1 4所述的过电压保护电路，其中该负载为灯管。

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