CN101926068B - 过电压保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种过电压保护电路和电源系统，其对于耗电量大的负载也检测过电压，并以简单的结构切断电力供给。在多相电源(12)和压缩机(16)之间连接第一继电器触点(14b)，将控制该第一继电器触点(14b)的开闭的第一继电器线圈(14a)设置于耗电量比压缩机(16)小的控制电路(100)。在多相电源(12)和控制电路(100)之间连接第二继电器(140)。在过电压检测电路(22)检测到过电压的情况下，继电器驱动部(24)控制第二继电器(140)具有的第二继电器线圈(140a)的通电并进行切断动作，将从多相电源(12)向控制电路(100)的供电切断。当切断对控制电路(100)的供电时，对第一继电器线圈(14a)的供电也被切断，第一继电器触点(14b)进行切断动作。

Description

过电压保护电路
技术领域
本发明涉及过电压保护电路和装载有该过电压保护电路的电源系统。 
背景技术
检测出电源的过电压并切断向负载的电力供给的过电压保护电路正在实用化。关于采用多相电源的电路中的过电压保护电路装载于具备压缩机的空调的情况，例如在下述的专利文献1、2中已有公开。 
专利文献1：(日本)特开平4-161743号公报 
专利文献2：(日本)特开平11-218346号公报 
但是，在上述专利文献1、2所公开的技术中，仅能保护压缩机，因此，存在不能保护其它的构成要素(例如控制基板及与该基板连接的风扇等)的问题。 
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种在检测到过电压的情况下保护多个构成要素的技术。 
为了解决上述问题，本发明的第一方面提供一种过电压保护电路(10)，该过电压保护电路(10)包括：对由电源(12)供电并控制第一继电器(14)的驱动的第一控制电路(100)中继上述电源的第二继电器(140)，其中，上述第一继电器(14)从上述电源对第一负载(16)中继电力；检测上述电源的过电压的过电压检测电路(22)；和以检测到上述过电压为契机，使上述第二继电器进行切断动作的继电器驱动部(24)。 
第二方面在第一方面的基础上，提供一种过电压保护电路(10)，其中，上述第一继电器(14)具有：设置于上述第一控制电路(100)，并经上述第二继电器(140)被供电的继电器线圈(14a)；和介于上述电源(12)与上述第一负载(16)之间的常开型的继电器触点(14b)。 
第三方面在第一或第二方面的基础上，提供一种过电压保护电路(10)，其中，上述第一控制电路(100)的耗电量比上述第一负载(16)的耗电量小。 
第四方面在第二方面的基础上提供一种过电压保护电路(10)，其中，还包括在上述电源(12)与第二控制电路(200)之间设置的常开型的第四继电器(240)，上述第二控制电路(200)由上述电源供电并控制从上述电源对第二负载(18)中继电力的常开型的第三继电器(212)的驱动，上述第二继电器(140)和上述第四继电器通过公共的继电器线圈(140a)进行动作，上述继电器驱动部(24)控制对上述继电器线圈的供电。 
第五方面在第一～第四方面的任一方面的基础上提供一种过电压保护电路(10)，其中，还包括：将上述电源(12)的电压和电流变换为预定的状态，对上述过电压检测电路(22)和上述继电器驱动部(24)进行供电的控制电源(26)。 
第六方面提供一种电源系统，其包括：第一～第五方面中任一方面所述的上述过电压保护电路(10)；上述电源(12)；上述第一继电器(14)；和上述第一控制电路(100)。 
发明的效果 
向第一负载进行的电源供给经由在第一控制电路控制下而被驱动的第一继电器。而且，第一控制电路的控制从电源被供电并被执行。因此，根据第一发明，通过检测出过电压而切断第二继电器，由此，不仅切断对控制电路的电源供给，而且也能够切断对第一负载的电源供给。 
根据本发明的第二方面，第二继电器进行切断动作，由此，在继电器线圈中不流过电流，因此，继电器触点打开，第一继电器被切断。 
为保护耗电量大的负载，需要设计与该耗电量相匹配的大型的继电器，且另外需要用于切断该继电器的驱动器，但是，根据本发明第三方面，通过切断向耗电量小的控制电路的供电，即使不使用该驱动器也能够切断对该负载的供电。 
根据本发明的第四方面，由公共的继电器线圈驱动多个继电器触点，因此，容易进行负载的控制。 
根据本发明的第五方面，能够使过电压保护电路的保护对象的规格与过电压检测电路及继电器驱动部的规格不同。由此，能够使过电压检测电路及继电器驱动部的耐电压比该保护对象的耐电压小，有助于降低成本。 
向第一负载进行的电源供给经由在第一控制电路的控制下驱动的第一继电器。而且，第一控制电路的控制由电源供电并执行。因此，根据本发明的第六方面，通过检测出过电压而切断第二继电器，由此，不仅切断对控制电路的电源供给，而且也能够切断对第一负载的电源供给。 
本发明的目的、特征、实施方式和优点通过以下的详细的说明和附图，更清楚。 
附图说明
图1是例示本发明第一实施方式的过电压保护电路的电路结构的图。 
图2是说明过电压保护电路的动作的流程图。 
图3是例示本发明第二实施方式的过电压保护电路的电路结构的图。 
图4是说明过电压保护电路的动作的流程图。 
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以图1为首的以下的附图中，仅表示与本发明有关的要素。 
(第一实施方式) 
[电路结构] 
图1是例示本发明第一实施方式的过电压保护电路10的电路结构的图。过电压保护电路10检测3相4线式的多相电源12的过电压，并保护从多相电源12经由第一继电器14被供电的负载即压缩机16。 
在多相电源12上还经由第二继电器140连接有耗电量比压缩机16小的控制电路(与“发明内容”中的“第一控制电路”相当)100，控制电路100接收来自多相电源12的供电，控制与控制电路100连接的 负载即风扇17的动作。 
第一继电器14例如采用常开型继电器，通过控制对第一继电器线圈14a的通电来控制第一继电器触点14b的开闭。具体而言，第一继电器线圈14a装载于控制电路100，在向控制电路100供电时，第一继电器触点14b通过开关Q进行中继，从多相电源12向压缩机16供给电力；在切断向控制电路100的供电时，切断第一继电器触点14b，从而切断从多相电源12向压缩机16的供电。 
另外，在控制电路100也可以装载检测多相电源12的反相(逆相)的反相检测电路102，在反相检测电路102检测到反相的情况下断开开关Q，切断向第一继电器线圈14a的供电。换言之，第一继电器14本身可以采用目前采用的电源继电器。 
在此，在压缩机16(负载)中流过的电流为100A程度的较大的电流量的情况下，用于切断该电流的继电器为大型继电器。这是因为该继电器必须开闭与这种大小的电流量相匹配的触点，因此，为了驱动该继电器而需要大的电流。因此，为了保护负载不受过电压的影响，除了检测过电压的检测部之外，还另外需要用于流过驱动该继电器的电流的驱动器。另外设计这种驱动电路，从节省电力化·小型化·低成本化的观点考虑不令人满意。控制电路100的耗电量比压缩机16的耗电量小，因此，在过电压检测电路22检测到过电压时，如果切断向控制电路100的供电，则与直接切断对压缩机16的供电相比，能够以简单的结构间接地切断对压缩机16的供电，因此，能够实现节省电力化·小型化·低成本化。 
在过电压检测电路22中，在比第一继电器14更接近多相电源12的一侧连接有从多相电源12的电源线41～43和中性线44分支的电源线41a～43a和中性线44a，以预定的方法检测多相电源12的过电压。另外，因为检测过电压的方法本身是众所周知的技术，所以省略其详细的说明。 
当过电压检测电路22检测到过电压时，向继电器驱动部24发送检测信号。继电器驱动部24根据该检测信号的接收，使第二继电器140进行切断动作。过电压检测电路22和继电器驱动部24例如以直流进行动作，其动作电压为5V～24V左右。与之相对，多相电源12例如 采用商用电源(交流)，其电压为200V～400V左右。于是，控制电源26对多相电源12进行AC/DC变换和分压等，对过电压检测电路22及继电器驱动部24供电。 
第二继电器140也采用例如常开型继电器，通过控制对第二继电器线圈140a的通电来控制第二继电器触点140b的开闭。具体而言，第二继电器触点140b与从电源41、43分支的电源线41b、43b分别连接，控制多相电源12和控制电路100的导通/非导通状态。更具体地说，在过电压检测电路22未检测到过电压的状态下，继电器驱动部24对第二继电器线圈140a通电，使第二继电器触点140b接触，保持多相电源12和控制电路100的导通状态。另一方面，在过电压检测电路22检测到过电压的状态下，继电器驱动部24切断对第二继电器线圈140a的通电，使第二继电器触点140b乖离(背离)，使多相电源12和控制电路100的导通状态转变为非导通状态。 
如上所述，当切断对控制电路100的供电时，由于第一继电器14a装载于控制电路100，因此，在检测到过电压的情况下，通过使第二继电器140进行切断动作，使得第一继电器14进行切断动作，切断对压缩机16的供电。 
[过电压保护电路10的动作] 
图2是说明过电压保护电路10的动作的流程图。说明具备以上结构的过电压保护电路10的动作。 
在多相电源12导通(ON)时，开始沿图2的流程图的处理，在过电压检测电路22未检测到多相电源12的过电压的期间(从步骤S11起的路径“N”)，使第二继电器140继续进行中继(即电力的中继)(步骤S12)。 
在过电压检测电路22检测过电压时(从步骤S11起的路径“Y”)，使继电器驱动部24切断第二继电器140(步骤S13)，由此切断第一继电器14(步骤S14)。之后，如果多相电源12不是断开(OFF)(从步骤S15起的路径“N”)就返回步骤S11，重复一系列的处理，如果多相电源12断开(从步骤S15起的路径“Y”)，则结束处理(步骤S15)。 
(第二实施方式) 
在上述第一实施方式中，对多相电源12仅向压缩机直接供给电力 的情况下的过电压保护电路10的方式进行了说明，但是，本发明不限于此。在此，参照附图，对多相电源12向多个控制电路供给电力，通过该多个控制电路驱动多个负载的情况下的过电压保护电路10A的方式进行说明。另外，在本实施方式中，对于具有与上述第一实施方式同样的功能的结构标注相同的符号，省略其说明。 
图3是例示本发明第二实施方式的过电压保护电路10A的电路结构的电路图。过电压保护电路10A向与多相电源12并联连接的压缩机16、变频压缩机(inverter compressor)18及变频风扇19供电并使其工作。另外，也可以在从多相电源12输出的电源线41～43及中性线44上连接噪声滤波器13，供给除去噪声后的电力。 
变频压缩机18经由包含常开型的第三继电器212的第一变频器210与多相电源12连接，在第一变频器(inverter，也称为逆变器)210经由第二变频器220连接有变频风扇19。第一变频器210和第二变频器220构成变频电路(与“发明内容”中的“第二控制电路”相当)200。 
在第三继电器212上连接有一条电源线41和中性线44。在此，第四继电器240位于该一条电源线41与电源限流继电器212之间，通过继电器驱动部24控制导通/非导通状态。具体而言，第四继电器240与第一继电器14、第二继电器140及第三继电器212同样地采用常开型继电器，通过控制对第二继电器线圈140a的通电来控制第四继电器触点240b的开闭。另外，在本实施方式中，利用公共的继电器线圈(第二继电器线圈140a)进行第二继电器触点140b和第四继电器触点240b的开闭的控制，由此使控制变得容易，但是，也可以个别地控制开闭。 
[过电压保护电路10的动作] 
图4是说明过电压保护电路10A的动作的流程图。说明具备以上的结构的过电压保护电路10A的动作。 
当多相电源12导通时，开始沿图4的流程图的处理，在过电压检测电路22未检测到多相电源12的过电压的期间(从步骤S21起的路径“N”)，使第二继电器140和第四继电器240继续进行电力的中继(步骤S22)。 
当过电压检测电路22检测到过电压时(从步骤S21起的路径 “Y”)，使继电器驱动部24切断第二继电器140和第四继电器240(步骤S23、S24)，由此切断第一继电器14和第三继电器212(步骤S25)。之后，如果多相电源12不是断开(从步骤S26起的路径“N”)就返回步骤S21，重复一系列的处理；如果多相电源12断开(从步骤S26起的路径“Y”)，则结束处理(步骤S26)。 
如上所述，本发明在检测到过电压的情况下，不是直接切断对负载的供电，而是通过切断对耗电量比负载小的控制部(例如控制电路100)的供电，来避免或抑制由过电压引起的负载和控制部的损伤，因此，与在一个部位断电相比，能够实现多个构成要素的保护、进而实现装置整体的保护。例如，能够通过进行对控制电路的断电而进行空调所包括的压缩机和控制电路的保护，进而实现空调整体的保护。另外，也可以适用于具有耗电量大的负载的装置、或组装有该装置的系统。另外，本发明不管控制对象是变频设备还是非变频设备，均能够装载。 
虽然对本发明进行了详细地说明，但是，上述的说明在所有方面均只是例示，本发明不局限于此。认为，未例示的无数个变形例能够在不脱离本发明的范围的情况下想到。 

Claims (1)

1.一种过电压保护电路(10)，其特征在于，包括：
对由电源(12)供电并控制第一继电器(14)的驱动的第一控制电路(100)中继所述电源的第二继电器(140)，其中，所述第一继电器(14)从所述电源对第一负载(16)中继电力；
检测所述电源的过电压的过电压检测电路(22)；和
以检测到所述过电压为契机，使所述第二继电器进行切断动作的继电器驱动部(24)，
所述第一继电器(14)具有：
设置于所述第一控制电路(100)，并经所述第二继电器(140)被供电的继电器线圈(14a)；和
介于所述电源(12)与所述第一负载(16)之间的常开型的继电器触点(14b)，
所述过电压保护电路(10)还包括在所述电源(12)与第二控制电路(200)之间设置的常开型的第四继电器(240)，所述第二控制电路(200)由所述电源供电并控制从所述电源对第二负载(18)中继电力的常开型的第三继电器(212)的驱动，
所述第二继电器(140)和所述第四继电器通过公共的继电器线圈(140a)进行动作，
所述继电器驱动部(24)控制对所述公共的继电器线圈(140a)的供电。
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