CN103199516B - 一种交流防护电路及系统防雷电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流防护电路及系统防雷电路，涉及太阳能领域。该交流防护电路中：第一压敏单元的第一端连接三相交流电的第一相线，第二端连接交流接地单元的第一端和放电单元的第二端；第二压敏单元的第一端连接三相交流电的第二相线，第二端连接交流接地单元的第一端和放电单元的第二端；第三压敏单元的第一端连接三相交流电的第三相线，第二端连接交流接地单元的第一端和放电单元的第二端；交流接地单元的第二端接地；放电单元的第一端连接三相交流电的中性线。该交流防护电路及系统防雷电路，中性线N通过放电单元和压敏单元串联进行防护，由于放电单元结电容很低，避免了相线A、B、C的干扰串扰到中性线N，有效降低了N线上的传导干扰。

Description

一种交流防护电路及系统防雷电路

技术领域

本发明太阳能设备技术领域，尤其涉及一种交流防护电路及系统防雷电路。

背景技术

目前，随着全球能源使用的日趋紧张，太阳能的应用越来越受到各国的重视，各国政府都投入各种优惠政策来大力推动其发展。而作为太阳能应用的关键部件之一：太阳能逆变器，也得到了广泛的应用。由于太阳能应用的特殊性，太阳能逆变器一般需要安装在屋顶、旷野等雷电环境比较恶劣的地方，因此对于太阳能逆变器电源口需要考虑大量级的防雷。

传统太阳能逆变器电路一般采用变压器隔离的电路，直流口、交流口的防护相互之间影响不大。随着太阳能逆变器输出功率越来越高，对逆变器的效率有了更高的要求，非隔离、高效率的电路得到了广泛应用。逆变器直流口的工作电压一般比交流口的工作电压高1-2倍以上，在太阳能逆变器直流口要求高规格雷电流防护情况下，传统的电源口防护电路，应用在非隔离电路中，很难使直流口、交流口的防雷电路配合起来，直流口引入的雷电流容易通过内部的处理电路在交流口分流，造成处理电路损坏。这很需要有一种安全、可靠的方案来解决目前防护方案存在的问题。

太阳能光伏逆变器，目前业界普遍采用非隔离的拓扑电路，现有的交、直流防雷电路如图1所示：直流口的防雷通常采用压敏器件MOV(MetalOxideVaristor，金属氧化物压敏电阻)进行防护，交流口的防雷通常采用压敏器件MOV加气体防电管GDT(GasDischargeTube，气体放电管)进行防护。

上述方案存在以下缺陷：逆变器AC输出的N线只提供电压采样功能，由于压敏器件MOV存在很大的结电容，造成A、B、C三相的电磁干扰通过压敏器件MOV耦合到中性线N，造成中性线N传导干扰过高，不能满足EMC(ElectromagneticCompatibility，电磁兼容性)标准要求；由于电路采用非隔离拓扑，且交流口、直流口防护电路共模防护的动作电压存在较大压差，直流口引入较大共模雷电流时，有大部分电流会经过处理电路，通过交流口防护电路泄放，造成处理电路损坏。

发明内容

本发明实施例提供交流防护电路及系统防雷电路，以解决雷电环境下三相交流电中性线N传导干扰过高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

第一方面，提供一种交流防护电路，包括：用于将三相交流电的第一相线上的雷电流传导至交流接地单元的第一压敏单元，用于将所述三相交流电的第二相线上的雷电流传导至所述交流接地单元的第二压敏单元，用于将所述三相交流电的第三相线上的雷电流传导至所述交流接地单元的第三压敏单元，用于将所述三相交流电的中性线上的雷电流传导至所述交流接地单元并且对所述三相交流电的第一相线、第二相线和第三相线的电磁干扰进行过滤的放电单元，以及用于将来自所述第一压敏单元、第二压敏单元、第三压敏单元和放电单元的雷电流传导至大地的所述交流接地单元；

所述第一压敏单元的第一端连接三相交流电的第一相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述第二压敏单元的第一端连接三相交流电的第二相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述第三压敏单元的第一端连接三相交流电的第三相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述交流接地单元的第二端接地；

所述放电单元的第一端连接三相交流电的中性线；

所述放电单元采用第一气体放电管；

所述第一气体放电管的第一端作为所述放电单元的第一端，所述第一气体放电管的第二端作为所述放电单元的第二端；

所述交流接地单元采用第四热保护型压敏电阻；

所述第四热保护型压敏电阻的第一端作为所述交流接地单元的第一端，所述第四热保护型压敏电阻的第二端作为所述交流接地单元的第二端；

所述第一压敏单元、第二压敏单元和第三压敏单元均采用压敏电阻。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一压敏单元采用第一热保护型压敏电阻；

所述第一热保护型压敏电阻的第一端作为所述第一压敏单元的第一端，所述第一热保护型压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第二端。

在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第二压敏单元采用第二热保护型压敏电阻；

所述第二热保护型压敏电阻的第一端作为所述第二压敏单元的第一端，所述第二热保护型压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第二端。

在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第三压敏单元采用第三热保护型压敏电阻；

所述第三热保护型压敏电阻的第一端作为所述第三压敏单元的第一端，所述第三热保护型压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第二端。

在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第一压敏单元包括第一保险丝和第一金属氧化物压敏电阻；

所述第一保险丝的第一端作为所述第一压敏单元的第一端，所述第一保险丝的第二端连接所述第一金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第一金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第二端；或者，

所述第一保险丝的第一端作为所述第一压敏单元的第二端，所述第一保险丝的第二端连接所述第一金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第一金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第一端。

在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第二压敏单元包括第二保险丝和第二金属氧化物压敏电阻；

所述第二保险丝的第一端作为所述第二压敏单元的第一端，所述第二保险丝的第二端连接所述第二金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第二金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第二端；或者，

所述第二保险丝的第一端作为所述第二压敏单元的第二端，所述第二保险丝的第二端连接所述第二金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第二金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第一端。

在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述第三压敏单元包括第三保险丝和第三金属氧化物压敏电阻；

所述第三保险丝的第一端作为所述第三压敏单元的第一端，所述第三保险丝的第二端连接所述第三金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第三金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第二端；或者，

所述第三保险丝的第一端作为所述第三压敏单元的第二端，所述第三保险丝的第二端连接所述第三金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第三金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第一端。

第二方面，提供另一种交流防护电路，包括：用于将三相交流电的第一相线上的雷电流传导至交流接地单元的第一压敏单元，用于将所述三相交流电的第二相线上的雷电流传导至所述交流接地单元的第二压敏单元，用于将所述三相交流电的第三相线上的雷电流传导至所述交流接地单元的第三压敏单元，用于将所述三相交流电的中性线上的雷电流传导至所述交流接地单元并且对所述三相交流电的第一相线、第二相线和第三相线的电磁干扰进行过滤的放电单元，以及用于将来自所述第一压敏单元、第二压敏单元、第三压敏单元和放电单元的雷电流传导至大地的所述交流接地单元；

所述第一压敏单元的第一端连接三相交流电的第一相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述第二压敏单元的第一端连接三相交流电的第二相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述第三压敏单元的第一端连接三相交流电的第三相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述交流接地单元的第二端接地；

所述放电单元的第一端连接三相交流电的中性线；

所述放电单元采用第一气体放电管；

所述第一气体放电管的第一端作为所述放电单元的第一端，所述第一气体放电管的第二端作为所述放电单元的第二端；

所述交流接地单元包括第四保险丝和第四金属氧化物压敏电阻；

所述第四保险丝的第一端作为所述交流接地单元的第一端，所述第四保险丝的第二端连接所述第四金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第四金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述交流接地单元的第二端；或者，

所述第四保险丝的第一端作为所述交流接地单元的第二端，所述第四保险丝的第二端连接所述第四金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第四金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述交流接地单元的第一端；

所述第一压敏单元、第二压敏单元和第三压敏单元均采用压敏电阻。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述第一压敏单元采用第一热保护型压敏电阻；

所述第一热保护型压敏电阻的第一端作为所述第一压敏单元的第一端，所述第一热保护型压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第二端。

在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述第二压敏单元采用第二热保护型压敏电阻；

所述第二热保护型压敏电阻的第一端作为所述第二压敏单元的第一端，所述第二热保护型压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第二端。

在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述第三压敏单元采用第三热保护型压敏电阻；

所述第三热保护型压敏电阻的第一端作为所述第三压敏单元的第一端，所述第三热保护型压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第二端。

在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述第一压敏单元包括第一保险丝和第一金属氧化物压敏电阻；

所述第一保险丝的第一端作为所述第一压敏单元的第一端，所述第一保险丝的第二端连接所述第一金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第一金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第二端；或者，

所述第一保险丝的第一端作为所述第一压敏单元的第二端，所述第一保险丝的第二端连接所述第一金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第一金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第一端。

在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述第二压敏单元包括第二保险丝和第二金属氧化物压敏电阻；

所述第二保险丝的第一端作为所述第二压敏单元的第一端，所述第二保险丝的第二端连接所述第二金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第二金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第二端；或者，

所述第二保险丝的第一端作为所述第二压敏单元的第二端，所述第二保险丝的第二端连接所述第二金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第二金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第一端。

在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述第三压敏单元包括第三保险丝和第三金属氧化物压敏电阻；

所述第三保险丝的第一端作为所述第三压敏单元的第一端，所述第三保险丝的第二端连接所述第三金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第三金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第二端；或者，

所述第三保险丝的第一端作为所述第三压敏单元的第二端，所述第三保险丝的第二端连接所述第三金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第三金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第一端。

第三方面，提供另一种交流防护电路，包括：用于将三相交流电的第一相线上的雷电流传导至交流接地单元的第一压敏单元，用于将所述三相交流电的第二相线上的雷电流传导至所述交流接地单元的第二压敏单元，用于将所述三相交流电的第三相线上的雷电流传导至所述交流接地单元的第三压敏单元，用于将所述三相交流电的中性线上的雷电流传导至所述交流接地单元并且对所述三相交流电的第一相线、第二相线和第三相线的电磁干扰进行过滤的放电单元，以及用于将来自所述第一压敏单元、第二压敏单元、第三压敏单元和放电单元的雷电流传导至大地的所述交流接地单元；

所述第一压敏单元的第一端连接三相交流电的第一相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述第二压敏单元的第一端连接三相交流电的第二相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述第三压敏单元的第一端连接三相交流电的第三相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述交流接地单元的第二端接地；

所述放电单元的第一端连接三相交流电的中性线；

所述放电单元采用第一气体放电管；

所述第一气体放电管的第一端作为所述放电单元的第一端，所述第一气体放电管的第二端作为所述放电单元的第二端；

所述交流接地单元采用第二气体放电管；

所述第二气体放电管的第一端作为所述交流接地单元的第一端，所述第二气体放电管的第二端作为所述交流接地单元的第二端所述第一压敏单元、第二压敏单元和第三压敏单元均采用压敏电阻。

在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述第一压敏单元采用第一热保护型压敏电阻；

所述第一热保护型压敏电阻的第一端作为所述第一压敏单元的第一端，所述第一热保护型压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第二端。

在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述第二压敏单元采用第二热保护型压敏电阻；

所述第二热保护型压敏电阻的第一端作为所述第二压敏单元的第一端，所述第二热保护型压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第二端。

在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述第三压敏单元采用第三热保护型压敏电阻；

所述第三热保护型压敏电阻的第一端作为所述第三压敏单元的第一端，所述第三热保护型压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第二端。

在第三方面的第四种可能的实现方式中，所述第一压敏单元包括第一保险丝和第一金属氧化物压敏电阻；

所述第一保险丝的第一端作为所述第一压敏单元的第一端，所述第一保险丝的第二端连接所述第一金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第一金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第二端；或者，

所述第一保险丝的第一端作为所述第一压敏单元的第二端，所述第一保险丝的第二端连接所述第一金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第一金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第一端。

在第三方面的第五种可能的实现方式中，所述第二压敏单元包括第二保险丝和第二金属氧化物压敏电阻；

所述第二保险丝的第一端作为所述第二压敏单元的第一端，所述第二保险丝的第二端连接所述第二金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第二金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第二端；或者，

所述第二保险丝的第一端作为所述第二压敏单元的第二端，所述第二保险丝的第二端连接所述第二金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第二金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第一端。

在第三方面的第六种可能的实现方式中，所述第三压敏单元包括第三保险丝和第三金属氧化物压敏电阻；

所述第三保险丝的第一端作为所述第三压敏单元的第一端，所述第三保险丝的第二端连接所述第三金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第三金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第二端；或者，

所述第三保险丝的第一端作为所述第三压敏单元的第二端，所述第三保险丝的第二端连接所述第三金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第三金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第一端。

第四方面，提供一种系统防雷电路，其包括：所述交流防护电路，以及处理电路和直流防护电路；

所述处理电路连接所述交流防护电路和所述直流防护电路，用于将直流电源输出的直流电转换为交流电，并输出给所述三相交流电；

所述直流防护电路包括：用于将所述直流电源的正极的雷电流传导至直流接地单元的第五压敏单元，用于将所述直流电源的负极的雷电流传导至所述直流接地单元的第六压敏单元，以及用于将来自所述第五压敏单元和第六压敏单元的雷电流传导至大地的所述直流接地单元；

所述第五压敏单元的第一端连接所述直流电源的正极，第二端连接所述直流接地单元的第一端；

所述第六压敏单元的第一端连接所述直流电源的负极，第二端连接所述直流接地单元的第一端；

所述直流接地单元的第二端接地。

在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述第五压敏单元采用第五热保护型压敏电阻；

所述第五热保护型压敏电阻的第一端作为所述第五压敏单元的第一端，所述第五热保护型压敏电阻的第二端作为所述第五压敏单元的第二端。

在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述第六压敏单元采用第六热保护型压敏电阻；

所述第六热保护型压敏电阻的第一端作为所述第六压敏单元的第一端，所述第六热保护型压敏电阻的第二端作为所述第六压敏单元的第二端。

在第四方面的第三种可能的实现方式中，所述直流接地单元采用第七热保护型压敏电阻；

所述第七热保护型压敏电阻的第一端作为所述直流接地单元的第一端，所述第七热保护型压敏电阻的第二端作为所述直流接地单元的第二端。

在第四方面的第四种可能的实现方式中，所述第五压敏单元包括第五保险丝和第五金属氧化物压敏电阻；

所述第五保险丝的第一端作为所述第五压敏单元的第一端，所述第五保险丝的第二端连接所述第五金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第五金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第五压敏单元的第二端；或者，

所述第五保险丝的第一端作为所述第五压敏单元的第二端，所述第五保险丝的第二端连接所述第五金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第五金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第五压敏单元的第一端。

在第四方面的第五种可能的实现方式中，所述第六压敏单元包括第六保险丝和第六金属氧化物压敏电阻；

所述第六保险丝的第一端作为所述第六压敏单元的第一端，所述第六保险丝的第二端连接所述第六金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第六金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第六压敏单元的第二端；或者，

所述第六保险丝的第一端作为所述第六压敏单元的第二端，所述第六保险丝的第二端连接所述第六金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第六金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第六压敏单元的第一端。

在第四方面的第六种可能的实现方式中，所述直流接地单元采用第七金属氧化物压敏电阻；

所述第七金属氧化物压敏电阻的第一端作为所述直流接地单元的第一端，所述第七金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述直流接地单元的第二端。

本发明所述交流防护电路及系统防雷电路，中性线N通过放电单元和压敏单元串联进行防护，由于放电单元结电容很低，避免了相线A、B、C的干扰串扰到中性线N，有效降低了N线上的传导干扰；同时，分别与相线A、B、C连接的第一压敏单元、第二压敏单元、第三压敏单元并联后再串连一个交流接地单元进行共模防护，通过选择合适动作电压的第一压敏单元、第二压敏单元、第三压敏单元和交流接地单元，使交流侧、直流侧共模防护电路的动作电压很好的配合起来，大大降低了直流侧分流到交流侧的雷电流，从而保护了内部的处理电路。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的防雷电路结构示意图；

图2是本发明所述交流防护电路的模块结构示意图；

图3是本发明第一种实施方式的交流防护电路结构示意图；

图4是本发明第二种实施方式的交流防护电路结构示意图；

图5是本发明第三种实施方式的交流防护电路结构示意图；

图6是本发明第四种实施方式的交流防护电路结构示意图；

图7是本发明第五种实施方式的交流防护电路结构示意图；

图8a是本发明所述的系统防雷电路的概括结构示意图；

图8b是本发明所述的系统防雷电路的详细结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图2是本发明所述交流防护电路的模块结构示意图，如图2所示，所述交流防护电路包括：用于将三相交流电的第一相线A上的雷电流传导至交流接地单元220的第一压敏单元211、用于将所述三相交流电的第二相线B上的雷电流传导至所述交流接地单元220的第二压敏单元212、用于将所述三相交流电的第三相线C上的雷电流传导至所述交流接地单元220的第三压敏单元213、用于将所述三相交流电的中性线N上的雷电流传导至所述交流接地单元220并且对所述三相交流电的第一相线A、第二相线B和第三相线C的电磁干扰进行过滤的放电单元230，以及用于将来自所述第一压敏单元211、第二压敏单元212、第三压敏单元213和放电单元230的雷电流传导至大地的所述交流接地单元220。

所述第一压敏单元211的第一端连接三相交流电的第一相线A，第二端连接所述交流接地单元220的第一端和所述放电单元230的第二端。

所述第二压敏单元212的第一端连接三相交流电的第二相线B，第二端连接所述交流接地单元220的第一端和所述放电单元230的第二端。

所述第三压敏单元213的第一端连接三相交流电的第三相线C，第二端连接所述交流接地单元220的第一端和所述放电单元230的第二端。

所述交流接地单元220的第二端接地。

所述放电单元230的第一端连接三相交流电的中性线N。

参见图3，本发明第一种优选的实施方式中，所述第一压敏单元211、第二压敏单元212和第三压敏单元213均采用热保护型压敏电阻TMOV(ThermallyprotectedMetalOxideVaristor)，即第一压敏单元211为第一热保护型压敏电阻TMOV1，第二压敏单元212为第二热保护型压敏电阻TMOV2，第三压敏单元213为第三热保护型压敏电阻TMOV3；所述交流接地单元220也采用TMOV，即第四热保护型压敏电阻TMOV4；所述放电单元230采用气体放电管GDT，即第一气体放电管GDT1。

具体地，TMOV1的第一端连接三相交流电的第一相线A，第二端连接所述TMOV4的第一端和GDT1的第二端。TMOV2的第一端连接三相交流电的第二相线B，第二端连接TMOV4的第一端和GDT1的第二端。TMOV3的第一端连接三相交流电的第三相线C，第二端连接TMOV4的第一端和GDT1的第二端。所述TMOV4的第二端接地。GDT1的第一端连接三相交流电的中性线N。

上述实施方式中中性线N通过第一气体放电管GDT1后再与第四热保护型压敏电阻TMOV4连接进行共模防护，利用第一气体放电管GDT1的低结电容，避免了相线A、B、C三相的干扰耦合到中性线N上，使中性线N的传导干扰达到EMC标准要求。TMOV为带热脱扣功能的压敏模块，它的作用相当于将保险丝和压敏器件的功能集中在同一个器件中，本实施方式采用TMOV，可有效地降低防护器件占用的PCB(印刷电路板)布局空间，同时又满足防护电路的安全要求。本发明通过选用不同动作电压的第一热保护型压敏电阻TMOV1、第二热保护型压敏电阻TMOV2、第三热保护型压敏电阻TMOV3、第四热保护型压敏电阻TMOV4以及气体放电管GDT1可以使交流防护电路得到不同的差、共模防雷动作电压。比如：采用400V动作电压的第一热保护型压敏电阻TMOV1、400V动作电压的第二热保护型压敏电阻TMOV2、400V动作电压的第三热保护型压敏电阻TMOV3、400V动作电压的第四热保护型压敏电阻TMOV4以及600V动作电压的气体放电管GDT1，可以使交流防护电路得到1000V的差模防雷动作电压及800V的共模防雷动作电压。

在PCB布局空间允许情况下，为了节省成本，也可以采用保险丝与MOV组合，以替代上述实施方式中的部分或者全部TMOV。参见图4，本发明第二种优选的实施方式与第一种优选实施方式基本相同，其不同之处在于，所述第一压敏单元211、第二压敏单元212和第三压敏单元213采用互相串联的保险丝和金属氧化物压敏电阻MOV。所述交流接地单元220采用互相串联的保险丝和MOV。

其中，图4中，所述第一压敏单元211、第二压敏单元212和第三压敏单元213中的MOV位于靠近所述交流接地单元一侧，实际应用中，所述第一压敏单元211、第二压敏单元212和第三压敏单元213中的保险丝和MOV的位置可以互换，也就是说可以令其中的保险丝位于靠近所述交流接地单元一侧。另外，所述交流接地单元220中的保险丝和MOV的位置也可以互换。

具体地，所述第一压敏单元211采用第一保险丝F1和第一金属氧化物压敏电阻MOV1；所述第二压敏单元212采用第二保险丝F2和第二金属氧化物压敏电阻MOV2；所述第三压敏单元213采用第三保险丝F3和第三金属氧化物压敏电阻MOV3；所述交流接地单元220采用第四保险丝F4和第四金属氧化物压敏电阻MOV4。

其中，第一保险丝F1的第一端连接第一相线A，第二端连接第一金属氧化物压敏电阻MOV1；第一金属氧化物压敏电阻MOV1的第二端连接第四保险丝F4的第一端。第二保险丝F2的第一端连接第二相线B，第二端连接第二金属氧化物压敏电阻MOV2；第二金属氧化物压敏电阻MOV2的第二端连接第四保险丝F4的第一端。第三保险丝F3的第一端连接第三相线C，第二端连接第三金属氧化物压敏电阻MOV3；第三金属氧化物压敏电阻MOV3的第二端连接第四保险丝F4的第一端。第四保险丝F4的第二端连接第四金属氧化物压敏电阻MOV4的第一端；第四金属氧化物压敏电阻MOV4的第二端接地。

参见图5，本发明第三种实施方式与第二种实施方式基本相同，其不同之处仅在于，本实施方式中，所述交流接地单元220仅采用第四金属氧化物压敏电阻MOV4，也就是说，第四金属氧化物压敏电阻MOV4的第一端连接第一金属氧化物压敏电阻MOV1的第二端、第二金属氧化物压敏电阻MOV2的第二端和第三金属氧化物压敏电阻MOV3的第二端。

参见图6，当共模雷电防护的残压过高时，为降低共模残压，本发明第四种实施方式在第一种实施方式的基础上，采用第二气体放电管GDT2代替第二热保护型压敏电阻TMOV2，即第二气体放电管GDT2的第一端连接第一金属氧化物压敏电阻MOV1的第二端、第二金属氧化物压敏电阻MOV2的第二端和第三金属氧化物压敏电阻MOV3的第二端，第二端接地。

参见图7，本发明第五种实施方式与第四种实施方式基本相同，其不同之处在，将第一金属氧化物压敏电阻MOV1替换为互相串联的第一保险丝F1和第一金属氧化物压敏电阻MOV1，将第二金属氧化物压敏电阻MOV2替换为互相串联的第二保险丝F2和第二金属氧化物压敏电阻MOV2，以及将第三金属氧化物压敏电阻MOV3替换为互相串联的第二保险丝F3和第三金属氧化物压敏电阻MOV3。

其中，第一保险丝F1和第一金属氧化物压敏电阻MOV1的位置，第二保险丝F2和第二金属氧化物压敏电阻MOV2的位置，以及第二保险丝F3和第三金属氧化物压敏电阻MOV3的位置，均可以互换。

具体地，第一保险丝F1的第一端连接第一相线A，第二端连接第一金属氧化物压敏电阻MOV1；第一金属氧化物压敏电阻MOV1的第二端连接第二气体放电管GDT2的第一端。第二保险丝F2的第一端连接第二相线B，第二端连接第二金属氧化物压敏电阻MOV2；第二金属氧化物压敏电阻MOV2的第二端连接第二气体放电管GDT2的第一端。第三保险丝F3的第一端连接第三相线C，第二端连接第三金属氧化物压敏电阻MOV3；第三金属氧化物压敏电阻MOV3的第二端连接第二气体放电管GDT2的第一端。

图8a是本发明所述的系统防雷电路的概括结构示意图，图8b是本发明所述的系统防雷电路的详细结构示意图。如图8a所示，所述系统防雷电路包括：所述交流防护电路，以及处理电路和直流防护电路850。

所述处理电路连接所述交流防护电路和所述直流防护电路850，用于将直流电源输出的直流电转换为交流电，并输出给所述三相交流电。

所述直流防护电路850包括：用于将所述直流电源的正极的雷电流传导至直流接地单元的第五压敏单元，用于将所述直流电源的负极的雷电流传导至所述直流接地单元的第六压敏单元，以及用于将来自所述第五压敏单元和第六压敏单元的雷电流传导至大地的所述直流接地单元；所述第五压敏单元的第一端连接所述直流电源的正极，第二端连接所述直流接地单元的第一端；所述第六压敏单元的第一端连接所述直流电源的负极，第二端连接所述直流接地单元的第一端；所述直流接地单元的第二端接地。

参见图8a，本实施例中第五压敏单元采用第五热保护型压敏电阻TMOV5、第六压敏单元采用第六热保护型压敏电阻TMOV6，第七压敏单元采用第七热保护型压敏电阻TMOV7。

具体地，所述第五热保护型压敏电阻TMOV5的第一端连接直流电源正极，第二端连接所述第七热保护型压敏电阻TMOV7的第一端；

所述第六热保护型压敏电阻TMOV6的第一端连接直流电源负极，第二端连接所述第七热保护型压敏电阻TMOV7的第一端；

所述第七热保护型压敏电阻TMOV7的第二端接地。

其中，所述第五热保护型压敏电阻TMOV5和/或第六热保护型压敏电阻TMOV6可以替换为互相串联的保险丝和MOV。所述第七热保护型压敏电阻TMOV7可以替换为MOV。

图8b示出了一种可行的用于连接所述交流防护电路和直流防护电路850的处理电路示意图。当采用图8b所示的处理电路时，所述系统防雷电路实质上为一种光伏逆变器电路，即该处理电路用于对直流电源的正极PV+和负极PV-输出的直流电进行逆变处理，并输出给三相交流电的A、B、C三相线。需要说明地是，该处理电路非本发明重点，除了图8b所示示例外，还有多种现有的其他电路可以满足该发明需求。

具体地，该处理电路包括：采样电路810、采样电阻R、充电电路820、逆变电路830和文波电路840。

所述采样电阻R的第一端连接所述采样电路810的输入端，第二端连接三相交流电的中性线N。

所述充电电路820包括：第一电容C1和第二电容C2；所述逆变电路830包括：第一绝缘栅双极型晶体管IGBTI1、第二IGBTI2、第三IGBTI3、第四IGBTI4、第五IGBTI5、第六IGBTI6、第七IGBTI7、第八IGBTI8、第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3；所述文波电路840包括：第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5。

所述第一电容C1的的第一端连接直流电源正极PV+，第二端连接所述第二电容C2的第一端和所述第一IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)I1的第一端；

所述第二电容C2的第二端连接直流电源负极PV-；

所述第一IGBTI1的第二端连接所述第二IGBTI2的第一端；

所述第二IGBTI2的第二端连接所述第三IGBTI3的第二端、所述第四IGBTI4的第一端、第五IGBTI5的第二端、所述第六IGBTI6的第一端、第七IGBTI7的第二端、所述第八IGBTI8的第一端；

所述第三IGBTI3的第一端连接直流电源正极PV+；

所述第四IGBTI4的第二端连接直流电源负极PV-；

所述第五IGBTI5的第一端连接直流电源正极PV+；

所述第六IGBTI6的第二端连接直流电源负极PV-；

所述第七IGBTI7的第一端连接直流电源正极PV+；

所述第八IGBTI8的第二端连接直流电源负极PV-；

所述第一电感L1的第一端连接所述第三IGBTI3的第二端，第二端连接三相交流电的第一相线A；

所述第二电感L2的第一端连接所述第五IGBTI5的第二端，第二端连接三相交流电的第二相线B；

所述第三电感L3的第一端连接所述第七IGBTI7的第二端，第二端连接三相交流电的第三相线C。

所述第三电容C3的第一端连接三相交流电的第一相线A，第二端连接所述第一电容C1的第二端；

所述第四电容C4的第一端连接三相交流电的第二相线B，第二端连接所述第一电容C1的第二端；

所述第五电容C5的第一端连接三相交流电的第三相线C，第二端连接所述第一电容C1的第二端。

本发明实施例所述交流防护电路及系统防雷电路，中性线N通过放电单元和压敏单元串联进行防护，由于放电单元结电容很低，避免了相线A、B、C的干扰串扰到中性线N，有效降低了N线上的传导干扰；同时，分别与相线A、B、C连接的第一压敏单元、第二压敏单元、第三压敏单元并联后再串连一个交流接地单元进行共模防护，通过选择合适动作电压的第一压敏单元、第二压敏单元、第三压敏单元和交流接地单元，使交流侧、直流侧共模防护电路的动作电压很好的配合起来，大大降低了直流侧分流到交流侧的雷电流，从而保护了内部的处理电路。

本领域普通技术人员将会理解，本发明的各个方面、或各个方面的可能实现方式可以被具体实施为系统、方法或者计算机程序产品。因此，本发明的各方面、或各个方面的可能实现方式可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件等等)，或者组合软件和硬件方面的实施例的形式，在这里都统称为“电路”、“模块”或者“系统”。此外，本发明的各方面、或各个方面的可能实现方式可以采用计算机程序产品的形式，计算机程序产品是指存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码。

计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质包含但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或者装置，或者前述的任意适当组合，如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或者快闪存储器)、光纤、便携式只读存储器(CD-ROM)。

计算机中的处理器读取存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码，使得处理器能够执行在流程图中每个步骤、或各步骤的组合中规定的功能动作；生成实施在框图的每一块、或各块的组合中规定的功能动作的装置。

计算机可读程序代码可以完全在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机上执行、作为单独的软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或者服务器上执行。也应该注意，在某些替代实施方案中，在流程图中各步骤、或框图中各块所注明的功能可能不按图中注明的顺序发生。例如，依赖于所涉及的功能，接连示出的两个步骤、或两个块实际上可能被大致同时执行，或者这些块有时候可能被以相反顺序执行。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种交流防护电路，其特征在于，包括：用于将三相交流电的第一相线上的雷电流传导至交流接地单元的第一压敏单元，用于将所述三相交流电的第二相线上的雷电流传导至所述交流接地单元的第二压敏单元，用于将所述三相交流电的第三相线上的雷电流传导至所述交流接地单元的第三压敏单元，用于将所述三相交流电的中性线上的雷电流传导至所述交流接地单元并且对所述三相交流电的第一相线、第二相线和第三相线的电磁干扰进行过滤的放电单元，以及用于将来自所述第一压敏单元、第二压敏单元、第三压敏单元和放电单元的雷电流传导至大地的所述交流接地单元；

所述第一压敏单元的第一端连接三相交流电的第一相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述第二压敏单元的第一端连接三相交流电的第二相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述第三压敏单元的第一端连接三相交流电的第三相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述交流接地单元的第二端接地；

所述放电单元的第一端连接三相交流电的中性线；

所述放电单元采用第一气体放电管；

所述第一气体放电管的第一端作为所述放电单元的第一端，所述第一气体放电管的第二端作为所述放电单元的第二端；

所述交流接地单元采用第四热保护型压敏电阻；

所述第四热保护型压敏电阻的第一端作为所述交流接地单元的第一端，所述第四热保护型压敏电阻的第二端作为所述交流接地单元的第二端；

所述第一压敏单元、第二压敏单元和第三压敏单元均采用压敏电阻。

2.如权利要求1所述的交流防护电路，其特征在于，所述第一压敏单元采用第一热保护型压敏电阻；

所述第一热保护型压敏电阻的第一端作为所述第一压敏单元的第一端，所述第一热保护型压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第二端。

3.如权利要求1所述的交流防护电路，其特征在于，所述第二压敏单元采用第二热保护型压敏电阻；

所述第二热保护型压敏电阻的第一端作为所述第二压敏单元的第一端，所述第二热保护型压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第二端。

4.如权利要求1所述的交流防护电路，其特征在于，所述第三压敏单元采用第三热保护型压敏电阻；

所述第三热保护型压敏电阻的第一端作为所述第三压敏单元的第一端，所述第三热保护型压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第二端。

5.如权利要求1所述的交流防护电路，其特征在于，所述第一压敏单元包括第一保险丝和第一金属氧化物压敏电阻；

所述第一保险丝的第一端作为所述第一压敏单元的第一端，所述第一保险丝的第二端连接所述第一金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第一金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第二端；或者，

所述第一保险丝的第一端作为所述第一压敏单元的第二端，所述第一保险丝的第二端连接所述第一金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第一金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第一压敏单元的第一端。

6.如权利要求1所述的交流防护电路，其特征在于，所述第二压敏单元包括第二保险丝和第二金属氧化物压敏电阻；

所述第二保险丝的第一端作为所述第二压敏单元的第一端，所述第二保险丝的第二端连接所述第二金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第二金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第二端；或者，

所述第二保险丝的第一端作为所述第二压敏单元的第二端，所述第二保险丝的第二端连接所述第二金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第二金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第二压敏单元的第一端。

7.如权利要求1所述的交流防护电路，其特征在于，所述第三压敏单元包括第三保险丝和第三金属氧化物压敏电阻；

所述第三保险丝的第一端作为所述第三压敏单元的第一端，所述第三保险丝的第二端连接所述第三金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第三金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第二端；或者，

所述第三保险丝的第一端作为所述第三压敏单元的第二端，所述第三保险丝的第二端连接所述第三金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第三金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第三压敏单元的第一端。

8.一种交流防护电路，其特征在于，包括：用于将三相交流电的第一相线上的雷电流传导至交流接地单元的第一压敏单元，用于将所述三相交流电的第二相线上的雷电流传导至所述交流接地单元的第二压敏单元，用于将所述三相交流电的第三相线上的雷电流传导至所述交流接地单元的第三压敏单元，用于将所述三相交流电的中性线上的雷电流传导至所述交流接地单元并且对所述三相交流电的第一相线、第二相线和第三相线的电磁干扰进行过滤的放电单元，以及用于将来自所述第一压敏单元、第二压敏单元、第三压敏单元和放电单元的雷电流传导至大地的所述交流接地单元；

所述第一压敏单元的第一端连接三相交流电的第一相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述第二压敏单元的第一端连接三相交流电的第二相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述第三压敏单元的第一端连接三相交流电的第三相线，第二端连接所述交流接地单元的第一端和所述放电单元的第二端；

所述交流接地单元的第二端接地；

所述放电单元的第一端连接三相交流电的中性线；

所述放电单元采用第一气体放电管；

所述第一气体放电管的第一端作为所述放电单元的第一端，所述第一气体放电管的第二端作为所述放电单元的第二端；

所述交流接地单元包括第四保险丝和第四金属氧化物压敏电阻；

所述第四保险丝的第一端作为所述交流接地单元的第一端，所述第四保险丝的第二端连接所述第四金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第四金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述交流接地单元的第二端；或者，

所述第四保险丝的第一端作为所述交流接地单元的第二端，所述第四保险丝的第二端连接所述第四金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第四金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述交流接地单元的第一端；

所述第一压敏单元、第二压敏单元和第三压敏单元均采用压敏电阻。

9.一种系统防雷电路，其特征在于，包括：权利要求1至8任一项所述交流防护电路，以及处理电路和直流防护电路；

所述处理电路连接所述交流防护电路和所述直流防护电路，用于将直流电源输出的直流电转换为交流电，并输出给所述三相交流电；

所述直流防护电路包括：用于将所述直流电源的正极的雷电流传导至直流接地单元的第五压敏单元，用于将所述直流电源的负极的雷电流传导至所述直流接地单元的第六压敏单元，以及用于将来自所述第五压敏单元和第六压敏单元的雷电流传导至大地的所述直流接地单元；

所述第五压敏单元的第一端连接所述直流电源的正极，第二端连接所述直流接地单元的第一端；

所述第六压敏单元的第一端连接所述直流电源的负极，第二端连接所述直流接地单元的第一端；

所述直流接地单元的第二端接地。

10.如权利要求9所述的系统防雷电路，其特征在于，所述第五压敏单元采用第五热保护型压敏电阻；

所述第五热保护型压敏电阻的第一端作为所述第五压敏单元的第一端，所述第五热保护型压敏电阻的第二端作为所述第五压敏单元的第二端。

11.如权利要求9所述的系统防雷电路，其特征在于，所述第六压敏单元采用第六热保护型压敏电阻；

所述第六热保护型压敏电阻的第一端作为所述第六压敏单元的第一端，所述第六热保护型压敏电阻的第二端作为所述第六压敏单元的第二端。

12.如权利要求9所述的系统防雷电路，其特征在于，所述直流接地单元采用第七热保护型压敏电阻；

所述第七热保护型压敏电阻的第一端作为所述直流接地单元的第一端，所述第七热保护型压敏电阻的第二端作为所述直流接地单元的第二端。

13.如权利要求9所述的系统防雷电路，其特征在于，所述第五压敏单元包括第五保险丝和第五金属氧化物压敏电阻；

所述第五保险丝的第一端作为所述第五压敏单元的第一端，所述第五保险丝的第二端连接所述第五金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第五金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第五压敏单元的第二端；或者，

所述第五保险丝的第一端作为所述第五压敏单元的第二端，所述第五保险丝的第二端连接所述第五金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第五金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第五压敏单元的第一端。

14.如权利要求9所述的系统防雷电路，其特征在于，所述第六压敏单元包括第六保险丝和第六金属氧化物压敏电阻；

所述第六保险丝的第一端作为所述第六压敏单元的第一端，所述第六保险丝的第二端连接所述第六金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第六金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第六压敏单元的第二端；或者，

所述第六保险丝的第一端作为所述第六压敏单元的第二端，所述第六保险丝的第二端连接所述第六金属氧化物压敏电阻的第一端，所述第六金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述第六压敏单元的第一端。

15.如权利要求9所述的系统防雷电路，其特征在于，所述直流接地单元采用第七金属氧化物压敏电阻；

所述第七金属氧化物压敏电阻的第一端作为所述直流接地单元的第一端，所述第七金属氧化物压敏电阻的第二端作为所述直流接地单元的第二端。