CN103368157B

CN103368157B - 浪涌保护装置

Info

Publication number: CN103368157B
Application number: CN201210099943.5A
Authority: CN
Inventors: 付裕
Original assignee: Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2032-04-06
Also published as: CN103368157A

Abstract

本发明公开了一种浪涌保护装置，包括并联在电网的火线与零线之间的第一压敏电阻，和并联在电网的零线与地线之间的第二压敏电阻，和并联在电网的火线与地线之间的第三压敏电阻，还包括串联所述第一压敏电阻下端的第一浪涌检测电路，用以检测所述第一压敏电阻的浪涌冲击次数；串联在所述第二压敏电阻和第三压敏电阻下端的第二浪涌检测电路，用以检测所述第二压敏电阻和/或第三压敏电阻的浪涌冲击次数。本发明能够检测浪涌冲击次数，以提醒设备维护人员及时更换新的压敏电阻，避免压敏电阻失效而损坏用电设备。

Description

浪涌保护装置

技术领域

本发明涉及电学领域，具体的讲是涉及一种浪涌保护装置。

背景技术

用电设备，通电后才能使用。用电设备的电源一般由电力系统输送的电网提供。用电设备与电网连接构成电子回路，当电网或者电子回路在遭到雷击时，或者用电设备接通、断开电网时经常会产生远远大于电网电压或者电流的瞬间过电压或者过电流，这种瞬间的过电压和/或过电流称为浪涌。特别是当与电网接通或者断开的负载为电感型负载或大型负载时，产生的浪涌会更高。与电网连接的用电设备，受到浪涌冲击后，用电设备很可能就会发生故障或者被损坏。

浪涌，包括浪涌电压和浪涌电流。产生于与用电设备连接的电网的火线与零线之间，或者火线与地线之间，或者零线与地线之间。为了防止这种浪涌流入用电设备，一般在用电设备的电源输入端(即与用电设备连接的电网上)设置浪涌保护器。浪涌保护器，是通过泄放浪涌电流、限制浪涌电压来保护用电设备的。例如：半导体制造技术领域中的光刻机，由于是高精密设备，对电源的稳定性要求极高，如果与光刻机连接的电网或者光刻机与电网构成的电子回路受到浪涌的冲击后，很可能会使光刻机发生故障或者损坏光刻机或者对其进行光刻的器件的参数造成损坏，从而造成巨大的经济损失，为了使光刻机不受到浪涌的影响，在光刻机的输入端(即与光刻机连接的电网上)设置浪涌保护器，以保证光刻机输入端的电源保持稳定。

现有技术的浪涌保护器，包括第一保险丝、与第一保险丝串联的第一压敏电阻，所述第一保险丝串接在电网的火线上，所述第一压敏电阻并联在火线与零线之间，并且设置在第一保险丝的后端；以及第二保险丝、与第二保险丝串联的第二压敏电阻，以及与所述第一保险丝串联的第三压敏电阻；所述第二保险丝串联在零线上，所述第二压敏电阻并联在零线与地线之间、并且设置于第二保险丝的后端，所述第三压敏电阻并联在火线与地线之间、并且设置于第一保险丝的后端。

此种浪涌保护器的工作原理是：当电网正常工作时，压敏电阻呈高阻抗状态，压敏电阻不导通；当电网受到浪涌冲击后，压敏电阻的阻抗变小，压敏电阻导通，使浪涌通过压敏电阻泄放到零线或者地线上，从而使浪涌冲击电流不流入到用电设备中，甚至切断压敏电阻前端的保险丝。

作为以上浪涌保护器的改进，在第二压敏电阻与第三压敏电阻的公共交点与地线之间还连接有气体放电管。此种结构的浪涌保护器，其优点是：当电网受到浪涌冲击后，施加在压敏电阻下的浪涌电压通过气体放电管泄放到地线上，从而保证了用电设备的安全。

作为以上浪涌保护器的进一步改进，在第一保险丝的后端的火线上串接了第一电感，所述第一电感、第一保险丝、第一压敏电阻相交于火线上；在第二保险丝的后端的零线上串接了第二电感，所述第二电感、第二保险丝、第二压敏电阻相交于零线上。此种结构的优点是：首先，在电网受到浪涌冲击时，电感能够使电网输出平滑的波形；其次，利用电感的两端具有电流不能突变的特点，当电网受到浪涌冲击后，电感对浪涌的阻抗变大，从而减低了浪涌对用电设备的冲击，以保证用电设备安全。

以上结构的浪涌保护器，由于均使用到压敏电阻，而压敏电阻受到数次浪涌冲击后，其性能便会出现劣化，出现劣化后的压敏电阻，在泄放浪涌电流时，就会出现漏电流，从而使浪涌保护器不能起到防护作用，则浪涌电压或者浪涌电流就会流入到用电设备中，从而损坏用电设备。也就是说，压敏电阻能够承受的浪涌冲击次数是有限制的。即压敏电阻的防护能力是有限制的。因此，要定期更换新的压敏电阻。但现有的浪涌保护器一般都是在浪涌保护失效后才更换的，此时更换，为时已晚。

综上所述，现有技术的缺点在于：没有专门对压敏电阻能够承受浪涌冲击次数进行监测的浪涌保护装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够检测浪涌冲击次数的浪涌保护装置，以提醒设备维护人员及时更换新的压敏电阻，避免压敏电阻失效而损坏用电设备。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种浪涌保护装置，包括并联在电网的火线与零线之间的第一压敏电阻，和/或并联在电网的零线与地线之间的第二压敏电阻，和/或并联在电网的火线与地线之间的第三压敏电阻；还包括串联所述第一压敏电阻下端的第一浪涌检测电路，用以检测所述第一压敏电阻的浪涌冲击次数；和/或串联在所述第二压敏电阻和/或第三压敏电阻下端的第二浪涌检测电路，用以检测所述第二压敏电阻和/或第三压敏电阻的浪涌冲击次数。

进一步的，还包括串联在所述第二浪涌检测电路下端的气体放电管。

进一步的，还包括串接在火线上的、并且设置于第一压敏电阻、第三压敏电阻后端的第八百零六电感；以及串接在零线上的、并且设置于第二压敏电阻后端的第九百零六电感。

进一步的，所述第一浪涌检测电路与第二浪涌检测电路，均包括浪涌检测器件，用于将检测到浪涌的大电流信号按比例转换为小电流信号；信号处理电路，用于将所述浪涌检测器件的小电流信号转换为电压信号后，与其设置的基准电压信号进行比较，以统计浪涌的冲击次数；显示器，用于将所述信号处理电路统计的浪涌冲击次数显示出来。

进一步的，所述第一浪涌检测电路、第二浪涌检测电路，均设置有声光报警器，所述信号处理电路设定有报警预设值，当所述浪涌的冲击次数超过所述报警预设值时，所述声光报警器发出声光报警信号。

进一步的，所述浪涌检测器件为电流互感器。

进一步的，所述信号处理电路，包括

第一等级处理电路，用于统计第一等级浪涌的冲击次数，以个位数表示，其初始值为0；

第二等级处理电路，用于统计第二等级浪涌的冲击次数，以十位数表示，其初始值为0；

所述第一等级浪涌的冲击强度小于第二等级浪涌的冲击强度；将所述浪涌检测器件的小电流信号转换的电压信号后，分别与所述第一等级处理电路和第二等级处理电路进行比较；当所述电压信号小于第一等级处理电路的基准电压信号时，表示没有浪涌信号，个位数和十位数均不计数；当所述电压信号大于第一等级处理电路的基准电压信号而小于第二等级处理电路的基准电压信号时，表示有1个第一等级的浪涌信号，个位数执行加1计数，十位数不计数；当所述电压信号大于第二等级处理电路的基准电压信号时，表示有1个第二等级的浪涌信号，十位数执行加1计数，个位数不计数；当个位数的值大于9时自动向十位数进1位、同时个位数清零。

进一步的，所述第一等级处理电路，包括依次连接的第一电压比较电路、第一开关电路、第一单稳态触发电路、微控制器，所述第一电压比较电路与所述浪涌检测器件电路连接。

进一步的，所述第一电压比较电路，包括供电电源为第一电源的电压比较器，以及与所述浪涌检测器件连接的第一输入端和第二输入端，所述第二输入端接地，所述第一输入端与地之间并行连接有第一电阻，所述第一输入端通过第二电阻、第三二极管与所述电压比较器的同相输入端连接，且所述第三二极管的阴极与所述电压比较器的同相输入端连接；所述电压比较器的同相输入端与地之间还连接有第一电容，以及第三电阻；所述第三二极管的阳极与地之间连接有箝位电路；所述电压比较器的反相输入端连接有基准电压信号，所述电压比较器的输出端为所述第一电压比较电路的输出端；所述第一开关电路，包括第一三极管，所述第一三极管的发射极接地、集电极通过集电极偏置电阻与第一电源连接、基极连接有基极偏置电阻，所述第一三极管的集电极还连接有第八电阻，所述第八电阻的自由端为所述第一开关电路的输出端，所述基极偏置电阻的自由端为所述第一开关电路的输入端；所述第一单稳态触发电路，包括555时基芯片，所述555时基芯片的第1脚位接地，第8脚位接第一电源，第4脚位通过上拉电阻接第一电源，第5脚位通过第三电容接地，第6脚位与第7脚位短接后通过第四电容接地，第2脚位通过第二电容接地，第3脚位连接有第十二电阻，所述第十二电阻的自由端为所述第一单稳态触发电路的输出端，所述第2脚位为所述第一单稳态触发电路的输入端。

进一步的，所述显示器为数码管。

与现有技术相比，本发明浪涌保护装置增加了第一浪涌检测电路和第二浪涌检测电路。其中，第一浪涌检测电路，用于检测火线与零线之间的第一压敏电阻的浪涌冲击次数，当第一压敏电阻的浪涌冲击次数达到预设值时，设备维护人员能够及时更换新的第一压敏电阻；其中，第二浪涌检测电路，用于检测火线与地之间的第二压敏电阻和/或零线与地之间第三压敏电阻的浪涌冲击次数，当第二压敏电阻和/或第三压敏电阻的浪涌冲击次数达到预设值时，设备维护人员能够及时更换新的第二、三压敏电阻。本浪涌保护装置，能够监测浪涌的冲击次数，以提醒设备维护人员及时更换新的压敏电阻，以避免压敏电阻失效而损坏用电设备。

附图说明

图1是本发明实施例的电路原理图；

图2-3是本发明实施例的浪涌检测电路的方框原理图；

图4是本发明实施例的电压比较电路、开关电路、单稳态触发电路的电路原理图。

图中所示：100、浪涌检测器件，200、信号处理电路，210、第一电压比较电路，220、第一开关电路，230、第一单稳态触发电路，240、第二电压比较电路，250、第二开关电路，260、第二单稳态触发电路，270、微控制器，300、显示器，400、声光报警器，801、第一保险丝，802、第一压敏电阻，803、第一浪涌检测电路，806、第八百零六电感，901、第二保险丝，902、第二压敏电路，903、第二浪涌检测电路，904、第三压敏电阻，905、气体放电管，906、第九百零六电感，R1～R12为电阻，C1～C4为电容，D1～D3为二极管，Q1为三极管，U2A为电压比较器，U3A为555时基芯片，VCC1为第一电源，VCC2为第二电源，A为第一输入端，B为第二输入端，L为火线，N为零线，PE为地线，X、Y、Z为公共交点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：

图1是本发明实施例的电路原理图。

请参考图1，本发明浪涌保护装置，包括

并联在电网的火线L与零线N之间的第一压敏电阻802，和

并联在电网的零线N与地线PE之间的第二压敏电阻902，和/或

并联在电网的火线L与地线PE之间的第三压敏电阻904，还包括

串联所述第一压敏电阻802下端的第一浪涌检测电路803，用以检测所述第一压敏电阻802的浪涌冲击次数；和/或

串联在所述第二压敏电阻902和/或第三压敏电阻904下端的第二浪涌检测电路903，用以检测所述第二压敏电阻902和/或第三压敏电阻904的浪涌冲击次数。

所述浪涌保护装置，还包括串接在电网的火线L上第一保险丝801，所述第一保险丝801设置在所述第一压敏电阻802的前端；以及串联在零线N上第二保险丝901，所述第二保险丝901设置在所述第二压敏电阻902的前端。

作为较佳的实施方式，所述浪涌保护装置，还包括气体放电管905，所述气体放电管905连接在第二浪涌检测电路903与地线PE之间。当电网受到浪涌冲击后，施加在第二压敏电阻902、第三压敏电阻904上的浪涌经气体放电管905泄放到地线PE上，从而保证了用电设备的安全。

作为较佳的实施方式，所述浪涌保护装置，还包括串接在火线L上的、并且设置于第一压敏电阻802、第三压敏电阻904后端的第八百零六电感806；以及串接在零线N上的、并且设置于第二压敏电阻902后端的第九百零六电感906。采用第八百零六电感806、第九百零六电感906的优点在于：首先，在电网受到浪涌冲击时，电感能够使电网输出平滑的波形，即起到滤波的效果；其次，利用电感的两端具有电流不能突变的特点，当电网受到浪涌冲击后，第八百零六电感806、第九百零六电感906对浪涌的阻抗变大，从而减低了浪涌对用电设备的冲击，以保证用电设备的安全。

上述中第二压敏电阻902、第二浪涌检测电路903、第三压敏电阻904的公共交点为X，所述第一保险丝801、第一压敏电阻802、第三压敏电阻904的公共交点为Y，相交于火线L上；所述第二保险丝901、第二压敏电阻902、第一浪涌检测电路803的公共交点为Z，相交于零线N上。

图2-3是本发明实施例的浪涌检测电路的方框原理图。

请参考图2、图3，所述第一浪涌检测电路803与第二浪涌检测电路903均包括

浪涌检测器件100，用于将检测到浪涌的大电流信号按比例转换为小电流信号；

信号处理电路200，用于将所述浪涌检测器件100的小电流信号转换为电压信号后，与其设置的基准电压信号信号进行比较，以统计浪涌的冲击次数；

显示器300，用于将所述信号处理电路200统计的浪涌冲击次数显示出来。

声光报警器400，所述信号处理电路200设定有报警预设值，当所述浪涌的冲击次数超过所述报警预设值时，所述声光报警器400发出声光报警信号。

作为较佳的实施方式，所述浪涌检测器件100为电流互感器。电流互感器，能够将浪涌的大电流信号其按比例转换为小电流信号。

请参考图3，所述信号处理电路200，包括

第一等级处理电路，用于统计第一等级浪涌的冲击次数，以个位数表示，其初始值为0；其中，所述第一等级处理电路，包括依次连接的第一电压比较电路210、第一开关电路220、第一单稳态触发电路230、微控制器270，所述第一电压比较电路210与所述浪涌检测器件100电路连接。

第二等级处理电路，用于统计第二等级浪涌的冲击次数，以十位数表示，其初始值为0；其中，包括依次连接的第二电压比较电路240、第二开关电路250、第二单稳态触发电路260、微控制器270，所述第二电压比较电路240与所述浪涌检测器件100连接。

需要说明的是，第一等级处理电路与第二等级处理电路的电路结构相同、基准电压信号不同。其中，电路结构相同，是指使用的电子元器件相同、连接关系也相同。基准电压信号不同，是指第一电压比较电路与第二电压比较电路设置的参考基准电压信号的值不同。

其中，所述第一等级浪涌的冲击强度小于第二等级浪涌的冲击强度；

将所述浪涌检测器件100的小电流信号转换的电压信号后，分别与所述第一等级处理电路和第二等级处理电路进行比较；

当所述电压信号小于第一等级处理电路的基准电压信号时，表示没有浪涌信号，个位数和十位数均不计数；

当所述电压信号大于第一等级处理电路的基准电压信号而小于第二等级处理电路的基准电压信号时，表示有1个第一等级的浪涌信号，个位数执行加1计数，十位数不计数；

当所述电压信号大于第二等级处理电路的基准电压信号时，表示有1个第二等级的浪涌信号，十位数执行加1计数，个位数不计数；

当个位数的值大于9时自动向十位数进1位、同时个位数清零。

信号处理电路的工作原理如下：第一电压比较电路210与第二电压比较电路240设定的基准电压信号不同。

将所述浪涌检测器件100的小电流信号转换的电压信号，分别与所述第一电压比较电路210和第二电压比较电路240进行比较；

当所述电压信号小于第一电压比较电路的基准电压信号时，表示没有浪涌信号，第一电压比较电路210、第二电压比较电路240均输出低电平，则第一开关电路220、第二开关电路250处于关闭状态，不接通第一单稳态触发电路230、第二单稳态触发电路260，则第一单稳态触发电路230、第二单稳态触发电路260的输出端为均低电平0，送给微控制器270进行数据处理，微控制器270得到两个标志位00，微控制器270采用两位十进制的计数器进行浪涌冲击次数的统计，计数器的初始值为00此时，个位数和十位数均不计数；

当所述电压信号大于第一电压比较电路210的基准电压信号而小于第二电压比较电路240的基准电压信号时，表示有1个第一等级的浪涌信号，第一电压比较电路210输出端为高电平1，使第一开关电路220闭合，接通第一单稳态触发电路230，并通过第一单稳态触发电路230送给微控制器270，此时，微控制器270得到标志位为1；第二电压比较电路240的输出为低高平0，使第二开关电路240打开，断开第二单稳态触发电路250，并通过第二单稳态触发电路250送给微控制器270，此时，微控制器270得到的标志位为0，综上，微控制器270得到的标志位为01，此时，微控制器270使计数器的个位数执行加1计数，十位数不计数；

当所述电压信号大于第二电压比较电路240的基准电压信号时，表示有1个第二等级的浪涌信号，第一电压比较电路210和第二电压比较电路220均输出高电平1，使第一开关电路220和第二开关电路240均闭合，分别经过第一单稳态触发电路230、第二单稳态触发电路250稳定后，送给微控制器270；此时，微控制器270得到的标志位为11，微控制器270使计数器的十位数执行加1计数，个位数不计数；

在这里，我们设定10个第一等级的浪涌信号等于1个第二等级的浪涌信号。

请参考图4，第一电压比较电路210，包括供电电源为第一电源VCC1的电压比较器U2A，以及与所述浪涌检测器件100连接的第一输入端A和第二输入端B，所述第二输入端B接地，所述第一输入端A与地之间并行连接有第一电阻R1，所述第一输入端A通过第二电阻R2、第三二极管D3与所述电压比较器U2A的同相输入端连接，且所述第三二极管D3的阴极与所述电压比较器U2A的同相输入端连接；所述电压比较器U2A的同相输入端与地之间还连接有起下接电流作用的第三电阻R3，以及用于起滤波作用的第一电容C1；所述第三二极管D3的阳极与地之间连接有箝位电路；其中，箝位电路，包括第一稳压二极管D1和第二稳压二极管D2，所述第一稳压二极管D1的阳极与第二稳压二极管D2的阳极连接；所述第一稳压二极管D1的阴极与第二稳压二极管D2的阴极分别与所述第三二极管D3的阳极和地连接；所述电压比较器U2A的反相输入端连接有基准电压信号，所述电压比较器U2A的输出端为所述第一电压比较电路210的输出端。其中，所述基准电压信号由分压电路产生，所述分压电路，包括连接在第二电源VCC2与地之间的由第四电阻R4和第五电阻R5构成的串联电路，所述第四电阻R4和第五电阻R5的公共交点为基准电压信号，并且连接在所述电压比较器U2A的反相输入端。

第二电压比较电路230与第一电压比较电路210的电路结构相同，基准电压信号不同。

需要说明的是，第一浪涌检测电路803与第二浪涌检测电路903的基准电压信号值是不同的。

例如：在第一浪涌检测电路803中，将第一电压比较电路210的基准电压信号设定为0.5KV，将第二电压比较电路240的基准电压信号设定为2KV；在第二浪涌检测电路903中，将第一电压比较电路210的基准电压信号设定为1KV，将第二电压比较电路240的基准电压信号设定为4KV。第一浪涌检测电路803与第二浪涌检测电路903中的基准电压信号可以通过有限次的试验进行调整。例如：利用浪涌发生器在浪涌检测器件的输入端产生浪涌信号，再利用示波器采用浪涌检测器件输出端的电压波形信号，并且根据用电设备的防护等级来确认电压比较器的基准电压信号，只要调配第四电阻R4和第一电阻R5的值，就可以设置不同的基准电压信号。

请参考图4，第一开关电路220，包括第一三极管Q1，所述第一三极管Q1的发射极接地、集电极通过集电极偏置电阻R7与第一电源VCC1连接、基极连接有基极偏置电阻R6，所述第一三极管Q1的集电极还连接有第八电阻R8，所述第八电阻R8的自由端为所述第一开关电路220的输出端，所述基极偏置电阻R6的自由端为所述第一开关电路220的输入端。当第一开关电路220的输入端接收第一电压比较电路210的输出信号为高电平1时，第一三极管Q1导通，使第一开关电路220处于闭合状态，接通第一单稳态触发电路230；当第一电压比较电路210的输出信号为低电平0时，第一三极管Q1截止，第一开关电路220处于打开状态，断开与第一单稳态触发电路230的连接。

第二开关电路240与第一开关电路中220的电路结构相同，其中电路结构相同，是指使用的电子元件相同，连接关系也相同。当第二开关电路240的输入端接收第二电压比较电路250的输出信号为高电平1时，第二开关电路240处于闭合状态，接通第二单稳态触发电路260；当第二电压比较电路250的输出信号为低电平0时，第二开关电路240处于打开状态，断开与第二单稳态触发电路260的连接。

请参考图4，第一单稳态触发电路230，包括555时基芯片U3A，所述555时基芯片U3A的第1脚位接地，第8脚位接第一电源VCC1，第4脚位通过上拉电阻R9接第一电源VCC1，第5脚位通过第三电容C3接地，第6脚位与第7脚位短接后通过第四电容C4接地，第2脚位通过第二电容C2接地，第3脚位连接有第十二电阻R12，所述第十二电阻R12的自由端为所述第一单稳态触发电路230的输出端，所述第2脚位为所述第一单稳态触发电路230的输入端。

第二单稳态触发电路260，与第一单稳态触发电路230的电路结构相同，其中电路结构相同，是指使用的电子元件相同，连接关系也相同。

作为较佳的实施方式，第一等级处理电路与第二等级处理电路共同使用一个微控制器270。所述微控制器250为单片机，可以8位单片机，也可以是16位或者32位单片机。

作为较佳的实施方式，所述微控制器270连接有输入键盘，用于设置所述第一浪涌检测电路803或者第二浪涌检测电路903的报警预设值，未图示。例如：可以在微控制器270中增加一个4×4的矩阵键盘，来进行外部设置报警预设值；当然也可以通过微控制器270的程序设定报警预设值。

作为较佳的实施方式，所述微控制器270设置有复位按键，用于复位第一等级处理电路和/或第二等级处理电路统计的浪涌冲击次数的数值。

请参考图2、图3，所述显示器300为点阵式液晶显示器或者数码管。

当显示器300达到报警预设值时，更换新的压敏电阻，同时按下复位按键，则微控制器270的计数复位为00，显示器300输出为00。

在显示器300显示的数值中，：10个第一等级的浪涌信号等于1个第二等级的浪涌信号。也就是说，1次第二等级的浪涌冲击信号对压敏电阻的影响等同于10次第一等级的浪涌冲击信号对压敏电阻的影响。当显示器300的数值为42时，可以理解为：

、检测到42个第一等级的浪涌冲击信号；

、检测到4个第二等级的浪涌冲击信号和2个第一等级的浪涌冲击信号；

、检测到3个第二等级的浪涌冲击信号和12个第一等级的浪涌冲击信号；

、检测到2个第二等级的浪涌冲击信号和22个第一等级的浪涌冲击信号；

、检测到1个第二等级的浪涌冲击信号和32个第一等级的浪涌冲击信号；等等。

不论哪种理解，最终只要计数值达到报警预设值，即报警。

本实施方式中，第一电源VCC1的电源电压为5V，第二电源VCC2的电源电压为12V。第一电源VCC1与第二电源VCC2可以根据实际电路中所使用到的芯片供电电压所调整。

本发明浪涌保护装置增加了第一浪涌检测电路803和第二浪涌检测电路903。其中，第一浪涌检测电路803，用于检测火线L与零线N之间的第一压敏电阻802的浪涌冲击次数，当第一压敏电阻802的浪涌冲击次数达到预设值时，设备维护人员能够及时更换新的第一压敏电阻802；其中，第二浪涌检测电路903，用于检测火线L与地线PE的第二压敏电阻902和/或零线N与地线PE之间的第三压敏电阻904的浪涌冲击次数，当第二压敏电阻902和/或第三压敏电阻904的浪涌冲击次数达到预设值时，设备维护人员能够及时更换新的第一压敏电阻802和/或第二压敏电阻902和/或第三压敏电阻904。本浪涌保护装置，能够监测浪涌的冲击次数，以提醒设备维护人员及时更换新的压敏电阻，以避免压敏电阻失效而损坏用电设备。

本发明不限于上述实施方式，等级处理电路不限于两个，也可以根据电路需要设置多个等级处理电路；浪涌检测电路也不限于两个，第二压敏电阻902或第三压敏电阻904与地线PE之间，可以单独设置浪涌检测电路，微控制器不限于本实施方式所使用的8051系列单片机，也可以是PIC系列单片机，还可以是ARM系列单片机，凡在本发明独立权利要求中所做出的各种变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种浪涌保护装置，包括

并联在电网的火线(L)与零线(N)之间的第一压敏电阻(802)，和

并联在电网的零线(N)与地线(PE)之间的第二压敏电阻(902)，和/或

并联在电网的火线(L)与地线(PE)之间的第三压敏电阻(904)，其特征在于：还包括

串联在所述第一压敏电阻(802)下端的第一浪涌检测电路(803)，用以检测所述第一压敏电阻(802)的浪涌冲击次数；和/或

串联在所述第二压敏电阻(902)和/或第三压敏电阻(904)下端的第二浪涌检测电路(903)，用以检测所述第二压敏电阻(902)和/或第三压敏电阻(904)的浪涌冲击次数；

所述第一浪涌检测电路(803)与第二浪涌检测电路(903)均包括：

浪涌检测器件(100)，用于将检测到浪涌的大电流信号按比例转换为小电流信号；

信号处理电路(200)，用于将所述浪涌检测器件(100)的小电流信号转换为电压信号后，与其设置的基准电压信号进行比较，以统计浪涌的冲击次数；

显示器(300)，用于将所述信号处理电路(200)统计的浪涌冲击次数显示出来；

所述信号处理电路(200)，包括：

所述第一等级浪涌的冲击强度小于第二等级浪涌的冲击强度；将所述浪涌检测器件(100)的小电流信号转换的电压信号后，分别与所述第一等级处理电路和第二等级处理电路进行比较；

当所述电压信号小于第一等级处理电路的基准电压信号时，表示没有浪涌信号个位数和十位数均不计数；

2.根据权利要求1所述的浪涌保护装置，其特征在于：还包括串联在所述第二浪涌检测电路(903)下端的气体放电管(905)。

3.根据权利要求1所述的浪涌保护装置，其特征在于：还包括串接在火线(L)上的、并且设置于第一压敏电阻(802)和第三压敏电阻(904)后端的第八百零六电感(806)；以及串接在零线(N)上的、并且设置于第二压敏电阻(902)后端的第九百零六电感(906)。

4.根据权利要求1所述的浪涌保护装置，其特征在于：所述第一浪涌检测电路(803)与第二浪涌检测电路(903)，均设置有声光报警器(400)，所述信号处理电路(200)设定有报警预设值，当所述浪涌的冲击次数超过所述报警预设值时，所述声光报警器(400)发出声光报警信号。

5.根据权利要求1所述的浪涌保护装置，其特征在于：所述浪涌检测器件(100)为电流互感器。

6.根据权利要求1所述的浪涌保护装置，其特征在于：所述第一等级处理电路，包括依次连接的第一电压比较电路(210)、第一开关电路(220)、第一单稳态触发电路(230)、微控制器(270)，所述第一电压比较电路(210)与所述浪涌检测器件(100)电路连接。

7.根据权利要求6所述的浪涌保护装置，其特征在于：

所述第一电压比较电路(210)，包括供电电源为第一电源(VCC1)的电压比较器(U2A)，以及与所述浪涌检测器件(100)连接的第一输入端(A)和第二输入端(B)，所述第二输入端(B)接地，所述第一输入端(A)与地之间并行连接有第一电阻(R1)，所述第一输入端(A)通过第二电阻(R2)、第三二极管(D3)与所述电压比较器(U2A)的同相输入端连接，且所述第三二极管(D3)的阴极与所述电压比较器(U2A)的同相输入端连接；所述电压比较器(U2A)的同相输入端与地之间还连接有第一电容(C1)，以及第三电阻(R3)；所述第三二极管(D3)的阳极与地之间连接有箝位电路；所述电压比较器(U2A)的反相输入端连接有基准电压信号，所述电压比较器(U2A)的输出端为所述第一电压比较电路(210)的输出端；

所述第一开关电路(220)，包括第一三极管(Q1)，所述第一三极管(Q1)的发射极接地、集电极通过集电极偏置电阻(R7)与第一电源(VCC1)连接、基极连接有基极偏置电阻(R6)，所述第一三极管(Q1)的集电极还连接有第八电阻(R8)，所述第八电阻(R8)的自由端为所述第一开关电路(220)的输出端，所述基极偏置电阻(R6)的自由端为所述第一开关电路(220)的输入端：

所述第一单稳态触发电路(230)，包括555时基芯片(U3A)，所述555时基芯片(U3A)的第1脚位接地，第8脚位接第一电源(VCC1)，第4脚位通过上拉电阻(R9)接第一电源(VCC1)，第5脚位通过第三电容(C3)接地，第6脚位与第7脚位短接后通过第四电容(C4)接地，第2脚位通过第二电容(C2)接地，第3脚位连接有第十二电阻(R12)，所述第十二电阻(R12)的自由端为所述第一单稳态触发电路(230)的输出端，所述第2脚位为所述第一单稳态触发电路(230)的输入端。

8.根据权利要求1所述的浪涌保护装置，其特征在于：所述显示器(300)为数码管。