CN111786357A - 一种安全保护电路及电源接线板 - Google Patents

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CN111786357A CN202010662237.1A CN202010662237A CN111786357A CN 111786357 A CN111786357 A CN 111786357A CN 202010662237 A CN202010662237 A CN 202010662237A CN 111786357 A CN111786357 A CN 111786357A
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张林海
钟丙枝
段韶峰
邱凌枫
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors

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Abstract

本发明公开了一种安全保护电路及电源接线板，包括：设置在电源接线板内的漏电保护器；压敏电阻，压敏电阻的第一端连接输入侧的零线；储能电容；触发二极管，触发二极管的第一端连接储能电容的第一端和压敏电阻的第二端；双向可控硅，双向可控硅的控制极连接触发二极管的第二端，双向可控硅的第一阳极连接输出侧的相线和储能电容的第二端；限流电阻，限流电阻的第一端连接双向可控硅的第二阳极，限流电阻的第二端连接输入侧的零线。在操作人员误接取了过高电压等级的电源后，该安全保护电路及电源接线板能自动识别并切断电源，在过高的电压伤害到人员和/或用电设备之前就能有效可靠地作出保护动作，填补了目前的技术空白。

Description

一种安全保护电路及电源接线板
技术领域
本发明属于电源接线板技术领域，尤其涉及一种安全保护电路及电源接线板。
背景技术
当前在三相供电的工作场合中，使用220V电源接线板连接电源(如现场的电源接线柜)取电时，由于电源接线柜上经常将零线误接到另一相火线上，导致取电时电源接线板上带380V电压，进而造成连接上电源接线板的用电设备(额定电压220V)出现损坏。
为了防止用电设备损坏，在用电设备连接电源接线板之前，通常需要操作人员使用电压表或试电笔测试电压。由于是人工测试电压，因此其受人为因素影响较大，导致操作人员经常忘记测试或者干脆不测试而直接接上用电设备，这为用电设备埋下安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全保护电路及电源接线板，以解决上述技术问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种安全保护电路，包括：
设置在电源接线板内的漏电保护器，所述漏电保护器设有输入侧和输出侧；
压敏电阻，所述压敏电阻的第一端连接所述输入侧的零线；
储能电容；
触发二极管，所述触发二极管的第一端连接所述储能电容的第一端和所述压敏电阻的第二端；
双向可控硅，所述双向可控硅的控制极连接所述触发二极管的第二端，所述双向可控硅的第一阳极连接所述输出侧的相线和所述储能电容的第二端；
限流电阻，所述限流电阻的第一端连接所述双向可控硅的第二阳极，所述限流电阻的第二端连接所述输入侧的零线。
可选地，安全保护电路还包括：
抗干扰电阻，所述抗干扰电阻的两端分别连接所述双向可控硅的控制极和所述输出侧的相线。
可选地，流过所述压敏电阻的电流处于20mA～100mA范围内。
可选地，所述压敏电阻的压敏电压等于400V。
第二方面，本发明还提供了一种电源接线板，包括如上所述的安全保护电路。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例提供的一种安全保护电路及电源接线板，通过双向可控硅和限流电阻模拟泄漏电流，使得漏电保护器自动动作、切断电源，以提醒接入电源的电压有误。具体的，在接入了380V电源时，压敏电阻因电压升高，电流增加，储能电容上电压可以满足触发二极管的触发条件，双向可控硅动作，经限流电阻产生的电流成为一个单边经过漏电保护器的模拟泄漏电流，漏电保护器动作，将电源切断，防止用电设备损坏。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它的附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种安全保护电路的电路原理图。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示。
本实施例提供了一种安全保护电路，可应用于电源接线板，当电源接线板接入了比规定电压(如220V)更高的电压(如380V)时，能够利用该安全保护电路模拟泄漏电流，以使电源接线板内的漏电保护器7自动动作，实现切断电源。
具体的，该安全保护电路包括设置在电源接线板内的漏电保护器7，漏电保护器7设有输入侧和输出侧，输入侧即是指图1中的原边，输出侧即是指图1中的副边。输入侧和输出侧之间的电流不相等时，即代表存在泄漏电流，该漏电保护器7会自动动作，切断输入侧和输出侧之间的连接，实现切断电源。
需要说明的是，本实施例提供的安全保护电路是通过模拟泄漏电流的方式，借助于漏电保护器7切断电源。至于漏电保护器7的具体结构和工作原理均为现有技术，本申请不作限定，因此漏电保护器7的等同替换方式均在本申请的保护范围内。
该安全保护电路还包括压敏电阻1、储能电容2、触发二极管3、双向可控硅4和限流电阻5。
压敏电阻1的第一端连接限流电阻5的第一端和原边的零线N，压敏电阻1的第二端连接储能电容2的第一端和触发二极管3的第一端，触发二极管3的第二端连接双向可控硅4的控制极，双向可控硅4的第一阳极连接储能电容2的第二端和副边的相线，双向可控硅4的第二阳极连接限流电阻5的第二端。
压敏电阻1用于识别380V和220V。在输入侧为220V电压下，其上流过的电流小于0.2mA。当输入侧电压为380V时，由于压敏作用，流过的电流大于等于2mA。
该安全保护电路通过压敏电阻1向储能电容2充电。
储能电容2与压敏电阻1流过的电流构成一个对储能电容2的充电时间常数，使储能电容2上的电压满足或不满足触发二极管3的触发条件。
例如，在10毫秒内，当流过压敏电阻1的电流为1mA时，储能电容2上的电压能充到50V，满足触发二极管3的触发条件。在电流为0.2mA时，储能电容2电压小于10V，不满足触发二极管3的触发条件。通过储能电容2上的电压大小，以控制触发二极管3的动作。
触发二极管3动作后，能够将储能电容2上的能量以开关模式释放到用于模拟泄漏电流的双向可控硅4上。因此，双向可控硅4和限流电阻5共同构成模拟泄漏电流的漏电生成器。
通过触发二极管3触发双向可控硅4，并通过限流电阻5限制电流大小，使流过压敏电阻1的电流处于20mA～100mA范围内。
因此，本实施例提供的安全保护电路的工作原理为：
在输入为220V时，压敏电阻1上流过电流小，储能电容2上电压很低，不满足触发二极管3的触发条件，双向可控硅4不会动作，没有泄露电流生成，漏电保护器7不动作。
在输入为380V时，压敏电阻1上流过电流大，储能电容2上电压可以满足触发二极管3的触发条件，双向可控硅4会动作，经限流电阻5产生的电流就成为一个单边经过漏电保护器7的模拟泄漏电流，漏电保护器7就会动作，将电源切断。电源被切除后，漏电保护器7的副边就被浮空或变成“地电位”；压敏电阻1、储能电容2、触发二极管3、双向可控硅4和限流电阻5构成的电路就成为工作在220V上的电路，压敏电阻1就只有220V的电压，储能电容2上的电压就不满足触发二极管3的触发条件，双向可控硅4不会动作，以保证漏电保护器7的副边保持原来的浮空或“地电位”状态。
本实施例提供的一种安全保护电路，在操作人员误接取了过高电压等级的电源后能自动识别并切断电源，在过高的电压伤害到人员和/或用电设备之前就能有效可靠地作出保护动作，填补了目前的技术空白。
在本申请的另一实施例中，安全保护电路还包括抗干扰电阻6，抗干扰电阻6的两端分别连接双向可控硅4的控制极和输出侧的相线。抗干扰电阻6的作用在于，保证双向可控硅4不会产生误动作。
在本申请的另一实施例中还提供了一种电源接线板，包括如上所述的安全保护电路。
在此，仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇，并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示，在此使用的单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”可以意指为也包括复数形式。术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(including)”和“具有(having)”是包括在内的意思，并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序，在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是，可以采用附加的或者可选择的步骤。
当元件或者层称为是“在……上”、“与……接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层，其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层，也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反，当元件或层称为是“直接在……上”、“与……直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层，则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例如，“在……之间”和“直接在……之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示，在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此，在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。
空间的相对术语，诸如“内”、“外”、“在下面”、“在……的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，在此可出于便于描述的目的使用，以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置，则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此，示例术语“在……的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种安全保护电路，其特征在于，包括：
设置在电源接线板内的漏电保护器，所述漏电保护器设有输入侧和输出侧；
压敏电阻，所述压敏电阻的第一端连接所述输入侧的零线；
储能电容；
触发二极管，所述触发二极管的第一端连接所述储能电容的第一端和所述压敏电阻的第二端；
双向可控硅，所述双向可控硅的控制极连接所述触发二极管的第二端，所述双向可控硅的第一阳极连接所述输出侧的相线和所述储能电容的第二端；
限流电阻，所述限流电阻的第一端连接所述双向可控硅的第二阳极，所述限流电阻的第二端连接所述输入侧的零线。
2.根据权利要求1所述的安全保护电路，其特征在于，还包括：
抗干扰电阻，所述抗干扰电阻的两端分别连接所述双向可控硅的控制极和所述输出侧的相线。
3.根据权利要求1所述的安全保护电路，其特征在于，流过所述压敏电阻的电流处于20mA～100mA范围内。
4.根据权利要求1所述的安全保护电路，其特征在于，所述压敏电阻的压敏电压等于400V。
5.一种电源接线板，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一所述的安全保护电路。
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