CN112531668A - 用于单相空调系统的浪涌吸收电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及单相空调系统的电路结构，具体涉及一种用于单相空调系统的浪涌吸收电路，旨在解决现有浪涌吸收电路无法有效抵抗千伏浪涌高压的问题。浪涌吸收电路包括：L线和N线，二者一端与电源相连，另一端各与整流桥一个引脚相连；共模电感器，其包括磁环和分别串在L线、N线中第一、第二共模线圈；第一浪涌吸收单元，接在共模电感器靠近电源一侧并包括第一、第二压敏电阻和第一放电管，第一、第二压敏电阻的一端分别接到L线、N线，另一端彼此相连并通过第一放电管接地；第二浪涌吸收单元，接在共模电感器靠近电源一侧并包括第二放电管和第三压敏电阻，二者一起串联在L线与N线之间。本发明能提高空调电路对几千伏浪涌电压的吸收和耐受能力。

Description

用于单相空调系统的浪涌吸收电路
技术领域
本发明涉及单相空调系统的电路结构，具体涉及一种用于单相空调系统的浪涌吸收电路。
背景技术
空调系统-特别是单相空调系统的电路需要具备防雷击以及抵抗电网电压尖峰浪涌的能力。雷击以及电网电压尖峰浪涌的瞬时电压可能高达几千伏，因此，在对空调系统的电路进行浪涌模拟时，通常采用6000V的高压进行测试，这经常会导致整流桥或放电管损坏，从而导致测试失败。
相应地，本领域需要一种新的单相空调系统浪涌吸收电路来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的单相空调系统浪涌吸收电路无法有效抵抗几千伏浪涌高压的问题，本发明提供一种用于单相空调系统的浪涌吸收电路，所述浪涌吸收电路包括：L线，其第一端与电源相连，第二端与所述单相空调系统的整流桥的一个引脚相连；N线，其第一端与电源相连，第二端与所述单相空调系统的整流桥的另一个引脚相连；共模电感器，其包括磁环和缠绕在所述磁环上的第一共模线圈和第二共模线圈，所述第一共模线圈串联在所述L线中，所述第二共模线圈串联在所述N线中；第一浪涌吸收单元，其连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧并且包括第一压敏电阻、第二压敏电阻和第一放电管，所述第一压敏电阻和所述第二压敏电阻的一端分别连接到所述L线和所述N线，所述第一压敏电阻和所述第二压敏电阻的另一端彼此相连并通过所述第一放电管连接到地；其特征在于，所述浪涌吸收电路还包括第二浪涌吸收单元，所述第二浪涌吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧并且包括第二放电管和第三压敏电阻，所述第二放电管与所述第三压敏电阻一起串联在所述L线与所述N线之间。
在上述用于单相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述浪涌吸收电路还包括电感器防护单元，所述电感器防护单元包括第三放电管和第四放电管，所述第三放电管与所述第一共模线圈一起并联在所述L线中，所述第四放电管与所述第二共模线圈一起并联在所述N线中。
在上述用于单相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述第一压敏电阻、所述第二压敏电阻和所述第三压敏电阻中的至少一个为14D471型压敏电阻。
在上述用于单相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述第一放电管和所述第二放电管中的至少一个为陶瓷放电管。
在上述用于单相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述浪涌吸收电路还包括至少一个共模噪声吸收单元，每个所述共模噪声吸收单元包括两个Y电容，所述两个Y电容的一端分别连接到所述L线和所述N线，另一端彼此相连并接地。
在上述用于单相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述浪涌吸收电路包括两个共模噪声吸收单元，一个所述共模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧，另一个所述共模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述整流桥的一侧。
在上述用于单相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述浪涌吸收电路还包括至少一个差模噪声吸收单元，每个所述差模噪声吸收单元包括一个X电容和一个电阻，所述X电容和所述电阻以彼此并联方式连接在所述L线和所述N线之间。
在上述用于单相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述浪涌吸收电路包括两个差模噪声吸收单元，一个所述差模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧，另一个所述差模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述整流桥的一侧。
在上述用于单相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述浪涌吸收电路还包括熔断单元，所述熔断单元包括两个熔断器，所述两个熔断器以彼此并联的方式串联在所述L线中。
此外，本发明还提供一种单相空调系统，所述单相空调系统包括上述任一项方案所述的浪涌吸收电路。
本领域技术人员能够理解的是，通过将第二放电管与第三压敏电阻彼此串联之后连接在L线与N线之间，本发明的浪涌吸收电路能够充分利用压敏电阻和放电管各自的稳压和限压优点，大幅度提高空调电路对几千伏浪涌电压的吸收和耐受能力，无论在实际使用还是在浪涌测试中都表现出了特别稳定的性能。特别地，在采用上述电路结构的情况下，本发明的电路在浪涌测试中承受住了6000V高压的反复冲击，没有出现整流桥或放电管损坏的问题。
此外，本发明的压敏电阻采用14D471型压敏电阻。与其他型号相比，这种压敏电阻的浪涌吸收能力更好，因此更适合用于本发明的浪涌吸收电路。再者，本发明的放电管采用陶瓷放电管，与其他类型的放电管相比，陶瓷放电管能够显著增强L线和N线对地以及彼此之间的浪涌吸收能力，因此更适合用于本发明的浪涌吸收电路。
进一步，通过设置分别与第一共模线圈和第二共模线圈并联的两个放电管，本发明能够在充分抑制浪涌电压的基础上进一步防止残余高压对电感器的线圈的冲击，从而最大程度避免电路中的重要元器件受到损坏。
附图说明
下面结合附图来描述本发明的优选实施例，附图中：
图1是根据本发明的用于单相空调系统的浪涌吸收电路的结构图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管这里结合6000V浪涌测试来描述本发明的优选实施方式，但是这并不是限制性的，本发明的技术方案显然既可以用作测试电路，也可以用作实际使用的电路。这种调整并不偏离本发明的基本原理，因此也将落入本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等序数词仅用于区分相同性质的几个技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
首先参阅图1，该图是根据本发明的用于单相空调系统的浪涌吸收电路的结构图。如图1所示，所述浪涌吸收电路包括：L线-即单相空调系统的相线，所述L线的第一端ACL与电源(图中未显示)相连，第二端ACL’与所述单相空调系统的整流桥(图中未显示)的一个引脚相连；N线-即单相空调系统的地线，所述N线第一端ACN与电源(图中未显示)相连，第二端ACN’与所述单相空调系统的整流桥(图中未显示)的另一个引脚相连；共模电感器，所述共模电感器包括磁环R和缠绕在所述磁环R上的第一共模线圈L1和第二共模线圈N1，所述第一共模线圈L1串联在所述L线中，所述第二共模线圈N1串联在所述N线中；第一浪涌吸收单元，所述第一浪涌吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧(图1中的左侧)并且包括第一压敏电阻ZNR1、第二压敏电阻ZNR2和第一放电管DSA1，所述第一压敏电阻ZNR1和所述第二压敏电阻ZNR2的一端分别连接到所述L线和所述N线，所述第一压敏电阻ZNR1和所述第二压敏电阻ZNR2的另一端彼此相连并通过所述第一放电管DSA1连接到地。
与现有技术不同的是，本发明的浪涌吸收电路还包括第二浪涌吸收单元，所述第二浪涌吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧(图1中的左侧)并且包括第二放电管DSA2和第三压敏电阻ZNR3，所述第二放电管DSA2与所述第三压敏电阻ZNR3彼此串联之后连接在所述L线与所述N线之间。根据发明人的反复测试和实验，当将第二放电管DSA2与第三压敏电阻ZNR3彼此串联之后连接在L线与N线之间时，本发明的浪涌吸收电路能够充分利用压敏电阻和放电管各自的稳压和限压优点，大幅度提高空调电路对几千伏浪涌电压的吸收和耐受能力，无论在实际使用还是在浪涌测试中都表现出了特别稳定的性能。特别地，在采用上述电路结构的情况下，本发明的电路在浪涌测试中承受住了6000V高压的反复冲击，没有出现整流桥或放电管损坏的问题。
在一个具体实施方式中，所述第一压敏电阻ZNR1、所述第二压敏电阻ZNR2和所述第三压敏电阻ZNR3均为14D471型压敏电阻。与其他型号相比，这种压敏电阻的浪涌吸收能力更好，因此更适合用于本发明的浪涌吸收电路。此外，所述第一放电管DSA1和所述第二放电管DSA2均为陶瓷放电管。类似地，与其他类型的放电管相比，陶瓷放电管能够显著增强L线和N线对地以及彼此之间的浪涌吸收能力，因此更适合用于本发明的浪涌吸收电路。关于这点，需要特别说明的是，本领域技术人员也可以根据需要将上述压敏电阻中的一个或部分(而不是全部)设置成上述型号，或者将上述放电管中的一个(而不是全部)设置成上述型号，或者也可以将上述压敏电阻或放电管设置成其他适合用于浪涌吸收电路的型号，这种调整并不偏离本发明的基本原理，因此都将落入本发明的保护范围之内。
继续参阅图1，本发明的浪涌吸收电路还包括电感器防护单元，所述电感器防护单元包括第三放电管DSA3和第四放电管DSA4，所述第三放电管DSA3与所述第一共模线圈L1一起并联在所述L线中，所述第四放电管DSA4与所述第二共模线圈一起并联在所述N线中。通过这种设置，本发明能够在充分吸收浪涌电压的基础上进一步防止残余高压对电感器的线圈造成损坏，从而最大程度避免电路中的重要元器件受到高电压的冲击。
继续参阅图1，本发明的浪涌吸收电路还包括至少一个共模噪声吸收单元，每个所述共模噪声吸收单元包括两个Y电容，所述两个Y电容的一端分别连接到所述L线和所述N线，另一端彼此相连并接地。具体地，如图1所示，本发明的浪涌吸收电路包括两个共模噪声吸收单元，一个共模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧(图1所示左侧)并且包括Y电容C66和Y电容C67，另一个共模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述整流桥的一侧(图1所示右侧)并且包括Y电容C52和Y电容C53。
继续参阅图1，本发明的浪涌吸收电路还包括至少一个差模噪声吸收单元，每个所述差模噪声吸收单元包括一个X电容和一个电阻，所述X电容和所述电阻以彼此并联方式连接在所述L线和所述N线之间。具体地，如图1所示，本发明的浪涌吸收电路包括两个差模噪声吸收单元，一个差模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧(图1中的左侧)并且包括X电容C32和电阻R57，另一个差模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述整流桥的一侧(图1中的右侧)并且包括X电容C51和电阻R92。
本领域技术人员能够知晓，X电容和Y电容都为安规电容，它们是用于这种场合的电容，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全。具体地，X电容通常跨接L线与N线之间，一般选用金属薄膜电容；Y电容是分别跨接在L线和N线与地之间的电容。基于漏电流的限制，Y电容值不能太大，一般X电容是uF级，Y电容是nF级。X电容抑制差模干扰，Y电容抑制共模干扰。此外，为了增强噪声抑制效果，本发明将两个Y电容并联之后成对使用，并且给每一个X电容配备了一个跨接在L线与N线之间的电阻，以便更好地抑制交流信号中的共模干扰和差模干扰。
需要说明的是，尽管上面描述了每一个噪声抑制单元的连接位置(在电感器左侧、还是右侧)，但是，这并不是限制性的，本领域技术人员可以根据需要对这种位置进行调整，只要它们与L线和N线的连接关系没有发生变化即可。此外，尽管上面将差模噪声吸收单元描述为包括并联的一个X电容和一个电阻，但是，这并不是限制性的，本领域技术人员可以仅设置一个X电容来吸收差模干扰。再者，尽管上面将Y电容描述为两个成对使用，这也不是限制性的，本领域技术人员可以根据需要仅使用一个Y电容来将一根电力线接地。
继续参阅图1，本发明的浪涌吸收电路还包括熔断单元，所述熔断单元包括两个熔断器FUSE1和FUSE2，所述两个熔断器FUSE1和FUSE2以彼此并联的方式串联在所述L线中。需要指出的是，两个相同熔断器进行并联的方式仅仅是一个例子，本领域技术人员根据需要也可以设置一个或两个以上的熔断器，并且多个熔断器可以是不同型号。
在上述浪涌吸收电路的基础上，本发明还提供了一种单相空调系统，所述单相空调系统包括上面所述的各种浪涌吸收电路。相应地，该单相空调系统所能获得的技术效果与上述浪涌吸收电路相同，此处不再赘述。
最后，需要说明的是，除了压敏电阻之外，上面的描述中并没有明确其他电路元件的规格和型号，但是，本领域技术人员能够理解的是，其他电路元件，例如X电容、Y电容、电阻、熔断器、放电管等的具体型号和参数可以由本领域技术人员根据应用或测试场景-特别是可能遇到的浪涌电压幅度来合理选定，本发明对此不作任何限制。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于单相空调系统的浪涌吸收电路，所述浪涌吸收电路包括：
L线，其第一端与电源相连，第二端与所述单相空调系统的整流桥的一个引脚相连；
N线，其第一端与电源相连，第二端与所述单相空调系统的整流桥的另一个引脚相连；
共模电感器，其包括磁环和缠绕在所述磁环上的第一共模线圈和第二共模线圈，所述第一共模线圈串联在所述L线中，所述第二共模线圈串联在所述N线中；
第一浪涌吸收单元，其连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧并且包括第一压敏电阻、第二压敏电阻和第一放电管，所述第一压敏电阻和所述第二压敏电阻的一端分别连接到所述L线和所述N线，所述第一压敏电阻和所述第二压敏电阻的另一端彼此相连并通过所述第一放电管连接到地；
其特征在于，所述浪涌吸收电路还包括第二浪涌吸收单元，所述第二浪涌吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧并且包括第二放电管和第三压敏电阻，所述第二放电管与所述第三压敏电阻一起串联在所述L线与所述N线之间。
2.根据权利要求1所述的用于单相空调系统的浪涌吸收电路，其特征在于，所述浪涌吸收电路还包括电感器防护单元，所述电感器防护单元包括第三放电管和第四放电管，所述第三放电管与所述第一共模线圈一起并联在所述L线中，所述第四放电管与所述第二共模线圈一起并联在所述N线中。
3.根据权利要求1所述的用于单相空调系统的浪涌吸收电路，其特征在于，所述第一压敏电阻、所述第二压敏电阻和所述第三压敏电阻中的至少一个为14D471型压敏电阻。
4.根据权利要求1所述的用于单相空调系统的浪涌吸收电路，其特征在于，所述第一放电管和所述第二放电管中的至少一个为陶瓷放电管。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于单相空调系统的浪涌吸收电路，其特征在于，所述浪涌吸收电路还包括至少一个共模噪声吸收单元，每个所述共模噪声吸收单元包括两个Y电容，所述两个Y电容的一端分别连接到所述L线和所述N线，另一端彼此相连并接地。
6.根据权利要求5所述的用于单相空调系统的浪涌吸收电路，其特征在于，所述浪涌吸收电路包括两个共模噪声吸收单元，一个所述共模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧，另一个所述共模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述整流桥的一侧。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的用于单相空调系统的浪涌吸收电路，其特征在于，所述浪涌吸收电路还包括至少一个差模噪声吸收单元，每个所述差模噪声吸收单元包括一个X电容和一个电阻，所述X电容和所述电阻以彼此并联方式连接在所述L线和所述N线之间。
8.根据权利要求7所述的用于单相空调系统的浪涌吸收电路，其特征在于，所述浪涌吸收电路包括两个差模噪声吸收单元，一个所述差模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述电源的一侧，另一个所述差模噪声吸收单元连接在所述共模电感器的靠近所述整流桥的一侧。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的用于单相空调系统的浪涌吸收电路，其特征在于，所述浪涌吸收电路还包括熔断单元，所述熔断单元包括两个熔断器，所述两个熔断器以彼此并联的方式串联在所述L线中。
10.一种单相空调系统，其特征在于包括权利要求1至9中任一项所述的浪涌吸收电路。
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