CN205681097U - 一种过欠压保护装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种过欠压保护装置,属于电源保护开关领域,包括:可控开关单元,其输入端接直流电源提供端,其输出端接地,其控制端分别与过压触发电路的输出端、欠压触发电路的输出端和第一电阻的一端连接,用于根据控制端输入的信号导通或断开可控开关单元的输入端和输出端之间的连接;过压触发电路,其输入端接直流电源提供端,用于电源过压时生成过压触发信号并输出;欠压触发电路,其输入端接直流电源提供端,用于电源欠压时生成欠压触发信号并输出;第一电阻,其另一端接地。本实用新型的过欠压保护装置当供电线路中发生瞬时电压波动时不会误动作,且分断时间稳定。

Description

一种过欠压保护装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电源保护开关领域,具体涉及一种过欠压保护装置。
背景技术
[0002]目前,电压常常会存在因接线失误将380V电压施加在220V电路上或电网不稳定造成的电源过电压或欠电压,而家用电器应在额定电压或者额定电压波动合理范围内工作,才能发挥最优性能。接线失误或过压或欠压等情况均会造成烧毁断路器下端负荷的家用电器的情况。
[0003]过欠压保护器是用在家庭供电系统与家用电器间的保护装置,当供电系统电压波动超出合理范围时切断家用电器与供电系统的连接,从而保护家用电器。但是,目前的过欠压保护器当供电线路中发生瞬时电压波动时会误动作,且分断时间不稳定,会出现缩短或延长的缺陷。
实用新型内容
[0004]因此,本实用新型实施例要解决的技术问题在于目前的过欠压保护器当供电线路中发生瞬时电压波动时会误动作,且分断时间不稳定。
[0005]为此,本实用新型实施例的一种过欠压保护装置,包括:
[0006]可控开关单元,其输入端接直流电源提供端,其输出端接地,其控制端分别与过压触发电路的输出端、欠压触发电路的输出端和第一电阻的一端连接,用于根据控制端输入的信号导通或断开可控开关单元的输入端和输出端之间的连接;
[0007]过压触发电路,其输入端接直流电源提供端,用于电源过压时生成过压触发信号并输出;
[0008]欠压触发电路,其输入端接直流电源提供端,用于电源欠压时生成欠压触发信号并输出;
[0009]第一电阻,其另一端接地。
[0010]优选地,所述可控开关单元包括:
[0011]可控硅,其阳极接直流电源提供端,其阴极接地,其控制极分别与过压触发电路的输出端、欠压触发电路的输出端和第一电阻的一端连接。
[0012]优选地,所述过压触发电路包括:
[0013]第二电阻,其一端接直流电源提供端,其另一端分别与第一稳压管的负极、第一电容的一端和第三电阻的一端连接;
[0014]第一稳压管,其正极与可控开关单元的控制端连接;
[0015]第一电容,其另一端接地;
[0016]第三电阻,其另一端接地。
[0017]优选地,所述欠压触发电路包括:
[0018]第四电阻,其一端接直流电源提供端,其另一端分别与三极管的发射极和第二稳压管的负极连接;
[0019]第五电阻,其一端接直流电源提供端,其另一端分别与第六电阻的一端和第七电阻的一端连接;
[0020]第六电阻,其另一端与三极管的基极连接;
[0021]第七电阻,其另一端接地;
[0022]三极管,其集电极与第八电阻的一端连接;
[0023]第八电阻,其另一端分别与可控开关单元的控制端和第二电容的一端连接;
[0024]第二电容,其另一端接地;
[0025]第二稳压管,其正极接地。
[0026]优选地,所述欠压触发电路还包括:
[0027]第三电容,其一端与第四电阻的另一端连接,其另一端与第五电阻的另一端连接。
[0028] 优选地,还包括:
[0029] 二极管,其负极与过压触发电路的输出端连接,其正极与欠压触发电路的输出端连接。
[0030] 优选地,还包括:
[0031]第四电容,其一端与第一电阻的一端连接,其另一端接地。
[0032] 优选地,还包括:
[0033]整流电路,其输入端接交流电源提供端,其输出端作为直流电源提供端,用于将交流电转换为直流电并输出。
[0034]本实用新型实施例的技术方案,具有如下优点:
[0035] 1.本实用新型实施例提供的过欠压保护装置,在可控开关单元的控制端通过连接第一电阻后接地,第一电阻可起到下拉电阻的作用,使得正常情况下可控开关单元的控制端电位下拉在0V,避免供电线路中瞬时出现电压波动(如过电压等)及其他干扰时过欠压保护装置误动作。同时,第一电阻还可作为过、欠压触发电路中剩余电量的放电电阻,使得过欠压保护装置动作之后,在第二次发挥过欠压保护时的分断时间比较稳定,提高了分断时间的稳定性。
[0036] 2.本实用新型实施例提供的过欠压保护装置,第二稳压管D2使得三极管Ql发射极电压稳定,欠压动作电压值完全由三极管Ql基极电压来设置。
[0037] 3.本实用新型实施例提供的过欠压保护装置,通过设置二极管D3,使得过欠压保护线路中,过压触发电路部分不会影响到欠压触发电路部分,提高了可靠性。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案,下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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。
[0039]图1为本实用新型实施例1中过欠压保护装置的一个具体示例的原理框图;
[0040]图2为本实用新型实施例1中过欠压保护装置的一个具体示例的电路图;
[0041]图3为本实用新型实施例1中过欠压保护装置的另一个具体示例的电路图。
[0042]附图标记:I O-可控开关单元,20-过压触发电路,30-欠压触发电路,40-整流电路。
具体实施方式
[0043]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
[0044]在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0045]此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0046] 实施例1
[0047]本实施例提供一种过欠压保护装置,如图1所示,包括:可控开关单元10、过压触发电路20、欠压触发电路30、第一电阻R1。可控开关单元10的输入端接直流电源提供端,可控开关单元10的输出端接地,可控开关单元10的控制端分别与过压触发电路20的输出端、欠压触发电路30的输出端和第一电阻Rl的一端连接,用于根据控制端输入的信号导通或断开可控开关单元10的输入端和输出端之间的连接。过压触发电路20的输入端接直流电源提供端,用于电源过压时生成过压触发信号并输出。欠压触发电路30的输入端接直流电源提供端,用于电源欠压时生成欠压触发信号并输出。第一电阻Rl的另一端接地。
[0048]上述过欠压保护装置,在可控开关单元的控制端通过连接第一电阻后接地,第一电阻可起到下拉电阻的作用,使得正常情况下可控开关单元的控制端电位下拉在0V,避免供电线路中瞬时出现电压波动(如过电压等)及其他干扰时过欠压保护装置误动作。同时,第一电阻还可作为过、欠压触发电路中剩余电量的放电电阻,使得过欠压保护装置动作之后,在第二次发挥过欠压保护时的分断时间比较稳定,提高了分断时间的稳定性。
[0049] 优选地,如图2所示,可控开关单元1包括:可控硅CRl。可控硅CRl的阳极接直流电源提供端,可控硅CRl的阴极接地,可控硅CRl的控制极分别与过压触发电路20的输出端、欠压触发电路30的输出端和第一电阻Rl的一端连接。从而,使得正常情况下可控硅CRl的控制极电位下拉在0V,避免供电线路中瞬时出现电压波动(如过电压等)及其他干扰时过欠压保护装置误动作。同时,第一电阻还可作为过、欠压触发电路中剩余电量的放电电阻,使得过欠压保护装置动作之后,在第二次发挥过欠压保护时的分断时间比较稳定,提高了分断时间的稳定性。
[0050] 如图2所示,过压触发电路20包括:第二电阻R2、第一稳压管Dl、第一电容Cl、第三电阻R3。第二电阻R2的一端接直流电源提供端,第二电阻R2的另一端分别与第一稳压管Dl的负极、第一电容Cl的一端和第三电阻R3的一端连接。第一稳压管Dl的正极与可控开关单元10的控制端连接,优选地,第一稳压管Dl的正极与可控硅CRl的控制极连接。第一电容Cl的另一端和第三电阻R3的另一端分别接地,优选地,第一电容Cl可采用极性电容,第三电阻R3可采用两个电阻串联的形式,如图3所示。本领域的技术人员应当理解,过压触发电路并不限于上述具体的电路结构,也可以采用其他具有过压保护功能的电路来实现。
[0051 ]过压触发电路20的工作原理为:第一电容Cl起滤波及充电延时的作用。当电源电压有效值上升到断路器过压保护动作阈值电压时,电源电压通过第二电阻R2和第三电阻R3串联进行分压,以及第二电阻R2和第一电容Cl构成的RC串联充电电路,稳态时第一电容Cl正极性端电压达到12V第一稳压管Dl的临界值,若第一稳压管Dl阳极电位达到0.8V,则触发MCR100-8可控硅CRl,从而发挥过压保护功能。
[0052] 如图2所示,欠压触发电路30包括:第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、三极管Q1、第二电容C2、第二稳压管D2。第四电阻R4的一端接直流电源提供端,第四电阻R4的另一端分别与三极管Ql的发射极和第二稳压管D2的负极连接。第五电阻R5的一端接直流电源提供端,第五电阻R5的另一端分别与第六电阻R6的一端和第七电阻R7的一端连接。第六电阻R6的另一端与三极管Ql的基极连接。第七电阻R7的另一端接地。三极管Ql的集电极与第八电阻R8的一端连接。第八电阻R8的另一端分别与可控开关单元10的控制端和第二电容C2的一端连接。第二电容C2的另一端接地。第二稳压管D2的正极接地。优选地,三极管Ql可采用PNP型9012三极管。第二电容C2可采用极性电容,第七电阻R7可采用两个电阻串联的形式,如图3所示。本领域的技术人员应当理解,欠压触发电路并不限于上述具体的电路结构,也可以采用其他具有欠压保护功能的电路来实现。
[0053]欠压触发电路30的工作原理为:当电源电压有效值下降到断路器欠压保护动作阈值电压时,经过第五电阻R5及第七电阻R7构成的串联电路分压之后,PNP型9012三极管Ql基极电压和发射极电压之间达到触发的压差,此时三极管Ql导通,其发射极电压经过第八电阻R8和第二电容C2构成的RC串联电路对第二电容C2进行充电。当第二电容C2正极性端电位达到MCR100-8可控硅CRl控制极触发电压时,可控硅CRl单向导通,从而发挥欠压保护功能,欠压分断时间主要取决于第二电容C2充电时间的快慢。
[0054]第二稳压管D2使得PNP型9012三极管Ql发射极电压稳定,欠压动作电压值完全由PNP型9012三极管Ql基极电压来设置。
[0055]如图2所示,过欠压保护装置还包括:第四电容C4。第四电容C4的一端与第一电阻Rl的一端连接,第四电容C4的另一端接地。
[0056] 如图2所示,欠压触发电路30还包括:第三电容C3。第三电容C3的一端与第四电阻R4的另一端连接,第三电容C3的另一端与第五电阻R5的另一端连接。第三电容C3可吸收PNP型9012三极管Ql发射极与基极之间的干扰信号,否则干扰信号使得三极管Ql发射极和基极之间电压存在波动,可能导致三极管Ql间歇性导通,使得第四电容C4有一定的电量累积从而缩短过压分断时间。在欠压保护时,第三电容C3还起到辅助作用,同样的操作环境下,随着电源电压低于断路器欠压保护动作阈值电压的程度越高,第三电容C3的延时时间越短,三极管Ql越快导通,断路器欠压脱扣时间越短。
[0057]如图2所示,过欠压保护装置还包括:二极管D3。二极管D3的负极与过压触发电路20的输出端连接,二极管D3的正极与欠压触发电路30的输出端连接。优选地,二极管D3的负极与可控硅CRl的控制极连接,二极管D3的正极与第二电容C2的一端连接。
[0058] 上述过欠压保护装置,通过设置二极管D3,使得过欠压保护线路中,过压触发电路部分不会影响到欠压触发电路部分,其中过压保护是否动作主要取决于第一电容Cl的电位,而欠压保护是否动作主要取决于第二电容C2的电位。由于根据标准规定的过欠压保护动作阈值,过压触发电路部分选择合适的第一稳压管Dl稳压值和第二电阻R2、第三电阻R3的分压电阻值,欠压触发电路部分选择合适的第八电阻R8和第二电容C2,使得分别在过压和欠压状态时,第一电容Cl电位高于第二电容C2电位。二极管D3的设计,使得第一电容Cl的电量不会充电到第二电容C2,而第二电容C2的电量自然不会充电到第一电容Cl,只能通过第一电阻Rl放电。
[0059]如图2所示,过欠压保护装置还包括:整流电路40。整流电路40的输入端接交流电源提供端,整流电路40的输出端作为直流电源提供端,用于将交流电转换为直流电并输出。优选地,整流电路40可以为桥式全波整流电路。
[0060]显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种过欠压保护装置,其特征在于,包括: 可控开关单元(10 ),其输入端接直流电源提供端,其输出端接地,其控制端分别与过压触发电路(20)的输出端、欠压触发电路(30)的输出端和第一电阻(Rl)的一端连接,用于根据控制端输入的信号导通或断开可控开关单元(10)的输入端和输出端之间的连接; 过压触发电路(20),其输入端接直流电源提供端,用于电源过压时生成过压触发信号并输出; 欠压触发电路(30),其输入端接直流电源提供端,用于电源欠压时生成欠压触发信号并输出; 第一电阻(Rl),其另一端接地。
2.根据权利要求1所述的过欠压保护装置,其特征在于,所述可控开关单元(10)包括: 可控硅(CRl),其阳极接直流电源提供端,其阴极接地,其控制极分别与过压触发电路(20)的输出端、欠压触发电路(30)的输出端和第一电阻(Rl)的一端连接。
3.根据权利要求1所述的过欠压保护装置,其特征在于,所述过压触发电路(20)包括: 第二电阻(R2),其一端接直流电源提供端,其另一端分别与第一稳压管(Dl)的负极、第一电容(Cl)的一端和第三电阻(R3)的一端连接; 第一稳压管(Dl),其正极与可控开关单元(10)的控制端连接; 第一电容(Cl),其另一端接地; 第三电阻(R3),其另一端接地。
4.根据权利要求1所述的过欠压保护装置,其特征在于,所述欠压触发电路(30)包括: 第四电阻(R4),其一端接直流电源提供端,其另一端分别与三极管(Ql)的发射极和第二稳压管(D2)的负极连接; 第五电阻(R5),其一端接直流电源提供端,其另一端分别与第六电阻(R6)的一端和第七电阻(R7)的一端连接; 第六电阻(R6),其另一端与三极管(Ql)的基极连接; 第七电阻(R7),其另一端接地; 三极管(QI),其集电极与第八电阻(R8)的一端连接; 第八电阻(R8),其另一端分别与可控开关单元(10)的控制端和第二电容(C2)的一端连接; 第二电容(C2),其另一端接地; 第二稳压管(D2),其正极接地。
5.根据权利要求4所述的过欠压保护装置,其特征在于,所述欠压触发电路(30)还包括: 第三电容(C3),其一端与第四电阻(R4)的另一端连接,其另一端与第五电阻(R5)的另一端连接。
6.根据权利要求1所述的过欠压保护装置,其特征在于,还包括: 二极管(D3),其负极与过压触发电路(20)的输出端连接,其正极与欠压触发电路(30)的输出端连接。
7.根据权利要求1所述的过欠压保护装置,其特征在于,还包括: 第四电容(C4),其一端与第一电阻(Rl)的一端连接,其另一端接地。
8.根据权利要求1-7任一项所述的过欠压保护装置,其特征在于,还包括: 整流电路(40),其输入端接交流电源提供端,其输出端作为直流电源提供端,用于将交流电转换为直流电并输出。
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