CN206323126U - 一种具有自复位功能的ac过压保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电网技术领域，公开了一种具有自复位功能的AC过压保护电路，包括火线输入端、零线输入端、电源端、整流模块、第一分压模块、可控精密稳压源、第二分压模块、第一开关管、第三分压模块、第二开关管以及电压输出端，当输入交流电压超过允许的范围时，可控精密稳压源导通，使得第一开关管导通，进而使得第二开关管导通，从而使得电压输出端输出一个低电平，利用该低电平控制电源IC关断，切断连接到电器设备的电网，从而确保电网和电器设备的安全；而当输入交流电压恢复正常时，可控精密稳压源截止，电源IC自复位启动，使得电网和电器设备能够正常工作。

Description

一种具有自复位功能的AC过压保护电路

技术领域

本实用新型涉及电网技术领域，特别是涉及一种具有自复位功能的AC过压保护电路。

背景技术

电网在使用过程中往往会存在波动，当电网的波动超过了允许的范围时，就会造成电网和用户的电器设备在电压偏高的条件下运行，即不经济，也不安全。

目前，一般采用电压互感器去检测电网的输入状态，当电网出现异常时，通过电压互感器控制继电器的通断，进而控制连接到电器设备的电网的通断，从而保护电网和电器设备的安全。但是，由于继电器的电器寿命较短，且电压互感器和继电器的体积较大，不利于电源系统的布局，从而导致电路复杂、可靠性较低且成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有自复位功能的AC过压保护电路，在解决由于电网异常而导致电网和电器设备在电压偏高的条件下运行的技术问题的同时，使得该具有自复位功能的AC过压保护电路结构简单、可靠性较高且具有自复位功能，从而保证电网和电器设备的安全并降低成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有自复位功能的AC过压保护电路，所述具有自复位功能的AC过压保护电路具有火线输入端、零线输入端、电源端以及电压输出端；所述具有自复位功能的AC过压保护电路包括整流模块、第一分压模块、可控精密稳压源、第二分压模块、第一开关管、第三分压模块以及第二开关管；所述第一开关管具有第一控制端、第一公共端以及第一输出端；所述第二开关管具有第二控制端、第二公共端以及第二输出端；所述可控精密稳压源具有第三控制端、第三公共端以及第三输出端；所述第一分压模块具有第四输入端、第四输出端以及第四控制端；所述第二分压模块具有第五输入端、第五输出端以及用于控制所述第一开关管导通的第五控制端；所述第三分压模块具有第六输入端、第六输出端以及用于控制所述第二开关管导通的第六控制端；所述整流模块具有第一输入端、第二输入端以及第七输出端；

所述火线输入端与所述整流模块的第一输入端连接，所述零线输入端与所述整流模块的第二输入端连接，所述整流模块的第七输出端与所述第一分压模块的第四输入端连接；所述第一分压模块的第四输出端接地，所述第一分压模块的第四控制端与所述可控稳压源的第三控制端连接；所述可控稳压源的第三公共端接地，所述可控稳压源的第三公共端与所述第二分压模块的第五输出端连接；

所述第二分压模块的第五输入端与所述电源端连接，所述第二分压模块的第五控制端与所述第一开关管的第一控制端连接；所述第一开关管的第一公共端与所述电源端连接，所述第一开关管的第一输出端与所述第三分压模块的第六输入端连接；所述第三分压模块的第六输出端接地，所述第三分压模块的第六控制端与所述第二开关管的第二控制端连接；所述第二开关管的第二公共端接地，所述第二开关管的第二输出端连接所述电压输出端。

作为优选方案，所述可控精密稳压源为TL431；所述可控精密稳压源的第三控制端为所述TL431的参考极，所述可控精密稳压源的第三公共端为所述TL431的阳极，所述可控精密稳压源的第三输出端为所述TL431的阴极。

作为优选方案，所述第一开关管为PNP三极管；所述第一开关管的第一控制端为所述PNP三极管的发射极，所述第一开关管的第一公共端为所述PNP三极管的基极，所述第一开关管的第一输出端为所述PNP三极管的集电极。

作为优选方案，所述第二开关管为NPN三极管；所述第二开关管的第二控制端为所述NPN三极管的基极，所述第二开关管的第二公共端为所述NPN三极管的发射极，所述第二开关管的第二输出端为所述NPN三极管的集电极。

作为优选方案，所述整流模块包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的正极与所述整流模块的第一输入端连接，所述第一二极管的负极与所述整流模块的第七输出端连接；所述第二二极管的正极与所述整流模块的第二输入端连接，所述第二二极管的负极与所述整流模块的第七输出端连接。

作为优选方案，所述第一分压模块包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端与所述第一分压模块的第四输入端连接，所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻与所述第一分压模块的第四输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一分压模块的第四控制端连接。

作为优选方案，所述第二分压模块包括第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的第一端与所述第二分压模块的第五输入端连接，所述第三电阻的第二端通过所述第四电阻与所述第二分压模块的第五输出端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二分压模块的第五控制端连接。

作为优选方案，所述第三分压模块包括第五电阻和第六电阻；所述第五电阻的第一端与所述第三分压模块的第六输入端连接，所述第五电阻的第二端通过所述第六电阻与所述第三分压模块的第六输出端连接，所述第五电阻的第二端与所述第三分压模块的第六控制端连接。

作为优选方案，所述具有自复位功能的AC过压保护电路还包括第一电容，所述第一电容与所述第六电阻并联。

作为优选方案，所述具有自复位功能的AC过压保护电路还包括反相器；所述第二开关管的第二输出端连接所述电压输出端具体是：所述第二开关管的第二输出端通过所述反相器连接所述电压输出端。

本实用新型提供的具有自复位功能的AC过压保护电路，具有自复位功能的AC过压保护电路具有火线输入端、零线输入端、电源端以及电压输出端；具有自复位功能的AC过压保护电路包括整流模块、第一分压模块、可控精密稳压源、第二分压模块、第一开关管、第三分压模块以及第二开关管；第一开关管具有第一控制端、第一公共端以及第一输出端；第二开关管具有第二控制端、第二公共端以及第二输出端；可控精密稳压源具有第三控制端、第三公共端以及第三输出端；第一分压模块具有第四输入端、第四输出端以及第四控制端；第二分压模块具有第五输入端、第五输出端以及用于控制所述第一开关管导通的第五控制端；第三分压模块具有第六输入端、第六输出端以及用于控制所述第二开关管导通的第六控制端；整流模块具有第一输入端、第二输入端以及第七输出端；火线输入端与整流模块的第一输入端连接，零线输入端与整流模块的第二输入端连接，整流模块的第七输出端与第一分压模块的第四输入端连接；第一分压模块的第四输出端接地，第一分压模块的第四控制端与可控稳压源的第三控制端连接；可控稳压源的第三公共端接地，可控稳压源的第三公共端与第二分压模块的第五输出端连接；第二分压模块的第五输入端与所述电源端连接，第二分压模块的第五控制端与第一开关管的第一控制端连接；第一开关管的第一公共端与电源端连接，第一开关管的第一输出端与第三分压模块的第六输入端连接；第三分压模块的第六输出端接地，第三分压模块的第六控制端与第二开关管的第二控制端连接；第二开关管的第二公共端接地，第二开关管的第二输出端连接电压输出端。当输入交流电压超过允许的范围时，可控精密稳压源导通，使得第一开关管导通，进而使得第二开关管导通，从而使得电压输出端输出一个低电平，利用该低电平控制电源IC关断，切断连接到电器设备的电网，从而确保电网和电器设备的安全；而当输入交流电压恢复正常时，可控精密稳压源截止，电源IC自复位启动，使得电网和电器设备能够正常工作。此外，由于该具有自复位功能的AC过压保护电路结构简单且可靠性较高，因此成本较低。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的具有自复位功能的AC过压保护电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型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实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型优选实施例的一种具有自复位功能的AC过压保护电路，所述具有自复位功能的AC过压保护电路具有火线输入端L、零线输入端N、电源端V1以及电压输出端IC-PIN；所述具有自复位功能的AC过压保护电路包括整流模块1、第一分压模块2、可控精密稳压源U1、第二分压模块3、第一开关管Q1、第三分压模块4以及第二开关管Q2；所述第一开关管Q1具有第一控制端、第一公共端以及第一输出端；所述第二开关管Q2具有第二控制端、第二公共端以及第二输出端；所述可控精密稳压源U1具有第三控制端、第三公共端以及第三输出端；所述第一分压模块2具有第四输入端、第四输出端以及第四控制端；所述第二分压模块3具有第五输入端、第五输出端以及用于控制所述第一开关管Q1导通的第五控制端；所述第三分压模块4具有第六输入端、第六输出端以及用于控制所述第二开关管Q2导通的第六控制端；所述整流模块具有第一输入端、第二输入端以及第七输出端；所述火线输入端L与所述整流模块1的第一输入端连接，所述零线输入端N与所述整流模块1的第二输入端连接，所述整流模块1的第七输出端与所述第一分压模块2的第四输入端连接；所述第一分压模块2的第四输出端接地，所述第一分压模块2的第四控制端与所述可控稳压源U1的第三控制端连接；所述可控稳压源U1的第三公共端接地，所述可控稳压源U1的第三公共端与所述第二分压模块3的第五输出端连接；所述第二分压模块3的第五输入端与所述电源端V1连接，所述第二分压模块3的第五控制端与所述第一开关管Q1的第一控制端连接；所述第一开关管Q1的第一公共端与所述电源端V1连接，所述第一开关管Q1的第一输出端与所述第三分压模块4的第六输入端连接；所述第三分压模块4的第六输出端接地，所述第三分压模块4的第六控制端与所述第二开关管Q2的第二控制端连接；所述第二开关管Q2的第二公共端接地，所述第二开关管Q2的第二输出端连接所述电压输出端IC-PIN。

在本实用新型实施例中，当输入交流电压超过允许的范围时，所述可控精密稳压源U1导通，使得所述第一开关管Q1导通，进而使得所述第二开关管Q2导通，从而使得所述电压输出端IC-PIN输出一个低电平，利用该低电平控制电源IC关断，切断连接到电器设备的电网，从而确保所述电网和所述电器设备的安全；而当输入交流电压恢复正常时，所述可控精密稳压源U1截止，所述电源IC自复位启动，使得所述电网和所述电器设备能够正常工作。此外，由于该具有自复位功能的AC过压保护电路结构简单且可靠性较高，因此成本较低。

如图1所示，为了使所述具有自复位功能的AC过压保护电路的设计简单化，以降低成本，优选地，本实施例中的所述可控精密稳压源U1为TL431；所述可控精密稳压源U1的第三控制端为所述TL431的参考极，所述可控精密稳压源U1的第三公共端为所述TL431的阳极，所述可控精密稳压源U1的第三输出端为所述TL431的阴极。

如图1所示，为了进一步使所述具有自复位功能的AC过压保护电路的设计简单化，以降低成本，优选地，本实施例中的所述第一开关管Q1为PNP三极管；所述第一开关管Q1的第一控制端为所述PNP三极管的发射极，所述第一开关管Q1的第一公共端为所述PNP三极管的基极，所述第一开关管Q1的第一输出端为所述PNP三极管的集电极。

如图1所示，为了再进一步使所述具有自复位功能的AC过压保护电路的设计简单化，以降低成本，优选地，本实施例中的所述第二开关管Q2为NPN三极管；所述第二开关管Q2的第二控制端为所述NPN三极管的基极，所述第二开关管Q2的第二公共端为所述NPN三极管的发射极，所述第二开关管Q2的第二输出端为所述NPN三极管的集电极。

如图1所示，为了利用所述整流模块1对输入的交流电进行整流，以实现将输入的交流电转化为直流电，本实施例中的所述整流模块1包括第一二极管D1和第二二极管D2；所述第一二极管D1的正极与所述整流模块1的第一输入端连接，所述第一二极管D1的负极与所述整流模块1的第七输出端连接；所述第二二极管D2的正极与所述整流模块1的第二输入端连接，所述第二二极管D2的负极与所述整流模块1的第七输出端连接。

如图1所示，为了利用所述第一分压模块2实现所述精密可控稳压源U1的导通，本实施例中的所述第一分压模块2包括第一电阻R1和第二电阻R2；所述第一电阻R1的第一端与所述第一分压模块2的第四输入端连接，所述第一电阻R1的第二端通过所述第二电阻R2与所述第一分压模块2的第四输出端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第一分压模块2的第四控制端连接。

如图1所示，为了利用所述第二分压模块3实现所述第一开关管Q1的导通，本实施例中的所述第二分压模块3包括第三电阻R3和第四电阻R4；所述第三电阻R3的第一端与所述第二分压模块3的第五输入端连接，所述第三电阻R3的第二端通过所述第四电阻R4与所述第二分压模块3的第五输出端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述第二分压模块3的第五控制端连接。

如图1所示，为了利用所述第三分压模块4实现所述第二开关管Q2的导通，本实施例中的所述第三分压模块4包括第五电阻R5和第六电阻R6；所述第五电阻R5的第一端与所述第三分压模块4的第六输入端连接，所述第五电阻R5的第二端通过所述第六电阻R6与所述第三分压模块4的第六输出端连接，所述第五电阻R5的第二端与所述第三分压模块4的第六控制端连接。

在本实用新型实施例中，为了对所述具有自复位功能的AC过压保护电路进行滤波，优选地，本实施例中的所述具有自复位功能的AC过压保护电路还包括第一电容，所述第一电容与所述第六电阻R6并联。

在本实用新型实施例中，针对当需要高电平才能控制所述电源IC关断的情况，本实施例中所述具有自复位功能的AC过压保护电路还包括反相器；所述第二开关管Q2的第二输出端连接所述电压输出端IC-PIN具体是：所述第二开关管Q2的第二输出端通过所述反相器连接所述电压输出端IC-PIN，通过所述反相器将所述第二开关管Q2输出的低电平转换为高电平，并通过所述电压输出端IC-PIN输出一个高电平来控制所述电源IC的关断。

为了解决相同的技术问题，本实用新型还提供一种AC电路，所述AC电路具有火线输出端以及零线输出端；所述AC电路包括电源IC以及上述的具有自复位功能的AC过压保护电路；所述火线输入端L与所述火线输出端连接，所述零线输入端N与所述零线输出端连接；所述电压输出端IC-PIN与所述电源IC的控制端连接。

本实用新型实施例中的所述具有自复位功能的AC过压保护电路的工作原理如下：当输入交流电压超过允许的范围时，从所述火线输入端L和零线输入端N输入的交流电经过所述第一二极管D1和所述第二二极管D2整流后，将电压通过所述第一电阻R1和所述第二电阻R2分压到所述TL431U1的参考极，并使所述TL431U1的参考极的电压达到2.5V，所述TL431U1导通，使得所述电源端V1的电压通过所述第三电阻R3和所述第四电阻R4分压到所述PNP三极管Q1的基极，所述PNP三极管Q1导通，进而使得所述电源端V1的电压通过所述第五电阻R5和所述第六电阻R6分压到所述NPN三极管Q2的基极，所述NPN三极管Q2导通，所述NPN三极管Q2的集电极输出低电平，从而使得所述电压输出端IC-PIN输出一个低电平，利用该低电平控制电源IC关断，切断连接到电器设备的电网；而当输入交流电压恢复正常时，所述TL431U1的参考极的电压小于2.5V，所述TL431U1截止，使得所述PNP三极管Q1和所述NPN三极管Q2截止，进而使得所述电源IC自复位启动，从而使得所述电网和所述电器设备能够正常工作。

综上，本实用新型提供的具有自复位功能的AC过压保护电路，具有自复位功能的AC过压保护电路具有火线输入端L、零线输入端N、电源端V1以及电压输出端IC-PIN；具有自复位功能的AC过压保护电路包括整流模块1、第一分压模块2、可控精密稳压源U1、第二分压模块3、第一开关管Q1、第三分压模块4以及第二开关管Q2；第一开关管Q1具有第一控制端、第一公共端以及第一输出端；第二开关管Q2具有第二控制端、第二公共端以及第二输出端；可控精密稳压源U1具有第三控制端、第三公共端以及第三输出端；第一分压模块2具有第四输入端、第四输出端以及第四控制端；第二分压模块3具有第五输入端、第五输出端以及用于控制所述第一开关管Q1导通的第五控制端；第三分压模块4具有第六输入端、第六输出端以及用于控制所述第二开关管Q2导通的第六控制端；整流模块1具有第一输入端、第二输入端以及第七输出端；火线输入端L与整流模块1的第一输入端连接，零线输入端N与整流模块1的第二输入端连接，整流模块1的第七输出端与第一分压模块2的第四输入端连接；第一分压模块2的第四输出端接地，第一分压模块2的第四控制端与可控稳压源U1的第三控制端连接；可控稳压源U1的第三公共端接地，可控稳压源U1的第三公共端与第二分压模块2的第五输出端连接；第二分压模块2的第五输入端与所述电源端V1连接，第二分压模块2的第五控制端与第一开关管Q1的第一控制端连接；第一开关管Q1的第一公共端与电源端V1连接，第一开关管Q1的第一输出端与第三分压模块3的第六输入端连接；第三分压模块3的第六输出端接地，第三分压模块3的第六控制端与第二开关管Q2的第二控制端连接；第二开关管Q2的第二公共端接地，第二开关管Q2的第二输出端连接电压输出端IC-PIN。当输入交流电压超过允许的范围时，可控精密稳压源U1导通，使得第一开关管Q1导通，进而使得第二开关管Q2导通，从而使得电压输出端IC-PIN输出一个低电平，利用该低电平控制电源IC关断，切断连接到电器设备的电网，从而确保电网和电器设备的安全；而当输入交流电压恢复正常时，可控精密稳压源U1截止，电源IC自复位启动，使得电网和电器设备正常能够工作。此外，由于该具有自复位功能的AC过压保护电路结构简单且可靠性较高，因此成本较低。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有自复位功能的AC过压保护电路，其特征在于，所述具有自复位功能的AC过压保护电路具有火线输入端、零线输入端、电源端以及电压输出端；所述具有自复位功能的AC过压保护电路包括整流模块、第一分压模块、可控精密稳压源、第二分压模块、第一开关管、第三分压模块以及第二开关管；所述第一开关管具有第一控制端、第一公共端以及第一输出端；所述第二开关管具有第二控制端、第二公共端以及第二输出端；所述可控精密稳压源具有第三控制端、第三公共端以及第三输出端；所述第一分压模块具有第四输入端、第四输出端以及第四控制端；所述第二分压模块具有第五输入端、第五输出端以及用于控制所述第一开关管导通的第五控制端；所述第三分压模块具有第六输入端、第六输出端以及用于控制所述第二开关管导通的第六控制端；所述整流模块具有第一输入端、第二输入端以及第七输出端；

所述火线输入端与所述整流模块的第一输入端连接，所述零线输入端与所述整流模块的第二输入端连接，所述整流模块的第七输出端与所述第一分压模块的第四输入端连接；所述第一分压模块的第四输出端接地，所述第一分压模块的第四控制端与所述可控稳压源的第三控制端连接；所述可控稳压源的第三公共端接地，所述可控稳压源的第三公共端与所述第二分压模块的第五输出端连接；

所述第二分压模块的第五输入端与所述电源端连接，所述第二分压模块的第五控制端与所述第一开关管的第一控制端连接；所述第一开关管的第一公共端与所述电源端连接，所述第一开关管的第一输出端与所述第三分压模块的第六输入端连接；所述第三分压模块的第六输出端接地，所述第三分压模块的第六控制端与所述第二开关管的第二控制端连接；所述第二开关管的第二公共端接地，所述第二开关管的第二输出端连接所述电压输出端。

2.如权利要求1所述的具有自复位功能的AC过压保护电路，其特征在于，所述可控精密稳压源为TL431；所述可控精密稳压源的第三控制端为所述TL431的参考极，所述可控精密稳压源的第三公共端为所述TL431的阳极，所述可控精密稳压源的第三输出端为所述TL431的阴极。

3.如权利要求1所述的具有自复位功能的AC过压保护电路，其特征在于，所述第一开关管为PNP三极管；所述第一开关管的第一控制端为所述PNP三极管的发射极，所述第一开关管的第一公共端为所述PNP三极管的基极，所述第一开关管的第一输出端为所述PNP三极管的集电极。

4.如权利要求1所述的具有自复位功能的AC过压保护电路，其特征在于，所述第二开关管为NPN三极管；所述第二开关管的第二控制端为所述NPN三极管的基极，所述第二开关管的第二公共端为所述NPN三极管的发射极，所述第二开关管的第二输出端为所述NPN三极管的集电极。

5.如权利要求1-4任一项所述的具有自复位功能的AC过压保护电路，其特征在于，所述整流模块包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的正极与所述整流模块的第一输入端连接，所述第一二极管的负极与所述整流模块的第七输出端连接；所述第二二极管的正极与所述整流模块的第二输入端连接，所述第二二极管的负极与所述整流模块的第七输出端连接。

6.如权利要求1-4任一项所述的具有自复位功能的AC过压保护电路，其特征在于，所述第一分压模块包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端与所述第一分压模块的第四输入端连接，所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻与所述第一分压模块的第四输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一分压模块的第四控制端连接。

7.如权利要求1-4任一项所述的具有自复位功能的AC过压保护电路，其特征在于，所述第二分压模块包括第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的第一端与所述第二分压模块的第五输入端连接，所述第三电阻的第二端通过所述第四电阻与所述第二分压模块的第五输出端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二分压模块的第五控制端连接。

8.如权利要求1-4任一项所述的具有自复位功能的AC过压保护电路，其特征在于，所述第三分压模块包括第五电阻和第六电阻；所述第五电阻的第一端与所述第三分压模块的第六输入端连接，所述第五电阻的第二端通过所述第六电阻与所述第三分压模块的第六输出端连接，所述第五电阻的第二端与所述第三分压模块的第六控制端连接。

9.如权利要求8所述的具有自复位功能的AC过压保护电路，其特征在于，所述具有自复位功能的AC过压保护电路还包括第一电容，所述第一电容与所述第六电阻并联。

10.如权利要求1-4任一项所述的具有自复位功能的AC过压保护电路，其特征在于，所述具有自复位功能的AC过压保护电路还包括反相器；所述第二开关管的第二输出端连接所述电压输出端具体是：所述第二开关管的第二输出端通过所述反相器连接所述电压输出端。