CN210629080U - 输入过压保护电路及电梯控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种输入过压保护电路及电梯控制器，所述输入过压保护电路包括整流单元、基准电压单元、逻辑判断单元以及串联连接在所述第一交流输入线或第二交流输入线的开关单元；所述整流单元的输入端连接到第一交流输入线和第二交流输入线，并将来自后级电路输入端的交流电转换为直流电输出；所述逻辑判断单元的输入端分别连接到所述整流单元和所述基准电压单元的输出端，所述逻辑判断单元的输出端连接到所述开关单元的输入端，且所述逻辑判断单元在整流单元的输出电压小于基准电压单元的输出电压时，向开关单元输出使所述开关单元导通的信号。本实用新型实施例可在对后级电路起到保护作用的同时，简化电路、减小体积、以及降低成本。

Description

输入过压保护电路及电梯控制器

技术领域

本实用新型实施例涉及电梯控制器领域，更具体地说，涉及一种输入过压保护电路及电梯控制器。

背景技术

随着经济的发展，城市化进程越来越高，电梯已成为城市中高楼层建筑必不可少的配套设备。在电梯系统中，电梯控制柜驱动主机带动曳引轮，并由钢丝绳牵引驱动轿厢在井道内沿导轨运动。

上述电梯控制柜需连接交流输入，且电梯控制柜的现场接线较为复杂，例如在三相四线制系统中，如果某接口本应接火线与零线，但接成了两根火线，同时若后级电路不兼容此电压等级输入，会直接损坏后级电路。另外，在电梯运行过程中，如果单相负载过大，也可能导致另一相电压飘高，如果超过后级电路耐受电压，也会导致后级电路损坏。

为避免后级电路因上述情况而损坏，可在交流输入和后级电路间增加过压保护电路，通过上述过压保护电路，可在接线接错和运行中电压飘高时，有效保护后级电路。

然而，现有的过压保护电路通常由工频变压器、非隔离电源、IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等构成，或者由隔离电源、继电器等构成，但上述过压保护电路结构复杂、体积较大、成本也较高。

实用新型内容

本实用新型实施例针对上述电梯控制器无过压保护电路，或过压保护电路复杂、体积大、成本高的问题，提供一种输入过压保护电路及电梯控制器。

本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种输入过压保护电路，用于对电梯的交流输入接口的后级电路进行保护，所述后级电路的输入端经由第一交流输入线和第二交流输入线连接所述交流输入接口，所述输入过压保护电路包括整流单元、基准电压单元、逻辑判断单元以及串联连接在所述第一交流输入线或第二交流输入线的开关单元；所述整流单元的输入端连接到所述第一交流输入线和第二交流输入线，并将来自第一交流输入线和第二交流输入线的交流电转换为直流电输出；所述逻辑判断单元的输入端分别连接到所述整流单元和所述基准电压单元的输出端，所述逻辑判断单元的输出端连接到所述开关单元的输入端，且所述逻辑判断单元在所述整流单元的输出电压小于所述基准电压单元的输出电压时，向所述开关单元输出使所述开关单元导通的信号。

优选地，所述基准电压单元包括直流降压子单元，所述直流降压子单元的输入端连接到所述整流单元的输出端，且所述直流降压子单元的输出端连接到所述逻辑判断单元的输入端。

优选地，所述逻辑判断单元包括比较器、第一电压处理子单元以及第二电压处理子单元；所述第一电压处理子单元的输入端连接到所述整流单元的输出端，并采样所述整流单元的输出电压后输出到所述比较器的反相输入端；所述第二电压处理子单元的输入端连接到所述基准电压单元的输出端，并采样所述基准电压单元的输出电压后输出到所述比较器的同相输入端；所述比较器的输出端连接到所述开关单元。

优选地，所述第一电压处理子单元包括第一分压电阻、第二分压电阻、第一二极管和第一电容；所述第一分压电阻和第二分压电阻串联连接在所述第一电压处理子单元的输入端和参考地之间，且所述第一分压电阻和第二分压电阻的连接点构成第一电位点；所述第一二极管的阳极连接到所述第一电位点，且所述第一二极管的阴极连接到所述比较器的反相输入端；所述第一电容连接在所述比较器的反相输入端和参考地之间。

优选地，所述第二电压处理子单元包括第三分压电阻、第四分压电阻和第二电容；所述第三分压电阻和第四分压电阻串联连接在所述第二电压处理子单元的输入端和参考地之间，所述第三分压电阻和第四分压电阻的连接点构成第二电位点，且所述第二电位点连接到所述比较器的同相输入端；所述第二电容连接在所述第二电位点和参考地之间。

优选地，所述逻辑判断单元包括第二二极管和第三电容；所述第二二极管的阳极连接所述第二电位点，所述第二二极管的阴极连接所述第一电位点；所述第三电容连接在所述第一电位点和参考地之间。

优选地，所述逻辑判断单元还包括放电电阻，且所述放电电阻连接在所述比较器的反相输入端与参考地之间。

优选地，所述逻辑判断单元还包括第三二极管和第四二极管；所述第三二极管的阳极连接到所述比较器的同相输入端，且所述第三二极管的阴极连接到所述基准电压单元的输出端；所述第四二极管的阳极连接到所述比较器的反相输入端，且所述第四二极管的阴极连接到所述基准电压单元的输出端。

优选地，所述开关单元包括常开继电器，所述常开继电器的线圈回路包括开关管，且所述开关管的控制端连接到所述逻辑判断单元的输出端。

本实用新型实施例还提供一种电梯控制器，包括交流输入接口和后级电路，且所述后级电路的输入端经由第一交流输入线和第二交流输入线连接到所述交流输入接口，所述电梯控制器还包括如上任一项所述的输入过压保护电路。

本实用新型实施例的输入过压保护电路及电梯控制器具有以下有益效果：通过采样获得后级电路输入端的电压，并与基准电压比较以切断后级电路的输入，可在现场接错线或运行中过压时，在对后级电路起到保护作用的同时，可简化电路、减小体积、以及降低成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的输入过压保护电路的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的输入过压保护电路的电路拓扑图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，是本实用新型实施例提供的输入过压保护电路的示意图，该输入过压保护电路可应用于电梯控制柜，并用于对电梯交流输入接口1的后级电路2进行保护。上述后级电路2的输入端经由第一交流输入线和第二交流输入线连接交流输入接口1，并通过交流输入接口连接的交流输入供电。

本实施例的输入过压保护电路包括整流单元31、基准电压单元32、逻辑判断单元33以及开关单元34，上述开关单元34串联连接在第一交流输入线或第二交流输入线上。整流单元31的输入端连接到第一交流输入线和第二交流输入线，并将来自第一交流输入线和第二交流输入线的交流电转换为直流电输出。基准电压单元32用于输出基准电压(直流)，逻辑判断单元33具有两个输入端，且该两个输入端分别连接到整流单元31和基准电压单元32的输出端。逻辑判断单元33的输出端连接到开关单元34的输入端，且该逻辑判断单元33在整流单元31的输出电压小于基准电压单元32的输出电压时，向开关单元34输出控制信号，使开关单元34导通。

上述输入过压保护电路，通过采样获得后级电路2的输入端的电压，并与基准电压比较以判断电梯控制柜现场是否接错线或运行中是否过压，并仅在现场接线正确且无电压飘高时为后级电路2供电，从而可对后级电路2起到保护的作用，有效防止因接错线或电压飘高，导致电梯控制柜过压而引发故障。并且，由于该过压保护电路无工频变压器和隔离电源，电路简单、体积较小、成本相对不高。

结合图2所示，在本实用新型的一个实施例中，上述基准电压单元32可包括直流降压(BUCK)子单元，该直流降压子单元的输入端连接到整流单元31的输出端，且直流降压子单元的输出端连接到逻辑判断单元33的输入端。直流降压子单元通过将整流单元31的输出电压做降压处理后生成基准电压(例如12V直流电压)，从而为逻辑判断单元33提供基准电压，并为逻辑判断单元33及开关单元34等供电。由于基准电压单元32由整流单元31取电，而无需另外设置供电电源，降低了整个输入过压保护电路的成本。

逻辑判断单元33具体可包括比较器333、第一电压处理子单元331以及第二电压处理子单元332。上述第一电压处理子单元331的输入端连接到整流单元31的输出端，并采样整流单元31的输出电压后输出到比较器333的反相输入端；第二电压处理子单元332的输入端连接到基准电压单元32的输出端，并采样基准电压单元32的输出电压后输出到比较器333的同相输入端；比较器333的输出端连接到开关单元34。这样，比较器333可通过比较采样整流单元31和基准电压单元32的输出电压，并根据比较结果控制开关单元34的导通和断开。当后级电路的输入正常时，比较器333输出高电平，驱动开关单元34导通，交流输入接口1的交流电压接入后级电路2；当输入过压时，比较器333输出低电平，开关单元34断开，后级电路2无法从交流输入接口1得电。

具体地，第一电压处理子单元331包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第一二极管D1和第一电容C1，上述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2串联连接在第一电压处理子单元311的输入端和参考地之间，且第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的连接点构成第一电位点；第一二极管D1的阳极连接到第一电位点，且第一二极管D1的阴极连接到比较器333的反相输入端；第一电容C1连接在比较器333的反相输入端和参考地之间。上述第一电压处理子单元331通过第一分压电阻R1和第二分压电阻R2采样整流单元31的输出端电压，并通过第一二极管D1为第一电容C1充电，送入比较器333的反相输入端。

第二电压处理子单元332包括第三分压电阻R3、第四分压电阻R4和第二电容C2，第三分压电阻R3和第四分压电阻R4串联连接在第二电压处理子单元332的输入端和参考地之间，第三分压电阻R3和第四分压电阻R4的连接点构成第二电位点，且该第二电位点连接到比较器333的同相输入端；第二电容C2连接在第二电位点和参考地之间。上述第二电压处理子单元332通过第三分压电阻R3、第四分压电阻R4以及第二电容C2对来自基准电压单元32的基准电压进行分压处理，并送入比较器333的同相输入端。

在上述逻辑判断单元33中，通过调节第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3以及第四分压电阻R4的阻值，使第一电容C1的电压先于第二电容C2的电压建立，防止第二电容C2的电压先于第一电容C1的电压建立，从而保证第一电容C1的电压始终大于第二电容C2的电压，避免开关单元34误导通。

上述逻辑判断单元33还可包括放电电阻R5，且该放电电阻R5连接在比较器333的反相输入端与参考地之间。该放电电阻R5可为第一电容C1放电，并且需使第一电容C1、放电电阻R5的放电时间大于第二电容C2、第四电阻R4的放电时间，防止电梯控制柜下电时，开关单元34误导通(此时若继续切入高压，后级电路2会损坏)。

上述逻辑判断单元33还可包括第二二极管D2和第三电容C3，第二二极管D2的阳极连接第二电位点，且该第二二极管D2的阴极连接第一电位点，第三电容C3连接在第一电位点和参考地之间。在电梯控制柜下电时，第一交流输入线和第二交流输入线的电压下降，整流单元31的输出电压也相应下降，第二二极管D2可随即拉低比较器333的同相输入端基准电压，确保其低于反相输入端电压，从而避免开关单元34误导通。

逻辑判断单元33还可包括第三二极管D3和第四二极管D4，第三二极管D3的阳极连接到比较器333的同相输入端，且第三二极管D3的阴极连接到基准电压单元32的输出端；第四二极管D4的阳极连接到比较器333的反相输入端，且该第四二极管D4的阴极连接到基准电压单元32的输出端。通过第三二极管D3和第四二极管D4可设置回差，防止输入过压保护电路在临界保护点附近波动，造成开关单元34的反复开关。具体地，在基准电压单元32掉电后，第三二极管D3和第四二极管D4分别将第二电容C2和第一电容C1上电压也释放掉，恢复初始状态。

上述开关单元34具体可包括常开继电器，且该常开继电器的线圈回路包括开关管Q1，该开关管Q1的控制端连接到逻辑判断单元33的输出端。即在逻辑判断单元33输出高电平时，开关管Q1导通，线圈回路得电，从而使得常开继电器导通；在逻辑判断单元33输出低电平时，开关管Q1断开，线圈回路失电，从而使得常开继电器断开。此外，开关单元34还可包括第六分压电阻R6和第七分压电阻R7，上述第六分压电阻R6和第七分压电阻R7串联连接在高电平(例如由基准电压单元32供电)与开关管Q1的控制端之间，以对开关管Q1进行有效的通断控制。当然，在实际应用中，开关单元34也可采用其他元件实现。

上述整流单元31具体可包括全桥整流电路RB和由第四电容C4、第五电容C5以及第一电感L1构成的滤波单元，从而提高整流单元31的输出电压质量，有效防止浪涌及干扰造成的母线电压升高，避免输入过压保护电路误动作。

具体地，基准电压单元32的直流降压子单元可将整流单元31整流后的电压降压到12V，其可通过控制芯片控制开关管Q2的通断来实现降压。

本实用新型实施例还提供一种电梯控制器，该电梯控制器可用于电梯运行控制，且该电梯控制器包括交流输入接口和后级电路，且后级电路的输入端经由第一交流输入线和第二交流输入线连接到所述交流输入接口，所述电梯控制器还包括如上所述的输入过压保护电路。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种输入过压保护电路，用于对电梯的交流输入接口的后级电路进行保护，所述后级电路的输入端经由第一交流输入线和第二交流输入线连接所述交流输入接口，其特征在于，所述输入过压保护电路包括整流单元、基准电压单元、逻辑判断单元以及串联连接在所述第一交流输入线或第二交流输入线的开关单元；所述整流单元的输入端连接到所述第一交流输入线和第二交流输入线，并将来自第一交流输入线和第二交流输入线的交流电转换为直流电输出；所述逻辑判断单元的输入端分别连接到所述整流单元和所述基准电压单元的输出端，所述逻辑判断单元的输出端连接到所述开关单元的输入端，且所述逻辑判断单元在所述整流单元的输出电压小于所述基准电压单元的输出电压时，向所述开关单元输出使所述开关单元导通的信号。

2.根据权利要求1所述的输入过压保护电路，其特征在于，所述基准电压单元包括直流降压子单元，所述直流降压子单元的输入端连接到所述整流单元的输出端，且所述直流降压子单元的输出端连接到所述逻辑判断单元的输入端。

3.根据权利要求1所述的输入过压保护电路，其特征在于，所述逻辑判断单元包括比较器、第一电压处理子单元以及第二电压处理子单元；所述第一电压处理子单元的输入端连接到所述整流单元的输出端，并采样所述整流单元的输出电压后输出到所述比较器的反相输入端；所述第二电压处理子单元的输入端连接到所述基准电压单元的输出端，并采样所述基准电压单元的输出电压后输出到所述比较器的同相输入端；所述比较器的输出端连接到所述开关单元。

4.根据权利要求3所述的输入过压保护电路，其特征在于，所述第一电压处理子单元包括第一分压电阻、第二分压电阻、第一二极管和第一电容；所述第一分压电阻和第二分压电阻串联连接在所述第一电压处理子单元的输入端和参考地之间，且所述第一分压电阻和第二分压电阻的连接点构成第一电位点；所述第一二极管的阳极连接到所述第一电位点，且所述第一二极管的阴极连接到所述比较器的反相输入端；所述第一电容连接在所述比较器的反相输入端和参考地之间。

5.根据权利要求4所述的输入过压保护电路，其特征在于，所述第二电压处理子单元包括第三分压电阻、第四分压电阻和第二电容；所述第三分压电阻和第四分压电阻串联连接在所述第二电压处理子单元的输入端和参考地之间，所述第三分压电阻和第四分压电阻的连接点构成第二电位点，且所述第二电位点连接到所述比较器的同相输入端；所述第二电容连接在所述第二电位点和参考地之间。

6.根据权利要求5所述的输入过压保护电路，其特征在于，所述逻辑判断单元包括第二二极管和第三电容；所述第二二极管的阳极连接所述第二电位点，所述第二二极管的阴极连接所述第一电位点；所述第三电容连接在所述第一电位点和参考地之间。

7.根据权利要求5所述的输入过压保护电路，其特征在于，所述逻辑判断单元还包括放电电阻，且所述放电电阻连接在所述比较器的反相输入端与参考地之间。

8.根据权利要求5所述的输入过压保护电路，其特征在于，所述逻辑判断单元还包括第三二极管和第四二极管；所述第三二极管的阳极连接到所述比较器的同相输入端，且所述第三二极管的阴极连接到所述基准电压单元的输出端；所述第四二极管的阳极连接到所述比较器的反相输入端，且所述第四二极管的阴极连接到所述基准电压单元的输出端。

9.根据权利要求1所述的输入过压保护电路，其特征在于，所述开关单元包括常开继电器，所述常开继电器的线圈回路包括开关管，且所述开关管的控制端连接到所述逻辑判断单元的输出端。

10.一种电梯控制器，包括交流输入接口和后级电路，且所述后级电路的输入端经由第一交流输入线和第二交流输入线连接到所述交流输入接口，其特征在于，所述电梯控制器还包括如权利要求1-9中任一项所述的输入过压保护电路。

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