CN213937430U - 一种过电压保护电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种过电压保护电路及电子设备。其中，该过电压保护电路，包括：第一模块、第二模块和第三模块中的至少两个，以及告警电路；其中，第一模块包括：第一限压型器件、第一开关型器件和第一整流电路，第一整流电路的输出端与告警电路电连接；第二模块包括：第二限压型器件、第二开关型器件和第二整流电路，第二整流电路的输出端与告警电路电连接；第三模块包括：第三限压型器件、第三开关型器件和第三整流电路；第三整流电路的输出端与告警电路电连接。本实用新型实施例提供的技术方案可以通过一个告警电路实现对多个限压型器件的漏电流的监测和报警，并达到火线和零线防反接目的。

Description

一种过电压保护电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及过电压保护技术领域，尤其涉及一种过电压保护电路及电子设备。

背景技术

过电压保护电路，也叫浪涌保护器或防雷器，包括至少一个浪涌保护器件。浪涌保护器是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

常见的浪涌保护器件包括：限压型器件、开关型器件等。但是，限压型器件长时间使用会存在漏电流增大的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种过电压保护电路及电子设备，以通过一个告警电路实现对多个限压型器件的漏电流的监测和报警，并达到火线和零线防反接目的。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种过电压保护电路，包括：第一模块、第二模块和第三模块中的至少两个，以及告警电路；

其中，第一模块包括：

第一限压型器件，第一限压型器件的第一端与过电压保护电路的第一端电连接；

第一开关型器件，第一限压型器件的第二端经第一开关型器件与过电压保护电路的第二端电连接；

第一整流电路，第一整流电路的第一输入端与第一限压型器件的第二端电连接；第一整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第二端电连接；第一整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第一整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接；

第二模块包括：

第二限压型器件，第二限压型器件的第一端与过电压保护电路的第一端电连接；

第二开关型器件，第二限压型器件的第二端经第二开关型器件与过电压保护电路的第三端电连接；

第二整流电路，第二整流电路的第一输入端与第二限压型器件的第二端电连接；第二整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第二端电连接；第二整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第二整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接；

第三模块包括：

第三限压型器件，第三限压型器件的第一端与过电压保护电路的第二端电连接；

第三开关型器件，第三限压型器件的第二端经第三开关型器件与过电压保护电路的第三端电连接；

第三整流电路，第三整流电路的第一输入端与第三限压型器件的第二端电连接；第三整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第一端电连接；第三整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第三整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接。

进一步地，告警电路包括第一限流单元和第一告警器件，

第一限流单元与第一告警器件串联连接，第一限流单元与第一告警器件串联连接后的两端分别与告警电路的第一端和第二端电连接。

进一步地，告警电路还包括第一分流器件，第一分流器件与第一告警器件并联。

进一步地，第一限流单元包括第一电阻和稳压二极管，第一电阻、稳压二极管和第一告警器件串联连接，第一电阻、稳压二极管和第一告警器件串联连接后的两端分别与告警电路的第一端和第二端电连接；

第一告警器件包括下述至少一种：发光二极管和蜂鸣器。

进一步地，过电压保护电路还包括：第二告警器件和第二限流器件；第二告警器件和第二限流器件串联连接，第二告警器件和第二限流器件串联连接后的两端分别与过电压保护电路的第一端和第二端电连接。

进一步地，第二告警器件包括第一发光二极管，过电压保护电路还包括：第一二极管，其中，第一二极管、第二告警器件和第二限流器件串联连接，第一二极管、第二告警器件和第二限流器件串联连接后的两端分别与过电压保护电路的第一端和第二端电连接，第一发光二极管和第一二极管为同向串联。

进一步地，第一整流电路包括由四个二极管组成的整流桥；第二整流电路包括由四个二极管组成的整流桥；第三整流电路包括由四个二极管组成的整流桥；第一限压型器件包括下述至少一种：压敏电阻和瞬态抑制二极管；第一开关型器件包括下述至少一种：气体放电管和半导体放电管；第二限压型器件包括下述至少一种：压敏电阻和瞬态抑制二极管；第二开关型器件包括下述至少一种：气体放电管和半导体放电管；第三限压型器件包括下述至少一种：压敏电阻和瞬态抑制二极管；第三开关型器件包括下述至少一种：气体放电管和半导体放电管；

过电压保护电路还包括第一过电流保护器件，

其中，过电压保护电路的第一端与第一过电流保护器件的第一端电连接；

当过电压保护电路包括第一模块时，第一限压型器件的第一端与第一过电流保护器件的第二端电连接；

当过电压保护电路包括第二模块时，第二限压型器件的第一端与第一过电流保护器件的第二端电连接；

当过电压保护电路包括第三模块时，第三整流电路的第二输入端与第一过电流保护器件的第二端电连接。

进一步地，当过电压保护电路包括第一模块时，过电压保护电路还包括第三限流器件，第一整流电路的第二输入端经第三限流器件与过电压保护电路的第二端电连接，或者，第一整流电路的第一输入端经第三限流器件与第一限压型器件的第二端电连接；

当过电压保护电路包括第二模块时，过电压保护电路还包括第四限流器件，第二整流电路的第二输入端经第四限流器件与过电压保护电路的第二端电连接，或者，第二整流电路的第一输入端经第四限流器件与第二限压型器件的第二端电连接；

当过电压保护电路包括第三模块时，过电压保护电路还包括第五限流器件，第三整流电路的第二输入端经第五限流器件与过电压保护电路的第一端电连接，或者，第三整流电路的第一输入端经第五限流器件与第三限压型器件的第二端电连接。

进一步地，当过电压保护电路包括第二模块时，第二开关型器件包括开路失效型气体放电管，过电压保护电路还包括第一分压器件，第一分压器件与第二开关型器件并联连接；

当过电压保护电路包括第三模块时，第三开关型器件包括开路失效型气体放电管，过电压保护电路还包括第二分压器件，第二分压器件与第三开关型器件并联连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括待保护电路和本实用新型任意实施例提供的过电压保护电路，

过电压保护电路的第三端接地；过电压保护电路的第一端和第二端分别与火线和零线电连接；

待保护电路与过电压保护电路的第一端和第二端电连接。

本实用新型实施例提供的过电压保护电路包括：第一模块、第二模块和第三模块中的至少两个，以及告警电路；其中，第一模块包括：第一限压型器件、第一开关型器件和第一整流电路，第一限压型器件的第一端与过电压保护电路的第一端电连接；第一限压型器件的第二端经第一开关型器件与过电压保护电路的第二端电连接；第一整流电路的第一输入端与第一限压型器件的第二端电连接；第一整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第二端电连接；第一整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第一整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接；第二模块包括：第二限压型器件、第二开关型器件和第二整流电路，第二限压型器件的第一端与过电压保护电路的第一端电连接；第二限压型器件的第二端经第二开关型器件与过电压保护电路的第三端电连接；第二整流电路的第一输入端与第二限压型器件的第二端电连接；第二整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第二端电连接；第二整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第二整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接；第三模块包括：第三限压型器件、第三开关型器件和第三整流电路，第三限压型器件的第一端与过电压保护电路的第二端电连接；第三限压型器件的第二端经第三开关型器件与过电压保护电路的第三端电连接；第三整流电路的第一输入端与第三限压型器件的第二端电连接；第三整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第一端电连接；第三整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第三整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接。在实现过电压保护的基础上，可通过一个告警电路实现对第一限压型器件、第二限压型器件和第三限压型器件中的至少两个的漏电流的监测和报警，并达到火线和零线防反接目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种过电压保护电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种聚光元件、第一告警器件和第二告警器件的组装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供一种过电压保护电路。图1为本实用新型实施例提供的一种过电压保护电路的结构示意图。该过电压保护电路100包括：第一模块1、第二模块2和告警电路4。

其中，第一模块1包括：第一限压型器件10、第一开关型器件20和第一整流电路30。

其中，第一限压型器件10的第一端与过电压保护电路100的第一端V1电连接；第一限压型器件10的第二端经第一开关型器件20与过电压保护电路100的第二端V2电连接；第一整流电路30的第一输入端In1与第一限压型器件10的第二端电连接；第一整流电路30的第二输入端In2与过电压保护电路100的第二端V2电连接；第一整流电路30的正极输出端V+与告警电路4的第一端电连接；第一整流电路30的负极输出端V-与告警电路4的第二端电连接。

其中，第二模块2包括：第二限压型器件40、第二开关型器件50和第二整流电路60。

其中，第二限压型器件40的第一端与过电压保护电路100的第一端V1电连接；第二限压型器件40的第二端经第二开关型器件50与过电压保护电路100的第三端V3电连接；第二整流电路60的第一输入端In1与第二限压型器件40的第二端电连接；第二整流电路60的第二输入端In2与过电压保护电路100的第二端V2电连接；第二整流电路60的正极输出端V+与告警电路4的第一端电连接；第二整流电路60的负极输出端V-与告警电路4的第二端电连接。

其中，限压型器件在无浪涌时呈现高阻抗，但随浪涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，在通过浪涌电流时，会呈现一定的电压，称为残压或钳位电压。开关型器件在无浪涌时呈现高阻抗，当出现电压浪涌时突变为低阻抗，可以将过电压降低到接近零值，具有较大的通流能力。可选的，第一限压型器件10包括下述至少一种：压敏电阻和瞬态抑制二极管。可选的，第一开关型器件20包括下述至少一种：气体放电管和半导体放电管。可选的，第二限压型器件40包括下述至少一种：压敏电阻和瞬态抑制二极管。可选的，第二开关型器件50包括下述至少一种：气体放电管和半导体放电管。第一整流电路30可包括可控整流电路或不可控整流电路。可选的，第一整流电路30包括由四个二极管组成的整流桥。第二整流电路60可包括可控整流电路或不可控整流电路。可选的，第二整流电路60包括由四个二极管组成的整流桥。过电压保护电路100的第一端V1可以与火线或零线电连接。过电压保护电路100的第二端V2可以与火线或零线电连接。过电压保护电路100的第三端V3可以与地线电连接。过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2可电连接至不同的供电线路上。示例性的，过电压保护电路100的第一端V1可与零线电连接，过电压保护电路100的第二端V2可与火线电连接，过电压保护电路100的第三端V3可与地线电连接。告警电路4可在第一限压型器件10和/或第二限压型器件40的漏电流大于或等于预设阈值时，进行告警。

在供电正常的情况下，即未发生雷击或过电压等浪涌干扰时，第一限压型器件10、第一开关型器件20、第二限压型器件40和第二开关型器件50均关断，第一整流电路30和第二整流电路60输出的电流为零，告警电路4不工作。若过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2之间发生浪涌干扰，在第一端V1和第二端V2之间的电压高于第一限压型器件10和第一开关型器件20串联后等效的开启电压时，第一限压型器件10和第一开关型器件20将导通，以泄放浪涌电流，并将第一端V1和第二端V2之间的电压限制在待保护电路200所能承受的电压范围内，此时，导通的第一开关型器件20使得第一整流电路30被短路而无电流流过告警电路4，进而不会产生误告警。若过电压保护电路100的第一端V1和第三端V3之间发生浪涌干扰，在第一端V1和第三端V3之间的电压高于第二限压型器件40和第二开关型器件50串联后等效的开启电压时，第二限压型器件40和第二开关型器件50将导通，以泄放浪涌电流，并将第一端V1和第三端V3之间的电压限制在待保护电路200所能承受的电压范围内，此时，若过电压保护电路100的第二端V2与火线电连接，过电压保护电路100的第一端V1与零线电连接，则导通的第二开关型器件50使得第二整流电路60的第一输入端In1和第二输入端In2之间的电压为火线与地线之间的电压，大小接近于相电压，导致告警电路4产生短暂的告警。

在第一限压型器件10和第二限压型器件40性能完好的情况下，供电正常的情况下，第一限压型器件10和第二限压型器件40的漏电流较小，告警电路4不会告警。若第一限压型器件10因导通次数过多、过电流冲击、过电压冲击、老化等原因导致击穿失效，在供电正常的情况下，即未发生浪涌干扰时，第一限压型器件10的漏电流过大，第一开关型器件20关断，第一限压型器件10的漏电流经第一整流电路30的整流作用后，将流过告警电路4，使告警电路4进行告警。若第二限压型器件40因导通次数过多、过电流冲击、过电压冲击、老化等原因导致击穿失效，在供电正常的情况下，即未发生浪涌干扰时，第二限压型器件40的漏电流过大，第二开关型器件50关断，第二限压型器件40的漏电流经第二整流电路60的整流作用后，将流过告警电路4，使告警电路4进行告警。故第一限压型器件10和第二限压型器件40中的至少一个发生失效(具体是发生短路失效)，导致漏电流过大时，均会使告警电路4进行告警，从而无需分别为第一限压型器件10和第二限压型器件40设置各自的告警电路，以减少元器件的使用。

需要说明的是，无论过电压保护电路100的第一端V1与火线连接，第二端V2与零线连接，还是过电压保护电路100的第一端V1与零线连接，第二端V2与火线连接，在第一限压型器件10发生失效时，第一限压型器件10与第一整流电路30的第一输入端In1和第二输入端In2所在回路的电压为火线和零线之间的电压，避免第一限压型器件10的第一端与第一整流电路30的第二输入端In2之间的电压过低，漏电流过小，导致不能正常告警的情况发生；在第二限压型器件40发生失效时，第二限压型器件40与第二整流电路60的第一输入端In1和第二输入端In2所在回路的电压为火线和零线之间的电压，避免第二限压型器件40的第一端与第二整流电路60的第二输入端In2之间的电压过低，漏电流过小，导致不能正常告警的情况发生。故过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2可与火线和零线任意连接，从而达到火线和零线防反接目的。

本实施例的技术方案中的过电压保护电路包括第一模块、第二模块和告警电路，其中，第一模块包括：第一限压型器件、第一开关型器件和第一整流电路，第一限压型器件的第一端与过电压保护电路的第一端电连接；第一限压型器件的第二端经第一开关型器件与过电压保护电路的第二端电连接；第一整流电路的第一输入端与第一限压型器件的第二端电连接；第一整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第二端电连接；第一整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第一整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接；第二模块包括：第二限压型器件、第二开关型器件和第二整流电路，第二限压型器件的第一端与过电压保护电路的第一端电连接；第二限压型器件的第二端经第二开关型器件与过电压保护电路的第三端电连接；第二整流电路的第一输入端与第二限压型器件的第二端电连接；第二整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第二端电连接；第二整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第二整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接。在实现过电压保护的基础上，可通过一个告警电路实现对第一限压型器件和第二限压型器件的漏电流的监测和报警，并达到火线和零线防反接目的。

本实用新型实施例提供又一种过电压保护电路。图2为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图。在上述实施例的基础上，该过电压保护电路100包括：第一模块1、第三模块3和告警电路4。

其中，第三模块3包括：第三限压型器件70、第三开关型器件80和第三整流电路90。

其中，第三限压型器件70的第一端与过电压保护电路100的第二端V2电连接；第三限压型器件70的第二端经第三开关型器件80与过电压保护电路100的第三端V3电连接；第三整流电路90的第一输入端In1与第三限压型器件70的第二端电连接；第三整流电路90的第二输入端In2与过电压保护电路100的第一端V1电连接；第三整流电路90的正极输出端V+与告警电路4的第一端电连接；第三整流电路90的负极输出端V-与告警电路4的第二端电连接。

其中，可选的，第三限压型器件70包括下述至少一种：压敏电阻和瞬态抑制二极管。可选的，第三开关型器件80包括下述至少一种：气体放电管和半导体放电管。第三整流电路90可包括可控整流电路或不可控整流电路。可选的，第三整流电路90包括由四个二极管组成的整流桥。告警电路4可在第一限压型器件10和/或第三限压型器件70的漏电流大于或等于预设阈值时，进行告警。

需要说明的是，图2对应的技术方案中的第一模块1的工作原理与图1对应的技术方案中的第一模块1的工作原理相同或类似，故此处不再赘述。

在供电正常的情况下，即未发生雷击或过电压等浪涌干扰时，第一限压型器件10、第一开关型器件20、第三限压型器件70和第三开关型器件80均关断，第一整流电路30和第三整流电路90输出的电流为零，告警电路4不工作。若过电压保护电路100的第二端V2和第三端V3之间发生浪涌干扰，在第二端V2和第三端之间的电压高于第三限压型器件70和第三开关型器件80串联后等效的开启电压时，第三限压型器件70和第三开关型器件80将导通，以泄放浪涌电流，并将第二端V2和第三端V3之间的电压限制在待保护电路200所能承受的电压范围内，此时，若过电压保护电路100的第一端V1与火线电连接，过电压保护电路100的第二端V2与零线电连接，则导通的第三开关型器件80使得第三整流电路90的第一输入端In1和第二输入端In2之间的电压为火线与地线之间的电压，大小接近于相电压，导致告警电路4产生短暂的告警。

在第一限压型器件10和第三限压型器件70性能完好的情况下，供电正常的情况下，第一限压型器件10和第三限压型器件70的漏电流较小，告警电路4不会告警。若第三限压型器件70因导通次数过多、过电流冲击、过电压冲击、老化等原因导致击穿失效，在供电正常的情况下，即未发生浪涌干扰时，第三限压型器件70的漏电流过大，第三开关型器件80关断，第三限压型器件70的漏电流经第三整流电路90的整流作用后，将流过告警电路4，使告警电路4进行告警。故第一限压型器件10和第三限压型器件70中的至少一个发生失效，导致漏电流过大时，均会使告警电路4进行告警，从而无需分别为第一限压型器件10和第三限压型器件70设置各自的告警电路，以减少元器件的使用。

需要说明的是，无论过电压保护电路100的第一端V1与火线连接，第二端V2与零线连接，还是过电压保护电路100的第一端V1与零线连接，第二端V2与火线连接，在第三限压型器件70发生失效时，第三限压型器件70与第三整流电路90的第一输入端In1和第二输入端In2所在回路的电压为火线和零线之间的电压，避免第三限压型器件70与第三整流电路90的第一输入端In1和第二输入端In2所在回路的电压过低，漏电流过小，导致不能正常告警的情况发生。故过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2可与火线和零线任意连接，从而达到火线和零线防反接目的。

本实施例的技术方案中的过电压保护电路包括第一模块、第三模块和告警电路，其中，第一模块包括：第一限压型器件、第一开关型器件和第一整流电路，第一限压型器件的第一端与过电压保护电路的第一端电连接；第一限压型器件的第二端经第一开关型器件与过电压保护电路的第二端电连接；第一整流电路的第一输入端与第一限压型器件的第二端电连接；第一整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第二端电连接；第一整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第一整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接；第三模块包括：第三限压型器件、第三开关型器件和第三整流电路，第三限压型器件的第一端与过电压保护电路的第二端电连接；第三限压型器件的第二端经第三开关型器件与过电压保护电路的第三端电连接；第三整流电路的第一输入端与第三限压型器件的第二端电连接；第三整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第一端电连接；第三整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第三整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接。在实现过电压保护的基础上，可通过一个告警电路实现对第一限压型器件和第三限压型器件中的漏电流的监测和报警，并达到火线和零线防反接目的。

本实用新型实施例提供又一种过电压保护电路。图3为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图。在上述实施例的基础上，该过电压保护电路100包括：第二模块2、第三模块3和告警电路4。

其中，告警电路4可在第二限压型器件40和/或第三限压型器件70的漏电流大于或等于预设阈值时，进行告警。

需要说明的是，图3对应的技术方案中的第二模块2的工作原理与图1对应的技术方案中的第二模块2的工作原理相同或类似，故此处不再赘述。需要说明的是，图3对应的技术方案中的第三模块3的工作原理与图2对应的技术方案中的第三模块3的工作原理相同或类似，故此处不再赘述。第二限压型器件40和第三限压型器件70中的至少一个发生失效，导致漏电流过大时，均会使告警电路4进行告警，从而无需分别为第二限压型器件40和第三限压型器件70设置各自的告警电路，以减少元器件的使用。

本实施例的技术方案中的过电压保护电路包括第二模块、第三模块和告警电路，其中，第二模块包括：第二限压型器件、第二开关型器件和第二整流电路，第二限压型器件的第一端与过电压保护电路的第一端电连接；第二限压型器件的第二端经第二开关型器件与过电压保护电路的第三端电连接；第二整流电路的第一输入端与第二限压型器件的第二端电连接；第二整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第二端电连接；第二整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第二整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接；第三模块包括：第三限压型器件、第三开关型器件和第三整流电路，第三限压型器件的第一端与过电压保护电路的第二端电连接；第三限压型器件的第二端经第三开关型器件与过电压保护电路的第三端电连接；第三整流电路的第一输入端与第三限压型器件的第二端电连接；第三整流电路的第二输入端与过电压保护电路的第一端电连接；第三整流电路的正极输出端与告警电路的第一端电连接；第三整流电路的负极输出端与告警电路的第二端电连接。在实现过电压保护的基础上，可通过一个告警电路实现对第二限压型器件和第三限压型器件中的漏电流的监测和报警，并达到火线和零线防反接目的。

本实用新型实施例提供又一种过电压保护电路。图4为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图。在上述实施例的基础上，该过电压保护电路100包括：第一模块1、第二模块2、第三模块3和告警电路4。

其中，告警电路4可在第一限压型器件10、第二限压型器件40和第三限压型器件70中的至少一个的漏电流大于或等于预设阈值时，进行告警。第一限压型器件10、第二限压型器件40和第三限压型器件70中的至少一个发生失效，导致漏电流过大时，均会使告警电路4进行告警，从而无需分别为第一限压型器件10、第二限压型器件40和第三限压型器件70设置各自的告警电路，以减少元器件的使用。在实现过电压保护的基础上，可通过一个告警电路实现对第一限压型器件、第二限压型器件和第三限压型器件的漏电流的监测和报警，并达到火线和零线防反接目的。

可选的，在上述实施例的基础上，图5为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图，告警电路4包括第一限流单元41和第一告警器件42。

其中，第一限流单元41与第一告警器件42串联连接，第一限流单元41与第一告警器件42串联连接后的两端分别与告警电路4的第一端和第二端电连接。

其中，可选的，第一限流单元41可包括下述至少一种：电阻和稳压二极管。第一限流单元41具有限流分压的作用，防止第一告警器件42的电流和电压过大而损坏。可选的，第一告警器件42包括下述至少一种：发光二极管和蜂鸣器。

示例性的，第一告警器件42为发光二极管，第一限压型器件10、第二限压型器件40和第三限压型器件70性能完好的情况下，在供电正常的情况下，即未发生浪涌干扰时，第一限压型器件10、第二限压型器件40和第三限压型器件70的漏电流较小，第一告警器件42不会发光。若第一限压型器件10因导通次数过多、过电流冲击、过电压冲击、老化等原因导致击穿失效，在供电正常的情况下，即未发生浪涌干扰时，第一限压型器件10的漏电流过大，第一开关型器件20关断，第一限压型器件10的漏电流经第一整流电路30的整流作用后，将流过告警电路4的第一告警器件42，第一告警器件42将发光，使告警电路4进行告警，以便提示维修人员及时维修，更换器件。若第二限压型器件40因导通次数过多、过电流冲击、过电压冲击、老化等原因导致击穿失效，在供电正常的情况下，即未发生浪涌干扰时，第二限压型器件40的漏电流过大，第二开关型器件50关断，第二限压型器件40的漏电流经第二整流电路60的整流作用后，将流过告警电路4的第一告警器件42，第一告警器件42将发光，使告警电路4进行告警，以便提示维修人员及时维修，更换器件。若第三限压型器件70因导通次数过多、过电流冲击、过电压冲击、老化等原因导致击穿失效，在供电正常的情况下，即未发生浪涌干扰时，第三限压型器件70的漏电流过大，第三开关型器件80关断，第三限压型器件70的漏电流经第三整流电路90的整流作用后，将流过告警电路4的第一告警器件42，第一告警器件42将发光，使告警电路4进行告警，以便提示维修人员及时维修，更换器件。需要说明的是，第一限压型器件10、第二限压型器件40和第三限压型器件70中发生失效的个数越多，则流过告警电路4的电流越大，第一告警器件42的亮度越高，故可以根据第一告警器件42的亮度，确定发生失效的限压型器件的个数。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图5，第一限流单元41包括第一电阻R1和稳压二极管Z1，第一电阻R1、稳压二极管Z1和第一告警器件42串联连接，第一电阻R1、稳压二极管Z1和第一告警器件42串联连接后的两端分别与告警电路4的第一端和第二端电连接。

其中，可选的，稳压二极管Z1为双向稳压二极管或单向稳压二极管。第一电阻R1的阻值越大，限流分压作用越大。稳压二极管Z1的钳位电压越大，限流分压作用越大。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图5，告警电路4还包括第一分流器件43，第一分流器件43与第一告警器件42并联。

其中，可选的，第一分流器件43可包括电阻。通过设置第一分流器件43，以对流过第一告警器件42的漏电流进行分流，限制流过第一告警器件42的电流大小，防止第一告警器件42因电流过大而损坏。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图5，过电压保护电路100还包括：第二告警器件11和第二限流器件12；第二告警器件11和第二限流器件12串联连接，第二告警器件11和第二限流器件12串联连接后的两端分别与过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2电连接。

其中，可选的，第二告警器件11包括下述至少一种：发光二极管和蜂鸣器。可选的，第二限流器件12包括电阻。第二限流器件12具有限流分压的作用，防止第二告警器件的电流和电压过大而损坏。

示例性的，以第二告警器件11为发光二极管为例，供电正常的情况下，过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2之间的电压为正常工作电压，第一端V1和第二端V2之间的电压将传输至第二告警器件11和第二限流器件12串联连接后的两端，第二告警器件11将会发光；若发生停电，过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2之间的电压为0，第二告警器件11将不发光，从而使第二告警器件11达到供电状态指示的目的。

可选的，在上述实施例的基础上，图6为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图，第二告警器件11包括第一发光二极管，过电压保护电路100还包括：第一二极管D1，其中，第一二极管D1、第二告警器件11和第二限流器件12串联连接，第一二极管D1、第二告警器件11和第二限流器件12串联连接后的两端分别与过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2电连接，第一发光二极管和第一二极管为同向串联。

其中，第一二极管D1可以降低第一发光二极管承受的反向电压，防止第一发光二极管承受的反向电压过大而损坏。

可选的，在上述实施例的基础上，图7为本实用新型实施例提供的又一种过电压保护电路的结构示意图，过电压保护电路100还包括第一过电流保护器件13。

其中，过电压保护电路100的第一端V1与第一过电流保护器件13的第一端电连接。当过电压保护电路100包括第一模块1时，第一限压型器件10的第一端与第一过电流保护器件13的第二端电连接。当过电压保护电路100包括第二模块2时，第二限压型器件40的第一端与第一过电流保护器件13的第二端电连接。当过电压保护电路100包括第三模块3时，第三整流电路90的第二输入端In2与第一过电流保护器件13的第二端电连接。

其中，可选的，第一二极管D1、第二告警器件11和第二限流器件12串联连接后的两端分别与过电压保护电路100的第二端V2和第一过电流保护器件13的第二端电连接。可选的，第一过电流保护器件13包括下述至少一种：保险丝和断路器。若断路器的过电流检测电路检测到过电压保护电路100的第一端V1流进的电流超过额定电流时，将自动断开断路器的主触点。该过电流检测电路可以是过电流脱扣器。

示例性的，以第二告警器件11为发光二极管，第一过电流保护器件13为保险丝为例，供电正常的情况下，过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2之间的电压为正常工作电压和工作电流，第一过电流保护器件13不会动作，保持通态，第一端V1和第二端V2之间的电压将传输至第二告警器件11和第二限流器件12串联连接后的两端，第二告警器件11将会发光。当发生雷击、过电压或过载等情形时，导致流过第一过电流保护器件13的电流超过额定电流，第一过电流保护器件13将熔断，第二告警器件11将会熄灭，以便提示维修人员进行维修。

可选的，在上述实施例的基础上，图8为本实用新型实施例提供的一种聚光元件、第一告警器件和第二告警器件的组装结构示意图，过电压保护电路100还包括聚光元件14，第一告警器件42为发光二极管，第二告警器件11为白色发光二极管，第一告警器件42的发光颜色与第二告警器件11的发光颜色不同。第一告警器件42和第二告警器件11位于聚光元件14的中空内腔中。

其中，聚光元件14具有提高中心光强度的作用，具有聚光作用。该聚光元件可以是导光柱。当第一告警器件42和第二告警器件11同时发光时，第一告警器件42发出的红光会掩盖第二告警器件11发出的白光。

其中，第一告警器件42的发光颜色可以是下述至少一种：红色、黄色、蓝色、绿色、紫色等。第一告警器件42和第二告警器件11可实现双色指示。

示例性的，以第一告警器件42为红色发光二极管为例，若第一限压型器件10、第二限压型器件40和第三限压型器件70性能完好，均未失效，未产生较大漏电流时，在正常供电的情况下，第二告警器件11发白光，第一告警器件42不发光，则人眼只能看到白光；若第一限压型器件10、第二限压型器件40和第三限压型器件70中的至少一个发生失效，导致漏电流过大时，第一告警器件42发出红光，正常供电的情况下，第二告警器件11发白光，但是，由于聚光元件的聚光作用，白光和红光混合后形成红光，则人眼看到的是红光。若发生雷击、过电压或过载等情形，导致流过第一过电流保护器件13的电流超过额定电流，第一过电流保护器件13将熔断，第一告警器件42和第二告警器件11将会熄灭。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图6，当过电压保护电路100包括第一模块1时，过电压保护电路100还包括第三限流器件5，第一整流电路30的第二输入端In2经第三限流器件5与过电压保护电路100的第二端V2电连接。

其中，可选的，第三限流器件5可包括电阻。第三限流器件5具有限流分压的作用，以降低第一整流电路中的二极管等器件承受的反向电压和导通电流。若第一限压型器件10因导通次数过多、过电流冲击、过电压冲击、老化等原因导致击穿失效，在供电正常的情况下，即未发生浪涌干扰时，第一限压型器件10的漏电流过大，第一开关型器件20关断，在第一限压型器件10的漏电流经第三限流器件5的限流分压作用，以及经第一整流电路30的整流作用后，将流过告警电路4，使告警电路4进行告警。

需要说明的是，第三限流器件5和第一限流单元41的阻值之和可大于第一开关型器件20导通时的阻抗。第三限流器件5与第一限压型器件10串联，与第一开关型器件20并联，起到分压作用，同时增加第一开关型器件20两端的电压。若第一开关型器件20为开路失效型气体放电管，当过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2之间出现浪涌过电压时，第一限压型器件10和第一开关型器件20导通，由于第三限流器件5的分压作用，使得第一开关型器件20两端的电压增加，开路失效型气体放电管的电弧温度很高，温度迅速传导给低温焊锡，低温焊锡熔融，此时开路失效型气体放电管的密闭环境被破坏，空气进入，开路失效型气体放电管因漏气开路失效。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图7，第一整流电路30的第一输入端In1经第三限流器件5与第一限压型器件10的第二端电连接。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图6，当过电压保护电路100包括第二模块2时，过电压保护电路100还包括第四限流器件6，第二整流电路60的第二输入端In2经第四限流器件6与过电压保护电路100的第二端V2电连接。

其中，可选的，第四限流器件6可包括电阻。第四限流器件6具有限流分压的作用，以降低第二整流电路中的二极管等器件承受的反向电压和导通电流。若第二限压型器件40因导通次数过多、过电流冲击、过电压冲击、老化等原因导致击穿失效，在供电正常的情况下，即未发生浪涌干扰时，第二限压型器件40的漏电流过大，第二开关型器件50关断，在第二限压型器件40的漏电流经第四限流器件6的限流分压作用，以及经第二整流电路60的整流作用后，将流过告警电路4，使告警电路4进行告警。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图7，第二整流电路60的第一输入端In1经第四限流器件6与第二限压型器件40的第二端电连接。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图6，当过电压保护电路100包括第三模块3时，过电压保护电路100还包括第五限流器件7，第三整流电路90的第二输入端In2经第五限流器件7与过电压保护电路100的第一端V1电连接。

其中，可选的，第五限流器件7可包括电阻。第五限流器件7具有限流分压的作用，以降低第三整流电路中的二极管等器件承受的反向电压和导通电流。若第三限压型器件70因导通次数过多、过电流冲击、过电压冲击、老化等原因导致击穿失效，在供电正常的情况下，即未发生浪涌干扰时，第三限压型器件70的漏电流过大，第三开关型器件80关断，在第三限压型器件70的漏电流经第五限流器件7的限流分压作用，以及经第三整流电路90的整流作用后，将流过告警电路4，使告警电路4进行告警。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图7，第三整流电路90的第一输入端In1经第五限流器件7与第三限压型器件70的第二端电连接。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图6，当过电压保护电路100包括第二模块2时，第二开关型器件50包括开路失效型气体放电管，过电压保护电路100还包括第一分压器件8，第一分压器件8与第二开关型器件50并联连接。

其中，可选的，第一分压器件8可包括电阻，第一分压器件8的阻值大于第二开关型器件50导通时的阻抗。第一分压器件8与第二限压型器件40串联，与第二开关型器件50并联，起到分压作用，同时增加第二开关型器件50两端的电压。若第二开关型器件50为开路失效型气体放电管，当过电压保护电路100的第一端V1和第三端V3之间出现浪涌过电压时，第二限压型器件40和第二开关型器件50导通，由于第一分压器件8的分压作用，使得第二开关型器件50两端的电压增加，开路失效型气体放电管的电弧温度很高，温度迅速传导给低温焊锡，低温焊锡熔融，此时开路失效型气体放电管的密闭环境被破坏，空气进入，开路失效型气体放电管因漏气开路失效。设置第一分压器件8，可以提升第二开关型器件50的发热量，同时提高第二限压型器件40的耐压。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图6，当过电压保护电路100包括第三模块3时，第三开关型器件80包括开路失效型气体放电管，过电压保护电路100还包括第二分压器件9，第二分压器件9与第三开关型器件80并联连接。

其中，可选的，第二分压器件9可包括电阻，第二分压器件9的阻值大于第三开关型器件80导通时的阻抗。第二分压器件9与第三限压型器件70串联，与第三开关型保护器件80并联，起到分压作用，同时增加第三开关型器件80两端的电压。若第三开关型器件80为开路失效型气体放电管，当过电压保护电路100的第二端V2和第三端V3之间出现浪涌过电压时，第三限压型器件70和第三开关型器件80导通，由于第二分压器件9的分压作用，使得第三开关型器件80两端的电压增加，开路失效型气体放电管的电弧温度很高，温度迅速传导给低温焊锡，低温焊锡熔融，此时开路失效型气体放电管的密闭环境被破坏，空气进入，开路失效型气体放电管因漏气开路失效。设置第二分压器件9，可以提升第三开关型器件80的发热量，同时提高第三限压型器件70的耐压。

图5示例性的画出第一限压型器件10、第二限压型器件40和第三限压型器件70为压敏电阻，第一开关型器件20、第二开关型器件50和第三开关型器件80为开路失效型气体放电管的情况。每一路的防护均是气体放电管搭配压敏电阻使用，利用气体放电管的在未导通时低漏电流特性克服单独压敏电阻使用时漏电流过大容易起火的问题。利用压敏电阻的钳位特性和气体放电管的开关特性来泄放雷电流。

可选的，气体放电管可以是开路失效气体放电管或可重复续流折断型气体放电管。

可选的，开路失效型气体放电管包括绝缘管体及与绝缘管体的两端分别密封连接以形成放电内腔的两个导电电极，放电内腔充有放电气体，至少一个导电电极与绝缘管体之间通过低温绝缘密封粘合物密封连接。开路失效型气体放电管两端在发生浪涌干扰，开路失效型气体放电管导通，以泄放浪涌电流，待浪涌干扰消失后，供电恢复后的正常工作电压产生的续电流灌入开路失效型气体放电管，使得低温绝缘密封粘合物将熔融，使得外界空气进入放电内腔，造成开路失效型气体放电管开路失效。若与开路失效型气体放电管连接的其他器件均短路失效，则该开路失效气体放电管仅能承受一次雷击或过电压而失效。

可选的，可重复续流折断型气体放电管可包括：可伸缩波纹管及与可伸缩波纹管密封连接以形成放电内腔的两个导电电极，放电内腔充有放电气体。可伸缩波纹管用于在至少两个导电电极之间放电使放电气体升温膨胀时，可伸缩波纹管拉伸或收缩，以增大至少两个导电电极的放电电极面之间的放电间隙，使气体放电管续流遮断。可伸缩波纹管还用于在气体放电管续流遮断后，随着放电气体冷却至低温区时，可伸缩波纹管恢复至预设长度。若与可重复续流折断型气体放电管连接的其他器件均短路失效，则该可重复续流折断型气体放电管仍能承受多次雷击或过电压而失效。

本实用新型实施例提供一种电子设备。在上述实施例的基础上，继续参见图5，该电子设备包括待保护电路200和本实用新型任意实施例提供的过电压保护电路100。

其中，过电压保护电路100的第三端V3接地PE；过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2分别与火线L和零线N电连接；待保护电路200与过电压保护电路100的第一端V1和第二端V2电连接。

其中，过电压保护电路100可在发生雷击或过电压等浪涌干扰时导通，泄放浪涌电流，以保护待保护电路200。该电子设备例如可以是汽车电子、通讯、新能源、安防、消费电子、工业电子、医疗电子等装置中的电脑、导航仪或摄像头等。本实用新型实施例提供的电子设备包括上述实施例中的过电压保护电路，因此本实用新型实施例提供的电子设备也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种过电压保护电路，其特征在于，包括：第一模块、第二模块和第三模块中的至少两个，以及告警电路；

其中，所述第一模块包括：

第一限压型器件，所述第一限压型器件的第一端与所述过电压保护电路的第一端电连接；

第一开关型器件，所述第一限压型器件的第二端经所述第一开关型器件与所述过电压保护电路的第二端电连接；

第一整流电路，所述第一整流电路的第一输入端与所述第一限压型器件的第二端电连接；所述第一整流电路的第二输入端与所述过电压保护电路的第二端电连接；所述第一整流电路的正极输出端与所述告警电路的第一端电连接；所述第一整流电路的负极输出端与所述告警电路的第二端电连接；

所述第二模块包括：

第二限压型器件，所述第二限压型器件的第一端与所述过电压保护电路的第一端电连接；

第二开关型器件，所述第二限压型器件的第二端经所述第二开关型器件与所述过电压保护电路的第三端电连接；

第二整流电路，所述第二整流电路的第一输入端与所述第二限压型器件的第二端电连接；所述第二整流电路的第二输入端与所述过电压保护电路的第二端电连接；所述第二整流电路的正极输出端与所述告警电路的第一端电连接；所述第二整流电路的负极输出端与所述告警电路的第二端电连接；

所述第三模块包括：

第三限压型器件，所述第三限压型器件的第一端与所述过电压保护电路的第二端电连接；

第三开关型器件，所述第三限压型器件的第二端经所述第三开关型器件与所述过电压保护电路的第三端电连接；

第三整流电路，所述第三整流电路的第一输入端与所述第三限压型器件的第二端电连接；所述第三整流电路的第二输入端与所述过电压保护电路的第一端电连接；所述第三整流电路的正极输出端与所述告警电路的第一端电连接；所述第三整流电路的负极输出端与所述告警电路的第二端电连接。

2.根据权利要求1所述的过电压保护电路，其特征在于，所述告警电路包括第一限流单元和第一告警器件，

所述第一限流单元与所述第一告警器件串联连接，所述第一限流单元与所述第一告警器件串联连接后的两端分别与所述告警电路的第一端和第二端电连接。

3.根据权利要求2所述的过电压保护电路，其特征在于，所述告警电路还包括第一分流器件，所述第一分流器件与所述第一告警器件并联。

4.根据权利要求2所述的过电压保护电路，其特征在于，所述第一限流单元包括第一电阻和稳压二极管，所述第一电阻、所述稳压二极管和所述第一告警器件串联连接，所述第一电阻、所述稳压二极管和所述第一告警器件串联连接后的两端分别与所述告警电路的第一端和第二端电连接；

所述第一告警器件包括下述至少一种：发光二极管和蜂鸣器。

5.根据权利要求2所述的过电压保护电路，其特征在于，所述过电压保护电路还包括：第二告警器件和第二限流器件；所述第二告警器件和所述第二限流器件串联连接，所述第二告警器件和所述第二限流器件串联连接后的两端分别与所述过电压保护电路的第一端和第二端电连接。

6.根据权利要求5所述的过电压保护电路，其特征在于，所述第二告警器件包括第一发光二极管，所述过电压保护电路还包括：第一二极管，其中，所述第一二极管、所述第二告警器件和所述第二限流器件串联连接，所述第一二极管、所述第二告警器件和所述第二限流器件串联连接后的两端分别与所述过电压保护电路的第一端和第二端电连接，所述第一发光二极管和所述第一二极管为同向串联。

7.根据权利要求1所述的过电压保护电路，其特征在于，所述第一整流电路包括由四个二极管组成的整流桥；所述第二整流电路包括由四个二极管组成的整流桥；所述第三整流电路包括由四个二极管组成的整流桥；

所述第一限压型器件包括下述至少一种：压敏电阻和瞬态抑制二极管；所述第一开关型器件包括下述至少一种：气体放电管和半导体放电管；所述第二限压型器件包括下述至少一种：压敏电阻和瞬态抑制二极管；所述第二开关型器件包括下述至少一种：气体放电管和半导体放电管；所述第三限压型器件包括下述至少一种：压敏电阻和瞬态抑制二极管；所述第三开关型器件包括下述至少一种：气体放电管和半导体放电管；

所述过电压保护电路还包括第一过电流保护器件，

其中，所述过电压保护电路的第一端与所述第一过电流保护器件的第一端电连接；

当所述过电压保护电路包括第一模块时，所述第一限压型器件的第一端与所述第一过电流保护器件的第二端电连接；

当所述过电压保护电路包括第二模块时，所述第二限压型器件的第一端与所述第一过电流保护器件的第二端电连接；

当所述过电压保护电路包括第三模块时，所述第三整流电路的第二输入端与所述第一过电流保护器件的第二端电连接。

8.根据权利要求1所述的过电压保护电路，其特征在于，当所述过电压保护电路包括第一模块时，所述过电压保护电路还包括第三限流器件，所述第一整流电路的第二输入端经所述第三限流器件与所述过电压保护电路的第二端电连接，或者，所述第一整流电路的第一输入端经所述第三限流器件与所述第一限压型器件的第二端电连接；

当所述过电压保护电路包括第二模块时，所述过电压保护电路还包括第四限流器件，所述第二整流电路的第二输入端经所述第四限流器件与所述过电压保护电路的第二端电连接，或者，所述第二整流电路的第一输入端经所述第四限流器件与所述第二限压型器件的第二端电连接；

当所述过电压保护电路包括第三模块时，所述过电压保护电路还包括第五限流器件，所述第三整流电路的第二输入端经所述第五限流器件与所述过电压保护电路的第一端电连接，或者，所述第三整流电路的第一输入端经所述第五限流器件与所述第三限压型器件的第二端电连接。

9.根据权利要求1所述的过电压保护电路，其特征在于，当所述过电压保护电路包括第二模块时，所述第二开关型器件包括开路失效型气体放电管，所述过电压保护电路还包括第一分压器件，所述第一分压器件与所述第二开关型器件并联连接；

当所述过电压保护电路包括第三模块时，所述第三开关型器件包括开路失效型气体放电管，所述过电压保护电路还包括第二分压器件，所述第二分压器件与所述第三开关型器件并联连接。

10.一种电子设备，其特征在于，包括待保护电路和如权利要求1-9任一所述的过电压保护电路，

所述过电压保护电路的第三端接地；所述过电压保护电路的第一端和第二端分别与火线和零线电连接；

所述待保护电路与所述过电压保护电路的第一端和第二端电连接。

Images