CN214412277U - 一种浪涌电流抑制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浪涌电流抑制装置，包括：交流输入端口、负载接入端口、电源电路、双向可控硅DA、限流电阻RA、第一继电器、可控硅驱动电路以及时序控制电路。本技术方案在通电启动后，利用可控硅驱动电路控制双向可控硅DA导通的时刻，利用可控硅驱动电路根据所连接的负载类型设置双向可控硅DA的导通时刻，从而降低通电时所产生浪涌电流；本技术方案在通电启动后进行延时操作，在延时第一时间段后令火线输入端口以及第一接入端口短接，使双向可控硅DA以及限流电阻RA短路，从而降低电能损耗。

Description

一种浪涌电流抑制装置

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，更具体地说涉及一种浪涌电流抑制装置。

背景技术

生活中常见的电气设备由于自身属于感性负载或者容性负载，使得电气设备在通电瞬间会产生浪涌电流，该浪涌电流不但会引起线路保护装置误动作，而且会危害到设备本身的预期寿命和可靠运行。

现有技术中为了抑制电气设备的浪涌电流，采用NTC热敏电阻(或功率电阻)与继电器的组合实现电气设备在通电时遇到的大浪涌电流进行抑制，即现有技术具体是在负载与输入电源之间串联一个NTC热敏电阻或功率电阻，利用NTC热敏电阻或功率电阻的阻抗来抑制通电瞬间产生的大浪涌电流，尔后在通电1S左右就通过继电器把NTC热敏电阻或功率电阻短路。此技术方案较为简单，成本低廉，但此技术方案的主要缺陷在于不能控制通电时刻，无法根据不同性质负载的特点来最大程度的抑制浪涌电流，例如对于像电机或环形变压器等感性负载来讲，在交流输入电压过零时刻(0°或180°相角附近)通电所产生浪涌电流在剩磁一定的条件下达到最大，而同样的条件下，在交流输入电压峰值时刻(90°或270°相角附近)通电所产生浪涌电流最小。而对于容性负载，确是恰恰相反的。以上的缺陷就使得在大功率的场合需要使用多个NTC并联或体积大，成本贵的带金属外壳的功率电阻来抑制大浪涌电流。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种浪涌电流抑制装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种浪涌电流抑制装置，包括：

交流输入端口，所述交流输入端口包括火线输入端口以及零线输入端口；

负载接入端口，所述负载接入端口包括第一接入端口以及第二接入端口；

电源电路，分别与所述火线输入端口以及所述零线输入端口相连接，所述电源电路用于将输入的交流电转换成若干个不同幅值的直流电；

双向可控硅DA、限流电阻RA以及第一继电器，所述双向可控硅DA以及所述限流电阻RA串联在所述火线输入端口以及所述第一接入端口之间，所述第二接入端口与所述零线输入端口相连接，所述第一继电器用于控制所述火线输入端口与所述第一接入端口的通断；

可控硅驱动电路，分别与所述火线输入端口、所述零线输入端口以及所述双向可控硅DA的控制极相连接，所述可控硅驱动电路用于根据所述浪涌电流抑制装置连接的负载类型控制所述双向可控硅DA导通的时刻；

时序控制电路，与所述第一继电器的控制端相连接，所述时序控制电路被配置为在所述浪涌电流抑制装置通电启动后，延时第一时间段，通过所述第一继电器令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接，所述时序控制电路与所述电源电路相连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述时序控制电路与所述可控硅驱动电路相连接，所述时序控制电路被配置为在所述浪涌电流抑制装置通电启动后，控制所述可控硅驱动电路启动，延时所述第一时间段，通过所述第一继电器令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接，再延时第二时间段后，控制所述可控硅驱动电路停止。

作为上述技术方案的进一步改进，所述时序控制电路还被配置为在所述浪涌电流抑制装置通电启动后，延时第三时间段，控制所述可控硅驱动电路启动，再延时所述第一时间段后，通过所述第一继电器令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接，再延时第二时间段后，控制所述可控硅驱动电路停止。

作为上述技术方案的进一步改进，所述可控硅驱动电路包括第二继电器、电阻R1以及电容C1，所述时序控制电路与所述第二继电器的控制端相连接，所述电阻R1与所述电容C1串联在所述第二继电器的一个输出触点与所述火线输入端口之间，所述第二继电器的另一个输出触点与所述零线输入端相连接，所述双向可控硅DA的控制极接在所述电阻R1与所述电容C1的连接点；

所述电阻R1的阻值和/或所述电容C1的容值是可调的，所述电阻R1的阻值和/或所述电容C1的容值根据所述浪涌电流抑制装置连接的负载类型进行设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二继电器是光耦继电器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述时序控制电路包括用于实现所述第一时间段延时的一级延时模块、用于实现所述第二时间段延时的二级延时模块、用于实现所述第三时间段延时的三级延时模块以及用于驱动所述第一继电器的第一驱动模块；

所述电源电路与所述三级延时模块相连接，所述三级延时模块与所述二级延时模块相连接，所述二级延时模块分别与所述可控硅驱动电路以及所述一级延时模块相连接，所述一级延时模块通过所述第一驱动模块与所述第一继电器相连接；

所述浪涌电流抑制装置通电启动后，所述三级延时模块启动延时功能，延时所述第三时间段后，控制所述可控硅驱动电路启动，同时控制所述二级延时模块以及一级延时模块启动延时功能，再延时所述第一时间段后，通过所述第一继电器令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接，再延时所述第二时间段后，控制所述可控硅驱动电路停止。

作为上述技术方案的进一步改进，所述时序控制电路还包括开关模块，所述二级延时模块通过所述开关模块与所述一级延时模块相连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述时序控制电路还包括第二驱动模块，所述二级延时模块通过所述第二驱动模块与所述可控硅驱动电路相连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述限流电阻RA是NTC热敏电阻。

本实用新型的有益效果是：本技术方案在通电启动后，利用可控硅驱动电路控制双向可控硅DA导通的时刻，利用可控硅驱动电路根据所连接的负载类型设置双向可控硅DA的导通时刻，从而降低通电时所产生浪涌电流；本技术方案在通电启动后进行延时操作，在延时第一时间段后令火线输入端口以及第一接入端口短接，使双向可控硅DA以及限流电阻RA短路，从而降低电能损耗。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；

图1是本实用新型的电路模块示意图；

图2是本实用新型的可控硅驱动电路原理图；

图3使本实用新型的时序控制电路原理图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图3，本申请公开了一种浪涌电流抑制装置，其第一实施例，包括：

交流输入端口，所述交流输入端口包括火线输入端口以及零线输入端口；

负载接入端口，所述负载接入端口包括第一接入端口以及第二接入端口；

电源电路，分别与所述火线输入端口以及所述零线输入端口相连接，所述电源电路用于将输入的交流电转换成若干个不同幅值的直流电；

双向可控硅DA、限流电阻RA以及第一继电器，所述双向可控硅DA以及所述限流电阻RA串联在所述火线输入端口以及所述第一接入端口之间，所述第二接入端口与所述零线输入端口相连接，所述第一继电器用于控制所述火线输入端口与所述第一接入端口的通断；

可控硅驱动电路，分别与所述火线输入端口、所述零线输入端口以及所述双向可控硅DA的控制极相连接，所述可控硅驱动电路用于根据所述浪涌电流抑制装置连接的负载类型控制所述双向可控硅DA导通的时刻；

时序控制电路，与所述第一继电器的控制端相连接，所述时序控制电路被配置为在所述浪涌电流抑制装置通电启动后，延时第一时间段，通过所述第一继电器令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接，所述时序控制电路与所述电源电路相连接。

具体地，本实施例在通电启动后，利用所述可控硅驱动电路控制所述双向可控硅DA导通的时刻，利用所述可控硅驱动电路根据本实施例实际应用中所连接的负载类型设置所述双向可控硅DA的导通时刻，从而降低通电时所产生浪涌电流；本实施例在通电启动后进行延时操作，在延时第一时间段后令所述火线输入端口以及所述第一接入端口短接，使所述双向可控硅DA以及所述限流电阻RA短路，从而降低电能损耗。

优选地，本实施例中所述限流电阻RA是NTC热敏电阻。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中所述时序控制电路与所述可控硅驱动电路相连接，所述时序控制电路具体被配置为在本实施例通电启动后，延时第三时间段，控制所述可控硅驱动电路启动，再延时所述第一时间段后，通过所述第一继电器令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接，再延时第二时间段后，控制所述可控硅驱动电路停止。本实施例中在通电启动后，执行延时所述第三时间段的延时操作，其目的在于防止负载在频繁通断电的情况下导致所述限流电阻RA出现温度过高的状况；本实施例在完成延时所述第三时间段之后，还需要继续延时所述第二时间段，延时操作完成后控制所述可控硅驱动电路停止，令所述双向可控硅DA截止，本实施例的此设计防止当出现异常状况而导致所述第一继电器无法令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接时而引起的高功率损耗。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述可控硅驱动电路包括第二继电器、电阻R1、电阻R2、双向二极管D1以及电容C1，所述时序控制电路与所述第二继电器的控制端相连接，所述电阻R1与所述电容C1串联在所述第二继电器的一个输出触点与所述火线输入端口之间，所述电阻R1与所述电容C1的连接点通过所述电阻R2以及双向二极管D1与所述双向可控硅DA的控制极相连接，所述第二继电器的另一个输出触点与所述零线输入端相连接；本实施例中所述电阻R1的阻值和/或所述电容C1的容值是可调的，所述电阻R1的阻值和/或所述电容C1的容值根据本实施例实际应用中所连接的负载类型进行设置，所述电阻R1的阻值以及所述电容C1的容值共同决定所述双向可控硅DA的导通时刻。

优选地，本实施例中所述第二继电器是光耦继电器。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，本实施例中，所述时序控制电路包括用于实现所述第一时间段延时的一级延时模块、用于实现所述第二时间段延时的二级延时模块、用于实现所述第三时间段延时的三级延时模块以及用于驱动所述第一继电器的第一驱动模块；

所述电源电路与所述三级延时模块相连接，所述三级延时模块与所述二级延时模块相连接，所述二级延时模块分别与所述可控硅驱动电路以及所述一级延时模块相连接，所述一级延时模块通过所述第一驱动模块与所述第一继电器相连接；

所述浪涌电流抑制装置通电启动后，所述三级延时模块启动延时功能，延时所述第三时间段后，控制所述可控硅驱动电路启动，同时控制所述二级延时模块以及一级延时模块启动延时功能，再延时所述第一时间段后，通过所述第一继电器令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接，再延时所述第二时间段后，控制所述可控硅驱动电路停止。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，本实施例中，所述时序控制电路还包括开关模块以及第二驱动模块，所述二级延时模块通过所述第二驱动模块与所述可控硅驱动电路相连接，所述二级延时模块通过所述开关模块与所述一级延时模块相连接。

具体地，本实施例中，所述三级延时模块包括电容C2、电容C3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D2以及NPN型三极管Q1，所述电源电路的输出端先后通过所述电容C2以及所述电阻R3接地，所述电阻R4的一端接在所述电容C2与所述电阻R3的连接点处，所述电阻R4的另一端通过所述电容C3接地，所述二极管D2的正极接地，所述二极管D2的负极接在所述电阻R4与所述电容C3的连接点处，所述三极管Q1的基极与所述二极管D2的负极相连，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极通过所述电阻R5与所述电源电路的输出端相连，所述三极管Q1的集电极与所述二级延时模块相连。

本实施例中，所述二级延时模块包括电容C4、电容C5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D3以及NPN型三极管Q2，所述电容C4的一端与所述三极管Q1的集电极相连，所述电容C4的另一端通过所述电阻R6接地，所述电阻R7的一端接在所述电容C4与所述电阻R6的连接点处，所述电阻R7的另一端通过所述电容C5接地，所述二极管D3的正极接地，所述二极管D3的负极接在所述电阻R7与所述电容C5的连接点处，所述三极管Q2的基极与所述二极管D3的负极相连，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极通过所述电阻R8与所述电源电路的输出端相连，所述三极管Q2的集电极与所述第二驱动模块相连接。

本实施例中，所述第二驱动模块包括电阻R17、第一反相器以及NPN型三极管Q6，所述三极管Q2的集电极通过所述第一反相器与所述三极管Q6的基极相连，所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的集电极通过所述电阻R17与所述电源电路的输出端相连，所述三极管Q6的集电极与所述可控硅驱动电路相连。

本实施例中，所述开关模块包括电容C6、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、NPN型三极管Q3以及PNP型三极管Q4，所述反相器的输出端先后通过所述电阻R9以及电阻R10接地，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的基极接在所述电阻R9与所述电阻R10的连接点处，所述电容C6的一端与所述三极管Q3的基极相连，所述电容C6的另一端接地，所述三极管Q3的集电极通过电阻R12与所述三极管Q4的基极相连，所述三极管Q4的发射极与所述电源电路的输出端相连，所述电阻R11的一端与所述三极管Q4的发射极相连，所述电阻R11的另一端与所述三极管Q4的基极相连，所述三极管Q4的集电极与所述一级延时模块相连。

本实施例中，所述一级延时模块包括电容C7、电阻R13、电阻R14、电阻R15以及PNP型三极管Q5，所述三极管Q4的集电极通过所述电阻R13与所述三极管Q5的发射极相连，所述三极管Q5的基极通过所述电阻R14与所述电源电路的输出端相连，所述三极管Q5的集电极通过所述电阻R15接地，所述电容C7的一端与所述三极管Q5的集电极相连，所述电容C7的另一端接地，所述三极管Q5的集电极与所述第一驱动模块相连。

本实施例中，所述第一驱动模块包括二极管R4、第二反相器以及三极管Q7，所述三极管Q5的集电极通过所述第二反相器与所述三极管Q7的基极相连，所述三极管Q7的发射极接地，所述三极管Q7的集电极与所述二极管D4的正极相连，所述二极管D4的负极与所述电源电路的输出端相连，所述三极管Q7的集电极与所述第一继电器相连。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种浪涌电流抑制装置，其特征在于：包括：

交流输入端口，所述交流输入端口包括火线输入端口以及零线输入端口；

负载接入端口，所述负载接入端口包括第一接入端口以及第二接入端口；

电源电路，分别与所述火线输入端口以及所述零线输入端口相连接，所述电源电路用于将输入的交流电转换成若干个不同幅值的直流电；

双向可控硅DA、限流电阻RA以及第一继电器，所述双向可控硅DA以及所述限流电阻RA串联在所述火线输入端口以及所述第一接入端口之间，所述第二接入端口与所述零线输入端口相连接，所述第一继电器用于控制所述火线输入端口与所述第一接入端口的通断；

可控硅驱动电路，分别与所述火线输入端口、所述零线输入端口以及所述双向可控硅DA的控制极相连接，所述可控硅驱动电路用于根据所述浪涌电流抑制装置连接的负载类型控制所述双向可控硅DA导通的时刻；

时序控制电路，与所述第一继电器的控制端相连接，所述时序控制电路被配置为在所述浪涌电流抑制装置通电启动后，延时第一时间段，通过所述第一继电器令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接，所述时序控制电路与所述电源电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种浪涌电流抑制装置，其特征在于：所述时序控制电路与所述可控硅驱动电路相连接，所述时序控制电路被配置为在所述浪涌电流抑制装置通电启动后，控制所述可控硅驱动电路启动，延时所述第一时间段，通过所述第一继电器令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接，再延时第二时间段后，控制所述可控硅驱动电路停止。

3.根据权利要求2所述的一种浪涌电流抑制装置，其特征在于：所述时序控制电路还被配置为在所述浪涌电流抑制装置通电启动后，延时第三时间段，控制所述可控硅驱动电路启动，再延时所述第一时间段后，通过所述第一继电器令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接，再延时第二时间段后，控制所述可控硅驱动电路停止。

4.根据权利要求3所述的一种浪涌电流抑制装置，其特征在于：所述可控硅驱动电路包括第二继电器、电阻R1以及电容C1，所述时序控制电路与所述第二继电器的控制端相连接，所述电阻R1与所述电容C1串联在所述第二继电器的一个输出触点与所述火线输入端口之间，所述第二继电器的另一个输出触点与所述零线输入端相连接，所述双向可控硅DA的控制极接在所述电阻R1与所述电容C1的连接点；

所述电阻R1的阻值和/或所述电容C1的容值是可调的，所述电阻R1的阻值和/或所述电容C1的容值根据所述浪涌电流抑制装置连接的负载类型进行设置。

5.根据权利要求4所述的一种浪涌电流抑制装置，其特征在于：所述第二继电器是光耦继电器。

6.根据权利要求3所述的一种浪涌电流抑制装置，其特征在于：所述时序控制电路包括用于实现所述第一时间段延时的一级延时模块、用于实现所述第二时间段延时的二级延时模块、用于实现所述第三时间段延时的三级延时模块以及用于驱动所述第一继电器的第一驱动模块；

所述电源电路与所述三级延时模块相连接，所述三级延时模块与所述二级延时模块相连接，所述二级延时模块分别与所述可控硅驱动电路以及所述一级延时模块相连接，所述一级延时模块通过所述第一驱动模块与所述第一继电器相连接；

所述浪涌电流抑制装置通电启动后，所述三级延时模块启动延时功能，延时所述第三时间段后，控制所述可控硅驱动电路启动，同时控制所述二级延时模块以及一级延时模块启动延时功能，再延时所述第一时间段后，通过所述第一继电器令所述火线输入端口与所述第一接入端口短接，再延时所述第二时间段后，控制所述可控硅驱动电路停止。

7.根据权利要求6所述的一种浪涌电流抑制装置，其特征在于：所述时序控制电路还包括开关模块，所述二级延时模块通过所述开关模块与所述一级延时模块相连接。

8.根据权利要求7所述的一种浪涌电流抑制装置，其特征在于：所述时序控制电路还包括第二驱动模块，所述二级延时模块通过所述第二驱动模块与所述可控硅驱动电路相连接。

9.根据权利要求1所述的一种浪涌电流抑制装置，其特征在于：所述限流电阻RA是NTC热敏电阻。

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