CN215221724U - 一种保护电路和避雷装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种保护电路和避雷装置，其中，保护电路包括控制模块和多个用于保护所述电子设备的浪涌保护模块；所述控制模块用于在多个所述浪涌保护模块中与所述电子设备连通的第一浪涌保护模块损坏时，断开所述第一浪涌保护模块与所述电子设备之间的通路，并将其他所述浪涌保护模块中的一个所述浪涌保护模块与所述电子设备连通。本申请在与电子设备连通的第一浪涌保护模块损坏后，自动将其他浪涌保护模块中的一个浪涌保护模块和电子设备连通，从而实现对电子设备无间断的浪涌保护，防止电子设备处于无保护状态，容易被雷电浪涌损坏；且第一时间断开了损坏的第一浪涌保护模块，以免影响被保护的电子设备正常工作。

Description

一种保护电路和避雷装置

技术领域

本申请属于避雷技术领域，尤其涉及一种保护电路和避雷装置。

背景技术

在雷电比较频繁的季节和地区，电子设备很容易受到雷击而损坏，尤其是有线的通信设备、电源设备等更容易受到雷电浪涌的入侵。

为了在雷电环境下保护电子设备，电子设备通常设置有保护电路。目前，保护电路中一般设有一个浪涌保护器(Surge protection Device，SPD)，用于防止雷电浪涌的入侵。当该浪涌保护器被雷电浪涌损坏后，电子设备将处于无保护状态，需要人为更换浪涌保护器。然而，人们常常无法及时更换浪涌保护器，导致电子设备长时间处于无保护状态。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种保护电路和避雷装置，旨在解决传统的保护电路内部浪涌保护器损坏后不能及时更换，导致电子设备处于无保护状态的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种保护电路，包括控制模块和多个用于保护所述电子设备的浪涌保护模块；

所述控制模块用于在多个所述浪涌保护模块中与所述电子设备连通的第一浪涌保护模块损坏时，断开所述第一浪涌保护模块与所述电子设备之间的通路，并将其他所述浪涌保护模块中的一个所述浪涌保护模块与所述电子设备连通。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述浪涌保护模块包括浪涌保护器和监控单元，所述监控单元分别与所述浪涌保护器和所述控制模块连接，所述监控单元用于监控所述浪涌保护器是否损坏，并在所述浪涌保护器损坏时发送损坏信号给所述控制模块，所述控制模块根据所述损坏信号确定第一浪涌保护器损坏。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述控制模块包括MCU单元和开关单元，所述MCU单元用于在接收到所述损坏信号时，向所述开关单元发送切换信号，所述开关单元用于根据所述切换信号断开所述第一浪涌保护模块与所述电子设备之间的通路，并将其他所述浪涌保护模块中的一个所述浪涌保护模块与所述电子设备连通。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，多个所述浪涌保护模块包括两个浪涌保护模块，所述开关单元包括继电器K1，所述继电器K1的动触点连接所述电子设备，所述继电器K1的常闭触点和常开触点分别连接两个所述浪涌保护模块，所述继电器K1的一个线圈引脚连接电源VCC，所述继电器K1的另一个线圈引脚连接MCU单元。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述开关单元还包括二极管D5，所述二极管D5的负极连接所述继电器K1的一个线圈和所述电源VCC的公共连接端，所述二极管D5的正极连接所述继电器K1的另一个线圈引脚。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述MCU单元包括控制芯片和电流驱动芯片，所述电流驱动芯片包括三极管或场效应管；

所述控制芯片用于根据所述损坏信号发送驱动信号到所述电流驱动芯片，所述电流驱动芯片用于根据所述驱动信号发送所述切换信号到所述开关单元。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述控制芯片包括控制芯片U1，所述电流驱动芯片包括三极管Q1，所述控制芯片U1的输出端连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极连接所述开关单元，所述三极管Q1的发射极接地。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述MCU单元还包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述第二电阻R2串联在所述开关单元和所述三极管Q1的集电极之间，所述第一电阻R1串联在所述控制芯片U1的输出端和所述三极管Q1的基极之间。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述保护电路还包括人机操作模块，多个所述浪涌保护模块包括默认浪涌保护模块和其他浪涌保护模块，所述人机操作模块和所述控制模块连接，所述人机操作模块用于将用户操作指令发送至所述控制模块，所述用户操作指令表征损坏的默认浪涌保护模块已被更换，所述控制模块根据所述用户操作指令将所述电子设备与更换后的所述默认浪涌保护模块接通。

第二方面，本申请实施例提供了一种避雷装置，与电子设备连接，包括所述的保护电路。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的保护电路，在与电子设备连通的第一浪涌保护模块损坏后，自动将其他浪涌保护模块中的一个浪涌保护模块和电子设备连通，从而实现对电子设备无间断的浪涌保护，防止电子设备处于无保护状态，容易被雷电浪涌损坏；且第一时间断开了损坏的第一浪涌保护模块，以免影响被保护的电子设备正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例提供的保护电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的保护电路的电路示意图；

图3为本申请实施例提供的保护电路的人机操作模块的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1-控制模块，2-浪涌保护模块，3-人机操作模块。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

目前，传统电子设备的保护电路一般只设置一个浪涌保护器，当该浪涌保护器被雷电浪涌损坏后，电子设备将处于无保护状态，需要人为及时更换浪涌保护器。但是在日常生活中，人们常常无法及时更换浪涌保护器，尤其是电子设备和浪涌保护器安装在偏远地区的时候，更加无法及时更换，当雷电浪涌再次入侵电子设备时，将导致电子设备被直接损坏。

针对上述问题，本申请提供一种智能型的保护电路，集成了多个浪涌保护模块，在一个浪涌保护模块损坏后，能够自动切换到另一个浪涌保护模块，避免电子设备长时间处于无保护状态，实现对电子设备的无间断浪涌保护。

图1为本申请一实施例提供的保护电路的结构示意图，如图1所示，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：保护电路可以包括控制模块1和多个用于保护电子设备的浪涌保护模块2；控制模块1用于在多个浪涌保护模块2中与电子设备连通的第一浪涌保护模块2损坏时，断开第一浪涌保护模块2与电子设备之间的通路，并将其他浪涌保护模块2中的一个浪涌保护模块2与电子设备连通。

本实施例中，第一浪涌保护模块2是指与电子设备连通的浪涌保护模块。控制模块1在检测到第一浪涌保护模块2被雷击损坏后，自动断开第一浪涌保护模块2和电子设备的通路，并将多个浪涌保护模块2中的一个浪涌保护模块2与电子设备重新接通，此刻该被连通的浪涌保护模块为第一浪涌保护模块2，从而实现对电子设备的无间断浪涌保护，防止电子设备处于无保护状态，容易被再次到来的雷电浪涌损坏。

示例性地，浪涌保护模块2包括浪涌保护器和监控单元，监控单元分别与浪涌保护器和控制模块1连接，监控单元用于监控浪涌保护器是否损坏，并在浪涌保护器损坏时发送损坏信号给控制模块1，控制模块1根据损坏信号确定第一浪涌保护器损坏。

本实施例中，浪涌保护器实时保护电子设备，监控单元实时监测浪涌保护器是否损坏，一旦发现浪涌保护器损坏，则自动向控制模块1发送损坏信号，以使控制模块1及时获取浪涌保护器的工作状态；控制模块1根据损坏信号断开第一浪涌保护器与电子设备之间的通路，并将其他浪涌保护器中的一个浪涌保护器与电子设备连通。

其中，监控单元可以为遥信检测装置，例如第一遥信检测装置S1、第二遥信检测装置S2，遥信检测装置是连接在浪涌保护器输入端和输出端的浪涌保护状态监测装置，通过遥信检测装置实时检测浪涌保护器的工作状态，当遥信检测装置为开路时，证明浪涌保护器正常工作，当遥信检测装置闭合时，证明浪涌保护器损坏。当第一浪涌保护器损坏后，遥信检测装置立即向控制模块1发送第一浪涌保护器的损坏信息。在人为更换新的第一浪涌保护器后，控制模块1重新将第一浪涌保护器与电子设备连接。

示例性地，控制模块1包括MCU单元和开关单元，MCU单元用于在接收到损坏信号时，向开关单元发送切换信号，开关单元用于根据切换信号断开第一浪涌保护模块2与电子设备之间的通路，并将其他浪涌保护模块2中的一个浪涌保护模块2与电子设备连通。

本实施例中，通过MCU单元实时获取第一浪涌保护模块2的运行状态，在第一浪涌保护模块2损坏后，自动向MCU单元发送损坏信号；MCU单元根据损坏信号向开关单元发送切换信号，开关单元于根据切换信号断开第一浪涌保护模块2与电子设备之间的通路，并将其他浪涌保护模块2中的一个浪涌保护模块2与电子设备重新接通，从而使电子设备一直处于受保护状态，实现对电子设备的无间断浪涌保护。

图2为本申请实施例提供的保护电路的电路示意图，如图2所示，示例性地，多个浪涌保护模块2包括两个浪涌保护模块2，开关单元包括继电器K1，继电器K1的动触点连接电子设备，继电器K1的常闭触点和常开触点分别连接两个浪涌保护模块2，继电器K1的一个线圈引脚连接电源VCC，继电器K1的另一个线圈引脚连接MCU单元。

本实施例中，多个浪涌保护模块2的个数可以为多个，例如，可以为两个，当多个浪涌保护模块2具体为两个浪涌保护模块2时，即第二浪涌保护模块2(即SPD1)和第三浪涌保护模块2(即SPD2)。继电器K1的常闭触点首先将第二浪涌保护模块2与电子设备连通，通过第二浪涌保护模块2保护电子设备。在第二浪涌保护模块2损坏后发送损坏信号到MCU单元，MCU单元根据损坏信号发送切换信号到继电器K1，继电器K1的常开触点根据切换信号将第三浪涌保护模块2与电子设备连通，通过第三浪涌保护模块2保护电子设备。

示例性地，开关单元还可以包括二极管D5，二极管D5的负极连接继电器K1的一个线圈和电源VCC的公共连接端，二极管D5的正极连接继电器K1的另一个线圈引脚。

本实施例中，二极管D5为续流二极管，用于保护继电器K1不被突变电压损坏。

示例性地，MCU单元可以包括控制芯片和电流驱动芯片，电流驱动芯片可以包括三极管或场效应管；控制芯片用于根据损坏信号发送驱动信号到电流驱动芯片，电流驱动芯片用于根据驱动信号发送切换信号到开关单元。

本实施例中，控制芯片根据浪涌保护器损坏时的损坏信号向电流驱动芯片发送驱动信号，电流驱动芯片根据驱动信号向开关单元发送切换信号，以便开关单元切换多个浪涌保护模块2和电子设备之间的通路。

示例性地，控制芯片可以包括控制芯片U1，电流驱动芯片可以包括三极管Q1，控制芯片U1的输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接开关单元，三极管Q1的发射极接地。

本实施例中，控制芯片U1接收浪涌保护模块2的损坏信号，并根据所述损坏信号发送切换信号到三极管Q1的基极，三极管Q1根据切换信号的高低电平使开关单元的动触点从与第二浪涌保护模块2连接的常闭触点切换到与第三浪涌保护模块2连接的常开触点，从而断开第二浪涌保护模块2与电子设备之间的通路，接通第三浪涌保护模块2与电子设备之间的通路。

示例性地，MCU单元还可以包括第一电阻R1和第二电阻R2，第二电阻R2串联在开关单元和三极管Q1的集电极之间，第一电阻R1串联在控制芯片U1的输出端和三极管Q1的基极之间。

本实施例中，第一电阻R1和第二电阻R2均为限流电阻，用以限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的电子器件(即三极管Q1)。

图3为本申请实施例提供的保护电路的人机操作模块的结构示意图，如图3所示，示例性地，保护电路包括人机操作模块3，多个浪涌保护模块2还包括默认浪涌保护模块2和其他浪涌保护模块2，人机操作模块3和控制模块1连接，人机操作模块3用于将用户操作指令发送至控制模块1，用户操作指令表征损坏的默认浪涌保护模块2已被更换，控制模块1用于根据用户操作指令将电子设备与默认浪涌保护模块2接通。

本实施例中，控制模块1首先将默认浪涌保护模块2与电子设备连接，在默认浪涌保护模块2损坏后，自动将其他浪涌保护模块2中的一个浪涌保护模块2与电子设备连接，同时发送默认浪涌保护模块2的损坏信息到人机操作模块3，通知工作人员及时更换默认浪涌保护模块2；当工作人员重新更换默认浪涌保护模块2后，通过人机操作模块3发送默认浪涌保护模块2已被更换的用户操作指令到控制模块1，控制模块1根据用户操作指令重新将默认浪涌保护模块2与电子设备接通，继续通过默认浪涌保护模块2保护电子设备不受雷电浪涌的侵害。

本申请公开了一种避雷装置，与电子设备连接，包括保护电路。

本申请实施例中，避雷装置与电子设备连接，用于防止电子设备长时间处于无保护状态，在多个浪涌保护模块2中与电子设备连通的第一浪涌保护模块2损坏时，自动断开第一浪涌保护模块2与电子设备之间的通路，并自动将其他浪涌保护模块2中一个浪涌保护模块2与电子设备连接，从而避免电子设备长时间处于无保护状态，实现对电子设备的无间断浪涌保护。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的保护电路，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的保护电路实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种保护电路，应用于电子设备，其特征在于，包括控制模块(1)和多个用于保护所述电子设备的浪涌保护模块(2)；

所述控制模块(1)用于在多个所述浪涌保护模块(2)中与所述电子设备连通的第一浪涌保护模块(2)损坏时，断开所述第一浪涌保护模块(2)与所述电子设备之间的通路，并将其他所述浪涌保护模块(2)中的一个所述浪涌保护模块(2)与所述电子设备连通。

2.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述浪涌保护模块(2)包括浪涌保护器和监控单元，所述监控单元分别与所述浪涌保护器和所述控制模块(1)连接，所述监控单元用于监控所述浪涌保护器是否损坏，并在所述浪涌保护器损坏时发送损坏信号给所述控制模块(1)，所述控制模块(1)根据所述损坏信号确定第一浪涌保护器损坏。

3.如权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述控制模块(1)包括MCU单元和开关单元，所述MCU单元用于在接收到所述损坏信号时，向所述开关单元发送切换信号，所述开关单元用于根据所述切换信号断开所述第一浪涌保护模块(2)与所述电子设备之间的通路，并将其他所述浪涌保护模块(2)中的一个所述浪涌保护模块(2)与所述电子设备连通。

4.如权利要求3所述的保护电路，其特征在于，多个所述浪涌保护模块(2)包括两个浪涌保护模块(2)，所述开关单元包括继电器K1，所述继电器K1的动触点连接所述电子设备，所述继电器K1的常闭触点和常开触点分别连接两个所述浪涌保护模块(2)，所述继电器K1的一个线圈引脚连接电源VCC，所述继电器K1的另一个线圈引脚连接MCU单元。

5.如权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述开关单元还包括二极管D5，所述二极管D5的负极连接所述继电器K1的一个线圈和所述电源VCC的公共连接端，所述二极管D5的正极连接所述继电器K1的另一个线圈引脚。

6.如权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述MCU单元包括控制芯片和电流驱动芯片，所述电流驱动芯片包括三极管或场效应管；

所述控制芯片用于根据所述损坏信号发送驱动信号到所述电流驱动芯片，所述电流驱动芯片用于根据所述驱动信号发送所述切换信号到所述开关单元。

7.如权利要求6所述的保护电路，其特征在于，所述控制芯片包括控制芯片U1，所述电流驱动芯片包括三极管Q1，所述控制芯片U1的输出端连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极连接所述开关单元，所述三极管Q1的发射极接地。

8.如权利要求7所述的保护电路，其特征在于，所述MCU单元还包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述第二电阻R2串联在所述开关单元和所述三极管Q1的集电极之间，所述第一电阻R1串联在所述控制芯片U1的输出端和所述三极管Q1的基极之间。

9.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括人机操作模块(3)，多个所述浪涌保护模块(2)包括默认浪涌保护模块(2)和其他浪涌保护模块(2)，所述人机操作模块(3)和所述控制模块(1)连接，所述人机操作模块(3)用于将用户操作指令发送至所述控制模块(1)，所述用户操作指令表征损坏的默认浪涌保护模块(2)已被更换，所述控制模块(1)根据所述用户操作指令将所述电子设备与更换后的所述默认浪涌保护模块(2)接通。

10.一种避雷装置，与电子设备连接，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的保护电路。

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