過壓保護器的製作方法

2023-05-26 06:03:41

專利名稱：過壓保護器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電子技術領域，特別是一種過壓保護器。
為了防止由於電流浪湧，陡脈衝和電壓突變對電器設備正常工作的影響，目前普遍採用在電器設備上安裝保護器的手段，例如國防科技大學和長沙環宇科技開發公司聯合研製的「保險王」產品就是一種電器過壓保護裝置。該裝置主要由速熔保險絲、繼電器、壓敏電阻等組成。其中壓敏電阻主要用來促使吸收繼電器吸合和吸收浪湧以及電源電路雜波，當電壓過高時，壓敏電阻導通，使繼電器吸合，電源線短路，燒斷前級保險絲，實現對用電設備的保護。採用這種短路保護的手段，存在有以下三方面的不足(1)由於採用電源短路燒斷保險絲實現過壓保護，不但會造成繼電器觸點過載大電流而浪費能源，同時還會引起三相電中其它兩相電壓升高擴大事故範圍的問題，此外，要求更換的保險絲必須與原保險絲型號相同，否則又會引起事故(2)由於整個裝置的動作反應時間主要取訣於速熔保險絲的熔斷時間和繼電器機械動作時間，因而防誤動作能力差；(3)由於該電路不具有自動恢復功能，所以在過壓後電路仍然不通，影響電器設備正常工作，例如，電冰箱長時間停電會造成其內的食物變質。
本實用新型的目的在於避免上述已有技術的不足，提供一種具有浪湧吸收，過壓保護和自動恢復功能的過壓保護器。
實現本實用新型目的技術方案是採用對過電壓的開路保護，其特點在於將單向可控矽用作開關控制元件，壓敏電阻用於取樣迴路，取樣迴路的輸出通過RC遲延電路後進入單向可控矽的觸發極，控制可控矽的導通與截止，進而控制繼電器的開與閉，實現過壓時的開路保護和正常電壓下的自動恢復。
以下參照附圖詳細說明本實用新型的結構及工作原理。


圖1是本實用新型的原理方框圖。
圖2是本實用新型的線路結構圖。
圖1所示的本實用新型主要由取樣迴路，遲延電路，開關控制電路，吸收電路等組成。取樣迴路的輸出連接到遲延電路，遲延電路的輸出連接到開關控制電路，開關控制電路的輸出連接到開關元件，控制其電源的通與斷，開關元件之後連接有吸收元件，吸收過壓浪湧和開關動作引起的電壓浪湧。
圖2中，壓敏電阻My1，電阻R1，R2和整流二極體D1構成取樣迴路。電容C1為延遲電容，分別與電阻R2和電阻R3構成遲延充電迴路和遲延放電迴路。可控矽整流器SCR作為開關控制元件，通過分壓電阻R4與繼電器J串聯連接。壓敏電阻My2作為浪湧吸收元件。取樣迴路的始端連接在保險絲BX之後，輸出端通過整流二極體D1連接到R3、C1遲延電路的一端，並通過整流二極體D2與可控矽SCR的觸發極連接，繼電器JE並聯有充放電電容C2，R3C1放電遲延電路上並聯有穩壓二極體CW，以保護SCR觸發極。
當電源電壓正常時，電源電壓小於壓敏電壓，取樣迴路無信號輸出，繼電器J閉合，電流經壓敏吸收電阻My2進入用電設備。當電源中出現浪湧時，壓敏電阻呈低阻值，My1上有電流流過，並在電阻R1上形成電壓降，通過R2分壓，經D1整流後進入遲延電路，對電容C1充電，充電常數τ＝(My1＋R2)·C1。若流湧時間極短，電容C1上電壓未達到可控矽SCR的觸發電壓時，則SCR不導通，開關觸點a處於閉合狀態，壓敏電阻My2吸收浪湧。若過壓時間較長，使C1的充電電壓達到可控矽SCR的觸發電壓時，可控矽SCR則在電源電壓的正半周導通，繼電器迅速吸合，觸點a斷開，同時對電容C2充電，在電源負半周時，可控矽SCR截止，此時，電容C2對繼電器J放器，保證繼電器繼續吸合，a點繼續斷開。在過壓情況下，取樣迴路始終有信號輸出，該輸出信號的電壓大小和時間取決於過壓的程度和時間長短。當過壓較高時，壓敏電阻My1阻值較小，充電常數τ也很小，當過壓較低時，My1阻值也較大充電常數τ同樣大，由此可實現對可控矽SCR觸發時間的控制。只要電壓處於過壓狀態則開關a點就一直保持斷開狀態。當電源電壓恢復正常後，壓敏電阻My1，My2又呈高阻值，電容C1上的殘留電壓通過電阻R3放電，使單向可控矽從電源電壓下個負半周起截止，電容C2上的殘留電壓對繼電器J放電後，繼電器釋放，觸點a接通，用電設備自動接通電源工作。
本實用新型具有如下優點①由於採用單向可控矽來控制開關的通與斷和採用壓敏電阻作為吸收元件，因而可有效地抑制各類浪湧電壓和長時間過電壓；②由於該裝置具有自動恢復功能，故可安裝在被保護的用電設備內部；③由於該裝置對於長時間過電壓採取開路所以避免了短路保護法所引起的對其它電路的不良影響和能量浪費；④該裝置不但可用於不同電壓的單相，兩相，也可以用於三相電路(每相分別接上保護器即可)。
權利要求1.一種過壓保護器，包括有取樣迴路，遲延電路，開關控制電路和吸收電路，其特徵在於a.開關控制電路中採用單向可控矽SCR作為開關控制器件，並與繼電路器J相連接；b.取樣迴路採用壓敏電阻My1與普通電阻R1、R2及整流二極體D1構成；c.延遲電路，由延遲電容C1分別與電阻R2，R3構成充電遲延迴路和放電遲延迴路；d.取樣迴路的始端連接在保險絲BX之後，輸出端通過整流二極體D1連接在R3C1遲延電路的一端，並通過二極體D2與可控矽SCR的觸發極連接，取樣迴路的輸出信號通過遲延迴路後進入可控矽SCR，控制可控矽的導通與截止，進而控制繼電器J觸點的開與閉，實現過壓時的開路保護和正常電壓下的自動恢復。
專利摘要本實用新型涉及一種用電設備的過壓保護器。該保護器主要解決現有保護器短路保護。燒斷保險絲，不能自動恢復的問題。採用單向可控矽作為開關控制元件，與繼電器連接，壓敏電阻與其它普通電阻構成取樣迴路，其輸出通過RC延遲電路後進入可控矽的觸發極，通過控制可控矽的導通與截止，進而控制繼電器的開與閉，實現過壓時的開路保護和正常電壓下的自動恢復。具有可抑制各種浪湧電壓，避免了短路保護法對其它線路帶來的不良影響和浪費等優點。
文檔編號H02H3/20GK2156608SQ9321524
公開日1994年2月16日 申請日期1993年6月5日 優先權日1993年6月5日
發明者高軍良, 曹全喜 申請人:高軍良, 曹全喜