一種交流過電壓保護裝置的製作方法
2023-05-08 11:05:21
專利名稱：一種交流過電壓保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交流過電壓保護裝置。
背景技術：
現有技術中用於電器設備的過電壓保護裝置，所需要運用的比較電路包括穩壓ic、電壓
比較器等多種元器件，體積比較大，相對於被保護電器而言需要另外單獨設置；電路迴路復 雜，生產製作的成本高，且使用時故障率高。此外，現有過電壓保護裝置的電源需要另外獲 取， 一般是採用電池作為電源；而隨著工作時間的增加，蓄電池的電壓會下降，它的壽命是 一定的。因此，每隔一段時間就需要更換過電壓保護裝置的電池，這難免會給人們增加一定 的麻煩。
實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種交流過電壓保護裝置，結構簡單，體積小，可 直接設計在控制電器的電路板上，易於維護，生產成本低廉。
為了解決上述技術問題，本實用新型的一種交流過電壓保護裝置，包括變壓整流電路、 開關電路，其中變壓整流電路輸入端與交流電源連接，開關電路串聯在變壓整流電路的輸出 端，其特徵在於還包括電壓檢測及比較控制電路，電壓檢測及比較控制電路檢測變壓整流 電路輸出的電壓信號，並根據所檢測的電壓信號控制開關電路斷開或閉合。
所述開關電路為繼電器，其常閉觸點串聯在變壓整流電路的輸出端，其線圈與電壓檢測 及比較控制電路連接。
上述電壓檢測及比較控制電路包括與繼電器線圈串聯的穩壓二極體。進一步地，電壓檢 測及比較控制電路還包括與穩壓二極體串聯的限流電阻。
本實用新型體積小巧，可直接設置在電器設備己有的控制電路板上；方便地實現對交流 電源過電壓的檢測，以及對電器進行保護。本實用新型的開關電路通過將繼電器的常閉觸點 串聯在變壓整流電路的輸出端來實現；而檢測控制電路主要採用穩壓二極體的反嚮導通特性， 使交流電源過電壓時，接通繼電器線圈，從而使繼電器的常閉觸點斷開，進而斷開交流電源 與電器的連接。此外，本實用新型的過電壓保護裝置還不需要額外設置電池，省去了更換電 池所帶來的麻煩。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的工作流程圖； 圖3為本實用新型的基本電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型交流過電壓保護裝置包括AC變壓整流電路、電壓檢測及比較 控制電路、開關電路、電器控制電路，其中電壓檢測及比較控制電路與開關電路合成在一個 電路單元內，電器控制電路包括DC 12V生成單元、DC5V生成單元、動作控制單元、控制 信號處理單元等。變壓整流電路的輸入端與交流電源連接，而輸出端串聯開關電路後與電器 控制電路連接。電壓檢測及比較控制電路的輸入端與變壓整流電路的輸出端連接，而輸出端 連接至開關電路。電壓檢測及比較控制電路檢測變壓整流電路輸出的電壓信號，並根據所檢 測的電壓信號控制開關電路斷開或閉合。
本實用新型的基本電路圖如圖3所示。變壓整流電路包括變壓器T1、整流橋DB1。開關 電路釆用繼電器RY-1，繼電器RY-1的常閉觸點串聯在變壓整流電路整流橋DB1的輸出端， 繼電器RY-1的線圈與電壓檢測及比較控制電路連接。電壓檢測及比較控制電路主要由相串聯 的限流電阻R1和穩壓二極體ZD1組成，其中限流電阻R1的一端與整流橋DB1連接，穩壓 二極體ZD1與繼電器RY-1的線圈串聯。而電器控制電路中的動作控制單元主要包括單片機 MCU處理器，MCU處理器具有基於外部或內置存儲器條件下使電器恢復到斷電前的運轉狀 態的功能，即MCU處理器在外部存儲器EEPROM或內置存儲器的協助下，能夠使因過電壓 斷電後重新接上電源的電器設備，恢復到斷電前的運轉狀態。控制信號處理單元為與MCU 處理器若干個輸出端一一對應連接的若干個非門。
本實用新型基本電路的工作原理如下如圖3所示，空調等電器設備從單相交流電源L-N 中引入AC電源，經過變壓器T1及整流橋DB1後得到需要的DC電壓NR。在一定的負荷範 圍內，整流後DC電壓NR的值與AC電源入力成近似的正比關係NR"k*ACV+a。利用 穩壓值為DC1的穩壓二極體ZD1和動作電壓與其相匹配的直流常閉型繼電器RY-l,可以實 現下述的兩種功能
①當AC電源入力達到或超過設定的高異常電壓值AC1時，限流電阻R1的電壓值增加到 DC1，穩壓二極體ZD1反嚮導通，繼電器RY-1動作，斷開12VIC (IC1)的入力，導致IC1、 IC2 、 IC3停止工作。IC3停止工作後，對壓縮機及周邊迴路、內馬達及周邊迴路等AC元器 件進行控制的信號將消失，驅動繼電器RY-COMP、 RY-FM1、 RY-FM2、 RY-HOT由於沒有控 制信號，將斷開L線，導致AC元器件及驅動繼電器的的兩端沒有電壓，從而保護了AC元
4器件及驅動繼電器，起到了高異常電壓的保護作用。由於IC2停止工作，導致IC3停止工作 時，IC3將記錄空調等電器設備停止時的運轉狀態。
②當AC入力小於AC1時，由於穩壓二極體ZD1不導通，繼電器RY-1恢復到常閉狀態， IC1， IC2， IC3獲得電源，IC3根據上次電壓保護時的記錄，控制空調設備按照上次運轉狀態 進行運轉。
本實用新型的過電壓保護原理如圖2所示。變壓整流電路將來自交流電源L-N的交流電 壓處理成DC直流電壓；同時根據實際需要設定電器工作的標準DC電壓值及其餘元件參數。 電壓檢測及比較控制電路對該直流電壓進行檢測，若直流電壓在電器安全工作的DC電壓值 內，則電壓檢測及比較控制電路無輸出，開關電路保持在閉合狀態，直流電壓經過DC 12V/5V 生成單元生成電器設備需要的12V、 5V電壓後給電器設備(如壓縮機及周邊迴路、外馬達及 周邊迴路等AC元器件)供電，且以單片機MCU處理器為主要構件的動作控制單元以斷電 前的狀態動作，並通過控制信號處理單元驅動電器設備的AC元器件以斷電前的狀態動作； 若直流電壓超過電器安全工作的DC電壓值，即進入了過電壓保護裝置的保護範圍，則電壓 檢測及比較控制電路輸出控制信號，將開關電路關斷，從而切斷了電器控制電路與交流電源 的連接，12V/5V生成單元對電器設備的供電將斷開，而單片機MCU處理器也斷電停止工作， 電器設備的AC元器件斷電停止工作。
權利要求1.一種交流過電壓保護裝置，包括變壓整流電路、開關電路，其中變壓整流電路輸入端與交流電源連接，開關電路串聯在變壓整流電路的輸出端，其特徵在於還包括連接在變壓整流電路輸出端與開關電路之間的電壓檢測及比較控制電路，電壓檢測及比較控制電路檢測變壓整流電路輸出的電壓信號，並根據所檢測的電壓信號控制開關電路斷開或閉合。
2. 根據權利要求1所述的交流過電壓保護裝置，其特徵在於所述開關電路為繼電器， 其常閉觸點串聯在變壓整流電路的輸出端，其線圈與電壓檢測及比較控制電路連接。
3. 根據權利要求2所述的交流過電壓保護裝置，其特徵在於所述電壓檢測及比較控制 電路包括與繼電器線圈串聯的穩壓二極體。
4. 根據權利要求3所述的交流過電壓保護裝置，其特徵在於所述電壓檢測及比較控制 電路還包括與穩壓二極體串聯的限流電阻。
5. 根據權利要求1-3中任一項所述的交流過電壓保護裝置，其特徵在於還包括與開關 電路連接的電器控制電路，其主要包括基於外部或內置存儲器條件下使電器恢復到斷電前的 運轉狀態的單片機處理器。
專利摘要本實用新型公開了一種交流過電壓保護裝置，其包括變壓整流電路、開關電路，其中變壓整流電路輸入端與交流電源連接，開關電路串聯在變壓整流電路的輸出端，還包括連接在變壓整流電路輸出端與開關電路之間的電壓檢測及比較控制電路，電壓檢測及比較控制電路檢測變壓整流電路輸出的電壓信號，並根據所檢測的電壓信號控制開關電路斷開或閉合。開關電路通過將繼電器的常閉觸點串聯在變壓整流電路的輸出端來實現；而檢測控制電路主要採用穩壓二極體的反嚮導通特性，使交流電源過電壓時，使繼電器的常閉觸點斷開，進而斷開交流電源與電器設備的連接。本實用新型體積小巧，可直接設置在電器設備已有的控制電路板上，且無需額外設置電源。
文檔編號H02H3/20GK201355762SQ200920050179
公開日2009年12月2日 申請日期2009年1月15日 優先權日2009年1月15日
發明者何曉東, 剛 陳 申請人:廣州松下空調器有限公司