過電壓保護電路的製作方法
2023-10-18 02:07:09 1
專利名稱：過電壓保護電路的製作方法
技術領域：
本發明關於一種過電壓保護電路，特別是一種電連接於一變壓器的一二次側接點與一負載之間，當變壓器輸出電流產生過電壓的狀態時，可以直接地切斷電路以保護負載的一種過電壓保護電路。
背景技術：
基本上，若要使一電器設備可以正常運作，不外乎需要一電壓源來提供電壓，驅使電流流過該電器設備後，使電器設備作功進而產生我們所需要的功能；此時，為了要使電壓源提供適當的電壓，電壓源所提供的電壓可以經過一電壓器來調整，才進入電器設備；但是，基於安全的考量，在電器設備與電壓源之間往往需要有一過電壓保護電路，以便當電壓源有異常供電時，造成電器設備因此損壞，不僅如此，有時更會造成無可彌補的傷害。
一種過電壓保護電路的應用例如第一圖所示，圖中所示為過電壓保護電路應用的功能方塊示意圖，其中一電壓源10用以提供一電壓，一變壓器15的一次側接點151在連接於電壓源10的前，會先電連接至一中斷電路121，該變壓器15的二次側接點152則是電連接於一負載16以及一檢測響應電路122的一端，其中，負載16可以是任何的電器設備，例如燈管等，而其另一端電連接於一接地端18，檢測響應電路122的另一端則是電連接至中斷電路121，如此，中斷電路121與檢測響應電路122則構成一過電壓保護電路12；其中，檢測響應電路122系用以檢測變壓器15的二次側接點152輸出的電壓值是否有異常，若是變壓器15的二次側接點152輸出的電壓值產生異常，也就是其輸出電壓高過於一默認值時，檢測響應電路122會產生一訊號，通知中斷電路121將電路切斷，使電壓源10產生的電壓不會經由變壓器15而進入負載16，造成負載16損壞。
上述現有技術的過電壓保路電路12確實可以具有保護負載16的功效，但是，若是當電壓源10恢復正常時，檢測響應電路122卻無法檢測後使中斷電路121復歸，讓負載16可以繼續工作，造成設計者的困擾，往往為了使整體電路具有自動復歸的功能，而進一步設計其復歸的電路，無形中又造成應用組件數的增加，使整體電路更形複雜，造成成本的相對地提高。
發明內容
本發明提供一種過電壓保護電路，不僅具有過電壓保護的功效，同時當電壓恢復正常時，可以使電壓供給自動復歸，使負載可以自動繼續工作。
本發明提供一種過電壓保護電路，其電連接於一變壓器的二次側接點與一負載之間，不再需要電連接至變壓器的一次側接點處，使整體電路的複雜性降低。
根據上述構想，本發明提供一種過電壓保護電路，電連接於一變壓器的一二次側接點與一負載之間，該電路包含一第一阻抗，其一端電連接至二次側接點，其另一端電連接至負載的一端；一第二阻抗，其一端電連接至二次側接點；一第三阻抗，其一端電連接至第一阻抗的另一端；一溫控可變電阻，其一端電連接至第二阻抗的另一端；以及一開關，包含一第一接點、一第二接點、一第三接點以及一第四接點，其中，第一接點系電連接至溫控可變電阻的另一端，第二接點系電連接至第三阻抗的另一端，第三接點系電連接至負載的另一端，第四接點系電連接至一接地端。
根據上述構想，溫控可變電阻的電阻值系隨著溫度上升變大。
根據上述構想，當第一接點的電壓值不小於第二接點的電壓值時，開關的第三接點與第四接點之間保持短路；當第一接點的電壓值小於第二接點的電壓值時，開關的第三接點與第四接點之間保持斷路。
根據上述構想，第二阻抗係為一電阻或是一電容。
根據上述構想，第三阻抗係為一電阻或是一電容。
根據上述構想，該電路更進一步包含一第四阻抗，其一端電連接至第二阻抗的另一端，其另一端系電連接至接地端，其中第四阻抗係為一電阻或是一電容。
根據上述構想，該電路更進一步包含一第五阻抗，其一端電連接至第三阻抗的另一端，其另一端系電連接至接地端，其中第五阻抗係為一電阻或是一電容。
根據上述構想，第一阻抗係為一電阻或是一電容根據上述構想，變壓器的一一次側接點系電連接至一電壓源。
根據上述構想，開關係選自於下列群組之一一光耦合二極體開關、一光電開關等。
根據上述構想，負載係為一燈管。
第一圖為現有技術的一種過電壓保護電路應用的功能方塊示意圖。
第二圖為本發明的過電壓保護電路應用的功能方塊示意圖。
第三圖為本發明第一實施例的過電壓保護電路應用的詳細電路布局示意圖。
第四圖為本發明第二實施例的過電壓保護電路應用的詳細電路布局示意圖。
主要組件符號說明10 電壓源 12 過電壓保護電路121 中斷電路 122 檢測響應電路15 變壓器 151 一次側接點152 二次側接點 16 負載18 接地端 20 電壓源22 過電壓保護電路 25 變壓器251 一次側接點 252 二次側接點26 負載 28 接地端P1 第一接點 P2 第二接點P3 第三接點 P4 第四接點R1 第一電阻 R2 第二電阻R4 第四電阻 R3 第三電阻R5 第五電阻 RT 溫控可變電阻
SW 開關具體實施方式
請參照第二圖，本圖為本案的過電壓保護電路2的功能方塊示意圖；圖中所示一電壓源20同樣用以提供一電壓，一變壓器25的一次側接點251直接電連接至電壓源20，其二次側接點252則是電連接至一過電壓保護電路22的一端，過電壓保護電路22的另一端則是電連接至一負載26，其中負載26可以是任何的電器設備，例如燈管等，過電壓保護電路22的另一端則電連接於一接地端28。
上述的過電壓保護電路22提供檢測來自變壓器25的二次側接點252的電壓，當其電壓值超過一預設的電壓值時，過電壓保護電路22則會切斷負載26的一輸出線路，使流過負載26的線路形成斷路，達到保護負載26不致因而損壞；當變壓器25的二次側接點252的電壓值恢復至低於預設的電壓值時，過電壓保護電路22則會自動地使負載26的輸出線路造成短路，使負載26繼續運作，故本發明的過電壓保護電路22系可以達到自動復歸的功效，其進一步的詳細的運作方式如下所述。
請參照第三圖，本圖為本發明第一實施例的過電壓保護電路應用的詳細電路布局示意圖；圖中所示的一電壓源20用以提供一電壓，一變壓器25的一次側接點251電連接至該電壓源20，一過電壓保護電路22則系電連接於變壓器25的二次側接點252與一負載26之間，其中該電路包含一第二電阻R2，其一端電連接至變壓器25的二次側接點252；一第一電阻R1，其一端電連接至變壓器25的二次側接點252，而另一端電連接至該負載26；一第三電阻R3，其一端系電連接至第一電阻R1的另一端；一溫控可變電阻RT，其一端電連接至第二電阻R2的另一端；以及一開關SW，包含一第一接點P1、一第二接點P2、一第三接點P3以及一第四接點P4，其中，第一接點P1系電連接至溫控可變電阻RT的另一端，第二接點P2系電連接至第三電阻R3的另一端，第三接點P3系電連接至負載26的另一端，而第四接點P4系電連接至一接地端28，其中，開關SW可以系一光耦合二極體開關或是一光電開關等。
當電壓源20所提供的電壓低於一預設電壓值時，也就是過電壓保護電路22處於電壓正常的狀態時，其中由於第二電阻R2與溫控可變電阻RT串聯並同時與第三電阻R3並聯後，可以設計成為使開關SW的第一接點P1處的電壓不小於第二接點P2處的電壓，此時，由於開關SW係為一光耦合二極體開關或是一光電開關，開關SW的第三接點P3與第四接點P4之間因此會保持短路狀態，使變壓器25的二次側接點252的輸出電流可以流經負載26之後回流通過開關SW的第三接點P3與第四接點P4，再流至接地端28，負載26即可以正常運作；但是，當電壓源20所提供的電壓高於一預設電壓值時，由於電壓提高，使整體電路的產熱增加，造成溫控可變電阻RT的電阻值因而增加，由於第二電阻R2與溫控可變電阻RT串聯並同時與第三電阻R3並聯後，可以設計使開關SW的第一接點P1處的電壓小於第二接點P2處的電壓，此時，開關SW的第三接點P3與第四接點P4之間即會形成斷路狀態，負載26因而無法使電流流過，進而保護過高的電壓進入負載26，而使負載26造成損壞，使本發明的過電壓保護電路22確實可以具有過電壓保護的功效。
其中，上述的第二電阻R2與第三電阻R3僅為一實施例而已，基本上，運用上述的技術，只要將第二電阻R2與第三電阻R3設計成自第一電阻R1的兩端點取出的電壓值，符合上述運作的狀態即可實施，故第二電阻R2與第三電阻R3亦可以分別由第一電容(圖中未顯示)與第二電容(圖中未顯示)所取代，同樣可以達到相同的功效。
當開關SW形成斷路進而保護負載26免於承受過電壓的衝擊之後，若是電壓源20所提供的電壓恢復至低於預設電壓值時，基於上述的說明，開關SW的第一接點P1處的電壓亦會再度不小於第二接點P2處的電壓，使開關SW的第三接點P3與第四接點P4之間恢復保持短路狀態，負載26因此再度可以流過電流而繼續工作，可見本發明的過電壓保護電路22確實可以達到自動復歸的功效。
請參照第四圖，本圖為本發明第二實施例的過電壓保護電路應用的詳細電路布局示意圖；基本上，過電壓保護電路22之外的電路的電連接方式與上述第一實施例中所述相同，過電壓保護電路22同樣系電連接於變壓器25的二次側接點252與一負載26之間，但本實施例中的過電壓保護電路22系包含一第一電阻R1，其一端電連接至變壓器25的二次側接點252，而另一端電連接至該負載26的一端；一第二電阻R2，其一端電連接至變壓器25的二次側接點252；一第四電阻R4，其一端電連接至第二電阻R2的另一端，其另一端系電連接至接地端28；一第三電阻R3，其一端系電連接至第一電阻R1的另一端；一第五電阻R5，其一端電連接至第三電阻R3的另一端，其另一端系電連接至接地端28；一溫控可變電阻RT，其一端電連接至第二電阻R2的另一端；以及一開關SW，包含一第一接點P1、一第二接點P2、一第三接點P3以及一第四接點P4，其中，第一接點P1系電連接至溫控可變電阻RT的另一端，第二接點P2系電連接至第三電阻R3的另一端，第三接點P3系電連接至負載26的另一端，而第四接點P4系電連接至一接地端28，其中，開關SW可以系一光耦合二極體開關或是一光電開關等。
如同第一實施例中所述的原理，本實施例可以以第二電阻R2與第四電阻R4的串聯與第三電阻R3與第五電阻R5的串聯之後再相互並聯，可以產生分壓的效果，這對可以使本發明的過電壓保護電路22應用至例如高壓電路、或是交流電路等，使當電壓源20所提供的電壓低於一預設電壓值時，開關SW的第一接點P1處的電壓不小於第二接點P2處的電壓，此時，開關SW的第三接點P3與第四接點P4之間即會保持短路狀態，使變壓器25的二次側接點252的輸出電流可以流經負載26之後回流通過開關SW的第三接點P3與第四接點P4，在電連接至一接地端28，負載26即可以正常運作；同理，當電壓源20所提供的電壓高於一預設電壓值時，造成溫控可變電阻RT的電阻值因而增加，使變壓器25的二次側接點252的輸出電壓產生分壓的效果，造成開關SW的第一接點P1處的電壓小於第二接點P2處的電壓，開關SW的第三接點P3與第四接點P4之間即會形成斷路狀態，負載26因而無法使電流流過，進而保護過高的電壓進入負載26，而使負載26造成損壞。
其中，上述的第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4與第五電阻R5等僅為便於實施例而已，基本上，運用上述的技術，只要將第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4與第五電阻R5電阻值適當設計後，即可以利用分壓的原理，使上述電路符合運作的狀態，故第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4與第五電阻R5皆可以分別由第一電容(圖中未顯示)、第二電容(圖中未顯示)、第三電容(圖中未顯示)與第四電容(圖中未顯示)所取代，同樣可以達到相同的功效。
甚至，設計者可以設計成將開關SW的第一接點P1透過溫控可變電阻RT電連接至靠近變壓器25的二次側接點252處，而相對應將開關SW的第二接點P2電連接至靠近負載26處，只要是可以控制在當電壓源20所提供的電壓低於一預設電壓值時，開關SW的第一接點P1處的電壓可以不小於第二接點P2處的電壓，而且當電壓源20所提供的電壓高於一預設電壓值時，造成溫控可變電阻RT的電阻值因而增加，造成開關SW的第一接點P1處的電壓小於第二接點P2處的電壓即可運作。
基於如上述第一實施例中所述的原理，本發明第二實施例亦同樣地具有自動復歸的功效，在此不再贅述。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，上述實施例僅用來說明而非用以限定本發明的申請專利範圍，本發明的範疇系由以下的申請專利範圍所界定。凡依本發明權利要求書所作的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種過電壓保護電路，電連接於一變壓器的一二次側接點與一負載之間，該電路包含一第一阻抗，其一端電連接至該二次側接點，其另一端電連接至該負載的一端；一第二阻抗，其一端電連接至該二次側接點；一第三阻抗，其一端電連接至該第一阻抗的另一端；一溫控可變電阻，其一端電連接至該第二阻抗的另一端；以及一開關，包含一第一接點、一第二接點、一第三接點以及一第四接點，其中，該第一接點系電連接至該溫控可變電阻的另一端，該第二接點系電連接至該第三阻抗的另一端，該第三接點系電連接至該負載的另一端，該第四接點系電連接至一接地端。
2.如權利要求1所述的過電壓保護電路，其中該溫控可變電阻的電阻值系隨著溫度上升變大。
3.如權利要求2所述的過電壓保護電路，其中當該第一接點的電壓值不小於該第二接點的電壓值時，該開關的該第三接點與該第四接點之間保持短路；當該第一接點的電壓值小於該第二接點的電壓值時，該開關的該第三接點與該第四接點之間保持斷路。
4.如權利要求1所述的過電壓保護電路，其中該第二阻抗係為一電阻或是一電容。
5.如權利要求1所述的過電壓保護電路，其中該第三阻抗係為一電阻或是一電容。
6.如權利要求1所述的過電壓保護電路，其中該電路更進一步包含一第四阻抗，其一端電連接至該第二阻抗的另一端，其另一端系電連接至該接地端，其中該第四阻抗係為一電阻或是一電容。
7.如權利要求1所述的過電壓保護電路，其中該電路更進一步包含一第五阻抗，其一端電連接至該第三阻抗的另一端，其另一端系電連接至該接地端，其中該第五阻抗係為一電阻或是一電容。
8.如權利要求1所述的過電壓保護電路，其中該開關係選自於下列群組之一一光耦合二極體開關、一光電開關等。
9.如權利要求1所述的過電壓保護電路，其中該負載係為一燈管。
10.如權利要求1所述的過電壓保護電路，其中該第一阻抗係為一電阻或是一電容。
11.一種過電壓保護電路，電連接於一變壓器的一二次側接點與一負載之間，該電路包含一溫控可變電阻；以及一開關，包含一第一接點、一第二接點、一第三接點以及一第四接點，其中，該第一接點系電連接至該溫控可變電阻的一端，該溫控可變電阻的另一端系電連接靠近該變壓器的該二次側接點處，該第二接點系電連接靠近該負載的一端處，該第三接點系電連接至該負載的另一端，該第四接點系電連接至一接地端。
12.如權利要求14所述的過電壓保護電路，其中該溫控可變電阻的電阻值系隨著溫度上升變大。
13.如權利要求15所述的過電壓保護電路，其中當該第一接點的電壓值不小於該第二接點的電壓值時，該開關的該第三接點與該第四接點之間保持短路；當該第一接點的電壓值小於該第二接點的電壓值時，該開關的該第三接點與該第四接點之間保持斷路。
14.如權利要求11所述的過電壓保護電路，其中該電路包含一第一阻抗，其一端電連接至該二次側接點，其另一端電連接至該負載的一端；一第二阻抗，其一端電連接於該二次側接點與該溫控可變電阻之間；以及一第三阻抗，其一端電連接至該第一阻抗與該負載之間。
15.如權利要求14所述的過電壓保護電路，其中該第二阻抗係為一電阻或是一電容，其中該第三阻抗係為一電阻或是一電容。
16.如權利要求14所述的過電壓保護電路，其中該電路更進一步包含一第四阻抗，其一端電連接至該第二阻抗的另一端，其另一端系電連接至該接地端，其中該第四阻抗係為一電阻或是一電容。
17.如權利要求14所述的過電壓保護電路，其中該電路更進一步包含一第五阻抗，其一端電連接至該第三阻抗的另一端，其另一端系電連接至該接地端，其中該第五阻抗係為一電阻或是一電容。
18.如權利要求14所述的過電壓保護電路，其中該變壓器的一一次側接點系電連接至一電壓源。
19.如權利要求14所述的過電壓保護電路，其中該開關係選自於下列群組之一一光耦合二極體開關、一光電開關等。
20.如權利要求14所述的過電壓保護電路，其中該負載係為一燈管。
全文摘要
本發明有關於一種過電壓保護電路，其電連接於一變壓器的一二次側接點與一負載之間，當變壓器的二次側接點的電壓異常時，過電壓保護電路可以直接切斷與負載的聯機，使保護負載免於損壞，當變壓器的二次側接點的電壓恢復正常時，過電壓保護電路可以直接恢復對負載繼續供電。
文檔編號H02H3/20GK1815835SQ20051000535
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月2日 優先權日2005年2月2日
發明者張裕青, 吳明佳, 郭鍾榮 申請人:臺達電子工業股份有限公司