專(zhuān)利名稱(chēng):主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器,用于防止雷電過(guò)電壓 及操作過(guò)電壓對(duì)電子電器設(shè)備的損壞,提高系統(tǒng)的安全可靠性,屬于電子 電涌保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,電子技術(shù)的發(fā)展,各種先進(jìn)的電子產(chǎn)品正日益 廣泛應(yīng)用于信息產(chǎn)業(yè)、交通運(yùn)輸、電力、金融、化工等各種系統(tǒng)中。低壓配電系統(tǒng)中的各種電器元件正逐步實(shí)現(xiàn)智能化,其結(jié)果是選用了 大量耐壓值低、敏感性高、集成度高的電子元件。雷電過(guò)電壓及操作過(guò)電壓,將給這些電子元件帶來(lái)致命的損害,從而 使得過(guò)電壓破壞的廣度、頻度、深度空前加大。為了防止雷電過(guò)電壓及操作過(guò)電壓對(duì)電子電器設(shè)備的損壞,提高系統(tǒng)的安全可靠性,各種電涌保護(hù)器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)SPD),得到了廣泛的運(yùn)用。 目前,比較典型的SPD有放電間隙的電壓開(kāi)關(guān)型SPD、金屬氧化鋅 的電壓限制性SPD、氣體放電管的電壓開(kāi)關(guān)型SPD。這些SPD的保護(hù)方 式都有一定局限或不足。如電壓開(kāi)關(guān)型SPD雖然能承受直接雷擊等形成的 大容量沖擊電流(波形近似為10/350us),但存在限制電壓高、反應(yīng)時(shí)間 長(zhǎng)的缺點(diǎn);金屬氧化物的電壓限制型SPD有反應(yīng)時(shí)間快、限制電壓低等優(yōu) 點(diǎn),但卻只能承受有限的8/20us波形電流。因此,為了滿(mǎn)足電壓開(kāi)關(guān)型SPD和限壓型SPD間的能量配合,在線(xiàn) 路上多處安裝SPD時(shí),電壓開(kāi)關(guān)型SPD與限壓型SPD之間的長(zhǎng)度應(yīng)不小 于10m,當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)安裝距離無(wú)法滿(mǎn)足10m的安全距離時(shí), 一般采用串入退耦的方法,電路中的電流越大,也越要越大的退耦器,這給設(shè)備的安裝造成 了不便,而退耦器作為感性元件受電路工作頻率變化參數(shù)會(huì)發(fā)生變化,所 以電涌頻率減低時(shí)效能會(huì)降低,也會(huì)對(duì)電路的使用性能造成影響。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種低壓I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)+II級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)主動(dòng)能量配合低壓電涌保護(hù)器,該SPD既具有電壓開(kāi)關(guān)型SPD大電流沖擊 容量,又具有限壓型SPD的響應(yīng)速度和低電壓保護(hù)水平,可滿(mǎn)足I級(jí)分類(lèi) 試驗(yàn)SPD與II級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)SPD級(jí)間的導(dǎo)線(xiàn)安裝距離無(wú)法滿(mǎn)足10m的安全 距離的情況下直接安裝,中間無(wú)需加裝退耦電感。為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該主動(dòng)能量配合低壓電 涌保護(hù)器包括3個(gè)模塊,按動(dòng)作順序先后分別為限壓模塊、觸發(fā)模塊、 放電模塊。利用壓敏電阻反應(yīng)時(shí)間快、限制電壓低的特點(diǎn),在初始的一段時(shí)間內(nèi) 將電涌電壓抑制在一定的水平,在此同時(shí),觸發(fā)電路將采集到的脈沖電壓 進(jìn)行升壓,以獲得主電極動(dòng)作所需的電壓閥值,最后,達(dá)到閥值的主電極 動(dòng)作泄放大部分電涌能量從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備的作用。即在壓敏電阻抑制電涌電壓的過(guò)程中,利用觸發(fā)電路的作用降低了空 氣間隙的放電電壓,提前了放電時(shí)間,起到了主動(dòng)能量配合的作用。本實(shí)用新型的有益效果用于保護(hù)設(shè)備時(shí)導(dǎo)線(xiàn)安裝距離無(wú)法滿(mǎn)足10m 安全距離時(shí)無(wú)需加裝退耦器件,降低了成本,方便了安裝,在保護(hù)時(shí)完全 不受電涌頻率的限制,比普通的加退耦器件更能有效的保護(hù)設(shè)備,且對(duì)設(shè) 備電路不產(chǎn)生任何的影響,故能在上述場(chǎng)合得到廣泛的應(yīng)用,具有一定的 經(jīng)濟(jì)效益。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作比較詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1為主動(dòng)能量配合低壓電涌保護(hù)器的原理框圖; 圖2為主動(dòng)能量配合低壓電涌保護(hù)器的線(xiàn)路原理圖。
具體實(shí)施方式
主動(dòng)能量配合低壓電涌保護(hù)器的構(gòu)成和工作原理簡(jiǎn)述如下 參照?qǐng)D1,這是主動(dòng)能量配合低壓電涌保護(hù)器的原理框圖。 如圖所示,本實(shí)用新型包括3個(gè)模塊,按動(dòng)作順序先后分別為限壓 模塊、觸發(fā)模塊、放電模塊。上述模塊之間的關(guān)系是,利用限壓模塊反應(yīng)時(shí)間快,將電涌電壓抑制 在一定的水平,觸發(fā)模塊將采集到的脈沖電壓進(jìn)行升壓,達(dá)到閥值的放電 模塊動(dòng)作泄放大部分電涌能量從而達(dá)到保護(hù)電子電器設(shè)備。這是一種低壓I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)+n級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)主動(dòng)能量配合低壓電涌保 護(hù)器,該SPD既具有電壓開(kāi)關(guān)型SPD大電流沖擊容量,又具有限壓型SPD 的響應(yīng)速度和低電壓保護(hù)水平,可滿(mǎn)足I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)SPD與II級(jí)分類(lèi)試驗(yàn) SPD級(jí)間的導(dǎo)線(xiàn)安裝距離無(wú)法滿(mǎn)足10m的安全距離的情況下直接安裝,中 間無(wú)需加裝退耦電感。圖2是主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器的線(xiàn)路原理圖。如圖所示,限壓模塊包括一壓敏電阻(1),該壓敏電阻的通流量在 25KA (8/20),能夠泄放主放電電極(2)動(dòng)作前的部分電涌能量,并將 電涌電壓穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)較低的水平上。觸發(fā)模塊包括壓敏電阻(3)、放電管(4)、脈沖變壓器(5)和觸 發(fā)電極(6),在此模塊中,壓敏電阻和放電管與脈沖變壓器的初級(jí)相串 聯(lián),其主要功能一是控制觸發(fā)模塊的啟動(dòng)電壓;二是使觸發(fā)模塊產(chǎn)生足夠 的觸發(fā)電壓以驅(qū)動(dòng)主電極的動(dòng)作,也就是在脈沖變壓器的初極產(chǎn)生一定幅 值的電壓變量。限壓壓敏電阻值在400V左右,放電管的放電電壓在800V, 脈沖變壓器的升壓倍數(shù)為10。最后由觸發(fā)電極上的高壓將擊穿與主電極之間的間隙,引起主電極放電。主放電模塊包括主電極(2),即兩個(gè)U型的銅鎢合金電極形成了一 個(gè)空氣間隙,其主要作用是泄放電涌的大部分能量,在觸發(fā)模塊的啟動(dòng)下 間隙導(dǎo)通,形成電涌與大地間的放電通路,完成電涌保護(hù)器的最后的放電 從而使電涌保護(hù)器能承受大電涌能量的沖擊。所述的低壓電涌保護(hù)器,其電路連接關(guān)系是壓敏電阻(3)和放電 管(4)與脈沖變壓器(5)的初級(jí)相串聯(lián),去控制觸發(fā)電極(6),上述 電路再與壓敏電阻(l)、主電極(2)并聯(lián)。實(shí)際上,該主動(dòng)能量控制電涌保護(hù)器,利用觸發(fā)模塊的進(jìn)行能量的控 制和分配,充分發(fā)揮和結(jié)合了電壓限制的器件低電壓保護(hù)水平和電壓開(kāi)關(guān) 的器件大通流能量的特長(zhǎng),同時(shí)克服了兩種器件固有的缺點(diǎn)。從而達(dá)到了 能在特殊場(chǎng)合下使用的效能。雖然本實(shí)用新型已參照上述的實(shí)施例來(lái)描述,但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普 通技術(shù)人員,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型,應(yīng)理解 其中可作各種變化和修改而在廣義上沒(méi)有脫離本實(shí)用新型,所以并非作為 對(duì)本實(shí)用新型的限定,只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi),對(duì)以上所述 的實(shí)施例的變化、變形都將落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍.
權(quán)利要求1. 主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器,用于防止雷電過(guò)電壓及操作過(guò)電壓對(duì)電子電器設(shè)備的損壞,其特征在于該電涌保護(hù)器的電路包括限壓模塊、觸發(fā)模塊、放電模塊;利用限壓模塊反應(yīng)時(shí)間快,將電涌電壓抑制在一定的水平,觸發(fā)模塊將采集到的脈沖電壓進(jìn)行升壓,達(dá)到閥值的放電模塊動(dòng)作泄放大部分電涌能量從而達(dá)到保護(hù)電子電器設(shè)備。
2、 如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器,其特征在于所 -述的限壓模塊,是一壓敏電阻(l),該壓敏電阻的通流量在25KA(8/20)左右。
3、 如權(quán)利要求l所述的主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器,其特征在于所 述的觸發(fā)模塊,包括壓敏電阻(3)、放電管(4)、脈沖變壓器(5)和 觸發(fā)電極(6),上述器件依次串聯(lián)。
4、 如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器,其特征在于所 述的放電模塊,包括一主電極(2),即兩個(gè)U型的銅鎢合金電極形成了一 個(gè)空氣間隙。
5、 如權(quán)利要求l所述的主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器,其特征在于所 述的電涌保護(hù)器,其電路連接關(guān)系是壓敏電阻(3)和放電管(4)與脈沖變壓器(5)的初級(jí)相串聯(lián),去控制觸發(fā)電極(6),上述電路再與壓敏 電阻(l)、主電極(2)并聯(lián)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種主動(dòng)能量配合電涌保護(hù)器,該電涌保護(hù)器包括I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器+II級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)電涌保護(hù)器的主動(dòng)能量配合,按動(dòng)作順序先后分別為限壓模塊、觸發(fā)模塊、放電模塊。利用壓敏電阻反應(yīng)時(shí)間快、限制電壓低的特點(diǎn),在初始的一段時(shí)間內(nèi)將電涌電壓抑制在一定的水平,在此同時(shí),觸發(fā)電路將采集到的脈沖電壓進(jìn)行升壓,以獲得主電極動(dòng)作所需的電壓閥值,最后,達(dá)到閥值的主電極動(dòng)作泄放大部分電涌能量從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備的作用。其有益效果降低了成本,方便了安裝,在保護(hù)時(shí)完全不受電涌頻率的限制,比普通的加退耦器件更能有效的保護(hù)設(shè)備,且對(duì)設(shè)備電路不產(chǎn)生任何的影響,故能得到廣泛的應(yīng)用,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H02H9/04GK201118227SQ20062004836
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者王喜貴 申請(qǐng)人:上海臻和防雷電氣技術(shù)有限責(zé)任公司