專利名稱：防死機(jī)避雷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
防死機(jī)避雷器 本發(fā)明涉及一種防死機(jī)避雷器。 目前，雷電造成自然災(zāi)害的范圍日趨擴(kuò)大，特別是雷電電磁脈沖對(duì)各行各業(yè)廣泛 使用的微電子設(shè)備和系統(tǒng)的破壞。當(dāng)打雷時(shí)，如果微電子設(shè)備和系統(tǒng)，例如攝像頭的控制系 統(tǒng)，仍然處于工作狀態(tài)，那么就很容易導(dǎo)致攝像頭的控制系統(tǒng)因雷電干擾而造成死機(jī)，當(dāng)雷 電過后，需要手動(dòng)重新接通攝像頭的控制系統(tǒng)的電源，使其繼續(xù)工作，因此，有必要解決上 述問題。 本發(fā)明克服了上述技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)合理、可避免微電子設(shè)備和系統(tǒng) 因雷擊而死機(jī)的避雷器。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案 防死機(jī)避雷器，其特征在于包括有 兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路，分別連接在電源火線、零線L、N與兩個(gè)電源輸出端U1 、U2 之間； 兩個(gè)繼電器開關(guān)JK1、 JK2，分別連接在兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路的輸出端與兩個(gè)電 源輸出端U1、U2之間； 與兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路連接的電壓電流檢測(cè)電路，檢測(cè)出電源火線、零線L、 N 的電壓和電流； 基準(zhǔn)電壓供給電路，向控制器提供基準(zhǔn)電壓； 驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)控制器輸出電流大小驅(qū)動(dòng)繼電器得電或失電； 繼電器J，與驅(qū)動(dòng)電路連接； 電源電路，為控制器提供直流電源； 控制器，其將檢測(cè)到的電壓與基準(zhǔn)電壓比較，在打雷時(shí)控制繼電器斷開繼電器開
關(guān)，使得兩個(gè)電源輸出端U1、U2與電源火線、零線L、N斷開。 在電源火線、零線L、N之間還連接有第二過壓保護(hù)電路。 第一過壓保護(hù)電路由多個(gè)支路并聯(lián)組成，每個(gè)支路包括有兩個(gè)串聯(lián)在一起的熔斷
器，在兩個(gè)熔斷器之間連接有一個(gè)壓敏電阻，所有支路上的壓敏電阻另一端連接在一起；所
有支路的一端連接后作為第一過壓保護(hù)電路的輸入端與電源線電源火線L或電源零線N連
接，所有支路的另一端連接后作為第一過壓保護(hù)電路的輸出端與電源輸出端連接。 所述電壓電流檢測(cè)電路包括有互感器，該耳感器的初級(jí)線圈的一端通過氣體放電
管ZD2與所有壓敏電阻的公共端連接，互感器的初級(jí)線圈的另一端接地，互感器的次級(jí)線
圈的一端接電源零線N，互感器的次級(jí)線圈的另一端作為檢測(cè)信號(hào)輸出端P。 電源電路包括有降壓電容Cl 、穩(wěn)壓二極管D2、整流二極管Dl 、濾波電容C2，降壓電
4容C1一端通過電阻R1與電源火線L連接，同時(shí)通過壓敏電阻VR1與電源零線N連接，降壓 電容Cl另一端與穩(wěn)壓二極管D)負(fù)極和整流二極管Dl正極同時(shí)連接，整流二極管Dl負(fù)極 與濾波電容C2 —端連接作為電源電路的輸出端，穩(wěn)壓二極管D2正極以及濾波電容C2另一 端都與電源零線N連接。 基準(zhǔn)電壓供給電路包括有電阻R2、二極管D3、電容C3，電阻R2的一端與電源電路 的輸出端連接，電阻R2的另一端與二極管D3正極、電容C3的一端、電阻R3的一端同時(shí)連 接，二極管D3負(fù)極、電容C3的另一端分別與電源零線N連接，電阻R3的另一端通過可變電 阻器TR1、電阻R4與電源零線N連接，可變電阻器TR1的中間抽頭作為基準(zhǔn)電壓供給電路的 輸出端。 控制器包括有一芯片IC1 ，其腳⑧作為電源輸入端與電源電路的輸出端連接，其腳 ⑥作為基準(zhǔn)電壓輸入端與基準(zhǔn)電壓供給電路的輸出端連接，其腳⑦作為檢測(cè)信號(hào)輸入端與 電流檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)輸出端P連接，其腳②作為觸發(fā)取樣輸入端與電阻R5、 R6同時(shí)連 接，電阻R5、 R6的另一端分別接電源火線、零線L、 N，其腳③作為控制信號(hào)輸出端。 驅(qū)動(dòng)電路包括有二極管D4、D5、可控硅D6， 二極管D4負(fù)極與二極D5正極連接后與 芯片IC1的控制信號(hào)輸出端連接，二極管D4正極與二極管D5負(fù)極連接后通過電容C4與可 控硅D6的控制端連接，可控硅D6的一端接電源零線N，可控硅D6的另一端通過繼電器J接 電源火線L。 第二過壓保護(hù)電路包括有多個(gè)與第一過壓保護(hù)電路中的支路相同的電阻，所有電 阻并聯(lián)后，其一端與電源火線L上的第一過壓保護(hù)電路輸出端連接，另一端通過氣體放電 管與電源零線N上的第一過壓保護(hù)電路輸出端連接。 本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明能夠在打雷時(shí)，可以將電子設(shè)備與電源斷開，當(dāng)雷 電過后，又可以將電子設(shè)備與電源接通，使得電子設(shè)備又自動(dòng)重新開始啟動(dòng)工作，這樣，避 免電子設(shè)備敏感器件受到雷電脈沖干擾造成死機(jī)；2、過壓保護(hù)電路采取了多支路并聯(lián)的方 式，當(dāng)電路某個(gè)支路有故障時(shí)可以自動(dòng)的脫離過壓保護(hù)電路的主電路，使其它正常的支路 繼續(xù)工作；3、檢測(cè)控制采用微能耗電路，工作電流5mA以內(nèi)，保正了電路長(zhǎng)期工作沒有溫 升，使電路長(zhǎng)期穩(wěn)定性可靠性得以保正。
圖1為本發(fā)明的方框圖； 圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
以下結(jié)合附圖與本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述參見 圖l，本發(fā)明為防死機(jī)避雷器，其包括有兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路1、兩個(gè)繼電器開 關(guān)JK1、 JK2、電壓電流檢測(cè)電路2、基準(zhǔn)電壓供給電路3、驅(qū)動(dòng)電路4、繼電器J、電源電路6、 控制器7。 第一過壓保護(hù)電路1具有防雷的作用，一個(gè)第一過壓保護(hù)電路1連接在電源火線 L與電源輸出端Ul之間，另外一個(gè)第一過壓保護(hù)電路1連接在電源零線N與電源輸出端U2 之間；兩個(gè)繼電器開關(guān)JK1、 JK2是連接在一起，可以同時(shí)動(dòng)作的雙極開關(guān)，其中，一個(gè)繼電器開關(guān)JK1連接在電源火線L上的第一過壓保護(hù)電路1輸出端與一個(gè)電源輸出端Ul之間， 另外一個(gè)繼電器開關(guān)JK2連接在電源零線N上的第一過壓保護(hù)電路1輸出端與另外一個(gè)電 源輸出端U1之間；電壓電流檢測(cè)電路2與兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路1連接，用于檢測(cè)出電源 火線、零線L、 N的電壓和電流；基準(zhǔn)電壓供給電路3向控制器7提供基準(zhǔn)電壓；驅(qū)動(dòng)電路4
根據(jù)控制器7輸出電流大小驅(qū)動(dòng)繼電器J得電或失電；繼電器J與驅(qū)動(dòng)電路4連接；電源電
路6為控制器7提供直流電源；控制器7將檢測(cè)到的電壓與基準(zhǔn)電壓比較，在打雷時(shí)控制繼
電器J斷開繼電器開關(guān)，使得兩個(gè)電源輸出端Ul 、 U2與電源火線、零線L、 N斷開。 參見圖2，第一過壓保護(hù)電路1由多個(gè)支路并聯(lián)組成，每個(gè)支路包括有兩個(gè)串聯(lián)在
一起的熔斷器，在兩個(gè)熔斷器之間連接有一個(gè)壓敏電阻，所有支路上的壓敏電阻另一端連
接在一起；所有支路的一端連接后作為第一過壓保護(hù)電路1的輸入端與電源線電源火線L
或電源零線N連接，所有支路的另一端連接后作為第一過壓保護(hù)電路1的輸出端與電源輸
出端連接，第一過壓保護(hù)電路1形成電源火線、零線L、N對(duì)地的防雷通道。采用多個(gè)支路的
目的是，在某個(gè)壓敏電阻損壞時(shí)，通過與之連接的熔斷器熔斷，脫離與第一過壓保護(hù)電路l
的連接，使得壓敏電阻的損壞不影響其它好的壓敏電阻正常工作。 所述電壓電流檢測(cè)電路2包括有互感器，該互感器的初級(jí)線圈的一端通過氣體放 電管ZD2與所有壓敏電阻的公共端連接，互感器的初級(jí)線圈的另一端接地，互感器的次級(jí) 線圈的一端接電源零線N，互感器的次級(jí)線圈的另一端作為檢測(cè)信號(hào)輸出端P。 所述電源電路6包括有降壓電容Cl 、穩(wěn)壓二極管D2、整流二極管Dl 、濾波電容C2， 降壓電容C1 一端通過電阻R1與電源火線L連接，同時(shí)通過壓敏電阻VR1與電源零線N連 接，降壓電容C1另一端與穩(wěn)壓二極管D2負(fù)極和整流二極管D1正極同時(shí)連接，整流二極管 Dl負(fù)極與濾波電容C2 —端連接作為電源電路6的輸出端，穩(wěn)壓二極管D2正極以及濾波電 容C2另 一端都與電源零線N連接。 所述基準(zhǔn)電壓供給電路3包括有電阻R2、二極管D3、電容C3，電阻R2的一端與電 源電路6的輸出端連接，電阻R2的另一端與二極管D3正極、電容C3的一端、電阻R3的一 端同時(shí)連接，二極管D3負(fù)極、電容C3的另一端分別與電源零線N連接，電阻R3的另一端通 過可變電阻器TR1、電阻R4與電源零線N連接，可變電阻器TR1的中間抽頭作為基準(zhǔn)電壓供 給電路3的輸出端。 所述控制器7包括有一芯片IC1，其腳⑧作為電源輸入端與電源電路6的輸出端 連接，其腳⑥作為基準(zhǔn)電壓輸入端與基準(zhǔn)電壓供給電路3的輸出端連接，其腳⑦作為檢測(cè) 信號(hào)輸入端與電流檢測(cè)電路2的檢測(cè)信號(hào)輸出端P連接，其腳②作為觸發(fā)取樣輸入端與電 阻R5、R6同時(shí)連接，電阻R5、R6的另一端分別接電源火線、零線L、 N，其腳③作為控制信號(hào) 輸出端。 所述驅(qū)動(dòng)電路4包括有二極管D4、D5、可控硅D6， 二極管D4負(fù)極與二極管D5正極 連接后與芯片IC1的控制信號(hào)輸出端連接，二極管D4正極與二極管D5負(fù)極連接后通過電 容C4與可控硅D6的控制端連接，可控硅D6的一端接電源零線N，可控硅D6的另一端通過 繼電器J接電源火線L。 在電源火線、零線L、N之間還連接有第二過壓保護(hù)電路8，第二過壓保護(hù)電路8也 具有防雷作用，第二過壓保護(hù)電路8包括有多個(gè)與第一過壓保護(hù)電路1中的支路相同的電 阻，所有電阻并聯(lián)后，其一端與電源火線L上的第一過壓保護(hù)電路1輸出端連接，另一端通
6過氣體放電管與電源零線N上的第一過壓保護(hù)電路1輸出端連接，第二過壓保護(hù)電路8形 成電源火線、零線L、N之間的防雷通道。 本發(fā)明的工作原理如下由電阻Rl和壓敏電阻VR1組成過電壓保護(hù)，220V的交流 電源經(jīng)降壓電容Cl降壓，整流二極管Dl整流，穩(wěn)壓二極管D2穩(wěn)壓，濾波電容C2濾波，得到 直流電壓通過芯片IC1的腳⑧為其供電；電阻R2、二極管D3、電容C3組成基準(zhǔn)源，給檢測(cè)提 供高精度的參考電壓，電阻R3、R4、可變電阻器TR1用來調(diào)節(jié)送入芯片IC1的基準(zhǔn)電壓。當(dāng) 打雷時(shí)，電阻R5、R6觸發(fā)取樣，互感器從兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路1那里檢測(cè)出雷電的電流和 電壓，然后輸送給芯片IC1的腳⑦，芯片將雷電電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并做出判斷，由芯 片IC1腳③輸出觸發(fā)電流，經(jīng)二極管D4、 D5整形后，由電容C4接到可控硅D6的控制端，控 制繼電器J動(dòng)作，切斷兩個(gè)繼電器開關(guān)，使得兩個(gè)電源輸出端Ul、 U2與電源火線、零線L、 N 斷開，這樣就將電子設(shè)備與電源斷開，避免出現(xiàn)因打雷而死機(jī)的現(xiàn)象。當(dāng)雷電過后，芯片IC1 再輸出觸發(fā)電流控制繼電器J動(dòng)作，接通兩個(gè)繼電器開關(guān)，使得兩個(gè)電源輸出端U1、U2與電 源火線、零線L、 N分別連接，電子設(shè)備又自動(dòng)重新開始啟動(dòng)工作。 防死機(jī)避雷器說明書和電路原理圖只是實(shí)現(xiàn)本功能的最佳配置，并不代表是唯一 電路組成，只要電路原理和本電路基本原理相同也屬于本發(fā)明權(quán)利范圍。
權(quán)利要求防死機(jī)避雷器，其特征在于包括有兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路(1)，分別連接在電源火線、零線(L、N)與兩個(gè)電源輸出端(U1、U2)之間；兩個(gè)繼電器開關(guān)(JK1、JK2)，分別連接在兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路(1)的輸出端與兩個(gè)電源輸出端(U1、U2)之間；與兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路(1)連接的電壓電流檢測(cè)電路(2)，檢測(cè)出電源火線、零線(L、N)的電壓和電流；基準(zhǔn)電壓供給電路(3)，向控制器(7)提供基準(zhǔn)電壓；驅(qū)動(dòng)電路(4)，根據(jù)控制器(7)輸出電流大小驅(qū)動(dòng)繼電器(J)得電或失電；繼電器(J)，與驅(qū)動(dòng)電路(4)連接；電源電路(6)，為控制器(7)提供直流電源；控制器(7)，其將檢測(cè)到的電壓與基準(zhǔn)電壓比較，在打雷時(shí)控制繼電器(J)斷開繼電器開關(guān)，使得兩個(gè)電源輸出端(U1、U2)與電源火線、零線(L、N)斷開。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防死機(jī)避雷器，其特征在于在電源火線、零線(L、 N)之間還 連接有第二過壓保護(hù)電路(8)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防死機(jī)避雷器，其特征在于第一過壓保護(hù)電路(1)由多 個(gè)支路并聯(lián)組成，每個(gè)支路包括有兩個(gè)串聯(lián)在一起的熔斷器，在兩個(gè)熔斷器之間連接有一 個(gè)壓敏電阻，所有支路上的壓敏電阻另一端連接在一起；所有支路的一端連接后作為第一 過壓保護(hù)電路(1)的輸入端與電源線電源火線(L)或電源零線(N)連接，所有支路的另一 端連接后作為第一過壓保護(hù)電路(1)的輸出端與電源輸出端連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防死機(jī)避雷器，其特征在于所述電壓電流檢測(cè)電路(2)包括 有互感器，該互感器的初級(jí)線圈的一端通過氣體放電管(ZD2)與所有壓敏電阻的公共端連 接，互感器的初級(jí)線圈的另一端接地，互感器的次級(jí)線圈的一端接電源零線(N)，互感器的 次級(jí)線圈的另一端作為檢測(cè)信號(hào)輸出端(P)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的防死機(jī)避雷器，其特征在于電源電路(6)包括有降壓電容 (Cl)、穩(wěn)壓二極管(D2)、整流二極管(Dl)、濾波電容(C2)，降壓電容(Cl) 一端通過電阻 (Rl)與電源火線(L)連接，同時(shí)通過壓敏電阻(VR1)與電源零線(N)連接，降壓電容(Cl) 另一端與穩(wěn)壓二極管(D2)負(fù)極和整流二極管(Dl)正極同時(shí)連接，整流二極管(Dl)負(fù)極與 濾波電容(C2) —端連接作為電源電路(6)的輸出端，穩(wěn)壓二極管(D2)正極以及濾波電容 (C2)另一端都與電源零線(N)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的防死機(jī)避雷器，其特征在于基準(zhǔn)電壓供給電路(3)包括有電 阻(R2) 、二極管(D3)、電容(C3)，電阻(R2)的一端與電源電路(6)的輸出端連接，電阻(R2) 的另一端與二極管(D3)正極、電容(C3)的一端、電阻(R3)的一端同時(shí)連接，二極管(D3) 負(fù)極、電容(C3)的另一端分別與電源零線(N)連接，電阻(R3)的另一端通過可變電阻器 (TR1)、電阻(R4)與電源零線(N)連接，可變電阻器(TR1)的中間抽頭作為基準(zhǔn)電壓供給電 路(3)的輸出端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的防死機(jī)避雷器，其特征在于控制器(7)包括有一芯片(IC1)， 其腳⑧作為電源輸入端與電源電路(6)的輸出端連接，其腳⑥作為基準(zhǔn)電壓輸入端與基準(zhǔn) 電壓供給電路(3)的輸出端連接，其腳⑦作為檢測(cè)信號(hào)輸入端與電流檢測(cè)電路(2)的檢測(cè)信號(hào)輸出端(P)連接，其腳②作為觸發(fā)取樣輸入端與電阻(R5、R6)同時(shí)連接，電阻(R5、R6) 的另一端分別接電源火線、零線(L、N)，其腳③作為控制信號(hào)輸出端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的防死機(jī)避雷器，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路(4)包括有二極管(D4、 D5)、可控硅(D6)，二極管(D4)負(fù)極與二極管(D5)正極連接后與芯片(IC1)的控制信號(hào)輸 出端連接，二極管(D4)正極與二極管(D5)負(fù)極連接后通過電容(C4)與可控硅(D6)的控 制端連接，可控硅(D6)的一端接電源零線(N)，可控硅(D6)的另一端通過繼電器(J)接電 源火線(L)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防死機(jī)避雷器，其特征在于第二過壓保護(hù)電路(8)包括有多 個(gè)與第一過壓保護(hù)電路(1)中的支路相同的電阻，所有電阻并聯(lián)后，其一端與電源火線(L) 上的第一過壓保護(hù)電路(1)輸出端連接，另一端通過氣體放電管與電源零線(N)上的第一 過壓保護(hù)電路(1)輸出端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了防死機(jī)避雷器，其特征在于包括有兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路，分別連接在電源火線、零線與兩個(gè)電源輸出端之間；兩個(gè)繼電器開關(guān)，分別連接在兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路的輸出端與兩個(gè)電源輸出端之間；與兩個(gè)第一過壓保護(hù)電路連接的電壓電流檢測(cè)電路，檢測(cè)出電源火線、零線的電壓和電流；基準(zhǔn)電壓供給電路，向控制器提供基準(zhǔn)電壓；驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)控制器輸出電流大小驅(qū)動(dòng)繼電器得電或失電；控制器，其將檢測(cè)到的電壓與基準(zhǔn)電壓比較，在打雷時(shí)控制繼電器斷開繼電器開關(guān)，使得兩個(gè)電源輸出端與電源火線、零線斷開。本實(shí)用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、可避免微電子設(shè)備和系統(tǒng)因雷擊而死機(jī)的避雷器。
文檔編號(hào)H02H9/04GK201490709SQ200920059880
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者甘維佳 申請(qǐng)人:中山市澳美電子科技有限公司