專利名稱：浪涌電壓及電流保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到浪涌電壓及電流保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及到一種浪涌電壓及電流保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
參照?qǐng)D1，現(xiàn)有技術(shù)中常用電磁爐浪涌電壓與浪涌電流保護(hù)電路，一般是浪涌電 壓與浪涌電流分開(kāi)保護(hù)，需要利用到LM339的兩個(gè)比較單元，然后并聯(lián)接到單片機(jī)中斷 引腳。該LM339具有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，利用LM339可以方便的組成各種電壓比 較器電路和振蕩器電路。上述方式的缺點(diǎn)是電路較復(fù)雜，采用了 LM339中的兩個(gè)比較單元，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的為提供一種浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，降低了浪涌電壓及電 流保護(hù)的成本，并提高了電路可靠性。本發(fā)明提出一種浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，與電器設(shè)備的工作電路連接，進(jìn)行 浪涌電壓及電流的保護(hù)，所述裝置包括電壓檢測(cè)電路，對(duì)所述電器設(shè)備的工作電路進(jìn)行電壓采樣，獲取采樣數(shù)據(jù)；電流檢測(cè)電路，對(duì)所述電器設(shè)備的工作電路進(jìn)行電流采樣，獲取采樣數(shù)據(jù)；基準(zhǔn)設(shè)定電路，設(shè)定基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流；控制電路，將獲取的采樣數(shù)據(jù)分別與基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，判斷是否 出現(xiàn)浪涌電壓或浪涌電流；在出現(xiàn)浪涌電壓或浪涌電流時(shí)，切斷所述電器設(shè)備的工作電 路。優(yōu)選地，所述裝置還包括整流橋，與所述控制電路連接，為裝置提供直流電源。優(yōu)選地，所述裝置還包括電流互感器，分別與所述電器設(shè)備的工作電路、電流檢測(cè)電路以及整流橋連接。優(yōu)選地，所述控制電路以及基準(zhǔn)設(shè)定電路可分別與LM339的比較單元連接， LM339的輸出腳接到單片機(jī)的中斷腳，并通過(guò)單片機(jī)的輸出腳控制電器設(shè)備的工作電路。優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)電路包括濾波單元，對(duì)采集電流進(jìn)行濾波；整流單元，對(duì)經(jīng)過(guò)濾波后的采集電流進(jìn)行整流。優(yōu)選地，所述濾波單元包括電容Cll ；所述整流單元包括四個(gè)二極管，分別為 D7、D8、D9 以及 D10。
優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)電路與單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換腳連接，通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。優(yōu)選地，所述電壓檢測(cè)電路包括三個(gè)二極管、四個(gè)電阻以及兩個(gè)電容；三個(gè)二極管分別為Dl、D2以及D3;四 個(gè)電阻分別為Rl、R2、R3以及R4 ；兩個(gè)電容分別為Cl以及C2。本發(fā)明浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，利用LM339中的一個(gè)比較單元，同時(shí)實(shí)現(xiàn)浪 涌電壓與浪涌電流的保護(hù)，節(jié)省了硬件資源，降低了電路成本，提高了電路可靠性。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中浪涌電壓及電流保護(hù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明浪涌電壓及電流保護(hù)裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明浪涌電壓及電流保護(hù)裝置一實(shí)施例的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā) 明。參照?qǐng)D2，提出本發(fā)明一種浪涌電壓及電流保護(hù)裝置的一實(shí)施例。本實(shí)施例中， 該浪涌電壓及電流保護(hù)裝置與電器設(shè)備的工作電路連接，進(jìn)行浪涌電壓及電流的保護(hù)， 上述裝置包括電壓檢測(cè)電路21，對(duì)所述電器設(shè)備的工作電路進(jìn)行電壓采樣，獲取采樣數(shù)據(jù)；電流檢測(cè)電路22，對(duì)所述電器設(shè)備的工作電路進(jìn)行電流采樣，獲取采樣數(shù)據(jù)；基準(zhǔn)設(shè)定電路23，設(shè)定基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流；控制電路24，將獲取的采樣數(shù)據(jù)分別與基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，判斷是 否出現(xiàn)浪涌電壓或浪涌電流；在出現(xiàn)浪涌電壓或浪涌電流時(shí)，切斷所述電器設(shè)備的工作 電路。上述控制電路24以及基準(zhǔn)設(shè)定電路23可分別與LM339的比較單元連接， LM339的輸出腳接到單片機(jī)的中斷腳，并通過(guò)單片機(jī)的輸出腳控制電器設(shè)備的工作電 路。上述電器設(shè)備包括電磁爐等。本實(shí)施例的浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，利用LM339中的一個(gè)比較單元，同時(shí) 實(shí)現(xiàn)浪涌電壓與浪涌電流的保護(hù)，節(jié)省了硬件資源，降低了電路成本，提高了電路可靠 性。上述電流檢測(cè)電路22與單片機(jī)A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換腳連接，通過(guò)單片機(jī)進(jìn) 行A/D轉(zhuǎn)換。上述電流檢測(cè)電路22包括濾波單元以及整流單元；該濾波單元，對(duì)采 集電流進(jìn)行濾波；該整流單元，對(duì)經(jīng)過(guò)濾波后的采集電流進(jìn)行整流。上述濾波單元包括 電容Cll;所述整流單元包括四個(gè)二極管，分別為D7、D8、D9以及D10。上述電壓檢測(cè)電路21包括三個(gè)二極管、四個(gè)電阻以及兩個(gè)電容；三個(gè)二極管 分別為Dl、D2以及D3;四個(gè)電阻分別為Rl、R2、R3以及R4 ；兩個(gè)電容分別為Cl以 及C2。
上述基準(zhǔn)設(shè)定電路23包括一個(gè)電容EC1、一個(gè)二極管D5以及兩個(gè)電阻R7和 R10。上述控制電路24包括一個(gè)三極管Q1、兩個(gè)二極管D4和D6、兩個(gè)電容C7和 C8以及三個(gè)電阻R6、R9及R12。上述裝置還包括整流橋，與交流電源連接，為裝置提供直流電源。上述裝置還包括電流互感器，分別與所述電器設(shè)備的工作電路、電流檢測(cè)電 路22以及整流橋連接。參照?qǐng)D3，以下以電磁爐的浪涌電流和浪涌電壓保護(hù)為例，對(duì)上述浪涌電壓及電 流保護(hù)裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。上述浪涌電流保護(hù)是利用電流互感器CTl檢測(cè)電磁爐工作電路的電流并輸 出，經(jīng)上述電流檢測(cè)電路22的電容Cll濾波以及D7至DlO整流后，從該電流檢測(cè)電路 22的信號(hào)正端U1C，通過(guò)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換腳輸入至單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。該電流檢測(cè) 電路22的信號(hào)負(fù)端UlB的信號(hào)，經(jīng)控制電路24的電阻R12接三極管Ql的基極；該三極 管Ql的基極同時(shí)通過(guò)電阻R9接到+5V電源。在正常工作時(shí)，由于控制電路24的電阻 R9與電阻R12的分壓作用，使三極管Ql保持飽和導(dǎo)通狀態(tài)，三極管Ql的集電極為低電 平，此時(shí)LM339的第4腳電壓低于第5腳的電壓，LM339的第2腳輸出高電平，電磁爐 保持正常工作。當(dāng)電磁爐出現(xiàn)浪涌電流干擾時(shí)，在電流檢測(cè)電路22的信號(hào)負(fù)端UlB會(huì)產(chǎn) 生負(fù)脈沖信號(hào)，由于控制電路24的電阻R9與電阻R12的分壓作用，使三極管Ql保持截 止?fàn)顟B(tài)，+18V電源電壓通過(guò)電阻R6、二極管D4以及電壓檢測(cè)電路21的電阻R4分壓， 直接加至LM339的第4腳。此時(shí)，第4腳電壓會(huì)超過(guò)第5腳電壓，LM339的第2腳輸 出低電平，使單片機(jī)產(chǎn)生中斷；該單片機(jī)在中斷服務(wù)程序中停止電磁爐振蕩電路工作， 達(dá)到保護(hù)電磁爐的目的。上述浪涌電壓保護(hù)是電壓檢測(cè)電路21獲取電磁爐工作電路的交流電壓，通過(guò) 二極管D2和D3、電阻R1、電容Cl、電阻R2和R3、二極管Dl、電阻R4以及電容C2 產(chǎn)生采樣電壓U1A，并直接送入至LM339的第4腳。在正常工作時(shí)，LM339第4腳的 電壓低于第5腳的電壓，LM339的第2腳輸出高電平，電磁爐保持正常工作。當(dāng)電磁爐 出現(xiàn)浪涌電壓時(shí)，采樣電壓UlA出現(xiàn)較高電壓的正脈沖信號(hào)，此時(shí)LM339第4腳電壓將 超過(guò)第5腳的電壓，LM339的第2腳輸出低電平使單片機(jī)產(chǎn)生中斷；該單片機(jī)在中斷服 務(wù)程序中停止電磁爐振蕩電路工作，達(dá)到保護(hù)電磁爐的目的。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利 用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他 相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，與電器設(shè)備的工作電路連接，進(jìn)行浪涌電壓及電 流的保護(hù)，其特征在于，所述裝置包括電壓檢測(cè)電路，對(duì)所述電器設(shè)備的工作電路進(jìn)行電壓采樣，獲取采樣數(shù)據(jù)； 電流檢測(cè)電路，對(duì)所述電器設(shè)備的工作電路進(jìn)行電流采樣，獲取采樣數(shù)據(jù)； 基準(zhǔn)設(shè)定電路，設(shè)定基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流；控制電路，將獲取的采樣數(shù)據(jù)分別與基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，判斷是否出現(xiàn) 浪涌電壓或浪涌電流；在出現(xiàn)浪涌電壓或浪涌電流時(shí)，切斷所述電器設(shè)備的工作電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述裝置還包括整流橋，與交流電源連接，為裝置提供直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述裝置還包括電流互感器，分別與所述電器設(shè)備的工作電路、電流檢測(cè)電路以及整流橋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述 控制電路以及基準(zhǔn)設(shè)定電路可分別與單片機(jī)的比較單元連接，并通過(guò)單片機(jī)切斷電器設(shè) 備的工作電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述 電流檢測(cè)電路包括濾波單元，對(duì)采集電流進(jìn)行濾波；整流單元，對(duì)經(jīng)過(guò)濾波后的采集電流進(jìn)行整流。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述濾波單元包括 電容Cll;所述整流單元包括四個(gè)二極管，分別為D7、D8、D9以及D10。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述 電流檢測(cè)電路與單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換腳連接，通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述 電壓檢測(cè)電路包括三個(gè)二極管、四個(gè)電阻以及兩個(gè)電容；三個(gè)二極管分別為Dl、D2以及D3;四個(gè)電 阻分別為Rl、R2、R3以及R4 ；兩個(gè)電容分別為Cl以及C2。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，其與電器設(shè)備的工作電路連接，進(jìn)行浪涌電壓及電流的保護(hù)，所述裝置包括電壓檢測(cè)電路，對(duì)所述電器設(shè)備的工作電路進(jìn)行電壓采樣，獲取采樣數(shù)據(jù)；電流檢測(cè)電路，對(duì)所述電器設(shè)備的工作電路進(jìn)行電流采樣，獲取采樣數(shù)據(jù)；基準(zhǔn)設(shè)定電路，設(shè)定基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流；控制電路，將獲取的采樣數(shù)據(jù)分別與基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，判斷是否出現(xiàn)浪涌電壓或浪涌電流；在出現(xiàn)浪涌電壓或浪涌電流時(shí)，切斷所述電器設(shè)備的工作電路。本發(fā)明浪涌電壓及電流保護(hù)裝置，利用LM339中的一個(gè)比較單元，同時(shí)實(shí)現(xiàn)浪涌電壓與浪涌電流的保護(hù)，節(jié)省了硬件資源，降低了電路成本，提高了電路可靠性。
文檔編號(hào)H02H3/20GK102013659SQ20101054946
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者伍炎軍, 馮世榮, 蘇勇慶 申請(qǐng)人:深圳和而泰智能控制股份有限公司