專利名稱：帶防虛接功能的過壓保護開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及過壓保護裝置，特別涉及一種帶防虛接功能的過壓保護開關(guān)。
背景技術(shù)：
過壓保護開關(guān)中帶有過壓保護電路用于保護后續(xù)電路免受負載或瞬間高電壓的破壞。過電壓產(chǎn)生有多種原因，有設(shè)備開關(guān)的浪涌電壓、靜電放電現(xiàn)象、線路故障、負載等原因，因而在實際的生產(chǎn)、生活中，過電壓保護電路起著了十分重要的作用。參見圖1，過電壓保護電路的一般原理是在電路中設(shè)置脫扣環(huán)節(jié)，先利用電壓采集電路從電路上采樣電壓(圖中的N、C、B、A分別表示三相四線制中的中性線和三條相線， 當然也可以是其他形式)，然后利用比較電路將采樣電壓與預(yù)定的過壓值比較，如果超過預(yù)定值，則驅(qū)動過壓保護執(zhí)行機構(gòu)(以下簡稱“執(zhí)行機構(gòu)”)使負載從電網(wǎng)上脫扣，執(zhí)行機構(gòu)可以是一個或相互聯(lián)動的多個。參見圖2(圖中的N、L分別表示中性線和相線)，現(xiàn)有過壓保護電路中，執(zhí)行機構(gòu)可以采用脫扣器或其他可控開關(guān)，以脫扣器為例，電路的輸入輸出端均接入脫扣器，脫扣器包括作為磁力線圈的電感L(0. 10/1800匝)以及與其串聯(lián)的觸發(fā)開關(guān)晶閘管Q1(BT169D)， 當電感L得電時可觸發(fā)脫扣器使電路斷開，即負載從電網(wǎng)上脫扣。整個過電壓保護電路中帶有若干分壓電阻，例如電阻Rf (RJ14430K)，電阻 R2~ (RT14 43K)，電阻R3— (RT14阻值可調(diào)，用以調(diào)整設(shè)定值)，電阻Rf (RT14 430K)，以及用于控制電流流向的二極管Df (IN4007)，二極管D2 (IN4007)，二極管D3 (IN4007)，二極管 D4(IN4007)，還有電容C2(CT40. Iu)和電容C3 (CBB Iu)，正常狀態(tài)下電感L電壓很小，無法產(chǎn)生足夠的吸合力驅(qū)動脫扣器，當采集的電壓增高使穩(wěn)壓二極管D5 (BZX 24V)反向?qū)〞r，即觸發(fā)了晶閘管Ql (BT169D)，使全部壓降加在電感L兩端，脫扣器線圈產(chǎn)生足夠大的吸力，從而切斷電源，實現(xiàn)自我保護。圖2中電阻R4\開關(guān)K以及電容C3形成了測試電路，另外圖中的壓敏電阻Rv (MYG 10D/561)可以為整個電路提供雙重的過壓保護。在實際應(yīng)用過程中，尤其是當連接負載的接線柱部位發(fā)生虛接時，接線柱部位的過熱最易發(fā)生，甚至?xí)p毀元件，引發(fā)火災(zāi)等事故，因而對過電壓保護開關(guān)進行有效地保護是十分必要，可以有效地避免設(shè)備損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種帶防虛接功能的過壓保護開關(guān)，在其中加入了過熱保護電路，更有效提高過壓保護開關(guān)的安全性，當保護開關(guān)內(nèi)部有元件發(fā)熱時，開關(guān)內(nèi)部溫度就會升高，當溫度超過安全溫度時，過熱保護電路就會驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，切斷電源，以有效保護開關(guān)，避免出現(xiàn)事故。一種帶防虛接功能的過壓保護開關(guān)，包括帶有觸發(fā)開關(guān)的過壓保護執(zhí)行機構(gòu)，設(shè)有過熱保護電路，該過熱保護電路與所述的觸發(fā)開關(guān)相互并聯(lián)。
所述的過熱保護電路包括分壓電阻、熱敏電阻、穩(wěn)壓二極管、三極管和晶閘管，其中所述的分壓電阻和熱敏電阻串聯(lián)的接入過熱保護電路的輸入端和輸出端之間；所述的晶閘管的陽極和陰極分別接過熱保護電路的輸入端和輸出端；所述的三極管的集電極和發(fā)射極分別接過熱保護電路的輸入端和輸出端，三極管的發(fā)射極還接入所述的晶閘管的門極；所述的穩(wěn)壓二極管的陽極接三極管的基極，陰極接入分壓電阻和熱敏電阻之間。另外可以根據(jù)需要，在過熱保護電路的輸入端和三極管的集電極之間、三極管的發(fā)射極與晶閘管的門極、過熱保護電路輸出端之間分別接入其他用于分壓或限流的電阻。 例如，在三極管的發(fā)射極與晶閘管的門極之間串聯(lián)有限流電阻，可防止觸發(fā)晶閘管的觸發(fā)電流過大而燒毀晶閘管。由于在過壓保護開關(guān)中連接負載的接線柱部位最易發(fā)生虛接和過熱，因此作為優(yōu)選，所述的熱敏電阻設(shè)置在所述的過壓保護開關(guān)中連接負載的接線柱部位。本發(fā)明在原過壓保護開關(guān)電路的基礎(chǔ)上加入了過熱保護電路，S卩加入溫度測量環(huán)節(jié)，提高了過壓保護開關(guān)的安全性，當過壓保護開關(guān)內(nèi)部有元件發(fā)熱時，開關(guān)內(nèi)部溫度就會升高，當溫度超過安全溫度時，過熱保護電路就會同觸發(fā)開關(guān)一樣驅(qū)動過壓保護執(zhí)行機構(gòu)， 切斷電源，以有效保護開關(guān)，避免出現(xiàn)發(fā)熱起火等事故。


圖1為本發(fā)明過壓保護開關(guān)的原理框圖；圖2為現(xiàn)有過壓保護開關(guān)中的過壓保護電路的電路圖；圖3為本發(fā)明過熱保護電路的電路圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明過壓保護開關(guān)在電路中設(shè)置脫扣環(huán)節(jié)，先利用電壓采集電路從電路上采樣電壓，然后利用比較電路將采樣電壓與預(yù)定的過壓值比較，如果超過預(yù)定值， 則相繼驅(qū)動第一執(zhí)行機構(gòu)和第二執(zhí)行機構(gòu)使負載從電網(wǎng)上脫扣。另外還設(shè)有過熱保護電路，通過溫度傳感器采集溫度，而后利用溫度測試比較電路進行對比，當溫度超過預(yù)定值時，會相繼驅(qū)動第一執(zhí)行機構(gòu)和第二執(zhí)行機構(gòu)使負載從電網(wǎng)上脫扣。結(jié)合圖2，3，第一執(zhí)行機構(gòu)中包括作為磁力線圈的電感L以及與其串聯(lián)的觸發(fā)開關(guān)晶閘管Q1，晶閘管Ql可以在過壓時導(dǎo)通，而本發(fā)明過熱保護電路的A、B端分別作為輸入端和輸出端，接入圖2中的A、B端，這樣就相當于與觸發(fā)開關(guān)晶閘管Ql并聯(lián)，兩路獨立工作，互不影響，如發(fā)生過壓則原觸發(fā)開關(guān)晶閘管Ql導(dǎo)通，如過熱則過熱保護電路中的晶閘
管導(dǎo)通。如圖3所示，過熱保護電路主要包括分壓電阻R3(500，如無特殊說明各個電阻阻值單位為Ω)、熱敏電阻RT(PCT)、穩(wěn)壓二極管D1(IN709)、三極管Q2(3DG12)和晶閘管 Q3(BT169T)，其中分壓電阻R3和熱敏電阻RT串聯(lián)的接入過熱保護電路的輸入端和輸出端之間；晶閘管Q3的陽極和陰極分別接過熱保護電路的輸入端和輸出端；三極管Q2的集電極依次通過電阻R2 (IOK)和Rl(IOOK)接過熱保護電路的輸入端，三極管Q2的發(fā)射極依次通過電阻 R6(20K)和R4(5K)接過熱保護電路的輸出端，三極管Q2的發(fā)射極還依次通過電阻R6和電阻R5(10K)接入晶閘管Q3的門極，穩(wěn)壓二極管Dl的陽極接三極管Q2的基極，穩(wěn)壓二極管 Dl的陰極接入分壓電阻R3和熱敏電阻RT之間。由于在過壓保護開關(guān)中連接負載的接線柱部位最易發(fā)生虛接和過熱，因此熱敏電阻RT設(shè)置在過壓保護開關(guān)中連接負載的接線柱部位。用于限流的電阻R5，可防止觸發(fā)晶閘管Q3的觸發(fā)電流過大而燒毀，當溫度在正常范圍內(nèi)時，三極管Q2不導(dǎo)通，與三極管Q2發(fā)射極相連的晶閘管Q3不會導(dǎo)通，電路正常工作。當溫度升高到一定值時，如果用正溫度系數(shù)的熱敏電阻RT則將熱敏電阻RT的電壓作為三極管Q2基極的輸入，如果是負溫度系數(shù)的熱敏電阻RT則與另分壓電阻R3相交換，這樣溫度升高到一定值時三極管Q2就會導(dǎo)通，致使晶閘管Q3導(dǎo)通。在實際元件選取過程中應(yīng)充分考慮各種因素，對于PTC熱敏電阻傳感器(熱敏電阻RT)，它的居里溫度從40-300°C。在其R-T曲線上，電阻值進入躍變區(qū)后陡升的一段可以作為溫度傳感的應(yīng)用。在實際選取過程中，應(yīng)選取R-T曲線陡峭的熱敏電阻，保證晶閘管Q3 可靠的導(dǎo)通。本實施例中的熱敏電阻RT額定零功率電阻為200K，居里溫度為100°C。與熱敏電阻RT串聯(lián)的分壓電阻R3選取為500 Ω，在三極管Q2基極接入一個穩(wěn)壓值為6. 2V的穩(wěn)壓二極管Dl，這樣可以保證在常溫下三極管Q2不導(dǎo)通，在溫度突然升高時三極管Q2導(dǎo)通。 在晶閘管Q3的觸發(fā)端應(yīng)接入一個IOK的電阻R5，防止觸發(fā)電流過大，以使晶閘管Q3可以有效導(dǎo)通，相繼驅(qū)動第一執(zhí)行機構(gòu)和第二執(zhí)行機構(gòu)使負載從電網(wǎng)上脫扣。
權(quán)利要求
1.一種帶防虛接功能的過壓保護開關(guān)，包括帶有觸發(fā)開關(guān)的過壓保護執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于，設(shè)有過熱保護電路，該過熱保護電路與所述的觸發(fā)開關(guān)相互并聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶防虛接功能的過壓保護開關(guān)，其特征在于，所述的過熱保護電路包括分壓電阻、熱敏電阻、穩(wěn)壓二極管、三極管和晶閘管，其中所述的分壓電阻和熱敏電阻串聯(lián)的接入過熱保護電路的輸入端和輸出端之間； 所述的晶閘管的陽極和陰極分別接過熱保護電路的輸入端和輸出端； 所述的三極管的集電極和發(fā)射極分別接過熱保護電路的輸入端和輸出端，三極管的發(fā)射極還接入所述的晶閘管的門極；所述的穩(wěn)壓二極管的陽極接三極管的基極，陰極接入分壓電阻和熱敏電阻之間。
3.如權(quán)利要求2所述的帶防虛接功能的過壓保護開關(guān)，其特征在于，所述的熱敏電阻設(shè)置在所述的過壓保護開關(guān)中連接負載的接線柱部位。
4.如權(quán)利要求3所述的帶防虛接功能的過壓保護開關(guān)，其特征在于，所述的三極管的發(fā)射極與晶閘管的門極之間串聯(lián)有限流電阻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶防虛接功能的過壓保護開關(guān)，包括帶有觸發(fā)開關(guān)的過壓保護執(zhí)行機構(gòu)，設(shè)有過熱保護電路，該過熱保護電路與所述的觸發(fā)開關(guān)相互并聯(lián)。本發(fā)明在原過壓保護開關(guān)電路的基礎(chǔ)上加入了過熱保護電路，即加入溫度測量環(huán)節(jié)，提高了過壓保護開關(guān)的安全性，當過壓保護開關(guān)內(nèi)部有元件發(fā)熱時，開關(guān)內(nèi)部溫度就會升高，當溫度超過安全溫度時，過熱保護電路就會同觸發(fā)開關(guān)一樣驅(qū)動過壓保護執(zhí)行機構(gòu)，切斷電源，以有效保護開關(guān)，避免出現(xiàn)發(fā)熱起火等事故。
文檔編號H02H5/04GK102157913SQ20111006275
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者王曉遠, 王穎, 魯濤 申請人:天津市鴻遠電氣設(shè)備有限公司