一种低压侧过压保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种低压侧过压保护电路，包括：开关管、第一控制电路、第二控制电路，第二控制电路的输出端与第一控制电路的输入端相连，第一控制电路的输出端与开关管的基极相连，开关管的集电极接通输出电压；开关管的发射极、第一控制电路、第二控制电路分别接通输入电压。本发明专利技术的低压侧过压保护电路，在较低电压下也能正常工作，不需要使用数量众多的复合型PTC来保护，保护实时性快，通用性强，通过本发明专利技术可实时准确的控制着输出电压后端的负载不被损坏，迅速的循环控制即可达到当低压输入电压超范围时的保护功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力监测领域，具体地，涉及一种低压侧过压保护电路。
技术介绍
随着电力行业的越来越智能化，大量的电力能效监测终端、三相四线电表及用电信息采集终端的安装与运用，现场对电表装置的安装也会出现相线与零线接反的情况。应运而生与之应对的当然是智能电表对相线与零线接反情况的防护，也称之为1.9倍UN的输入电压的保护。现有技术分为三种方案，一种方案是使用PTC热敏电阻做过压防范；一种是不使用热敏电阻，在1.9倍过电压时利用变压器的磁饱和电流较小来硬抗4小时；第三种方案是使用一种新型的复合型PTC，其是由一颗正温度系数热敏电阻和一颗氧化锌压敏电阻通过一种特殊工艺封装在一起的复合型PTC。随着未来电力行业要求的进一步提高，要求仪表在220±50%宽电压范围下，1.9倍过压状态下仍能正常计量将成为这一行业的共同趋势。第一种方案中使用PTC热敏电阻过压防范，已经不能完全胜任现行电表技术的发展和性能，容易出现诸多问题。如:PTC常温低温不保护、高温误保护；与变压器匹配困难；过压状态保护后电表不能正常工作等。第二种方案中使用变压器来硬抗1.9倍过压时，力口重了变压器和后级元器件的负担，另一方面在较低电压下也会导致电表不工作。第三种方案中使用新型的复合型PTC，虽然是一种新技术新产品，并且通用性非常好，但每个三相四线仪表要匹配3个复合型PTC热敏电阻，价格昂贵且使用数量众多。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中PTC热敏电阻过压防范可靠性差的问题，根据本专利技术的一个方面，提出一种低压侧过压保护电路。根据本专利技术的低压侧过压保护电路，包括:开关管、第一控制电路、第二控制电路，第二控制电路的输出端与第一控制电路的输入端相连，第一控制电路的输出端与开关管的基极相连，开关管的集电极接通输出电压；开关管的发射极、第一控制电路、第二控制电路分别接通输入电压；第二控制电路包括:第一分压电阻、第二分压电阻、第一限流电阻、下拉电阻、导通二极管、第一三极管，第一分压电阻的一端接通输入电压，第一分压电阻的另一端与第二分压电阻的一端相连，第二分压电阻的另一端接地；第一分压电阻、第二分压电阻的公共端与导通二极管的负极相连；下拉电阻的一端与第一三极管的输入端相连，下拉电阻的另一端与地相连；导通二极管的正极与下拉电阻、所述第一三极管的公共端通过第一限流电阻相连；第一三极管的输出端与第一控制电路的输入端相连。本专利技术的低压侧过压保护电路，在较低电压下也能正常工作，不需要使用数量众多的复合型PTC来保护，保护实时性快，通用性强，通过本专利技术可实时准确的控制着输出电压后端的负载不被损坏，只要前端输入电压发生波动变化，第二控制电路控制着第一控制电路，第一控制电路控制着开关管，迅速的循环控制即可达到当低压输入电压超范围时的保护功能。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。【附图说明】附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1为本专利技术的低压侧过压保护电路的结构示意图；图2为本专利技术的低压侧过压保护电路的电路原理图；图3为本专利技术的第一控制电路的电路原理图；图4为本专利技术的第二控制电路的电路原理图；图5为本专利技术具体实施例的低压侧过压保护电路电路原理图；图6为本专利技术具体实施例的第一控制电路的电路原理图；图7为本专利技术具体实施例的第二控制电路的电路原理图。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。根据本专利技术实施例，提供了一种低压侧过压保护电路，以解决现有技术中存在的PTC热敏电阻过压防范可靠性差的问题。根据本专利技术实施例的低压侧过压保护电路，如图1-图2所示，包括:开关管V20、第一控制电路40、第二控制电路50，第二控制电路50的输出端与第一控制电路40的输入端相连，第一控制电路40的输出端与开关管V20的基极相连，开关管V20的发射极、第一控制电路40、第二控制电路50分别接通输入电压U10，开关管V20的集电极接通输出电压U30。在本专利技术实施例的低压侧过压保护电路中，还可以包括电容C60，开关管V20的集电极与电容C60的正极相连，电容C60的负极接地。直流低压输入电压UlO经过开关管V20到达直流低压输出电压U30，开关管V20被第一控制电路40控制着导通或截止，第一控制电路40的使能由第二控制电路50控制，第一控制电路40和第二控制电路50均是由低压直流输入电压UlO作为输入电压。在本专利技术中，只有当第一控制电路40导通时，开关管V20导通；第一控制电路40截止时，V20也截止。输入电压UlO为直流低压输入，开关管V20为三极管，当输入电压UlO在正常设定电压范围内时，第一控制电路40导通，开关管V20导通；当输入电压UlO高于正常设定电压范围最大值时，第二控制电路50导通，第二控制电路50控制第一控制电路40截止，开关管V20截止；当输入电压UlO小于正常设定电压范围最小值时，第一控制电路40、第二控制电路50、开关管V20均截止。上述正常设定电压范围为输出电压U30后端的电路工作电压范围，本专利技术的电路工作原理说明如下:如图3所示，第一控制电路40包括:第三分压电阻R401、第四分压电阻R402、第二限流电阻R403、第二三极管V404、第三限流电阻R405，第三分压电阻R401的一端接通输入电压U10，第三分压电阻R401的另一端与第四分压电阻R402的一端相连，第四分压电阻R402的另一端接地；第三分压电阻R401、第四分压电阻R402的公共端与第二三极管V404的输入端通过第二限流电阻R403相连，第二限流电阻R403、第二三极管V404的公共端与第一三极管V506的输出端相连；第二三极管V404的输出端与开关管V20的基极通过第三限流电阻R405相连，第三限流电阻R405由多个电阻并联组成，以分担功率，避免功率过大烧坏电阻。在本专利技术实施例中，第二三极管V404的基极为输入端，集电极为输出端，第二三极管V404的发射极接地。第二三极管V404的开启电压为0.7V左右，当流经V404输入端电压大于0.7V时，V404导通，当流经V404的输入端电压小于0.7V时，V404截止，其中该输入端电压=R402/(R401+R402)*U10。开关管V20的发射极接通输入电压UlO，开关管V20的集电极通过电容的正极接通输出电压U30，该电容的负极接地，开关管V20的基极与第三限流电阻R405相连。如图4所示，第二控制电路50包括:第一分压电阻R501、第二分压电阻R502、第一限流电阻R503、下拉电阻R504、导通二极管D505、第一三极管V506，第一分压电阻R501的一端接通输入电压U10,第一分压电阻R501的另一端与第二分压电阻R502的一端相连,第二分压电阻R502的另一端与地相连；第一分压电阻R501、第二分压电阻R502的公共端与导通二极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压侧过压保护电路，其特征在于，包括：开关管、第一控制电路、第二控制电路，所述第二控制电路的输出端与所述第一控制电路的输入端相连，所述第一控制电路的输出端与所述开关管的基极相连，所述开关管的集电极接通输出电压；所述开关管的发射极、所述第一控制电路、所述第二控制电路分别接通输入电压；所述第二控制电路包括：第一分压电阻、第二分压电阻、第一限流电阻、下拉电阻、导通二极管、第一三极管，所述第一分压电阻的一端接通输入电压，所述第一分压电阻的另一端与所述第二分压电阻的一端相连，所述第二分压电阻的另一端接地；所述第一分压电阻、所述第二分压电阻的公共端与所述导通二极管的负极相连；所述下拉电阻的一端与所述第一三极管的输入端相连，所述下拉电阻的另一端与地相连；所述导通二极管的正极与所述下拉电阻、所述第一三极管的公共端通过所述第一限流电阻相连；所述第一三极管的输出端与所述第一控制电路的输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯保才，马宗超，赵玲，胡志志，
申请(专利权)人：国家电网公司，北京南瑞智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11