本发明专利技术的课题是提供保护设备不遭受瞬间的过大电压的小型且低成本的过电压保护电路、以及具有该过电压保护电路的电力变换装置。在过电压保护电路(50)中，在通常时将第2开关(12)接通使旁通电路(35)闭合，因而不会在第2阻抗电路(22)中消耗功率，也能够避免对设备(30)的施加电压下降在第2阻抗电路(22)的压降量。并且，在过电压时过电压导通电路(10)的开关(11)接通、第2开关(12)断开，由此对设备(30)仅施加与第1阻抗电路(21)和第2阻抗电路(22)的阻抗之比对应的电压，因而能够保护设备(30)不遭受过电压。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过电压保护电路及具有该过电压保护电路的电力变换装置
本专利技术涉及过电压保护电路及具有该过电压保护电路的电力变换装置。
技术介绍
在电源电压容易产生变动的地域中使用的设备无论电压上升时的对策怎样，都有可能导致设备的故障。因此，设有如专利文献1(日本特开2009－207329号公报)公开的过电压保护电路。该过电压保护电路构成为在达到规定的电压以上时通过继电器切断电源。
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，电源电压达到过大值所需的时间极短，上述通过继电器进行切断动作反应迟缓，难以可靠地进行保护。尤其是对于如半导体元件那样能够承受过电压的时间较短的部件，基于继电器的切断不能进行保护。并且，由于是瞬间的过大电压，因而将半导体元件等的耐压提高会导致高成本化、大型化。因此，本专利技术的课题是提供保护设备不遭受瞬间的过大电压的小型且低成本的过电压保护电路、以及具有该过电压保护电路的电力变换装置。用于解决问题的手段本专利技术的第一方面的过电压保护装置是连接于电源和从该电源提供功率的设备之间的过电压保护电路，具有过电压导通电路、第1阻抗电路和第2阻抗电路。过电压导通电路与该设备并联地连接于将电源和设备连接起来的一对电源线之间，在过电压时流过电流。第1阻抗电路与设备并联而且与过电压导通电路串联地连接于一对电源线之间。第2阻抗电路连接于电源线中的电源和第1阻抗电路之间。在该过电压保护电路中，在过电压时，过电压导通电路导通，由此构成“电源-过电压导通电路-第1阻抗电路-第2阻抗电路-电源”的闭路电路。其结果是，对设备只能施加与两个阻抗电路的阻抗之比对应的电压，因而能够保护设备不遭受过电压。本专利技术的第二方面的过电压保护电路是根据第一方面所述的过电压保护电路，过电压导通电路包括过渡电压抑制器、齐纳二极管、浪涌吸收器及雪崩二极管中的任意一个作为在过电压时流过电流的元件。过渡电压抑制器、齐纳二极管、浪涌吸收器及雪崩二极管都是对电压的过渡变动以较短的响应时间进行动作的元件。因此，在该过电压保护电路中，在过电压时该元件导通，由此对设备只能施加与两个阻抗电路的阻抗之比对应的电压，因而能够保护设备不遭受过电压。本专利技术的第三方面的过电压保护电路是根据第一方面所述的过电压保护电路，还具有检测电源的电压的电压检测器。过电压导通电路具有将电源线和第1阻抗电路之间断开及闭合的开关。该开关在电压检测器的检测值超过规定的阈值时接通，使电源线和第1阻抗电路之间导通。在该过电压保护电路中，例如在将第1阻抗电路及第2阻抗电路各自的阻抗设为Za及Zb时，在过电压时开关使电源线和第1阻抗电路之间导通，由此对设备只能施加电源电压的与两个阻抗之比{Za/(Za+Zb)}对应的电压，因而能够保护设备不遭受过电压。本专利技术的第四方面的过电压保护电路是根据第一方面或者第二方面所述的过电压保护电路，还具有电压检测器和旁通电路。电压检测器检测电源的电压。旁通电路是绕过第2阻抗电路的电路。并且，旁通电路具有将旁通电路断开及闭合的第2开关。该第2开关在通常时将旁通电路接通，在电压检测器的检测值超过规定的阈值时将旁通电路断开。在该过电压保护电路中，例如在将第1阻抗电路及第2阻抗电路各自的阻抗设为Za及Zb时，在通常时将旁通电路接通，因而不会在阻抗Zb消耗功率，也能够避免对设备的施加电压下降在阻抗Zb的压降量。另一方面，在过电压时第2开关将旁通电路切断，由此对设备只能施加电源电压的与两个阻抗之比{Za/(Za+Zb)}对应的电压，因而能够保护设备不遭受过电压。本专利技术的第五方面的过电压保护电路是根据第三方面所述的过电压保护电路，还具有旁通电路。旁通电路是绕过第2阻抗电路的电路。并且，旁通电路具有将旁通电路断开及闭合的第2开关。该第2开关在通常时将旁通电路闭合，在电压检测器的检测值超过规定的阈值时将旁通电路切断。在该过电压保护电路中，例如在将第1阻抗电路及第2阻抗电路各自的阻抗设为Za及Zb时，在通常时将旁通电路闭合，因而不会在阻抗Zb中消耗功率，也能够避免对设备的施加电压下降在阻抗Zb的压降量。另一方面，在过电压时第2开关将旁通电路切断，由此对设备只能施加电源电压的与两个阻抗之比{Za/(Za+Zb)}对应的电压，因而能够保护设备不遭受过电压。本专利技术的第六方面的过电压保护电路是根据第一方面或者第二方面所述的过电压保护电路，还具有电压检测器和第3开关。电压检测器检测电源的电压。第3开关将电源线断开及闭合。第3开关在通常时使电源线处于导通状态，在电压检测器的检测值超过规定的阈值时，在第2开关进行动作后将电源线断开。在该过电压保护电路中，例如在将第1阻抗电路及第2阻抗电路各自的阻抗设为Za及Zb时，在过电压时开关及第2开关进行动作，由此对设备只能施加电源电压的与两个阻抗之比{Za/(Za+Zb)}对应的电压，因而能够保护设备不遭受过电压，另外第3开关进行动作将电源线切断，由此停止在阻抗Za及Zb的功率消耗。其结果是，能够抑制阻抗Za及Zb的过热，减小额定功率。本专利技术的第七方面的过电压保护电路是根据第三～第五方面中任意一个方面所述的过电压保护电路，还具有第3开关。第3开关将电源线断开及闭合。第3开关在通常时使电源线处于导通状态，在电压检测器的检测值超过规定的阈值时，在第2开关进行动作后将电源线切断。在该过电压保护电路中，例如在将第1阻抗电路及第2阻抗电路各自的阻抗设为Za及Zb时，在过电压时开关及第2开关进行动作，由此对设备只能施加电源电压的与两个阻抗之比{Za/(Za+Zb)}对应的电压，因而能够保护设备不遭受过电压，另外第3开关进行动作而将电源线切断，由此停止在阻抗Za及Zb的功率消耗。其结果是，能够抑制阻抗Za及Zb的过热，减小额定功率。本专利技术的第八方面的过电压保护电路是根据第一～第七方面中任意一个方面所述的过电压保护电路，电源是AC电源。在该过电压保护电路中，即使是来自AC电源的供给电压是过大电压时，对设备也只能施加与两个阻抗之比对应的电压。因此，不需要仅仅为了对短时间的过大电压进行保护而提高设计设备的电压额定值，比较合理。本专利技术的第九方面的过电压保护电路是根据第一～第七方面中任意一个方面所述的过电压保护电路，电源是DC电源。在该过电压保护电路中，将交流接通及断开的开关需要是双向性的，但在DC电源的下游侧配置的开关也可以是单向开关，因而能够实现开关的低成本化。本专利技术的第十方面的电力变换装置具有变流器电路、逆变器电路、和第一～第九方面中任意一个方面所述的过电压保护电路。变流器电路与交流电源连接，将交流电变换为直流电。逆变器电路将直流电变换为交流电。在该电力变换装置中，过电压保护电路能够保护变流器电路不遭受过渡施加的过大交流电压，或者保护逆变器电路不遭受过渡施加的过大交流电压。专利技术效果在本专利技术的第一方面的过电压保护电路中，在过电压时将过电压导通电路导通，由此构成“电源-过电压导通电路-第1阻抗电路-第2阻抗电路-电源”的闭路电路。其结果是，对设备只能施加与两个阻抗电路的阻抗之比对应的电压，因而能够保护设备不遭受过电压。在本专利技术的第二方面的过电压保护电路中，在过电压时将元件导通，由此对设备只能施加与两个阻抗电路的阻抗之比对应的电压，因而能够保护设备不遭受过电压。在本专利技术的第三方面的过电压保护电路中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种过电压保护电路(50、100)，其连接于电源与由所述电源提供电力的设备之间，所述过电压保护电路具有：过电压导通电路(10、60)，其与所述设备并联地连接于将所述电源和所述设备连接起来的一对电源线之间，在过电压时流过电流；第1阻抗电路(21、71)，其与所述设备并联而且与所述过电压导通电路(10、60)串联地连接于一对的所述电源线之间；以及第2阻抗电路(22、72)，其连接于所述电源线中的所述电源和所述第1阻抗电路(21、71)之间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.27 JP 2013-2735021.一种过电压保护电路(50、100)，其连接于电源与由所述电源提供电力的设备之间，所述过电压保护电路具有：过电压导通电路(10、60)，其构成与所述设备并联地连接于将所述电源和所述设备连接起来的一对电源线之间的串联电路，在通常时不流过电流，在过电压时流过电流；第1阻抗电路(21、71)，其与所述过电压导通电路(10、60)串联且与所述过电压导通电路(10、60)一起构成所述串联电路；第2阻抗电路(22、72)，其连接于所述电源线中的所述电源和所述第1阻抗电路(21、71)之间；电压检测器(33、83)，其检测所述电源的电压；以及旁通电路(35、85)，其绕过所述第2阻抗电路(22、72)，所述过电压导通电路(10、60)包括过渡电压抑制器、齐纳二极管、浪涌吸收器及雪崩二极管中的任意一个作为在过电压时流过电流的元件，所述旁通电路(35、85)具有将所述旁通电路(35、85)断开及闭合的第2开关(12、62)，所述第2开关(12、62)在通常时将所述旁通电路(35、85)闭合，使得在第2阻抗电路(22、72)中不消耗功率，在所述电压检测器(33、83)的检测值超过规定的阈值时将所述旁通电路(35、85)切断。2.根据权利要求1所述的过电压保护电路(50、100)，其中，所述过电压保护电路还具有将所述电源线断开及闭合的第3开关(13、63)，所述第3开关(13、63)在通常时使所述电源线处于导通状态，在所述电压检测器(33、83)的检测值超过规定的阈值时，在所述过电压导通电路(10、60)导通后将所述电源线切断。3.根据权利要求1或2所述的过电压保护电路(50)，其中，所述电源是交流电源。4.根据权利要求1或2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤俊彰，矢吹俊生，田口泰贵，三井淳也，森田康平，畑山敬之，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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