一種用于軟起動器的可恢復(fù)型阻斷式特超壓保護(hù)模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超壓保護(hù)模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，礦用井下高壓軟啟動器一般常用10KV/6KV兩種電壓等級供電，低壓軟啟動器一般常用660VAC/1140VAC兩種電壓等級供電。電氣設(shè)備時常更換使用地點(diǎn)，發(fā)生供電等級的變化。如由660VAC供電條件下使用的設(shè)備更換到1140VAC供電條件下使用，或由6KV供電條件下使用的設(shè)備更換到1KV供電條件下使用時，常會發(fā)生電氣設(shè)備內(nèi)部控制回路供電等級的不一致造成電氣設(shè)備燒壞。
[0003]當(dāng)前可查到的解決方法是使用“熔斷器”或“壓敏電阻”實(shí)施保護(hù)，但這種保護(hù)都是一次性不可恢復(fù)型保護(hù)，一旦發(fā)生將使設(shè)備無法運(yùn)行，造成停產(chǎn)并需要更換相關(guān)器件。為此，既能提示供電電壓等級與本設(shè)備不一致又能實(shí)現(xiàn)可恢復(fù)型阻斷式特超電壓保護(hù)模塊是提高煤礦電氣產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)有技術(shù)中還未見過電流器件應(yīng)用在這種特超壓保護(hù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)可恢復(fù)型阻斷式特超壓保護(hù)模塊的報道。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種用于軟起動器的可恢復(fù)型阻斷式特超壓保護(hù)模塊，以解決上述技術(shù)問題。
[0005]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種用于軟起動器的可恢復(fù)型阻斷式特超壓保護(hù)模塊，包括輸入供電端、輸出供電端、保護(hù)電路，其特征在于，所述保護(hù)電路包括一過流阻斷電路、一過電壓檢測電路、一從過電壓到過電流的轉(zhuǎn)換電路；
[0007]所述過流阻斷電路的一端連接所述輸入供電端的一端，所述過流阻斷電路的另一端分別連接所述輸出供電端的一端、所述過電壓檢測電路的輸入端、所述轉(zhuǎn)換電路的一端；
[0008]所述轉(zhuǎn)換電路的另一端連接所述輸入供電端的另一端、所述輸出供電端的另一端;
[0009]所述過電壓檢測電路的輸出端連接所述轉(zhuǎn)換電路的觸發(fā)端。
[0010]本實(shí)用新型在電路正常工作時，輸入供電端、過流阻斷電路、輸出供電端形成一電路回路。在電路發(fā)生輸入電壓等級接錯，造成嚴(yán)重超電壓時，如超過135%以上，過電壓檢測電路動作；此時過電壓檢測電路提供觸發(fā)信號，迫使轉(zhuǎn)換電路導(dǎo)通，輸入供電端、過流阻斷電路、轉(zhuǎn)換電路形成一電路回路，實(shí)現(xiàn)超電壓到超電流的轉(zhuǎn)換。阻斷保護(hù)發(fā)生后迫使輸出電壓大幅度降低，導(dǎo)致過電壓檢測電路失去觸發(fā)信號，繼而使過流阻斷電路的電流大幅度減小，向控制回路提供的輸出電壓逐漸增高。當(dāng)輸出電壓達(dá)到電壓檢測電路的閥值時又開始新一輪的超電壓到超電流的轉(zhuǎn)換，過流阻斷電路的阻斷。
[0011]本實(shí)用新型的過流阻斷電路、過電壓檢測電路、轉(zhuǎn)換電路可以采用下述電路:
[0012]所述過流阻斷電路優(yōu)選采用熱敏元件，所述過電壓檢測電路優(yōu)選采用壓敏電阻、所述轉(zhuǎn)換電路優(yōu)選采用雙向晶閘管。本實(shí)用新型采用上述電路后，具有優(yōu)異的電壓阻斷特性，高阻、低阻兩種狀態(tài)之間的電阻值比>20倍，能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的阻斷要求；其中低阻狀態(tài)為正常使用狀態(tài)，高阻狀態(tài)為特超電壓阻斷狀態(tài)。
[0013]所述壓敏電阻還串聯(lián)一用于限流的限流電容，所述限流電容的一端連接所述壓敏電阻，所述限流電容的另一端連接雙向晶閘管的觸發(fā)端。
[0014]所述雙向晶閘管串聯(lián)一熱敏電阻，用于保護(hù)雙向晶閘管。
[0015]有益效果:由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型制作簡單、成本低、可靠性高等特點(diǎn)，而且可實(shí)現(xiàn)重復(fù)工作，在發(fā)生阻斷后可停電lmin-3min即可恢復(fù)常態(tài)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型一種連接示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的電壓保護(hù)過程的波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0019]參照圖1，一種用于軟起動器的可恢復(fù)型阻斷式特超壓保護(hù)模塊，包括輸入供電端、輸出供電端、過流阻斷電路、過電壓檢測電路、從過電壓到過電流的轉(zhuǎn)換電路。過流阻斷電路采用熱敏元件PR1，過電壓檢測電路采用壓敏電阻ZR1，轉(zhuǎn)換電路采用雙向晶閘管SCR1。熱敏元件PRl的一端連接輸入供電端的一端，熱敏元件PRl的另一端分別連接輸出供電端的一端、壓敏電阻ZRl的輸入端，且通過熱敏電阻PR2連接雙向晶閘管SCRl的一端。雙向晶閘管SCRl的另一端連接輸入供電端的另一端、輸出供電端的另一端。壓敏電阻ZRl的輸出端通過限流電容Cl連接雙向晶閘管SCRl的觸發(fā)端。
[0020]熱敏元件PRl是具有“居里溫度”的熱敏元件，正常呈現(xiàn)低阻(幾十歐姆)狀態(tài)，當(dāng)超電流工作時將很快達(dá)到“居里溫度”，呈現(xiàn)出高阻狀態(tài)。在壓敏電阻ZRl超過閥值時提供超電壓信號，低于閥值時關(guān)閉超電壓信號，即提供超電壓時的“閉合”狀態(tài)和不超壓時的“斷開”狀態(tài)。雙向晶閘管SCRl受控于壓敏電阻ZRl的控制，當(dāng)壓敏電阻ZRl發(fā)出“閉合”信號時觸發(fā)雙向晶閘管SCRl，使超電壓轉(zhuǎn)化成流過PRl的超電流。
[0021]本實(shí)用新型在電路正常工作時，輸入供電端、熱敏元件PR1、輸出供電端形成一電路回路。
[0022]在電路發(fā)生輸入電壓等級接錯，造成嚴(yán)重超電壓時，如超過135 %以上，即超過壓敏電阻ZRl的閥值時，壓敏電阻ZRl動作；此時壓敏電阻ZRl和Cl向雙向晶閘管SCRl提供觸發(fā)信號，迫使雙向晶閘管SCRl導(dǎo)通，輸入供電端、熱敏元件PR1、雙向晶閘管SCRl形成一電路回路，實(shí)現(xiàn)超電壓到超電流的轉(zhuǎn)換。此時，降低控制回路的供電電壓，且迫使熱敏元件PRl超電流并在較短時間內(nèi)嚴(yán)重發(fā)熱，達(dá)到阻斷狀態(tài)，對控制回路實(shí)施保護(hù)。
[0023]阻斷保護(hù)發(fā)生后迫使輸出電壓大幅度降低，從而使輸出電壓低于壓敏電阻ZRl的閥值，導(dǎo)致過電壓檢測電路停止工作，即SCRl失去觸發(fā)信號，繼而使熱敏元件PRl的電流大幅度減小，造成熱敏元件PRl的阻斷程度減小，向控制回路提供的輸出電壓逐漸增高。當(dāng)輸出電壓達(dá)到壓敏電阻ZRl的閥值時又開始新一輪的超電壓到超電流的轉(zhuǎn)換，熱敏元件PRl的阻斷。
[0024]因此本實(shí)用新型的電路在發(fā)生阻斷保護(hù)后會在輸出側(cè)向外輸出幅值變化的周期性電壓，其最大幅值〈50%輸入幅值，使連接在輸出側(cè)的設(shè)備得到周期性的供電，產(chǎn)生閃爍效果，可提示該設(shè)備處于【特超電壓，即電壓等級出錯】狀態(tài)。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]礦用高壓設(shè)備的內(nèi)部供電是經(jīng)過變壓器降低到100VAC，其供電電壓有6KV和1KV兩種等級，提供給內(nèi)部變壓器，而變壓器在正常供電狀態(tài)時輸出都為100VAC ;變壓器的輸出再提供給本實(shí)用新型的輸入供電端。
[0027]當(dāng)1KV的主供電輸入到設(shè)備，而設(shè)備內(nèi)部的降壓變壓器還保持在6KV的接法，造成內(nèi)部變壓器實(shí)際輸出電壓達(dá)到173VAC，也即本實(shí)用新型的輸入供電端電壓上升到173VAC時，造成嚴(yán)重超壓狀態(tài)，通過本實(shí)用新型的保護(hù)模塊進(jìn)行過壓保護(hù)后，如圖2所示，經(jīng)過了 4/47倍衰減，也即:
[0028]最大幅值Vmax = 6.44X47/4 = 75.67VAC ；
[0029]有效值Vout = 75.67/1.414 = 53.5VAC ；
[0030]Vout < 100VAC ；
[0031]可見，明顯實(shí)現(xiàn)了過電壓的阻斷。幅值的周期性變化必然導(dǎo)致后續(xù)連接設(shè)備顯示器件的閃爍，提示發(fā)生了特超電壓保護(hù)。
[0032]實(shí)施例2:
[0033]礦用低壓設(shè)備的內(nèi)部供電是經(jīng)過變壓器降低到220VAC，其供電電壓有660VAC和1140VAC兩種等級，提供給內(nèi)部變壓器，而變壓器在正常供電狀態(tài)時輸出都為220VAC ;變壓器的輸出再提供給本實(shí)用新型的輸入供電端。
[0034]在1140VAC的主供電輸入到設(shè)備，而設(shè)備內(nèi)部的降壓變壓器還保持在660VAC的接法時，其變壓器輸出給設(shè)備內(nèi)部的供電電壓也由220VAC升至380VAC，超過135%的額定電壓值，造成嚴(yán)重超壓狀態(tài)。通過本實(shí)用新型的保護(hù)模塊進(jìn)行過壓保護(hù)后，與實(shí)施例1不同的時，此時的信號衰減倍數(shù)由實(shí)施例1的4/47變?yōu)?/104倍衰減，也即:
[0035]最大幅值Vmax = 6.44 X 104/4 = 167.44Vac ；
[0036]有效值Vout = 167.44/1.414 = 118Vac ；
[0037]Vout < 220Vac ；
[0038]也明顯實(shí)現(xiàn)了過電壓的阻斷。幅值的周期性變化必然導(dǎo)致后續(xù)連接設(shè)備顯示器件的閃爍，提示發(fā)生了特超電壓保護(hù)。
[0039]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于軟起動器的可恢復(fù)型阻斷式特超壓保護(hù)模塊，包括輸入供電端、輸出供電端、保護(hù)電路，其特征在于，所述保護(hù)電路包括一過流阻斷電路、一過電壓檢測電路、一從過電壓到過電流的轉(zhuǎn)換電路； 所述過流阻斷電路的一端連接所述輸入供電端的一端，所述過流阻斷電路的另一端分別連接所述輸出供電端的一端、所述過電壓檢測電路的輸入端、所述轉(zhuǎn)換電路的一端； 所述轉(zhuǎn)換電路的另一端連接所述輸入供電端的另一端、所述輸出供電端的另一端； 所述過電壓檢測電路的輸出端連接所述轉(zhuǎn)換電路的觸發(fā)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于軟起動器的可恢復(fù)型阻斷式特超壓保護(hù)模塊，其特征在于，所述過流阻斷電路采用熱敏元件，所述過電壓檢測電路采用壓敏電阻、所述轉(zhuǎn)換電路采用雙向晶閘管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于軟起動器的可恢復(fù)型阻斷式特超壓保護(hù)模塊，其特征在于，所述壓敏電阻還串聯(lián)一用于限流的限流電容，所述限流電容的一端連接所述壓敏電阻，所述限流電容的另一端連接雙向晶閘管的觸發(fā)端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種用于軟起動器的可恢復(fù)型阻斷式特超壓保護(hù)模塊，其特征在于，所述雙向晶閘管串聯(lián)一熱敏電阻。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超壓保護(hù)模塊。一種用于軟起動器的可恢復(fù)型阻斷式特超壓保護(hù)模塊，包括輸入供電端、輸出供電端、保護(hù)電路，保護(hù)電路包括過流阻斷電路、過電壓檢測電路、從過電壓到過電流的轉(zhuǎn)換電路。過流阻斷電路的一端連接輸入供電端的一端，過流阻斷電路的另一端分別連接輸出供電端的一端、過電壓檢測電路的輸入端、轉(zhuǎn)換電路的一端。轉(zhuǎn)換電路的另一端連接輸入供電端的另一端、輸出供電端的另一端。過電壓檢測電路的輸出端連接轉(zhuǎn)換電路的觸發(fā)端。本實(shí)用新型具有制作簡單、成本低、可靠性高等特點(diǎn)，而且可實(shí)現(xiàn)重復(fù)工作，在發(fā)生阻斷后可停電1min-3min即可恢復(fù)常態(tài)。
【IPC分類】H02H3-08
【公開號】CN204441849
【申請?zhí)枴緾N201420490979
【發(fā)明人】童中祥, 李繼策, 楊國
【申請人】上海久輝電氣有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年8月28日