[發明專利]阻性交流負載短路的保護方法、裝置及開關

有效

• 申請號: 200910303100.0
• 申請日: 2009-06-09
• 公開（公告）號: CN101599630A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 汪顯方;楊勇練;鄧寶寧;周剛;劉建偉;董曉勇;皮林林
• 申請（專利權）人: 深圳和而泰智能控制股份有限公司
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H03K17/72
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所
• 代理人: 胡吉科;劉顯揚

技術領域

本發明涉電力設備保護領域，更具體地說，涉及一種阻性交流負載短路的保護方法、裝 置及開關。

背景技術

在交流用電設備或裝置中，大量存在阻性負載，例如白熾燈、發熱絲等。通常，這些阻 性交流負載通過機械開關或電子開關與交流電源連接，平時是斷開的，只有在使用的時候這 些開關才接通，使阻性交流負載與交流電源連接。這些阻性交流負載在使用的過程中，由于 震動或老化等原因，其燈絲或發熱絲很容易出現短路的現象。在阻性交流負載短路的情況下 ，如果接通電源，則會出現大的電流，很容易就會把開關或控制器燒毀，造成跳閘。嚴重的 還會造成安全事故。目前市面上的機械開關或者電子開關都沒有對上述阻性交流負載短路進 行檢測及保護的功能。因此，提供一種保證該開關及電路安全的前提下對阻性交流負載短路 的保護方法、裝置及開關就很有必要。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述沒有對阻性交流負載短路進行檢測 及保護的缺陷，提供一種可以對阻性交流負載短路進行檢測及保護的方法、裝置及開關。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種阻性交流負載短路的保護方法， 所述負載通過受控制器控制的有源可控開關與交流電源連接，包括如下步驟：

A)所述受控開關在第一導通角范圍內導通；

B)通過電流檢測電路取得所述負載上的電流平均值；

C)判斷所述負載電流平均值是否大于預設值，如是，控制所述有源可控開關斷開 ；如不是，控制所述有源可控開關導通。

在本發明所述的阻性交流負載短路的保護方法中，所述第一導通角范圍包括在所述阻性 交流負載短路時不會導致所述開關損壞、位于所述交流電波形正半周的導通角集合，第一導 通角范圍包括開始導通角度、結束導通角度及其中間的數值；所述開始導通角度包括145度 至168度，所述結束導通角度均為180度。

在本發明所述的阻性交流負載短路的保護方法中，所述步驟A)進一步包括如下步驟：

A1)判斷是否需要接通所述有源可控開關？如是，執行下一步驟；如否，重復本 步驟；

A2)使所述有源可控開關在所述第一導通角范圍內導通。

在本發明所述的阻性交流負載短路的保護方法中，所述步驟B)進一步包括：

B1)取得所述負載在第一導通角范圍內的電流的模擬值；

B2)將所述電流模擬值轉換為數字信號；

B3)取得所述電流數字信號的平均值。

本發明還揭示了一種阻性交流負載短路保護的裝置，包括用于使控制所述負載與其連接 的交流電源接通或斷開的有源可控開關動作的控制器，所述控制器的一個輸出端口與所述有 源可控開關的控制端連接，控制所述有源可控開關的通斷，其特征在于，還包括控制所述有 源可控開關在第一導通角范圍內導通的第一導通角控制模塊，取得所述負載上流過的電流并 將其轉換為所述控制器能夠接受的形式傳送到所述控制器的輸入端口的電流檢測電路，取得 所述電流檢測電路輸出的電流平均值的平均值取得模塊以及判斷所述電流平均值是否大于預 設值的判斷模塊。

在本發明所述的裝置中，第一導通角范圍位于所述交流電源波形的正半周，包括開始導 通角度、結束導通角度及其中間的數值；所述開始導通角度包括145度至168度，所述結束導 通角度均為180度。

在本發明所述的裝置中，所述控制器包括MCU，所述有源可控開關包括可控硅，所述控 制器通過其上的模數轉換輸入端口取得所述負載上的電流值。

在本發明所述的裝置中，所述電流檢測電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3以及電容C1， 其中，所述有源可控開關一端通過所述電阻R1連接到所述交流電零線，所述有源可控開關另 一端通過所述負載與所述交流電相線電連接；所述電阻R2和電阻R3串接在所述控制器的供電 電源及其地之間，其中間連接點分別與所述電容C1一端及所述控制器的模數輸入端連接，所 述電容C1的另一端連接在所述有源可控開關與所述電阻R1連接的一端上。

在本發明所述的裝置中，所述平均值取得模塊包括用于將所述電流模擬值轉換為數字信 號的模數轉換單元和用于取得所述模數轉換單元輸出信號平均值的數字信號平均值取得單元 。