[實用新型]弱電系統輸入過壓過流保護電路

無效

• 申請號: 200920182762.2
• 申請日: 2009-09-03
• 公開（公告）號: CN201478788U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 李飛燦;楊榮錦;范新權;鐘盛燕
• 申請（專利權）人: 福州瑞盛繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02H3/20
• 分類號: H02H3/20;H02H3/08
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 翁素華

【技術領域】

本實用新型是關于一種過壓過流保護電路，特別是弱電系統輸入的過壓過流保護電路。

【背景技術】

過壓過流保護電路是保護系統電路不受大電壓、電流的沖擊或誤接強電而造成損害。目前在弱電系統電路中，過壓、過流保護電路多采用穩壓二極管、電壓鉗位電路、限流電路以及保險絲等來限制輸入電壓、電流。

1、采用穩壓二極管和熱敏電阻實現過壓、過流保護，如圖1所示，其原理是將穩壓二極管并聯在受保護電路兩端，在輸入電壓未過壓時，穩壓二極管呈高阻態，其泄漏電流甚微，一旦輸入電壓過壓時，穩壓二極管在瞬間提供低阻抗通路，并將電壓鉗位于安全的低電壓，從而保護電路免受過壓損害。熱敏電阻與受保護電路串聯，一旦有過流狀態出現，過大的電流讓保護元件發熱使阻值發生變化，由低阻態躍變為高阻態，從而限制電流，使被保護的電路免受過流損壞。在過流故障排除后，保護元件冷卻，自動由高阻態轉變為低阻態，恢復正常工作。

2、電壓鉗位電路，如圖2所示，采用MOS管吸收高壓，將輸入電壓鉗位在安全的電壓范圍內，可實現對正負輸入電壓的保護。

現有的此類方法所能承受的過壓、過流范圍窄，一旦誤接強電或市電時，將使保護電路及系統電路一同燒毀。尤其是某些信號采集系統，通常將電源輸入和信號采集采用接入端子的方式接入，盡管兩者間會有標識等區別開來，但仍然存在誤接的情況，一旦將信號采集端誤接電源，則使整個信號采集系統燒毀，若按現有的保護方式設計成能夠保護高壓，則其保護元件要求功率大，同時保護時是采用吸收過壓、過流成分，對線路造成負擔。

綜上所述，現行的弱電系統輸入過壓過流保護電路主要存在以下缺點：

1、無接入判斷，無法承受瞬間接通高壓。

2、信號接入與電源輸入都采用端子連接的系統，一旦信號采集端誤接電源，將導致保護電路及系統電路一同燒毀。

3、引入的保護單元采用吸收過壓、過流成分的方式，保護時對線路造成影響。

【實用新型內容】

本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種具備瞬間接通高壓、輸入過壓、過流保護、同時能夠延時自恢復和保護時不影響線路狀態的弱電系統輸入過壓過流保護電路。

本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的：一種弱電系統輸入過壓過流保護電路，包括電壓取樣電路、電流取樣電路、第一精密整流電路、過零判斷電路、過壓判斷電路、第二精密整流電路、過流判斷電路、延時維持電路、開關控制器及輸入接通開關；所述第一精密整流電路串聯在電壓取樣電路之后，過零判斷電路與過壓判斷電路并聯后串聯在所述第一精密整流電路以及開關控制器之間，所述電流取樣電路、第二精密整流電路、過流判斷電路、延時維持電路、開關控制器及輸入接通開關依次串聯，所述輸入接通開關接在輸入線路以及輸出線路之間；

在輸入線路接入系統前，首先通過電壓取樣電路，第一精密整流電路，再同時進入過零判斷電路、過壓判斷電路，過零判斷電路及過壓判斷電路產生一控制信號通過開關控制器控制輸入接通開關閉合，將輸入線路與系統連接，連接后的系統電流經由電流取樣電路、第二精密整流電路后進入過流判斷電路，過流判斷電路產生一控制信號通過延時維持電路再由開關控制器控制輸入接通開關斷開。

該實用新型可進一步具體為：

所述電壓取樣電路采用兩個純電阻元件串聯，對輸入線路上的電壓信號分壓采集，采集到的信號送入第一精密整流電路。

所述過零判斷電路由電容C4、電阻R20、R22、R24、R26、運算放大器U4B、二極管D6組成，所述電阻R20的一端接到所述第一精密整流電路的輸出端，電阻R20的另一端通過電阻R22接到運算放大器U4B的正極輸入端，電容C4連接在電阻R20、R22之間的節點以及電源地之間，電阻R24接在運算放大器U4B的負極輸入端與電源地之間，電阻R26接在運算放大器U4B的負極輸入端與電源之間，二極管D6的負極接在運算放大器U4B的輸出端，二極管D6的正極連接到開關控制器。

所述過壓判斷電路包括電容C3、電阻R19、R21、R23、R25、運算放大器U4A、二極管D7，所述電阻R19的一端接到所述第一精密整流電路的輸出端，電阻R19的另一端通過電阻R21接到運算放大器U4A的負極輸入端，電容C3連接在電阻R19、R21之間的節點以及電源地之間，電阻R25接在運算放大器U4A的正極輸入端與電源地之間，電阻R23接在運算放大器U4A的正極輸入端與電源之間，二極管D7的負極接在運算放大器U4A的輸出端，二極管D7的正極連接到開關控制器。