[發(fā)明專利]一種檢測和保護裝置和方法及電路板

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010583515.0
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102545143A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張昊;易志丹;王孝元
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02H3/20
• 分類號: H02H3/20;G01R19/165
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信設(shè)備的檢測和保護領(lǐng)域，尤其涉及一種通信設(shè)備的檢測和保護裝置和方法及電路板。

背景技術(shù)

通信設(shè)備遭遇機房漏雨、老鼠尿淋等情況時，電路板容易發(fā)生漏電或短路，從而引起發(fā)熱甚至起火，嚴(yán)重時會造成電氣火災(zāi)燒毀整個機房。

一種現(xiàn)有方案是利用煙霧傳感器檢測燃燒時產(chǎn)生的煙霧，或者利用溫度傳感器檢測燃燒時產(chǎn)生的高溫，然后由控制模塊切斷電源，從而減小火勢蔓延的速度。然而，該方案可靠性較低而且容易受到外界環(huán)境的干擾。

電路板漏電或短路時，供電線路上的電流會增大，另一種現(xiàn)有方案是將空氣斷路器串接在通信設(shè)備的供電線路上，利用空氣斷路器的過電流保護特性，實現(xiàn)保護功能。

只有流經(jīng)空氣斷路器的電流的有效值足夠大且持續(xù)時間足夠長時，空氣斷路器才會斷開，空氣斷路器一般對峰值很高而有效值較低的電流不敏感。然而，電路板漏電或短路時，供電線路上的電流的峰值較高而有效值較低。圖1為空氣斷路器的切斷時間與電流之間的特性曲線，其中，縱坐標(biāo)為切斷電源所需的時間，橫坐標(biāo)是切斷電源時供電線路上的電流除以額定電流的倍數(shù)。

假如通信設(shè)備正常工作時的最大電流I_max為20A，按照一般原則，空氣斷路器的額定電流為I_max的1.2倍即24A。電路板漏電或短路時，雖然供電線路上的峰值電流很大(大約為40～50A)，但電流的有效值僅比通信設(shè)備正常工作時的最大電流增大5～10A，即使按照10A來計算，電流的有效值也僅為30A，只等于空氣斷路器的額定電流的1.25倍。如圖1所示，在1.25倍的額定電流下，空氣斷路器至少需要持續(xù)6分鐘才能斷開，此時電路板可能已經(jīng)起火甚至火勢已經(jīng)蔓延到不可控制的地步。因此，空氣斷路器并不能在電路板漏電或短路的初期就能夠斷開，往往要到起火后甚至火勢很大后才能切斷電源。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種電路板及其檢測和保護裝置。

一種檢測和保護裝置，包括轉(zhuǎn)換電路、峰值檢波電路、比較電路和開關(guān)控制電路。轉(zhuǎn)換電路將直流供電線路上的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。峰值檢波電路包括二極管、電阻和電容，二極管與電阻串接，電容一端連接于二極管和電阻之間，另一端接地。比較電路將所述脈沖群的峰值電壓與電壓閾值進行比較，如果所述脈沖群的峰值電壓超過電壓閾值，則驅(qū)動開關(guān)控制電路切斷電源。

一種電路板，其直流供電線路上串接一檢測和保護裝置。該檢測和保護裝置包括轉(zhuǎn)換電路、峰值檢波電路、比較電路和開關(guān)控制電路。轉(zhuǎn)換電路將直流供電線路上的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。峰值檢波電路包括二極管、電阻和電容，二極管與電阻串接，電容一端連接于二極管和電阻之間，另一端接地。比較電路將所述脈沖群的峰值電壓與電壓閾值進行比較，如果所述脈沖群的峰值電壓超過電壓閾值，則驅(qū)動開關(guān)控制電路切斷電源。

一種檢測和保護方法，包括：將直流供電線路上的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；濾除單個脈沖，檢測所述電壓信號中的脈沖群，并保持所述脈沖群的峰值電壓；將所述脈沖群的峰值電壓與一電壓閾值進行比較，如果所述脈沖群的峰值電壓超過電壓閾值，則切斷電源。

上述檢測和保護裝置在檢測到脈沖群的峰值電壓值超過預(yù)設(shè)電壓值時切斷電源，避免電路板漏電或短路時間過長而引起火災(zāi)。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中空氣斷路器的斷開時間隨著供電線路上的電流有效值變化的示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例中檢測和保護裝置的連接示意圖。

圖3是圖2中檢測和保護裝置的電路圖。

圖4是電路板短路或者漏電時直流供電線路上的電流波形圖。

圖5是圖2中檢測和保護裝置的峰值檢波電路的工作原理示意圖。

圖6是圖2中檢測和保護裝置的另一種電路圖。

具體實施方式

為了便于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員理解和實現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖描繪本發(fā)明的實施例。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

如圖2所示，通信設(shè)備21的直流供電線路22上串接一檢測和保護裝置23和電源開關(guān)25。檢測和保護裝置23包括采樣電阻231、放大器233、峰值檢波電路235、比較電路237和開關(guān)控制電路239。

采樣電阻231將直流供電線路22上的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。