[發明專利]一種采用BOD元件的大容量電容器過電壓保護電路

有效

• 申請號: 201110200372.5
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102299512A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 湯廣福;楊衛剛;易榮;呂錚;楊波;馮靜波
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種電路，具體講涉及一種采用BOD元件的大容量電容器過電壓保護電路。

背景技術

一種采用BOD元件保護晶閘管過電壓電路原理圖見圖1。BOD元件常用于此保護電路中。而且BOD元件可多個串聯，以達到合理的保護電壓值。BOD元件伏安特性見圖2。圖2中的V_BO即是BOD元件的動作值，當BOD元件兩端電壓低于V_BO時，流過BOD元件的漏電流很小，約100uA左右，當BOD元件兩端電壓達到V_BO時，且流過其電流I_BO達到約15mA時，BOD元件導通，其兩端電壓V_H為約4～6V，流過其電流最大可達0.9A，具體電流看電路中的限流電阻及電壓。

參見圖1，當晶閘管T端電壓超過保護整定值時，BOD元件將被擊穿，電容C₂充電，當C₂兩端電壓超過D₄穩壓管的值時，D₄被擊穿，將觸發晶閘管T的門極，使晶閘管T導通，晶閘管T兩端的電壓迅速下降，當其電壓小于BOD元件的擊穿電壓時BOD元件關斷，不會再有觸發門電流發出。

晶閘管T承受的電壓有限，所以合理的選擇BOD元件的參數，可使得在晶閘管T承受危險的電壓之前通過BOD元件將晶閘管T觸發導通，避免損壞晶閘管T。

以上的常規保護電路在晶閘管T過壓時，BOD元件導通將觸發晶閘管，晶閘管T兩端電壓迅速下降，所以在R₁上消耗的功率較小，R₁可用較小體積的電阻。而如果被保護的是一個大容量電容器，且在電容器過電壓時，BOD動作后不能迅速將大容量電容器上的電壓降為0，只是將大容量電容器的充電回路切斷，導致大容量電容器上的電壓將維持較長一段時間，那么R₁上消耗的功率將會較大，R₁必須用較大體積的電阻才能實現，這就增大了電路板的體積。且不同的保護電壓值要用不同的BOD元件，這就使得在工程應用中較為麻煩。

發明內容

本發明的目的是為了解決以上的兩個問題，采用BOD元件的大容量電容器過電壓保護電路，來保護大容量電容器的過電壓。

本發明采用下述技術方案予以實施：

一種采用BOD元件的大容量電容器過電壓保護電路，其改進之處在于，所述過電壓保護電路包括BOD1元件、儲能電容、二極管、分壓電阻、回路放電電阻、限流電阻及晶閘管Q1。

本發明提供的一種優選的技術方案是：所述儲能電容包括C1和C2，所述二極管包括D1和D2，所述分壓電阻包括R1和R2，所述回路放電電阻為R3，所述限流電阻包括R4和R5；所述分壓電阻R1和R2并聯；在所述分壓電阻R1和R2之間的連接線上依次連接有二極管D1、BOD1元件、限流電阻R4和R5；所述儲能電容C1連接在二極管D1的左側；所述回路放電電阻R3連接在BOD1元件和限流電阻R4之間；所述儲能電容C2連接在限流電阻R4和R5之間；所述二極管D2連接在限流電阻R5的左側；所述分壓電阻R2、儲能電容C1、回路放電電阻R3、儲能電容C2和二極管D2依次并聯；所述晶閘管Q1和二極管D2并聯。

本發明提供的第二優選的技術方案是：所述過電壓保護電路具有連續發出觸發特性。

本發明提供的第三優選的技術方案是：根據公式R1＝U²/P來確定所述分壓電阻R1，所述U為當C1、R2或者所述過電壓保護電路的其他元件短路時R1承受最高的保護電壓值；功率P為6W。

本發明提供的第四優選的技術方案是：根據公式V_BO＝U*R2/(R1+R2)來確定所述分壓電阻R2，所述V_BO為BOD1元件的動作值。

本發明提供的第五優選的技術方案是：所述儲能電容C1的值為3×V_BO；根據公式計算所述儲能電容C2。

本發明提供的第六優選的技術方案是：所述回路放電電阻R3為1k～5k歐姆。

本發明提供的第七優選的技術方案是：所述限流電阻R4為1～5歐姆；所述限流電阻R5為2～10歐姆，功率選擇為6W。

本發明提供的第八優選的技術方案是：所述二極管D1選擇反相電壓較高的快恢復二極管；所述二極管D2選擇肖特基二極管。

與現有技術相比，本發明達到的有益效果是：