[發(fā)明專利]供電電壓監(jiān)控器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210257235.X
• 申請(qǐng)日: 2012-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN102916388A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 理查德·J·比林斯利;羅伯特·A·達(dá)利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子系統(tǒng)保護(hù)有限公司
• 主分類號(hào): H02H3/20
• 分類號(hào): H02H3/20;H02H3/24;G01R19/25
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種供電電壓監(jiān)控器。

背景技術(shù)

很多可用的電源保護(hù)設(shè)備，例如電涌保護(hù)器?（SPD）和混合濾波器，都具有一個(gè)自動(dòng)開關(guān)電路，能夠根據(jù)不同的供電布線故障和/或過電壓或電壓不足條件斷開供電設(shè)備的交流電源。檢測(cè)過電壓或電壓不足的電路，需要在交流電源流經(jīng)設(shè)備輸出和連接裝置之前達(dá)到額定線電壓。線性電壓狀況，例如電壓升高和過電壓，能夠引起某種電力保護(hù)設(shè)備部件（例如金屬氧化物壓敏電阻和其他抑制器元件）的故障。此外，一些設(shè)備的電源在受到持續(xù)的過電壓時(shí)會(huì)有損傷。連接設(shè)備故障，例如短路，由電壓不足引起，進(jìn)而導(dǎo)致電力保護(hù)設(shè)備或連接設(shè)備本身內(nèi)出現(xiàn)潛在的、有危害的或不安全的高強(qiáng)度電流。

盡管電源保護(hù)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)在于根據(jù)故障情況，例如過電壓或電壓不足，斷開對(duì)設(shè)備的供電，由此產(chǎn)生的電力中斷在許多情況下會(huì)造成不便或問題。為了避免頻繁出現(xiàn)電力中斷，其中一個(gè)解決方法是將電源斷開時(shí)的電壓水平設(shè)置在正常操作范圍外，但依然在設(shè)備能夠承受的范圍內(nèi)。然而，該方法可能會(huì)導(dǎo)致頻繁發(fā)生或長(zhǎng)期具有過電壓或電壓不足的情況，這種情況具有很難被察覺到的更小的規(guī)模，這最終會(huì)導(dǎo)致對(duì)電涌保護(hù)器或連接設(shè)備的損傷。因此，仍然需要一種供電電壓監(jiān)控系統(tǒng)，能夠在不引起頻繁電力中斷的情況下提供過電壓和電壓不足保護(hù)，同時(shí)提供充分的對(duì)小規(guī)模的過電壓和電壓不足的通告，來表明系統(tǒng)內(nèi)或與連接設(shè)備有關(guān)的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本文描述的是一種供電電壓監(jiān)控器，用于監(jiān)測(cè)交流電源的過電壓情況。

該監(jiān)控器包括一個(gè)開關(guān)電路、一個(gè)供電信號(hào)調(diào)節(jié)電路和一個(gè)控制電路。該開關(guān)電路選擇性地將能與交流電源連通的輸入導(dǎo)線連接至能與負(fù)載連通的輸出導(dǎo)體。例如，開關(guān)電路能夠位于監(jiān)控器的輸入端與輸出端的火線導(dǎo)線之間。在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，開關(guān)電路電性連接輸入導(dǎo)線和輸出導(dǎo)線，而在非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，開關(guān)電路則斷開輸入導(dǎo)線與輸出導(dǎo)線的電性連接。供電信號(hào)調(diào)節(jié)電路產(chǎn)生一個(gè)代表交流電源電壓的供電電壓信號(hào)。例如，供電電壓信號(hào)與交流電源的火線和零線之間的電壓成比例?？刂齐娐繁O(jiān)測(cè)過電壓時(shí)的供電電壓信號(hào)，控制該開關(guān)電路根據(jù)特定的條件來記錄過電壓事件。

尤其是，當(dāng)開關(guān)電路位于非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，根據(jù)介于第一個(gè)“重建”過電壓閾值和第一個(gè)“重建”電壓不足閾值之間的供電電壓信號(hào)，由控制電路控制開關(guān)電路轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通狀態(tài)。一旦開關(guān)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，則當(dāng)供電電壓信號(hào)超過一個(gè)高于重建過電壓閾值的第二個(gè)“記錄”過電壓閾值時(shí)，控制電路會(huì)記錄過電壓事件并使開關(guān)電路保持導(dǎo)通狀態(tài)。此外，當(dāng)供電電壓信號(hào)超過一個(gè)高于記錄過電壓閾值的第三個(gè)“斷開”過電壓閾值時(shí)，控制電路會(huì)控制開關(guān)電路從導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變到非導(dǎo)通狀態(tài)，并記錄另一個(gè)過電壓事件。記錄一個(gè)過電壓事件包括遞增過電壓事件計(jì)數(shù)和過電壓事件計(jì)時(shí)。

類似地，一旦開關(guān)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)供電電壓信號(hào)低于一個(gè)小于重建電壓不足閾值的第二個(gè)“記錄”電壓不足閾值時(shí)，控制電路會(huì)記錄電壓不足事件，并使開關(guān)電路保持導(dǎo)通狀態(tài)。此外，當(dāng)供電電壓信號(hào)低于一個(gè)小于記錄電壓不足閾值的第三個(gè)“斷路”電壓不足閾值時(shí)，控制電路會(huì)控制開關(guān)電路從導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變到非導(dǎo)通狀態(tài)，并記錄另一個(gè)電壓不足事件。

結(jié)合對(duì)優(yōu)先實(shí)施例的以下定義、描述和附圖，本發(fā)明前述的和其他的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)將得以進(jìn)一步明確，其中各圖示中的參考數(shù)字用于指定相似組件。雖然這些描述是為了更具體地描述本發(fā)明的細(xì)節(jié)，但仍可以理解的是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在本文描述的基礎(chǔ)上想到很多其他的變體。

附圖說明

圖1是一種能夠選擇性連接一個(gè)交流電源到負(fù)載設(shè)備的供電電壓監(jiān)控器的具體實(shí)施例的方框圖。

圖2以圖表方式說明了圖1所示供電電壓監(jiān)控器發(fā)揮供電電壓水平時(shí)的開關(guān)電路狀態(tài)。

圖3以狀態(tài)圖方式說明了圖1所示供電電壓監(jiān)控器的操作狀態(tài)。

圖4A?和圖4B描述了在供電電壓條件下，圖1所示供電電壓監(jiān)控器進(jìn)行操作的一個(gè)邏輯實(shí)例的功能流程圖。

圖5描述了在供電電壓條件下，圖1所示供電電壓監(jiān)控器進(jìn)行操作的另一個(gè)邏輯實(shí)例的功能流程圖。

圖6是包含圖1所示供電電壓監(jiān)控器的一個(gè)功率濾波電路的具體實(shí)施例的示意圖。?

具體實(shí)施方式