[实用新型]基于电压非线性元件的欠电压检测开关电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及欠电压检测与开关电路，特别涉及一种基于电压非线性元件的欠电压检测与开关电路。

背景技术

电子设备必须在一定电源电压下运行，否则会影响电器设备正常运转甚至造成严重事故。当电源电压下降到额定电压的80％以下后，将导致电动机的转速明显下降，以致被迫停转，使电动机因堵转而烧毁。同时，过低的电源电压还将造成低压电器开关触点的释放，使控制电路不能正常工作，造成人身事故和机械设备的损坏。为此需采取必要的保护措施，将电源迅速切断，欠电压保护在电源系统必不可少。

采用电压检测电路，当检测电路检测到电源电压低于规定电压下限时，输出信号触发开关使电源断开，可减少损失，避免发生事故。

现有技术普遍采用运算放大器为基的电压比较电路对电压进行检测，但是这种电路存在下列不足：易受干扰，需要增加抗干扰设计；需要配置直流工作电源；制作成本较高。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种简单可靠、成本低廉的解决方案：利用电压非线性元件的伏安特性检测电源电压，根据电压高低触发或关断处于电源回路的半导体开关器件从而控制回路中的负载通断。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种基于电压非线性元件的欠电压检测开关电路，包括第一半导体开关元件、第二半导体开关元件、电压非线性元件、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第四电阻器、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一电容器、第二电容器以及开关；所述第二电容器与第二稳压二极管并联，对应第二稳压二极管阴极的并联端与第二半导体开关元件的控制极或栅极相连，对应第二稳压二极管阳极的并联端与第二半导体开关元件的阴极或源极相连；电压非线性元件与第四电阻器串联后一端与开关的一端连接，另一端与第二半导体开关元件的控制极或栅极相连；第一电阻器的一端与开关的一端相连，另一端与第二半导体开关元件的阳极或漏极相连；第二电阻器的一端与第二半导体开关元件的阳极或漏极相连，另一端与第二半导体开关元件的阴极或源极相连；第三电阻器的一端与第二半导体开关元件的阳极或漏极相连，另一端与第一半导体开关元件的控制极或栅极相连；第一电容器与第一稳压二极管并联，对应第一稳压二极管阴极的并联端与第一半导体开关元件的控制极或栅极相连，对应第一稳压二极管阳极的并联端与第一半导体开关元件的阴极或源极相连；负载一端与第一半导体开关元件的阳极或漏极相连，另一端与开关的一端连接；开关的另一端与电源一端连接，电源的另一端与第一半导体开关元件的阴极或源极相连；第一半导体开关元件的阴极或源极与第二半导体开关元件2阴极或源极相连。

为进一步实现本实用新型目的，优选地，所述第一半导体开关元件和第二半导体开关元件都为单向可控硅、双向可控硅或场效应管。

优选地，所述电压非线性元件为压敏电阻或半导体瞬态电压抑制元件。

优选地，所述第一电阻器和第二电阻器组成分压器；当第二单向可控硅不导通时，第二电阻器上的分压大于第一单向可控硅的触发电压。

优选地，所述第三电阻器的阻值是第二电阻器的阻值的10倍。

优选地，所述第一单向可控硅的耐压指标大于电源电压峰值的2.0倍。

优选地，所述第一单向可控硅选取耐压指标大于800V的可控硅；第二单向可控硅选取耐压指标大于25V的可控硅。

优选地，所述半导体瞬态电压抑制元件为双向半导体瞬态抑制二极管。

优选地，所述双向半导体瞬态抑制二极管的导通电压为250V。

优选地，所述压敏电阻为氧化锌压敏电阻，氧化锌压敏电阻的压敏电压为240V。

本实用新型2只半导体开关元件中的1只(半导体开关元件1)与负载串接后连接在电源两端，另一只半导体开关元件(半导体开关元件2)的通断由所述电压非线性元件控制。

当电源电压不足以使电压非线性元件导通时，接通电源，第二半导体开关元件不导通，第一半导体开关元件经电阻分压电路获得触发电压而导通，从而使负载得电工作。

当电源电压达到一定值，接通电源，电压非线性元件导通，触发第二半导体开关元件导通，使得电阻分压电路分压比变化，使第一半导体开关元件的触发电压不足而截止，此时与半导体开关元件1串联的负载不能获得电压。

本实用新型第一稳压二极管和第二稳压二极管分别用于保护第一半导体开关元件和第二半导体开关元件，以免触发电压过高使半导体开关元件失效。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：