[实用新型]基于电压非线性元件的过电压检测及开关电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及过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过电压检测与开关电路。

背景技术

由于供电网故障、设备投切、错相、线路谐振等原因，常会导致供电线路发生工频过电压故障，直流供电线路也会因为各种原因导致电压过高，过高电压会使用电设备内电子元器件失效，甚至导致火灾事故。

采用电压检测电路，当检测电路检测到电源电压超过规定电压时，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、成本低廉的基于电压非线性元件的过电压检测及开关电路。

本实用新型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过电压检测及开关电路，包括半导体开关元件、电压敏感元件、第一电阻器、第二电阻器、稳压二极管、电容器和开关；第二电阻器、稳压二极管和电容器并联连接，对应稳压二极管的阴极的并联端与半导体开关元件的门极或栅极连接，对应稳压二极管的阳极的并联端与半导体开关元件阴极或源极连接；第一电阻器与电压敏感元件串联连接，串联的一端与开关一端连接，串联的另一端与半导体开关元件的门极或栅极连接；负载一端与开关一端连接，负载的另一端与半导体开关元件的阳极或漏极连接；开关的另一端及半导体开关元件的阴极或源极与分别与电源两端连接。

为进一步实现本实用新型目的，优选地，第一电阻器为限流电阻，选择的阻值将流过压敏电阻的导通电流限制在mA数量级范围以内；当压敏电阻导通电流达到0.1mA时，第二电阻器上的电压触发单向可控硅。

优选地，所述半导体开关元件为单向可控硅、N沟道场效应管或双向可控硅。

优选地，所述电压敏感元件为压敏电阻或双向瞬态抑制器。

优选地，所述电源端连接交流电源或直流电源。进一步地，所述单向可控硅的耐压大于所连接的直流电源电压的两倍或交流电源电压峰值的两倍。进一步优选，所述单向可控硅的耐压参数为800V。

优选地，所述稳压二极管采用电压参数为2.5V的稳压二极管。

优选地，所述电容器采用0.1～0.5微法电容器。进一步优选所述电容器采用0.22微法电容器。

本实用新型所述半导体开关元件可以采用单向可控硅SCR、双向可控硅TRIAC，也可以采用场效应管(MOSFET)；电压非线性元件可以采用氧化锌压敏电阻Rv，也可以采用半导体瞬态电压抑制元件(TVS)。

本实用新型第一电阻R1与电压非线性元件串联，第二电阻R2与稳压二极管D及电容器C并联并与半导体开关元件连接。如果半导体开关元件为可控硅，则与可控硅的门极和阴极相连；如果半导体开关元件为MOSFET，则与其栅极和源极相连。

本实用新型第二电阻R2作为分压电阻，稳压二极管D用作半导体开关元件的保护元件，限制半导体开关元件的触发电压或触发电流，以免触发电流或电压过大损坏半导体开关元件。

本实用新型电容器C起抑制干扰作用，减少半导体开关元件误触发的发生几率。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：

本实用新型利用电压非线性元件的强非线性特性，实现电压检测与控制，与现有技术比较，由于省去了运算放大器电路及其所需直流电源，也无需增加抗干扰设计，所以简化了电路结构，降低了制作成本，缩小了产品体积。

附图说明

图1为实施例1的基于电压非线性元件的过电压检测及开关电路连接示意图。

图2为实施例2的基于电压非线性元件的过电压检测及开关电路连接示意图。

图3为实施例3的基于电压非线性元件的过电压检测及开关电路连接示意图。

具体实施方式

为更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1