本實用新型涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電涌保護(hù)電路以及電涌保護(hù)器。

背景技術(shù)：

隨著科技的不斷發(fā)展，電子設(shè)備已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的一部分。而由于雷電、電子設(shè)備啟?；蚬收系仍?，會引起電子設(shè)備內(nèi)部瞬間過壓或過流，進(jìn)而毀壞電子設(shè)備。因此，目前常采用電涌保護(hù)器(SPD)對電子設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

參見圖1，為現(xiàn)有技術(shù)中常用的一種SPD；該SPD包括：壓敏電阻MOV、氣體放電管GDT、退耦電感L以及二極管TVS；當(dāng)有感應(yīng)雷或其它操作過電壓侵入電源傳輸線時，氣體放電管GDT以及壓敏電阻MOV組成的第一級防雷組件首先導(dǎo)通，吸收大部分電涌信號；由二極管TVS組成的第二級防雷組件的作用是泄放少部分后侵的雷電流，最大限度降低輸出端口處的電壓，從而保護(hù)電子設(shè)備能夠安全運(yùn)行；但是，如果兩級防雷組件距離很近，有可能第一級防雷組件還未動作第二級防雷組件就已被打壞，因此，為了確保第一級防雷組件能夠動作，在兩級防雷組件距離不夠遠(yuǎn)時，往往需要在兩級防雷組件之間加一個退耦電感L，以阻止雷電的快速后侵，解決一條線路上多級防雷組件之間的配合問題。

然而，隨著負(fù)載電流的增加，該方案所采用退耦電感L的截面積將同時增加，使得SPD的體積過大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供了一種電涌保護(hù)電路以及電涌保護(hù)器，在實現(xiàn)電涌保護(hù)的同時，通過電涌信號采集和處理過程，解決多級泄放環(huán)節(jié)的級間配合問題，可實現(xiàn)電路的小型化設(shè)計，并提高電路的可靠性。

為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

一種電涌保護(hù)電路，包括：

采集被保護(hù)負(fù)載的供電或信號線路中電涌信號的采集單元；

對所述采集單元輸出的電涌信號進(jìn)行處理，并在處理后的電涌信號滿足預(yù)設(shè)保護(hù)條件時，生成觸發(fā)信號的處理單元；所述處理單元的輸入端與所述采集單元的輸出端相連；

為所述處理單元供電的電源；

被所述觸發(fā)信號觸發(fā)后，對所述供電或信號線路上的電涌進(jìn)行泄放和箝位的第一泄放單元；所述第一泄放單元連接于所述供電或信號線路的兩根線纜之間，所述第一泄放單元中放電間隙的輸入端與所述處理單元的輸出端相連；

泄放所述供電或信號線路上的電涌，并將所述供電或信號線路上的電涌箝位到所述被保護(hù)負(fù)載的耐壓范圍內(nèi)的第二泄放單元；所述第二泄放單元與所述第一泄放單元并聯(lián)。

優(yōu)選的，所述處理單元包括：

對所述采集單元輸出的電涌信號進(jìn)行調(diào)理的信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路的輸入端與所述采集單元的輸出端相連；

在所述信號調(diào)理電路輸出的信號滿足所述預(yù)設(shè)保護(hù)條件時，生成控制信號的控制電路，所述控制電路的輸入端與所述信號調(diào)理電路的輸出端相連；

根據(jù)所述控制信號，生成所述觸發(fā)信號的觸發(fā)電路；所述觸發(fā)電路的輸入端與所述控制電路的輸出端相連。

優(yōu)選的，所述觸發(fā)電路為：馬克思發(fā)生器，或電容式預(yù)儲能回路，或含有升壓變壓器的升壓回路。

優(yōu)選的，所述采集單元為：電流互感器；所述電流互感器設(shè)置于所述供電或信號線路上。

優(yōu)選的，所述采集單元為：電流互感器；所述電流互感器設(shè)置于所述第二泄放單元的支路上；

所述第二泄放單元的響應(yīng)速度快于所述第一泄放單元的響應(yīng)速度。

優(yōu)選的，所述第一泄放單元包括：

放電間隙支路；所述放電間隙支路包括一個放電間隙，或，多個串并聯(lián)連接的放電間隙；

或者，串聯(lián)連接的放電間隙支路和壓敏電阻支路；所述放電間隙支路包括一個放電間隙，或，多個串并聯(lián)連接的放電間隙；所述壓敏電阻支路包括一個壓敏電阻，或，多個串并聯(lián)連接的壓敏電阻。

優(yōu)選的，所述第二泄放單元為：二極管或者壓敏電阻。

優(yōu)選的，所述電源還可用于為所述采集單元供電。

一種電涌保護(hù)器，其特征在于，封裝有如上述任意一項所述的電涌保護(hù)電路。

由上述方案可知，本實用新型提供了一種電涌保護(hù)電路，通過采集單元采集被保護(hù)負(fù)載供電或信號線路中的電涌信號；通過處理單元在所述電涌信號滿足預(yù)設(shè)保護(hù)條件時，生成觸發(fā)信號；觸發(fā)信號加載于第一泄放單元，確保所述第一泄放單元能夠適時動作，對供電或信號線路上的電涌進(jìn)行泄放，提高了電路的可靠性；第二泄放單元則可將供電或信號線路上的電涌箝位到被保護(hù)負(fù)載的耐壓范圍內(nèi)，實現(xiàn)了電涌保護(hù)。本方案通過采集和處理過程，確保所述第一泄放單元能夠適時被觸發(fā)，解決第一級泄放單元和第二級泄放單元之間的級間配合問題；并且無需現(xiàn)有技術(shù)中的級間退耦電感，相比現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)了電路的小型化設(shè)計。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電涌保護(hù)器的電路原理圖；

圖2為本實用新型實施例提供的電涌保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的電涌保護(hù)電路的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的電涌保護(hù)電路的另一部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的電涌保護(hù)電路的另一部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型實施例提供的電涌保護(hù)電路的另一部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實用新型實施例提供的電涌保護(hù)電路的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型實施例提供的電涌保護(hù)電路的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

本實用新型提供了一種電涌保護(hù)電路，在實現(xiàn)電涌保護(hù)的同時，通過電涌信號采集和處理過程，解決多級泄放環(huán)節(jié)的級間配合問題，可實現(xiàn)電路的小型化設(shè)計，并提高電路的可靠性。

該電涌保護(hù)電路，參見圖2，包括：采集單元100、處理單元200、電源500、第一泄放單元300及第二泄放單元400；

具體的連接關(guān)系為：

圖2以采集單元100與第二泄放單元400串聯(lián)后并聯(lián)于被保護(hù)負(fù)載的兩個供電或信號線路之間為例進(jìn)行展示，但是并不一定限定于此，還可以設(shè)置于被保護(hù)負(fù)載的一個供電或信號線路上，視其具體應(yīng)用環(huán)境而定；處理單元200的輸入端與采集單元100的輸出端相連；第一泄放單元300連接于被保護(hù)負(fù)載的兩個供電或信號線路之間，第一泄放單元300中放電間隙的輸入端與處理單元200的輸出端相連；第二泄放單元400與第一泄放單元300并聯(lián)。

值得說明的是，第一泄放單元300及第二泄放單元400可以位于同一電涌保護(hù)器內(nèi)，也可以分別位于相連的電涌保護(hù)器內(nèi)，此處不做具體限定，均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

具體的工作原理為：

采集單元100用于采集被保護(hù)負(fù)載的供電或信號線路中的電涌信號；電源500用于為處理單元200供電；處理單元200用于對采集單元100輸出的電涌信號進(jìn)行處理，并在處理后的電涌信號滿足預(yù)設(shè)保護(hù)條件時，生成觸發(fā)信號；第一泄放單元300用于被該觸發(fā)信號觸發(fā)后，對該供電或信號線路上的電涌進(jìn)行泄放和箝位；第二泄放單元400用于泄放該供電或信號線路上的電涌，并將該供電或信號線路上的電涌箝位到該被保護(hù)負(fù)載的耐壓范圍內(nèi)。

本實施例提供的該電涌保護(hù)電路，在由于雷電、負(fù)載啟停或故障等原因?qū)е逻^電流或者過電壓的電涌信號出現(xiàn)時，通過對該電涌信號的采集和處理過程，確保第一泄放單元300能夠適時被觸發(fā)，解決第一級泄放單元300和第二級泄放單元400之間的級間配合問題；并且無需現(xiàn)有技術(shù)中的級間退耦電感，相比現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)了電路的小型化設(shè)計。

本實用新型另一實施例還提供了另外一種電涌保護(hù)電路，在上述實施例的基礎(chǔ)之上，參見圖3，處理單元200包括：信號調(diào)理電路201、控制電路202和觸發(fā)電路203；

具體的連接關(guān)系為：

信號調(diào)理電路201的輸入端與采集單元100的輸出端相連，控制電路202的輸入端與信號調(diào)理電路201的輸出端相連，觸發(fā)電路203的輸入端與控制電路202的輸出端相連。

具體的工作原理為：

信號調(diào)理電路201用于對采集單元100輸出的電涌信號進(jìn)行調(diào)理；該調(diào)理可以包括：分壓、濾波、放大和模數(shù)轉(zhuǎn)化等操作，此處不做具體限定，均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

控制電路202用于在信號調(diào)理電路201輸出的信號滿足所述預(yù)設(shè)保護(hù)條件時，生成控制信號；該控制信號用于啟動觸發(fā)電路202；

觸發(fā)電路202用于根據(jù)所述控制信號，生成所述觸發(fā)信號；該觸發(fā)信號可以為一個高壓的脈沖信號，用于觸發(fā)第一泄放單元300內(nèi)的放電間隙。

具體的，控制電路202內(nèi)的所述預(yù)設(shè)保護(hù)條件可以為：信號調(diào)理電路201輸出的信號大于基準(zhǔn)電壓信號U0；該基準(zhǔn)電壓信號U0可以為電源500提供的(參見圖3，控制電路202與電源500相連)，或者控制電路202內(nèi)部預(yù)設(shè)的；此處不做具體限定，均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

在具體的實際應(yīng)用中，該控制電路202可以為單片機(jī)，此處不做具體限定，均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

優(yōu)選的，觸發(fā)電路202為：

如圖4所示的馬克思發(fā)生器；

或，如圖5所示的電容式預(yù)儲能回路，

又或者，如圖6所示的含有升壓變壓器的升壓回路。

參見圖4，在該馬克思發(fā)生器根據(jù)控制信號生成觸發(fā)信號之前，其中的多級并聯(lián)電容器均已通過圖4所示的變壓器、整流二極管和相應(yīng)的充電電阻完成充電，實現(xiàn)儲能。由于馬克思發(fā)生器輸出的觸發(fā)信號電壓較高，因此能夠提高觸發(fā)的成功率。

參見圖5，在信號調(diào)理電路201輸出的信號滿足所述預(yù)設(shè)保護(hù)條件時，控制電路202生成的控制信號將控制圖5中的開關(guān)閉合，圖5中的電容放電，形成一個高壓脈沖信號加載到第一泄放單元300，完成對于第一泄放單元300的觸發(fā)。

參見圖6在信號調(diào)理電路201輸出的信號滿足所述預(yù)設(shè)保護(hù)條件時，控制電路202生成的控制信號將控制圖6中的開關(guān)閉合，圖6中的升壓變壓器的初級線圈兩端加載一個電壓值，經(jīng)過升壓變壓器的升壓后，形成一個高壓脈沖信號，再經(jīng)過整流后加載到第一泄放單元300，完成對于第一泄放單元300的觸發(fā)。

圖4至圖6僅是給出了三種觸發(fā)電路202的具體實現(xiàn)形式，但是并不一定限定于此，還可以根據(jù)具體的實際情況進(jìn)行設(shè)置，此處不再一一贅述，均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

本實用新型另一實施例還提供了另外一種電涌保護(hù)電路，在上述實施例的基礎(chǔ)之上，采集單元100為：電流互感器；

該電流互感器可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境選用羅科夫斯基線圈或者霍爾元件等，此處不做具體限定，均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

參見圖7，所述電流互感器設(shè)置于所述供電或信號線路上。

或者，參見圖8，所述電流互感器設(shè)置于第二泄放單元400的支路上；

第二泄放單元400的響應(yīng)速度快于第一泄放單元300的響應(yīng)速度。

第二泄放單元400可以為二極管或者壓敏電阻；只要保證第二泄放單元400中的器件比第一泄放單元100的響應(yīng)速度快即可，此處不做具體限定，可以視其具體應(yīng)用環(huán)境而定，均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

圖8中，在由于雷電、負(fù)載啟停或故障等原因?qū)е逻^電流或者過電壓的電涌信號出現(xiàn)時，第二泄放單元400中的器件比第一泄放單元100的響應(yīng)速度快，電涌通過第二泄放單元400和采集單元100，通過采集單元100和處理單元200，使得第一泄放單元100導(dǎo)通，流過電涌中的大部分過電流；而第二泄放單元400只是流過電涌信號中的小部分過電流，殘壓會被箝位到一定的范圍內(nèi)。

值得說明的是，一個處理單元200可以用于同時觸發(fā)多個泄放裝置，也即，上述實施例中的第一泄放單元300可以是壓敏電阻串連連接一個放電間隙(比如氣放管)，也可以是放電間隙或壓敏電阻均采用多個并聯(lián)的方式；即，第一泄放單元300包括：

放電間隙支路；放電間隙支路包括一個放電間隙，或，多個串并聯(lián)連接的放電間隙；

或者，串聯(lián)連接的放電間隙支路和壓敏電阻支路；放電間隙支路包括一個放電間隙，或，多個串并聯(lián)連接的放電間隙；壓敏電阻支路包括一個壓敏電阻，或，多個串并聯(lián)連接的壓敏電阻。

當(dāng)?shù)谝恍狗艈卧?00僅包括放電間隙支路時，該電涌保護(hù)電路可以用于保護(hù)接收交流供電的負(fù)載；當(dāng)?shù)谝恍狗艈卧?00包括串聯(lián)連接的放電間隙支路和壓敏電阻支路時，通過合適的參數(shù)設(shè)定，該電涌保護(hù)電路可以用于保護(hù)接收直流或者交流供電的負(fù)載；此處不做具體限定，可以視其具體應(yīng)用環(huán)境而定，均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

另外，優(yōu)選的，電源500還可用于為采集單元100供電。

當(dāng)采集單元100也需要額外供電時，可以與處理單元200采用同一個電源500，也可以采用另外的電源，此處不做具體限定，均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

本實用新型另一實施例還提供了一種電涌保護(hù)器，封裝有如上述任一實施例所述的電涌保護(hù)電路。

具體的連接關(guān)系及工作原理與上述實施例相同，此處不再一一贅述。

本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同或相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。