專利名稱：保護(hù)電路和包括該保護(hù)電路的絕緣電阻測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保護(hù)電路和包括該保護(hù)電路的絕緣電阻測量裝置，更具體地，涉及一種保護(hù)電路和一種包括該保護(hù)電路的測量被檢測對象的絕緣電阻的絕緣電阻測量裝置。
背景技術(shù)：
一般，絕緣電阻測量裝置向檢測對象施加預(yù)定時間的直流電壓，此后，測量檢測對象上流動的電流以測量檢測對象的絕緣電阻。然而，在使用絕緣電阻測量裝置測量檢測對象的絕緣電阻的情況下，當(dāng)檢測對象中發(fā)生諸如短路的故障時，過大電流被施加到絕緣電阻測量裝置上，使得絕緣電阻測量裝置可能被損壞。為此，在相關(guān)技術(shù)中，采用了一種通過向絕緣電阻測量裝置增加與多個限流電阻器并聯(lián)連接的限流電路來測量檢測對象的絕緣電阻的機(jī)構(gòu)，并且通過使用該相關(guān)機(jī)構(gòu)，即使在檢測對象發(fā)生短路時，也可防止絕緣電阻測量裝置被損壞。
然而，在相關(guān)技術(shù)中的絕緣電阻測量裝置中，當(dāng)施加到檢測對象的電壓水平改變時，限流電阻器的數(shù)量和類型應(yīng)當(dāng)被替換，該替換引起帶來了不便。特別地，當(dāng)施加高電壓時，盡管增加了限流電路，絕緣電阻測量裝置將被破壞的可能性仍然提聞并且生廣成本也提聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種保護(hù)電路和包括該保護(hù)電路的絕緣電阻測量裝置，即使在施加高電壓情況下，其仍能夠通過控制恒定電流來容易地測量絕緣電阻。根據(jù)本發(fā)明的一個不例性實(shí)施方式，提供了一種保護(hù)電路，包括第一;〖亙定電流控制單元，控制電流以使所施加的電流為預(yù)定的第一參考電流；以及第二恒定電流控制單元，與第一恒定電流控制單元并聯(lián)連接，以在施加到第一恒定電流控制單元的電流等于或者高于預(yù)定的第一參考電流時，通過控制施加到第一恒定電流控制單元的電流使其分流來控制電流。在此，第一恒定電流控制單元可包括第一開關(guān)，其根據(jù)施加到柵極的電壓來調(diào)整在漏極和源極之間流動的電流，以控制電流使在漏極和源極之間流動的電流為第一參考電流。另外，第一恒定電流控制單元可進(jìn)一步包括第一取消開關(guān)，當(dāng)在第一開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流大于第一參考電流大時，第一取消開關(guān)被接通以取消第一開關(guān)的電流控制。另外，第一恒定電流控制單元可進(jìn)一步包括第一耦合器，向第一開關(guān)的柵極施加電壓；以及第一電壓檢測元件，與第一開關(guān)的漏極和源極串聯(lián)連接，并且根據(jù)在第一開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流產(chǎn)生電勢差。在此情況下，第一開關(guān)的柵極可與第一取消開關(guān)的集電極連接并且第一開關(guān)的源極可與第一取消開關(guān)的基極連接。同時，第二恒定電流控制單元可包括多個分配元件，當(dāng)施加到第一恒定電流控制單元的電壓等于或者大于第一參考電壓時，多個分配元件分配施加到第一恒定電流控制單元的電壓。另外，第二恒定電流控制單元能可進(jìn)一步包括第二開關(guān)，第二開關(guān)具有柵極，所述柵極與多個分配元件的結(jié)合點(diǎn)連接，以在施加到該柵極的電壓等于或者大于預(yù)定的第二參考電壓時控制在第一開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流分流并在第二開關(guān)的漏極和源極之間流動，并且第二開關(guān)控制該電流以使在漏極和源極之間流動的電流為預(yù)定的第二參考電流。而且，第二恒定電流控制單元可進(jìn)一步包括第二取消開關(guān)，當(dāng)在第二開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流大于第二參考電流時，第二取消開關(guān)被接通以取消第二開關(guān)的電流控制。另外，第二恒定電流控制單元可進(jìn)一步包括第二電壓檢測元件，第二電壓檢測元件與第二開關(guān)的漏極和源極串聯(lián)連接，并根據(jù)在第二開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流產(chǎn)生電勢差。在此，第二參考電流的值可大于第一參考電流的值。同時，根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施方式，提供了一種測量被檢測對象的絕緣電阻的絕緣電阻測量裝置，所述裝置包括保護(hù)電路，保護(hù)電路包括第一恒定電流控制單元和第二恒定電流控制單元，第一恒定電流控制單元控制電流以使從檢測對象輸出的電流為預(yù)定的第一參考電流，第二恒定電流控制單元與第一恒定電流控制單元并聯(lián)連接，以當(dāng)施加到第一恒定電流控制單元的電流等于或者大于預(yù)定的第一參考電流時通過控制施加到第一恒定電流控制單元的電流分流來控制電流；以及電流測量電路，通過應(yīng)用從保護(hù)電路輸出的電流來測量檢測對象的電流，其中，多個保護(hù)電路互相串聯(lián)連接。在此，第一恒定電流控制單元可包括第一開關(guān)，其根據(jù)施加到柵極的電壓調(diào)整在漏極和源極之間流動的電流，以控制電流使在該漏極和該源極之間流動的電流為第一參考電流；以及第一取消開關(guān)，當(dāng)在第一開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流大于第一參考電流時，第一取消開關(guān)被接通以取消第一開關(guān)的電流控制。另外，第二恒定電流控制單元可包括多個分配元件，當(dāng)施加到第一恒定電流控制單元的電壓等于或者大于第一參考電壓時，多個分配元件分配施加到第一恒定電流控制單元的電壓。而且，第二恒定電流控制單元可進(jìn)一步包括第二開關(guān)，第二開關(guān)具有柵極，該柵極與多個分配元件的結(jié)合點(diǎn)連接，以在施加到該柵極的電壓等于或者大于預(yù)定的第二參考電壓時控制在第一開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流分流并在第二開關(guān)的漏極和源極之間流動，并且第二開關(guān)控制該電流以使在漏極和源極之間流動的電流為預(yù)定的第二參考電流。另外，第二恒定電流控制單元可進(jìn)一步包括第二取消開關(guān)，當(dāng)在第二開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流大于第二參考電流時，第二取消開關(guān)被接通以取消第二開關(guān)的電流控制。同時，根據(jù)本發(fā)明的又一個示例性實(shí)施方式，提供了一種測量檢測對象的絕緣電阻的絕緣電阻測量裝置，所述裝置包括保護(hù)電路，保護(hù)電路包括第一恒定電流控制單元和第二恒定電流控制單元，第一恒定電流控制單元控制電流以使從檢測對象輸出的電流是為預(yù)定的第一參考電流，第二恒定電流控制單元與第一恒定電流控制單元并聯(lián)連接，以當(dāng)施加到第一恒定電流控制單元的電流等于或者大于預(yù)定的第一參考電流時通過控制施加到第一恒定電流控制單元的電流使其分流來控制電流；以及電流測量電路，通過應(yīng)用從保護(hù)電路輸出的電流來測量檢測對象的電流，其中，多個保護(hù)電路被相互連接以互相面對。
在此，絕緣電阻測量裝置可進(jìn)一步包括多個供電電路，多個供電電路具有反極性，以向檢測對象施加具有不同的極性的電壓。在該情況下，多個供電電路可互相并聯(lián)連接。另外，絕緣電阻測量裝置可進(jìn)一步包括供電開關(guān)電路，該供電開關(guān)電路被接通或者斷開以選擇性地向多個供電電路中的檢測對象施加具有不同極性的電壓，該供電開關(guān)電路可包括第一供電開關(guān)電路，其一端被選擇性地與多個供電電路中的一個連接；以及第二供電開關(guān)電路，其一端被選擇性地與第一供電開關(guān)電路的另一端和接地線中的一個連接，其另一端余檢測對象連接。另外，第一恒定電流控制單元可包括第一開關(guān)，其根據(jù)施加到柵極的電壓調(diào)整在漏極和源極之間流動的電流，以控制電流使在漏極和源極之間流動的電流為第一參考電流；以及第一取消開關(guān)，當(dāng)在第一開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流大于第一參考電流時，第一取消開關(guān)接通以取消第一開關(guān)的電流控制。而且，第二恒定電流控制單元可包括多個分配元件，當(dāng)施加到第一恒定電流控制單元的電壓等于或者大于第一參考電壓時，多個分配元件分配施加到第一恒定電流控制單元的電壓。另外，第二恒定電流控制單元可進(jìn)一步包括第二開關(guān)，其具有柵極，該柵極與多個分配元件的結(jié)合點(diǎn)連接，以當(dāng)施加到該柵極的電壓等于或者大于在預(yù)定的第二參考電壓時控制在第一開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流使其分流并且在第二開關(guān)的漏極和源極之間流動，并且第二開關(guān)控制該電流以使在該漏極和該源極之間流動的電流為預(yù)定的第二參考電流。另外，第二恒定電流控制單元可進(jìn)一步包括第二取消開關(guān)，當(dāng)在第二開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流大于第二參考電流時，第二取消開關(guān)被接通以取消第二開關(guān)的電流控制。


圖I為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的保護(hù)電路的構(gòu)造圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的絕緣電阻測量裝置的構(gòu)造圖；以及
圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施方式的絕緣電阻測量裝置的構(gòu)造圖。
具體實(shí)施例方式在此之前，本說明書和所附權(quán)利要求中所使用的術(shù)語或者詞不應(yīng)當(dāng)被解釋為通常和字典意思，而應(yīng)當(dāng)被解釋為根據(jù)本發(fā)明人能夠合適地定義出所述術(shù)語的概念以通過最佳方式描述他/她所擁有的發(fā)明的原理的與本發(fā)明的精神一致的意思和概念。相應(yīng)地，在本說明書中所公開的實(shí)施例和在附圖中所示出的構(gòu)造僅是最優(yōu)選實(shí)施例，但并不被限制于本發(fā)明的精神和范圍。因此，在此應(yīng)用時，應(yīng)當(dāng)意識到多種等效和修改能夠被包含在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。此后，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式將結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。圖I為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的保護(hù)電路的構(gòu)造圖，圖2為根據(jù)本發(fā)明示例 性實(shí)施方式的絕緣電阻測量裝置的構(gòu)造圖。如圖I和2所示，保護(hù)電路10位于檢測對象5與測量檢測對象5的電流的電流測量電路55之間，以連續(xù)控制施加到電流測量電路55的電流。結(jié)果，保護(hù)電路10的輸入端In與檢測對象5串聯(lián)連接，保護(hù)電路10的輸出端Out與電流測量電路55串聯(lián)連接。下面將描述保護(hù)電路10的部件。保護(hù)電路10包括第一恒定電流控制單元IOa和第二恒定電流控制單元10b?？刂齐娏饕允箯妮斎攵薎n施加的電流為預(yù)定的第一參考電流Irefl的第一恒定電流控制單兀IOa包括第一稱合器12a、第一開關(guān)14a、第一電壓檢測兀件16a以及第一取消開關(guān)18a。在它們中間，第一稱合器12a將從供電電源11輸出的電壓Vl施加至第一開關(guān)14a的柵極，當(dāng)電流被施加到初級側(cè)時發(fā)光裝置產(chǎn)生光，第一耦合器12a可由諸如光耦合器(PO的半導(dǎo)體元件構(gòu)成，其通過所產(chǎn)生的光產(chǎn)生電壓。另外，第一耦合器12a可由DC/DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，其中，初級側(cè)與次級側(cè)絕緣。如上所描述，第一耦合器12a設(shè)置在保護(hù)電路10中以使初級側(cè)和次級側(cè)互相絕緣。即，如圖2所示，在多個保護(hù)電路10至IOn互相串聯(lián)的情況下，當(dāng)初級側(cè)接地線和次級側(cè)接地線并不互相絕緣時，次級側(cè)電流從初級側(cè)泄露，因此以電流測量電路55并不能精確測量電流。第一開關(guān)14a (FETl)根據(jù)施加到柵極的電壓控制在漏極和源極之間流動的電流以實(shí)現(xiàn)電流控制，使得在漏極和源極之間流動的電流為第一參考電流Irefl。更具體地，當(dāng)施加到柵極的電壓等于或者大于第一開關(guān)14a的設(shè)定電壓時，第一開關(guān)14a被接通以允許電流在漏極和源極之間流動。因此，當(dāng)施加到第一開關(guān)14a的柵極的電壓接近O伏特(OV)時，在第一開關(guān)14a的漏極和源極之間流動的電流逐步減弱，結(jié)果，不會有電流在漏極和源極之間流動。第一開關(guān)14a通過重復(fù)操作控制電流以使在漏極和源極之間流動的電流為第一參考電流Irefl。第一開關(guān)14a可由金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)構(gòu)成，除此之外還可由雙極晶體管(BJT)和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)構(gòu)成。第一電壓檢測兀件16a由電阻器Rll構(gòu)成，第一電壓檢測兀件16a與第一開關(guān)14a的漏極和源極串聯(lián)，并且根據(jù)在第一開關(guān)14a的漏極和源極之間流動的電流產(chǎn)生電勢差。電阻器Rll的一端與第一開關(guān)14a的源極和第一取消開關(guān)18a的基極的結(jié)合點(diǎn)連接，電阻器Rll的另一端與接地線連接。當(dāng)在第一開關(guān)14a的漏極和源極之間流動的電流大于第一參考電流Irefl時，第一電壓檢測元件16a的電勢差增高以接通接下來將要描述的第一取消開關(guān)18a。當(dāng)在第一開關(guān)14a的漏極和源極之間流動的電流大于第一參考電流Irefl時，第一取消開關(guān)18a (TRl)被接通，以取消第一開關(guān)14a的電流控制。更具體地，當(dāng)在第一開關(guān)14a的漏極和源極之間流動的電流大于第一參考電流Irefl時，第一電壓檢測元件16a的電勢差增高以被施加到第一取消開關(guān)18a的基極。另夕卜，當(dāng)施加到第一取消開關(guān)18a的基極的電壓等于或者大于第一取消開關(guān)18a的設(shè)定電壓時，第一取消開關(guān)18a被接通，以使施加到第一開關(guān)14a的柵極的電壓降低至接近零伏特(0V)。通過此操作，第一取消開關(guān)18a取消第一開關(guān)14a的電流控制。 第一取消開關(guān)18a可由雙極晶體管(BJT)構(gòu)成，除此之外還可由金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)構(gòu)成。第二恒定電流控制單元IOb與第一恒定電流控制單元IOa并聯(lián)連接，并且當(dāng)施加到第一恒定電流控制單元IOa的電壓等于或者大于預(yù)定的第一參考電壓時，第二恒定電流控制單元IOb通過控制施加到第一;〖亙定電流控制單元IOa的電流使其分流(bypass)來控制電流，并且包括分配元件12b、第二開關(guān)14b、第二電壓檢測元件16b以及第二取消開關(guān)18b。在它們中間，分配元件12b由多個電阻R21和R22構(gòu)成，當(dāng)施加到第一恒定電流控制單元IOa的電壓等于或者大于預(yù)定的第一參考電壓時，分配元件12b分配施加到第一恒定電流控制單元IOa的電壓。更具體地，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)14a的漏極和源極之間的電壓等于或者大于第一參考電壓時(即，當(dāng)施加比第一開關(guān)14a的額定電壓(接近1500V)大的電壓)，分配元件12b分配施加到多個電阻R21和R22的電壓。在此，當(dāng)過大電流被施加到保護(hù)電路10時，第一和第二開關(guān)14a和14b的電流控制功能被損壞，結(jié)果，多個電阻R21和R22具有大的阻值以使較低電流(接近小于O. 1%的電流)流至保護(hù)電路10。在此情況下，多個電阻R21和R22可被設(shè)定為分配電壓Vm=第一開關(guān)14a的漏極和源極之間的電壓*R22/(R21+R22)。第二開關(guān)14b (FET2)的柵極與多個電阻R21和R22的結(jié)合點(diǎn)連接，當(dāng)施加到柵極的電壓等于或者大于預(yù)定的第二參考電壓(第二開關(guān)14b的設(shè)定電壓)時，第二開關(guān)14b控制在第一開關(guān)14a的漏極和源極之間流動的電流使其分流并在第二開關(guān)14b的漏極和源極之間流動。另外，第二開關(guān)14b控制電流以使在漏極和源極之間流動的電流為預(yù)定的第二參考電流Iref2。更具體地，施加到第二開關(guān)14b的柵極的電壓被分配在多個分配元件12b中，并且當(dāng)所分配的電壓等于或者大于第二參考電壓時，施加到第二開關(guān)14b的柵極的電壓也會增高。在此情況下，當(dāng)施加到第二開關(guān)14b的柵極的電壓等于或者大于第二參考電壓時，第二開關(guān)14b被接通，以使在第一開關(guān)14a的漏極和源極之間流動的電流在第二開關(guān)14b的漏極和源極之間流動。在此情況下，由于第二參考電流Iref2大于第一參考電流Irefl，沒有電流流至第一開關(guān)14a。如果施加到第二開關(guān)14b的柵極的電壓為大約零伏特(0V)，在第二開關(guān)14b的漏極和源極之間流動的電流逐步降低，使得在漏極和源極之間沒有電流流動。第二開關(guān)14b通過重復(fù)操作控制電流以使在漏極和源極之間流動的電流為第二參考電流Iref2。第二開關(guān)14b可由金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)構(gòu)成，除此之外還可由雙極晶體管(BJT)和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)構(gòu)成。第二電壓檢測元件16b由電阻R23構(gòu)成，第二電壓檢測元件16b與第二開關(guān)14b的漏極和源極串聯(lián)連接，并且根據(jù)在第二開關(guān)14b的漏極和源極之間流動的電流產(chǎn)生電勢差。電阻R23的一端與第二開關(guān)14b的源極和第二取消開關(guān)18b的基極的結(jié)合點(diǎn)連 接，電阻R23的另一端與接地線連接。當(dāng)在第二開關(guān)14b的漏極和源極之間流動的電流大于第二參考電流Iref2時，第二電壓檢測元件16b的電勢差增高以接通接下來將描述的第二取消開關(guān)18b。當(dāng)流至第二開關(guān)14b的電流大于第二參考電流Iref2時，第二取消開關(guān)18b(TR2)被接通以取消第二開關(guān)14b的電流控制。更具體地，當(dāng)在第二開關(guān)14b的漏極和源極之間流動的電流大于第二參考電流Iref2時，第二電壓檢測元件16b的電勢差增高以被施加至第二取消開關(guān)18b的基極。另夕卜，當(dāng)施加到第二取消開關(guān)18b的基極的電壓等于或者大于第二取消開關(guān)18b的設(shè)定電壓時，第二取消開關(guān)18b被接通，以使施加到第二開關(guān)14b的柵極的電壓降低至大約零伏特(0V)。通過該操作，第二取消開關(guān)18b取消第二開關(guān)14b的電流控制。第二開關(guān)14b可由雙極晶體管(BJT)構(gòu)成，除此之外還可由金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)構(gòu)成。另外，當(dāng)?shù)诙⒖茧娏鱅ref2的強(qiáng)度被設(shè)定為大于第一參考電流Irefl時并且當(dāng)高電壓(比第一開關(guān)14a的額定電壓高的電壓)被施加到第一開關(guān)14a時,第一開關(guān)14a被斷開并且第二開關(guān)14b被接通，以允許電流流至第二開關(guān)14b，從而防止保護(hù)電路10受到損壞。圖2為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的絕緣電阻測量裝置的構(gòu)造圖。如圖2所示，絕緣電阻測量裝置I包括多個保護(hù)電路10至IOn和電流測量電路55。此后，由于具有相同功能的部件在圖I所示的保護(hù)電路中已描述，其描述將被省略。多個保護(hù)電路10至IOn互相串聯(lián)連接，并且當(dāng)大于第一開關(guān)14a的額定電壓Vmax的高電壓Vmeas被施加到保護(hù)電路10時,多個保護(hù)電路10至IOn互相連接以使高壓Vmeas彡第一開關(guān)14a的額定電壓VmaxX保護(hù)電路的數(shù)量η。當(dāng)在兩個保護(hù)電路互相串聯(lián)連接作為實(shí)例描述的情況下時，盡管恒定電流的控制單元被設(shè)定為相同的設(shè)定值，但恒定電流值根據(jù)電阻和開關(guān)的部件特征中的差異稍稍改變。在此情況下，當(dāng)施加高電壓時，電流在具有較小恒定電流值的保護(hù)電路中受控制，并且高電壓被施加在保護(hù)電路的輸入端和輸出端之間。另外，第二恒定電流控制單元IOb工作使得不超過第一開關(guān)14a的額定電壓，并且在第二開關(guān)14b的漏極和源極之間流動的電流被施加到具有大恒定電流的另一個保護(hù)電路以分擔(dān)高壓，從而調(diào)整電壓平衡。相應(yīng)地，當(dāng)多個保護(hù)電路10至IOn互相串聯(lián)連接時，高電壓被分配以被控制在開關(guān)的額定電壓以下。圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施方式的絕緣電阻測量裝置的構(gòu)造圖。如圖3所示，絕緣電阻測量裝置包括多個保護(hù)電路10至10η、電流測量電路55、供電電路75以及供電開關(guān)電路85。多個保護(hù)電路10至IOn互相面對(face each other)連接。例如，當(dāng)四個保護(hù)電 路互相串聯(lián)連接時，第一保護(hù)電路10的輸入端被連接至檢測對象5，第一保護(hù)電路10的輸出端Out與第二保護(hù)電路20的輸入端In連接，并且第二保護(hù)電路20的輸出端Out與第三保護(hù)電路30的輸出端Out連接。進(jìn)一步，第三保護(hù)電路30的輸入端In與第四保護(hù)電路40的輸出端Out連接，并且第四保護(hù)電路40的輸入端In與電流測量電路55連接。如上所描述的，通過將多個保護(hù)電路10至IOn互相面對連接，即使施加例如充電/放電的正向和反向的雙向電流或者施加AC電壓，電流也能夠被控制。更具體地，圖2中所示的多個保護(hù)電路10至IOn中僅從輸入端朝著輸出端的電流受控制。其原因在于通過使用并聯(lián)連接在各第一和第二開關(guān)14a和14b的漏極和源極之間的寄生二極管使得電流在與從輸出端到輸入端的方向相反的方向上不受限制地流動。結(jié)果，在DC電壓的極性改變的情況下，在極性被互相反轉(zhuǎn)(類似于AC電壓)或者檢測對象5為電容器的情況下，為了在即使由于充電/放電電流方向改變時仍能夠控制電流，多個保護(hù)電路10至IOn被互相面對連接。如上所描述的，當(dāng)電流在P方向上流動時，第一和第二保護(hù)電路10和20工作以控制電流，并且當(dāng)電流在Q方向上流動時，第三和第四保護(hù)電路30和40工作以控制電流。另外，絕緣電阻測量裝置I進(jìn)一步包括具有反極性以向檢測對象5施加具有不同極性的電壓的多個供電電路75，并且多個供電電路75互相并聯(lián)連接。如圖3所不,多個供電電路75包括第一和第二供電電路Ps_N和Ps_p,第一和第二供電電路Ps_N和Ps_p具有互相相反的極性。例如，由于第一供電電路Ps_N被連接以向檢測對象5施加負(fù)(-)電壓并且第二供電電路Ps_p被連接以向檢測對象5施加正(+ )電壓，所以通過采用多個供電電路PS_N和 Ps_p可以容易地向檢測對象5交替施加負(fù)(_)電壓和正(+ )電壓。供電開關(guān)電路85由被接通或者斷開以選擇性地向多個供電電路75中的檢測對象5施加具有不同極性的電壓的第一和第二供電開關(guān)電路85a和85b構(gòu)成。第一供電開關(guān)電路85a的一端選擇性地與多個供電電路Ps_N和Ps_P中的一個連接。S卩，第一供電開關(guān)電路85a的一端可與第一供電電路Ps_N或者第二供電電路Ps_P連接。第二供電開關(guān)電路85b的一端選擇性地與第一供電開關(guān)電路85a的另一端和接地線中的一個連接，第二供電開關(guān)電路85b的另一端與檢測對象5連接。接下來將詳細(xì)描述供電開關(guān)電路85的操作。第一供電開關(guān)電路85a朝著第一供電電路Ps_N接通，并且第二供電開關(guān)電路85b朝著第一供電開關(guān)電路85a接通，以向檢測對象5施加第一供電電路Ps_N的負(fù)(-)電壓。第一供電開關(guān)電路85a朝著第二供電電路Ps_P接通，并且第二供電開關(guān)電路85b朝著第一供電電路85a接通，以向檢測對象5施加第二供電電路Ps_P的正(+ )電壓。由于通過操作可向檢測對象5交替施加正(+ )電壓和負(fù)(_)電壓，因此，在反轉(zhuǎn)DC電壓的極性時，在極性相互反轉(zhuǎn)(類似于AC電壓)或者檢測對象為電容器的情況下，即使在由于充電/放電而使電流方向改變時，電流仍能夠被容易地控制。如上所描述的，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，保護(hù)電路和包括保護(hù)電路的絕緣電阻測量裝置即使在施加高電壓的情況下仍能夠容易地控制恒定電流。S卩，即使施加從低電壓到高電壓范圍的各個電壓，都能夠簡便和安全地控制恒定電流。結(jié)果，即使在檢測對象發(fā)生諸如短路的故障的情況下，也能夠防止過大電流流入 絕緣電阻測量裝置。另外，即使當(dāng)被檢測對象是諸如電容器的電容性負(fù)載時，也可以用恒定電流對檢測對象充電/放電，結(jié)果，充電/放電時間被縮短。另外，由于整個保護(hù)電路處于浮動狀態(tài)，因此，即使在測量諸如檢測對象的絕緣電阻的微信號時，也可以防止由于較差的絕緣而產(chǎn)生的漏電引起的錯誤。雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合現(xiàn)在被認(rèn)為是實(shí)用示例性實(shí)施方式進(jìn)行了描述，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于在所公開的實(shí)施方式，而是相反，旨在涵蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的多種修改和等效布置。
權(quán)利要求
1.一種保護(hù)電路，包括 第一恒定電流控制單元，控制電流以使所施加的電流為預(yù)定的第一參考電流；以及 第二恒定電流控制單元，與所述第一恒定電流控制單元并聯(lián)連接，以在施加到所述第一恒定電流控制單元的電流等于或者大于預(yù)定的所述第一參考電流時，通過控制施加到所述第一恒定電流控制單元的電流使其分流來控制電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的保護(hù)電路，其中，所述第一恒定電流控制單元包括第一開關(guān)，所述第一開關(guān)根據(jù)施加到柵極的電壓調(diào)整在漏極和源極之間流動的電流，以控制電流使在所述漏極和所述源極之間流動的電流為所述第一參考電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保護(hù)電路，其中，所述第一恒定電流控制單元進(jìn)ー步包括第一取消開關(guān)，當(dāng)在所述第一開關(guān)的所述漏極和所述源極之間流動的電流大于所述第一參考電流時，所述第一取消開關(guān)被接通以取消所述第一開關(guān)的電流控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的保護(hù)電路，其中，所述第一恒定電流控制單元進(jìn)ー步包括 第一耦合器，向所述第一開關(guān)的所述柵極施加電壓；以及 第一電壓檢測元件，與所述第一開關(guān)的所述漏極和所述源極串聯(lián)連接，并且根據(jù)在所述第一開關(guān)的所述漏極和所述源極之間流動的電流產(chǎn)生電勢差。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的保護(hù)電路，其中，所述第一開關(guān)的所述柵極與所述第一取消開關(guān)的集電極連接，并且所述第一開關(guān)的所述源極與所述第一取消開關(guān)的基極連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保護(hù)電路，其中，所述第二恒定電流控制單元包括多個分配元件，當(dāng)施加到所述第一恒定電流控制單元的電壓等于或者大于第一參考電壓時，所述多個分配元件分配施加到所述第一恒定電流控制單元的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保護(hù)電路，其中，所述第二恒定電流控制單元進(jìn)ー步包括第ニ開關(guān)，所述第二開關(guān)具有柵極，所述柵極與多個所述分配元件的結(jié)合點(diǎn)連接，以當(dāng)施加到所述柵極的電壓等于或者大于預(yù)定的第二參考電壓時控制在所述第一開關(guān)的所述漏極和所述源極之間流動的電流使其分流并在所述第二開關(guān)的漏極與源極之間流動，并且所述第ニ開關(guān)控制電流以使在所述漏極和所述源極之間流動的電流為預(yù)定的所述第二參考電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的保護(hù)電路，其中，所述第二恒定電流控制單元進(jìn)ー步包括第ニ取消開關(guān)，當(dāng)在所述第二開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流大于所述第二參考電流吋，所述第二取消開關(guān)被接通以取消所述第二開關(guān)的電流控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的保護(hù)電路，其中，所述第二恒定電流控制單元進(jìn)ー步包括第ニ電壓檢測元件，所述第二電壓檢測元件與所述第二開關(guān)的漏極和源極串聯(lián)，井根據(jù)在所述第二開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流產(chǎn)生電勢差。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的保護(hù)電路，其中，所述第二參考電流的值大于所述第一參考電流的值。
11.一種測量檢測對象的絕緣電阻的絕緣電阻測量裝置，所述裝置包括 保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包括第一恒定電流控制単元和第二恒定電流控制単元，所述第一恒定電流控制單元控制電流以使從所述檢測對象輸出的電流為預(yù)定的第一參考電流，所述第二恒定電流控制單元與所述第一恒定電流控制單元并聯(lián)連接，以當(dāng)施加到所述第一恒定電流控制單元的電流等于或者大于預(yù)定的所述第一參考電流時通過控制施加到所述第一恒定電流控制單元的電流使其分流來控制電流；以及電流測量電路，通過被施加從所述保護(hù)電路輸出的電流來測量所述檢測對象的電流， 其中，多個所述保護(hù)電路被互相串聯(lián)連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的絕緣電阻測量裝置，其中，所述第一恒定電流控制單元包括 第一開關(guān)，所述第一開關(guān)根據(jù)施加到柵極的電壓調(diào)整在漏極和源極之間流動的電流，以控制電流使在所述漏極和所述源極之間流動的電流為所述第一參考電流；以及 第一取消開關(guān)，當(dāng)在所述第一開關(guān)的所述漏極和所述源極之間流動的電流大于所述第ー參考電流時，所述第一取消開關(guān)被接通以取消所述第一開關(guān)的電流控制。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的絕緣電阻測量裝置，其中，所述第二恒定電流控制單元包括多個分配元件，當(dāng)施加到所述第一恒定電流控制單元的電壓等于或者大于第一參考電壓時，所述多個分配元件分配施加到所述第一恒定電流控制單元的電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的絕緣電阻測量裝置，其中，所述第二恒定電流控制單元進(jìn)一歩包括第二開關(guān)，所述第二開關(guān)具有柵極，所述柵極與所述多個分配元件的結(jié)合點(diǎn)連接，以當(dāng)施加到所述柵極的電壓等于或者大于預(yù)定的第二參考電壓時控制在所述第一開關(guān)的所述漏極和所述源極之間流動的電流使其分流并在所述第二開關(guān)的漏極和源極之間流動，并且所述第二開關(guān)控制電流以使在所述漏極和所述源極之間流動的電流為預(yù)定的第二參考電流。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的絕緣電阻測量裝置，其中，所述第二恒定電流控制單元進(jìn)一歩包括第二取消開關(guān)，當(dāng)在所述第二開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流大于所述第二參考電流時，所述第二取消開關(guān)被接通以取消所述第二開關(guān)的電流控制。
16.一種測量檢測對象的絕緣電阻的絕緣電阻測量裝置，所述裝置包括 保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包括第一恒定電流控制単元和第二恒定電流控制単元，所述第一恒定電流控制單元控制電流以使從檢測對象輸出的電流為預(yù)定的第一參考電流，所述第二恒定電流控制單元與所述第一恒定電流控制單元并聯(lián)連接，以當(dāng)施加到所述第一恒定電流控制単元的電流等于或者大于預(yù)定的所述第一參考電流時通過控制施加到所述第一恒定電流控制單元的電流使其分流來控制電流；以及 電流測量電路，通過被施加從所述保護(hù)電路輸出的電流來測量所述檢測對象的電流， 其中，多個所述保護(hù)電路互相連接以互相面對。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的絕緣電阻測量裝置，進(jìn)ー步包括多個供電電路，所述多個供電電路具有反極性以向所述檢測對象施加具有不同極性的電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的絕緣電阻測量裝置，其中，所述多個供電電路互相并聯(lián)連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的絕緣電阻測量裝置，進(jìn)ー步包括供電開關(guān)電路，所述供電開關(guān)電路被接通或者斷開以向所述多個供電電路中的所述檢測對象選擇性地施加具有不同極性的電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的絕緣電阻測量裝置，其中，所述供電開關(guān)電路包括 第一供電開關(guān)電路，所述第一供電開關(guān)電路的一端選擇性地與所述多個供電電路中的ー個連接；以及 第二供電開關(guān)電路，所述第二供電開關(guān)電路的一端選擇性地與所述第一供電開關(guān)電路的另一端和接地線中的ー個連接，所述第二供電開關(guān)電路的另一端與所述檢測對象連接。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的絕緣電阻測量裝置，其中，所述第一恒定電流控制單元包括 第一開關(guān)，所述第一開關(guān)根據(jù)施加到柵極的電壓調(diào)整在漏極和源極之間流動的電流，以控制電流使在所述漏極和所述源極之間流動的電流為所述第一參考電流；以及 第一取消開關(guān)，當(dāng)在所述第一開關(guān)的所述漏極和所述源極之間流動的電流大于所述第ー參考電流時，所述第一取消開關(guān)被接通以取消所述第一開關(guān)的電流控制。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的絕緣電阻測量裝置，其中，所述第二恒定電流控制單元包括多個分配元件，當(dāng)施加到所述第一恒定電流控制單元的電壓等于或者大于第一參考電壓時，所述多個分配元件分配施加到所述第一恒定電流控制單元的電壓。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的絕緣電阻測量裝置，其中，所述第二恒定電流控制單元進(jìn)一歩包括第二開關(guān)，所述第二開關(guān)具有柵極，所述柵極與所述多個分配元件的結(jié)合點(diǎn)連接，以當(dāng)施加到所述柵極的電壓等于或者大于預(yù)定的第二參考電壓時控制在所述第一開關(guān)的所述漏極和所述源極之間流動的電流使其分流并在所述第二開關(guān)的漏極和源極之間流動，并且所述第二開關(guān)控制電流，以使在所述漏極和所述源極之間流動的電流為預(yù)定的第二參考電流。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的絕緣電阻測量裝置，其中，所述第二恒定電流控制單元進(jìn)一歩包括第二取消開關(guān)，當(dāng)在所述第二開關(guān)的漏極和源極之間流動的電流大于所述第二參考電流時，所述第二取消開關(guān)被接通以取消所述第二開關(guān)的電流控制。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種保護(hù)電路和包括該保護(hù)電路的絕緣電阻測量裝置。即使在該保護(hù)電路上施加高電壓，通過控制恒定電流，仍能夠容易地測量絕緣電阻。該保護(hù)電路包括第一恒定電流控制單元和第二恒定電流控制單元，第一恒定電流控制單元控制電流以使施加的電流是預(yù)定的第一參考電流，第二恒定電流控制單元與第一恒定電流控制單元并聯(lián)連接，以當(dāng)施加到第一恒定電流控制單元的電流等于或者大于預(yù)定的第一參考電流時，通過控制施加到第一恒定電流控制單元的電流分流來控制電流。
文檔編號G05F1/46GK102818935SQ201210189710
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者大久保宏 申請人:三星電機(jī)株式會社