態(tài)，從而不會產(chǎn)生明煙明火現(xiàn)象，確保產(chǎn)品以及整個系 統(tǒng)的安全。保險絲31采用防雷專用設(shè)計的保險絲，在正常情況下不會熔斷，并且承受設(shè)計 范圍內(nèi)的瞬間浪涌電流不會損壞，當(dāng)過電壓保護(hù)裝置失效時，例如燒毀情況，保險絲31會 馬上斷開，不會發(fā)生火災(zāi)事故。
[0057] 需要說明的是，本發(fā)明實施例的過電壓保護(hù)裝置可以用于執(zhí)行本發(fā)明實施例所提 供的過電壓保護(hù)方法，本發(fā)明實施例的過電壓保護(hù)方法也可以通過本發(fā)明實施例所提供的 過電壓保護(hù)裝置來執(zhí)行。
[0058] 本發(fā)明實施例的過電壓保護(hù)裝置可以用于浪涌保護(hù)和雷擊保護(hù)，具體工作時，當(dāng) 待保護(hù)電路受到感應(yīng)雷或者其他形式的電壓瞬變攻擊時，如圖5所示，過電壓保護(hù)裝置的 在L端和N端會有電壓產(chǎn)生，當(dāng)電壓達(dá)到觸發(fā)門限時，這時的觸發(fā)電壓大約等于固體放電管 11和壓敏電阻21總的設(shè)定觸發(fā)電壓，固體放電管11會馬上開始導(dǎo)通。電壓的范圍以及精 度取決于固體放電管11和壓敏電阻21的范圍數(shù)值，一般小于5%。固體放電管11的響應(yīng) 時間為us級，會比壓敏電阻21快很多，一般大于1000倍。固體放電管11導(dǎo)通后過電壓保 護(hù)裝置上的加載電壓馬上會跌落，從而使浪涌電壓完成第一步瀉放；之后殘余的浪涌電壓 全部加載到壓敏電阻21上，此時壓敏電阻21馬上啟動，將電壓變成電流的形式泄放到地， 并且維持設(shè)定的鉗位電壓，壓敏電阻21的本體發(fā)熱，保證電壓不會低于待保護(hù)電路的工作 電壓，防止對待保護(hù)電路造成損壞。此時，固體放電管11、壓敏電阻21和保險絲31同時承 受很大的浪涌電流，承受浪涌電流的大小取決于過電壓保護(hù)裝置整體的功率設(shè)計。L端和N 端的電壓抑制到設(shè)計的范圍額內(nèi)，鉗位電壓的大小取決于壓敏電阻21的鉗位電壓的數(shù)值， 可以根據(jù)壓敏電阻21的電壓任意地設(shè)定。如果此時浪涌電壓太大或浪涌電流太高超過過 電壓保護(hù)裝置的設(shè)定數(shù)值，這時斷路器件3即保險絲就會熔斷，將過電壓保護(hù)裝置從待保 護(hù)電路中斷開，防止產(chǎn)生煙火產(chǎn)生，確保安全。此時L端和N端之間的電阻或變成無窮大。
[0059] 圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例可選的過電壓保護(hù)裝置工作過程的V/I曲線圖。
[0060] 如圖9所示，曲線Vk為產(chǎn)品的額定工作電壓，V BK為啟動電壓，通常定義電流為ImA 時的電壓為啟動電壓，并且有一定的范圍。&為鉗位電壓，通常是給定的通流量對應(yīng)的電 壓，例如8KA。Vmax是最大的電壓，此時的通流量是極限損壞時的數(shù)值。因為V bk是由固體 放電管11和壓敏電阻21共同決定的。鉗位電壓V。的范圍可以任意的定義，甚至可以小于 Vbk，本發(fā)明實施例的過電壓保護(hù)裝置可以保證后一級電路的殘壓不會過高。而且在固體放 電管11的作用下，反應(yīng)時間非常的快?？梢詮V泛應(yīng)用在交流電源、直流電源、信號線和有內(nèi) 線電視信號接收等。
[0061 ] 本發(fā)明實施例的過電壓保護(hù)裝置根據(jù)不同的額定工作電壓以及鉗位電壓，可以采 用不同額定工作電壓的固體放電管11和壓敏電阻21進(jìn)行組合，如表1所示，組合后的過電 壓保護(hù)裝置可以滿足更大的通流量需要和最小的鉗位電壓需要。
[0062]表 1 :
【主權(quán)項】
1. 一種過電壓保護(hù)裝置，其特征在于，包括： 開關(guān)型電壓保護(hù)器件，用于在所述過電壓保護(hù)裝置上的加載電壓大于或者等于第一預(yù) 設(shè)電壓時，對所述加載電壓進(jìn)行首次瀉放； 鉗位型電壓保護(hù)器件，與所述開關(guān)型電壓保護(hù)器件連接，用于對所述加載電壓經(jīng)過首 次瀉放后的剩余電壓進(jìn)行二次瀉放。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于，還包括： 斷路器件，與所述鉗位型電壓保護(hù)器件連接，用于在對所述加載電壓進(jìn)行首次瀉放時 或?qū)λ鍪Ｓ嚯妷哼M(jìn)行二次瀉放時，浪涌電壓大于第二預(yù)設(shè)電壓或浪涌電流大于第一預(yù)設(shè) 電流時，自動斷開； 其中，所述浪涌電壓為所述開關(guān)型電壓保護(hù)器件或所述鉗位型電壓保護(hù)器件打開瞬間 的峰值電壓； 所述浪涌電流為所述開關(guān)型電壓保護(hù)器件或所述鉗位型電壓保護(hù)器件打開瞬間的峰 值電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于， 所述開關(guān)型電壓保護(hù)器件包括：固體放電管； 所述鉗位型電壓保護(hù)器件包括：壓敏電阻，其中，所述壓敏電阻與所述固體放電管連 接； 所述斷路器件包括：保險絲，其中，所述保險絲與所述壓敏電阻連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于，所述固體放電管包括： 半導(dǎo)體晶元，其中，所述半導(dǎo)體晶元包括兩個NPN型PN結(jié)； 第一電極，其中，所述第一電極包括第一L極和第一N極，所述第一L極和所述第一N極分別設(shè)置在所述半導(dǎo)體晶元兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于， 所述第一L極和所述第一N極上分別設(shè)置有銅箔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于，所述壓敏電阻包括： 基礎(chǔ)材料，其中，所述基礎(chǔ)材料包括氧化鋅陶瓷； 第二電極，其中，所述第二電極包括第二L極和第二N極，所述第二L極和所述第二N極分別設(shè)置在所述基礎(chǔ)材料兩端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于， 所述第二L極和所述第二N極上分別上設(shè)置有鍍銀層或鍍錫層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于， 所述固體放電管的第一N極與所述壓敏電阻的第二L極連接，所述壓敏電阻的第二N極與所述保險絲的其中一端連接，所述固體放電管的第一L極和所述保險絲的另一端分別 與待保護(hù)電路連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于，還包括： 監(jiān)控電路，與所述斷路器件連接，用于監(jiān)控所述斷路器件是否斷開，以及在所述斷路器 件斷開的情況下向控制中心發(fā)送提示信息。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于，所述監(jiān)控電路包括： 過電壓監(jiān)測單元，用于監(jiān)測加載到所述過電壓保護(hù)裝置上的電壓大于或者等于所述第 一預(yù)設(shè)電壓的次數(shù)和數(shù)值。
11. 一種采用權(quán)利要求1至10任一項所述的過電壓保護(hù)裝置進(jìn)行的過電壓保護(hù)的方 法，其特征在于，包括： 當(dāng)所述過電壓保護(hù)裝置上的加載電壓大于或者等于第一預(yù)設(shè)電壓時，對所述加載電壓 進(jìn)行首次瀉放； 對所述加載電壓經(jīng)過首次瀉放后的剩余電壓進(jìn)行二次瀉放。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的過電壓保護(hù)方法，其特征在于，還包括： 當(dāng)所述加載電壓進(jìn)行首次瀉放或所述剩余電壓進(jìn)行二次瀉放時，浪涌電壓大于第二預(yù) 設(shè)電壓或浪涌電流大于第一預(yù)設(shè)電流時，將所述過電壓保護(hù)裝置從待保護(hù)電路中斷開； 其中，所述浪涌電壓為所述開關(guān)型電壓保護(hù)器件或所述鉗位型電壓保護(hù)器件打開瞬間 的峰值電壓； 所述浪涌電流為所述開關(guān)型電壓保護(hù)器件或所述鉗位型電壓保護(hù)器件打開瞬間的峰 值電流。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種過電壓保護(hù)裝置和方法，其中，該裝置包括：開關(guān)型電壓保護(hù)器件和鉗位型電壓保護(hù)器件，開關(guān)型電壓保護(hù)器件用于在過電壓保護(hù)裝置的加載電壓大于或者等于第一預(yù)設(shè)電壓時，對加載電壓進(jìn)行首次瀉放；鉗位型電壓保護(hù)器件用于經(jīng)過首次瀉放后的剩余電壓進(jìn)行二次瀉放。本發(fā)明通過將開關(guān)型電壓保護(hù)器件和鉗位型電壓保護(hù)器件進(jìn)行物理結(jié)構(gòu)的連接融合，解決了現(xiàn)有技術(shù)中閘流式電路保護(hù)器件無法維持一定的鉗位電壓以及鉗位式電路保護(hù)器不能有效地保護(hù)后級設(shè)備的技術(shù)問題，達(dá)到了過電壓保護(hù)裝置低鉗位電壓、低漏電流的技術(shù)效果。
【IPC分類】H02H9-06
【公開號】CN104779601
【申請?zhí)枴緾N201510228192
【發(fā)明人】杜堯生, 杜志德
【申請人】杜堯生
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年5月6日