交流输入过压保护电路

1.一种交流输入过压保护电路，其特征在于，至少包括：
交流隔离检测单元，用以接收电源电压信号并将电源电压信号转化成低电压信号后予以输出，所述低电压信号包括第一低电压信号和第二低电压信号；
绝对值放大单元，连接所述交流隔离检测单元并接收所述低电压信号，用于根据低电压信号中所输出的第一低电压信号和第二低电压信号之间的电压差来选择性地对所述第一低电压信号和第二低电压信号之间的电压差进行放大并输出：
若所述第一低电压信号大于第二低电压信号，则所述绝对值放大单元对所述第一低电压信号和第二低电压信号之间的电压差进行放大后予以输出电压差放大信号，或者若所述第一低电压信号小于第二低电压信号，则所述绝对值放大单元对所述第一低电压信号和第二低电压信号之间的电压差进行放大后予以输出电压差放大信号；
峰值电压采样单元，连接所述绝对值放大单元，用以接收所述电压差放大信号并对所述电压差放大信号作峰值电压采集以取得所述电压差放大信号的峰值电压；
过压回差单元，连接于所述峰值电压采样单元并提供一预设电压，用于接收所述峰值电压并将所述峰值电压与所述预设电压进行比较，进而根据比较结果输出高或低电平信号；
所述绝对值放大单元由电阻R6,电阻R7,电阻R8,电阻R10,电阻R11,电阻R12,电阻R13,电阻R14,电容C1,二极管D1A，二极管D1B,二极管D2A,二极管D2B,以及运算放大器U1A和运算放大器U1B组成，其中，所述电阻R6的第一端连接所述电阻R11的第一端和所述运算放大器U1A的正输入端，所述电阻R11的第二端接地，所述电阻R7的第一端连接所述运算放大器U1A的负输入端和所述电阻R12的第一端，所述电阻R8的第一端连接所述运算放大器U1B的正输入端和电阻R13的第一端，所述电阻R8的第二端连接所述电阻R7的第二端且所述电阻R8的第二端和所述电阻R7的第二端同时连接所述交流隔离检测单元中的电阻R5的第二端，所述电阻R13的第二端接地，所述电阻R10的第一端连接所述电阻R6的第二端且所述电阻R10的第一端和所述电阻R6的第二端同时连接所述交流隔离检测单元中的电阻R4的第二端，所述电阻R10的第二端连接所述运算放大器U1B的负输入端和所述电阻R14的第一端，所述运算放大器U1A的输出端连接所述二极管D1A的正极和二极管D1B的正极，所述运算放大器U1B的输出端连接所述二极管D2A的正极和二极管D2B的正极，所述电阻R12的第二端和所述二极管D1A的负极连接，所述电阻R14的第二端和所述二极管D2B的负极连接，所述二极管D2A的负极和二极管D1B的负极连接，所述电容C1的第一端连接所述运算放大器U1A工作电源的正极，所述电容C1的第二端接地。
2.根据权利要求1所述的交流输入过压保护电路，其特征在于，还包括交流输入单元，连接于市电电源和所述交流隔离检测单元，用以将所述市电电源限流后输送给所述交流隔离检测单元。
3.根据权利要求2所述的交流输入过压保护电路，其特征在于，所述交流输入单元由一限流电阻R1组成，所述电阻R1串联于所述市电电源的任一电压端上。
4.根据权利要求1或2所述的交流输入过压保护电路，其特征在于，所述绝对值放大单元对所述第一低电压信号和第二低电压信号之间电压差进行放大具体为：将所述第一低电压信号和第二低电压信号作相反连接于两个放大元件中，利用所述两个放大元件对第一低电压信号和第二低电压信号之间电压差进行放大输出。
5.根据权利要求2所述的交流输入过压保护电路，其特征在于，所述交流隔离检测单元由电阻R2，电阻R4，电阻R5以及电压互感器组成，其中，所述电压互感器的输入端连接所述交流输入单元或者市电电源电压，所述电压互感器的输出端与所述电阻R2两端并联，所述电阻R4的第一端和电阻R5的第一端连接后接地，所述电阻R4的第二端和所述电阻R2的第一端连接，电阻R5的第二端和所述电阻R2的第二端连接。
6.根据权利要求1所述的交流输入过压保护电路，其特征在于，所述峰值电压采样单元由电阻R15，电容C3和电阻R16组成，其中，所述电阻R15第一端连接所述电容C3的第一端和所述电阻R16的第一端，所述电阻R15的第二端连接所述二极管D2A的负极和二极管D1B的负极，所述电容C3的第二端与所述电阻R16连接后并接地。
7.根据权利要求6所述的交流输入过压保护电路，其特征在于，所述过压回差单元由电阻R3，电阻R9，电阻R17，电阻R18，比较器U2，电容C2以及稳压管Z1组成，其中，所述电阻R9的第一端接一预设电压，所述电阻R17的第一端连接所述峰值电压采样单元中的所述电阻R15的第一端，所述电阻R9的第二端与所述比较器U2的正输入端连接，所述电阻R17的第二端与所述比较器U2的负输入端连接，所述比较器U2输出端连接所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端连接所述稳压管Z1的正极和所述电阻R18的第一端，所述电阻R18的第二端连接所述电阻R9的第二端，所述稳压管Z1的负极接地。

交流输入过压保护电路\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种交流过压保护电路，特别是涉及一种单相交流电压输入过压保护电路。\n背景技术\n[0002] 过压保护电路是一种用于保护电源的重要电路，当输入电压超出电源的安全工作电压时，过压电路动作，以保证电源不被损坏。目前的保护电路，时常有保护电路反复动作；\n同时，在交流输入电压恢复正常后，电路不能及时的自动恢复供电，影响电源的及时供电。\n发明内容\n[0003] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种交流输入过压保护电路，用于解决现有技术中的过压保护电路存在反复动作且在交流输入电压恢复正常后电路不能及时的自动恢复供电的问题。\n[0004] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下技术方案：\n[0005] 一种交流输入过压保护电路，包括：交流隔离检测单元，用以接收电源电压信号并将电源电压信号转化成低电压信号后予以输出，所述低电压包括第一低电压信号和第二低电压信号；绝对值放大单元，连接所述交流隔离检测单元并接收所述低电压信号，用于根据低电压信号中所输出的第一低电压信号和第二低电压信号之间的电压差来选择性地对所述第一低电压信号和第二低电压信号之间的电压差进行放大并输出：若所述第一低电压信号大于第二低电压信号，则所述绝对值放大单元对所述第一低电压信号和第二低电压信号之间的电压差进行放大后予以输出电压差放大信号，或者若所述第一低电压信号小于第二低电压信号，则所述绝对值放大单元对所述第一低电压信号和第二低电压信号之间的电压差进行放大后予以输出电压差放大信号；峰值电压采样单元，连接所述绝对值放大单元，用以接收所述电压差放大信号并对所述电压差放大信号作峰值电压采集以取得所述电压差放大信号的峰值电压；过压回差单元，连接于所述峰值电压采样单元并提供一预设电压，用于接收所述峰值电压并将所述峰值电压与所述预设电压进行比较，进而根据比较结果输出高或低电平信号。\n[0006] 在本发明提供的交流输入过压保护电路中，所述绝对值放大单元对所述第一低电压信号和第二低电压信号之间电压差进行放大具体为：将所述第一低电压信号和第二低电压信号作相反连接于两个放大元件中，利用所述两个放大元件对第一低电压信号和第二低电压信号之间电压差进行放大输出。\n[0007] 在本发明提供的交流输入过压保护电路中，还包括交流输入单元，连接于市电电源和所述交流隔离检测单元，用以将所述市电电源限流后输送给所述交流隔离检测单元，其中，所述交流输入单元由一限流电阻R1组成，所述电阻R1串联于所述市电电源的任一电压端上。\n[0008] 在本发明提供的交流输入过压保护电路中，所述交流隔离检测单元由电阻R2，电阻R4，电阻R5以及电压互感器组成，其中，所述电压互感器的输入端连接所述交流输入单元或者市电电源电压，所述电压互感器的输出端与所述电阻R2两端并联，所述电阻R4的第一端和电阻R5的第一端连接后接地，所述电阻R4的第二端和所述电阻R2的第一端连接，电阻R5的第二端和所述电阻R2的第二端连接。\n[0009] 在本发明提供的交流输入过压保护电路中，所述绝对值放大单元由电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电容C1，二极管D1A，二极管D1B，二极管D2A，二极管D2B，以及运算放大器U1A和运算放大器U1B组成，其中，所述电阻R6的第一端连接所述电阻R11的第一端和所述运算放大器U1A的正输入端，所述电阻R11的第二端接地，所述电阻R7的第一端连接所述运算放大器U1A的负输入端和所述电阻R12的第一端，所述电阻R8的第一端连接所述运算放大器U1B的正输入端和电阻R13的第一端，所述电阻R8的第二端连接所述电阻R7的第二端且所述电阻R8的第二端和所述电阻R7的第二端同时连接所述交流隔离检测单元中的电阻R5的第二端，所述电阻R13的第二端接地，所述电阻R10的第一端连接所述电阻R6的第二端且所述电阻R10的第一端和所述电阻R6的第二端同时连接所述交流隔离检测单元中的电阻R4的第二端，所述电阻R10的第二端连接所述运算放大器U1B的负输入端和所述电阻R14的第一端，所述运算放大器U1A的输出端连接所述二极管D1A和二极管D1B的正极，所述运算放大器U1B的输出端连接所述二极管D2A和二极管D2B的正极，所述电阻R12的第二端和所述电阻R14的第二端分别与所述二极管D1A的负极和所述二极管D2B的负极连接，所述二极管D2A的负极和二极管D1B的负极连接，所述电容C1的第一端连接所述运算放大器U1A工作电源的正极，所述电容C1的第二端接地。\n[0010] 在本发明提供的交流输入过压保护电路中，所述峰值电压采样单元由电阻R15电容R3和电阻R16组成，其中，所述电阻R15第一端连接所述电容C3的第一端和所述电阻R16的第一端，所述电阻R15的第二端连接所述二极管D2A负极/二极管D1B的负极，所述电容C3的第二端与所述电阻R16连接后同时接地。\n[0011] 在本发明提供的交流输入过压保护电路中，所述过压回差单元由电阻R3，电阻R9，电阻R17，电阻R18，比较器U2，电容C2以及稳压管Z1，其中，所述电阻R9的第一端接一预设电压，所述电阻R17的第一端连接所述峰值电压采样单元中的所述电阻R15的第一端，所述电阻R9的第二端和所述电阻R17的第二端分别与所述比较器U2的正输入端和负输入端连接，所述比较器U2输出端连接所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端连接所述稳压管Z1的正极和所述电阻R18的第一端，所述电阻R18的第二端连接所述电阻R9的第二端，所述稳压管Z1的负极接地。\n[0012] 如上所述技术方案，相对现有技术本发明提供的交流输入过压保护电路结构简单，检测速度快，电路可靠；而且具有在静态输入电压时的过压保护功能和任何输入电压上升过程的动态过压保护功能，另外，回差电阻R18的设置，避免了在过压点附近的输出信号来回振荡，同时，放电电阻(电阻R16)的设置，当输入电压低于设定值时，能迅速自动取消过电压保护信号。\n附图说明\n[0013] 图1显示为本发明交流输入过压保护电路的电路原理示意图。\n[0014] 图2显示为本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中交流隔离检测单元的电路结构图。\n[0015] 图3显示为本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中绝对值放大单元的电路结构图。\n[0016] 图4显示为本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中峰值电压采样单元的电路结构图。\n[0017] 图5显示为本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中过压回差单元的电路结构图。\n[0018] 图6显示为本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中交流输入单元的电路结构图。\n[0019] 图7显示为本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中的整体电路结构图。\n[0020] 附图标号说明\n[0021] 1       电源\n[0022] 2       交流输入过压保护电路\n[0023] 20      交流输入单元\n[0024] 21      交流隔离检测单元\n[0025] 211     第一低电压信号\n[0026] 212     第二低电压信号\n[0027] 22      绝对值放大单元\n[0028] 23      峰值电压采样单元\n[0029] 231     放电电阻\n[0030] 24      过压回差单元\n[0031] 241     电阻R9\n[0032] 242     电阻R18\n[0033] 243     稳压管Z1\n[0034] 3       电平信号\n具体实施方式\n[0035] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。\n[0036] 请参阅图1至图7，需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。\n[0037] 交流输入过压保护是对电源的一个重要保护，当输入电压超出电源的安全工作电压时，该电路动作，保证了电源不被损坏。目前的保护电路，由于缺少回差的设置，常有保护电路反复动作，同时，交流输入电压恢复正常后，电路不能及时的自动恢复供电，影响电源的及时供电。本发明通过在交流输入过压保护电路2中加入了过压回差单元24，使得电路不会因电压波动而出现反复的动作，保证了电源的可靠运行，其具体方案详述如下。\n[0038] 见图1，示出了本发明交流输入过压保护电路的电路原理示意图，从图来看，本发明提供一种交流输入过压保护电路2，包括交流隔离检测单元21、绝对值放大单元22、峰值电压采样单元23、以及过压回差单元24，其中，所述交流隔离检测单元21用以接收电源1电压信号并将电源1电压信号转化成低电压信号后予以输出，所述低电压由第一低电压信号\n211和第二低电压信号212组成；所述绝对值放大单元22连接所述交流隔离检测单元21并接收所述低电压信号，用于根据低电压信号中所输出的第一低电压信号211和第二低电压信号212之间的电压差来选择性地对所述第一低电压信号211和第二低电压信号212之间的电压差进行放大并输出：若所述第一低电压信号211大于第二低电压信号212，则所述绝对值放大单元22对所述第一低电压信号和第二低电压信号212之间的电压差进行放大后予以输出电压差放大信号，或者若所述第一低电压信号小于第二低电压信号212，则所述绝对值放大单元22对所述对所述第一低电压信号和第二低电压信号212之间的电压差进行放大后予以输出电压差放大信号；峰值电压采样单元23，连接所述绝对值放大单元22，用以接收所述电压差放大信号并对所述电压差放大信号作峰值电压采集以取得所述电压差放大信号的峰值电压；所述过压回差单元24连接于所述峰值电压采样单元23并提供一预设电压，用于接收所述峰值电压并将所述峰值电压与所述预设电压进行比较，进而根据比较结果输出高或低电平信号3。其中，所述绝对值放大单元22对所述第一低电压信号211和第二低电压信号212之间电压差进行放大具体为：将所述第一低电压信号211和第二低电压信号212作相反连接于两个放大元件中，利用所述两个放大元件对第一低电压信号211和第二低电压信号212之间电压差进行放大输出。\n[0039] 为了更加详细地了解本发明的原理和详细技术方案，这里将提供所述交流输入过压保护电路2的一具体电路图，来对本发明的技术方案加以说明。\n[0040] 具体地，见图2，示出了本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中交流隔离检测单元的电路结构图，在本发明提供的交流输入过压保护电路2中，所述交流隔离检测单元21由电阻R2，电阻R4，电阻R5以及电压互感器组成，其中，所述电压互感器的输入端连接所述交流输入单元或者市电电源电压，所述电压互感器的输出端与所述电阻R2两端并联，所述电阻R4的第一端和电阻R5的第一端连接后接地，所述电阻R4的第二端和所述电阻R2的第一端连接，电阻R5的第二端和所述电阻R2的第二端连接。\n[0041] 具体地，见图3，示出了本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中绝对值放大单元22的电路结构图，在本发明提供的交流输入过压保护电路2中，所述绝对值放大单元\n22由电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电容C1，二极管D1A，二极管D1B，二极管D2A，二极管D2B，以及运算放大器U1A和运算放大器U1B组成，其中，所述电阻R6的第一端连接所述电阻R11的第一端和所述运算放大器U1A的正输入端，所述电阻R11的第二端接地，所述电阻R7的第一端连接所述运算放大器U1A的负输入端和所述电阻R12的第一端，所述电阻R8的第一端连接所述运算放大器U1B的正输入端和电阻R13的第一端，所述电阻R8的第二端连接所述电阻R7的第二端且所述电阻R8的第二端和所述电阻R7的第二端同时连接所述交流隔离检测单元21中的电阻R5的第二端，所述电阻R13的第二端接地，所述电阻R10的第一端连接所述电阻R6的第二端且所述电阻R10的第一端和所述电阻R6的第二端同时连接所述交流隔离检测单元21中的电阻R4的第二端，所述电阻R10的第二端连接所述运算放大器U1B的负输入端和所述电阻R14的第一端，所述运算放大器U1A的输出端连接所述二极管D1A和二极管D1B的正极，所述运算放大器U1B的输出端连接所述二极管D2A和二极管D2B的正极，所述电阻R12的第二端和所述电阻R14的第二端分别与所述二极管D1A的负极和所述二极管D2B的负极连接，所述二极管D2A的负极和二极管D1B的负极连接，所述电容C1的第一端连接所述运算放大器U1A工作电源的正极，所述电容C1的第二端接地。\n[0042] 具体地，见图4，示出了本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中峰值电压采样单元的电路结构图，在本发明提供的交流输入过压保护电路2中，所述峰值电压采样单元23由电阻R15电容R3和电阻R16组成，其中，所述电阻R15第一端连接所述电容C3的第一端和所述电阻R16的第一端，所述电阻R15的第二端连接所述二极管D2A负极/二极管D1B的负极，所述电容C3的第二端与所述电阻R16连接后同时接地。\n[0043] 具体地，见图5，示出了本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中过压回差单元的电路结构图，在本发明提供的交流输入过压保护电路2中，所述过压回差单元24由电阻R3，电阻R9 241，电阻R17，电阻R18 242，比较器U2，电容C2以及稳压管Z1 243，其中，所述电阻R9 241的第一端接一预设电压，所述电阻R17的第一端连接所述峰值电压采样单元23中的所述电阻R15的第一端，所述电阻R9 241的第二端和所述电阻R17的第二端分别与所述比较器U2的正输入端和负输入端连接，所述比较器U2输出端连接所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端连接所述稳压管Z1 243的正极和所述电阻R18 242的第一端，所述电阻R18 242的第二端连接所述电阻R9 241的第二端，所述稳压管Z1 243的负极接地。\n[0044] 另外，以上所述交流输入过压保护电路2中还可以包括交流输入单元20，见图6，示出了本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中交流输入单元的电路结构图，所述交流输入单元20连接于市电电源1和所述交流隔离检测单元21，用以将所述市电电源1限流后输送给所述交流隔离检测单元21，其中，所述交流输入单元20由一限流电阻R1组成，所述电阻R1串联于所述市电电源1的任一电压端上。\n[0045] 进一步地，为了使得本领域的技术人员能更好地理解以上所述交流输入过压保护电路2，现再从所述电路运行原理的角度来加以阐述。\n[0046] 见图7，示出了本发明交流输入过压保护电路在一具体实施例中的整体电路结构图，其中，在图中以VJC1线上电压U1作为第一低电压，并以VCJ2线上电压U2作为第二低电压，本发明的工作原理如下：交流输入电压由电阻R1限流后通过交流隔离检测单元21的电压互感器PT1将信号传送到另一端，由电阻R2将电流转化成低电压信号；在绝对值放大单元\n22中，通过接入来自交流隔离检测单元21中的位于VJC1线上的电压U1和位于VCJ2线上的电压U2，如果VJC1线上电压U1大于VCJ2线上电压U2，运算放大器U1A对第一低电压信号211和第二低电压信号212的电压差进行放大，运算放大器U1A输出为正，双二极管D1导通，将放大后的信号传递给峰值采样单元，运算放大器U1B对第一低电压信号211和第二低电压信号\n212的电压差进行放大，运算放大器U1B输出为负，双二极管D2截止；若VJC1线上电压U1小于VCJ2线上电压U2，运算放大器U1A对第一低电压信号211和第二低电压信号212的电压差进行放大，U1A输出为负，双二极管D1截止，运算放大器U1B对第一低电压信号211和第二低电压信号212的电压差进行放大，运算放大器U1B输出为正，双二极管D2导通，将放大后得到的电压差放大信号传递给峰值采样单元；在峰值电压采样单元23中，经放大后的电压差放大信号由电阻R15限流后对电容C3和电阻R16充放电，流向过压回差单元24。此时，当比较器U2的反相输入端V-的电压超过比较器U2正相输入端预设的高的电压V+时，比较器U2的输出端输出低电平；当比较器U2的反相输入端V-的电压低于比较器U2正相输入端预设的低的电压V+时，比较器U2的输出端输出高电平；比较器U2的正相输入端预设的高的电压V+称为高门限电压，比较器U2的正相输入端预设的低的电压V+称为低门限电压，两者之差为过压回差，回差值由电阻R9 241、电阻R18 242和稳压管Z1 243决定；R16的设置，有利于电压过压后，下降到正常值的过程中，让检测电压及时地跟随变化。\n[0047] 更加简单地来说，也即所述交流电压隔离检测单元将接收到的交流输入单元20转换成低电压传递给绝对值放大单元22；绝对值放大单元22将低电压信号进行电压差放大处理后输出电压差放大信号给峰值采样单元；峰值采样单元将所述电压差放大信号取峰值输出给过压回差单元24；过压回差单元24将峰值电压与预设电压进行比较，并根据比较结果来输出高或低电平信号(例如，如果峰值电压大于预设电压输出低电平，如果峰值电压小于预设电压输出高电平)。总的来讲，本发明提供的所述交流输入过压保护电路2结构简单，检测速度快，电路可靠，具有在静态输入电压时的过压保护功能和任何输入电压上升过程的动态过压保护功能，其中，回差电阻R18的设置，避免了在过压点附近的输出信号来回振荡，同时，放电电阻231(即电阻R16)的设置，当输入电压低于设定值时，能迅速自动取消过电压保护信号。\n[0048] 综上所述，本发明通过在交流输入过压保护电路2中加入了过压回差单元24，使保护电路不因电压波动而出现反复的动作，保证了电源的可靠运行。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。\n[0049] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。