浪涌电流保护装置的制作方法

本公开的实施例涉及浪涌电流保护装置。

背景技术：

目前市场上的绝大多数浪涌电流保护器只有浪涌电流保护功能，不能对浪涌电流进行检测、记录，也无法根据浪涌电流的情况预估浪涌电流保护器的剩余寿命。或者可以通过在浪涌电流保护器上外置一个单独的附加模块，但是由于该类附加模块通常只能粗略地统计出浪涌电流发生次数，所以如果根据该浪涌电流发生次数估计电流保护器的剩余寿命，会导致寿命估计不准确。

技术实现要素：

本公开的实施例旨在提供至少部分地解决上述问题的。

本公开提供了一种浪涌电流保护装置，包括：基体；浪涌电流保护模块，被配置为对流经待保护装置的浪涌电流进行泄放；浪涌电流检测模块，被配置为检测所述浪涌电流；其中所述浪涌电流保护模块和所述浪涌电流检测模块均被配置于所述基体内部。

根据本公开的实施例的浪涌电流保护装置集成了浪涌电流保护功能和浪涌电流检测功能两者。此外，通过将浪涌电流检测模块集成到基体内部，能够充分利用基体内部空间，使得本公开所提供的浪涌电流保护装置的结构紧凑；相对于现有的仅具有浪涌电流保护功能的浪涌电流保护装置相比，避免提供浪涌电流检测功能的浪涌电流检测模块以附件形式存在，本公开实施例能够在不改变基体内部空间的大小的前提下，实现将该浪涌电流检测模块集成到基体内部，因此无需提供额外的装配空间，即可同时提供浪涌电流保护功能和浪涌电流检测功能。

在一些实施例中，所述基体包括：底座，所述底座包括接线柱；以及壳体，安装到所述底座，并且与所述底座一同限定内部空间以容纳所述浪涌电流检测模块。

在一些实施例中，所述浪涌电流保护模块包括压敏电阻，所述压敏电阻被配置为通过所述接线柱与所述待保护装置的主回路相线连接，以对所述浪涌电流进行泄放；所述浪涌电流检测模块，包括电流传感器和浪涌电流检测电路，所述电流传感器被配置为对所述浪涌电流进行预处理，以将所述浪涌电流按预定规律变换成为符合检测需要的电信号，所述浪涌电流检测电路被配置为基于从所述电流传感器接收到的所述电信号检测所述浪涌电流，并且存储与所述浪涌电流有关的特征信息。

在一些实施例中，所述预处理为微分处理。

在一些实施例中，所述接线柱被配置为垂直穿过所述电流传感器的线圈孔中心，以使得所述主回路相线在所述线圈孔中处于孔中心线的位置。通过从结构上保证主回路相线居中，能够避免感应误差，从而提高浪涌电流检测的准确性。

在一些实施例中，所述浪涌电流检测电路，被配置为根据所述特征信息和所述压敏电阻的寿命参考数据确定所述压敏电阻的剩余寿命。

本公开的浪涌电流检测模块，通过根据浪涌电流的特征信息和压敏电阻的寿命参考数据确定压敏电阻的剩余寿命，能够更准确地确定压敏电阻的剩余寿命，从而确保本公开所提供的浪涌电流保护装置具有更高的安全性。

在一些实施例中，所述浪涌电流检测模块还被配置为在根据所述压敏电阻的剩余寿命确定所述压敏电阻失效时发出失效指示。通过在压敏电阻失效时发出失效指示，能够提醒用户及时采取措施以避免在压敏电阻失效期间产生浪涌电流时，由于压敏电阻失效导致无法对浪涌电流进行泄放导致对设备造成损害。

在一些实施例中，所述电流传感器包括紧凑型印制电路板PCB 线圈。通过将电流传感器配置为紧凑型PCB线圈，能够节省浪涌电流检测模块所占用的基体内部空间，而且由于PCB线圈具有不饱和以及增益小的特点，且其本身适用于测量大电流，因此适合将其用于本公开中作为检测浪涌电流的电流传感器件。此外，由于PCB线圈绕线均匀，有利于减少相间干扰，而且由于PCB线圈的小型化，使得电路受EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)干扰小，进而使得电子电路的兼容性好。

在一些实施例中，所述浪涌电流检测电路被配置为集成在第一电路板上，所述第一电路板被配置于所述底座上的用于连接所述压敏电阻的两排引脚之间，并且位于所述压敏电阻的下方；所述电流传感器被配置为穿过所述接线柱，并与所述第一电路板相连接。

在一些实施例中，所述浪涌电流检测电路和所述电流传感器被配置为建立电路连接后集成在第二电路板上，所述第二电路板被配置在所述底座上，并且位于所述压敏电阻的下方，其中，所述第二电路板上的所述浪涌电流检测电路对应的电路板被配置在所述底座上的用于连接所述压敏电阻的两排引脚之间，或接近所述接线柱一侧的一排引脚的外侧，所述第二电路板上的所述电流传感器对应的电路板被配置为穿过所述接线柱。

在一些实施例中，所述浪涌电流检测电路集成在第三电路板上，所述第三电路板被配置在所述基体内部与所述压敏电阻平行的位置上，并且与所述压敏电阻相隔预设距离；所述电流传感器被配置为穿过所述接线柱，并且与所述第三电路板相连接。

附图说明

通过对附图中的示例实施例的描述，本公开的特征和优点将易于理解，在附图中：

图1示出根据本公开实施例的浪涌电流保护装置的立体示意图；

图2示出紧凑型PCB线圈的示意图；

图3示出根据本公开实施例的浪涌电流检测电路的第一种配置方式示意图；

图4示出根据本公开实施例的浪涌电流检测电路的第二种配置方式示意图；

图5示出根据本公开实施例的浪涌电流检测电路的第三种配置方式示意图。

具体实施方式

现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。

如本文中，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。

图1示出根据本公开实施例的浪涌电流保护装置100的立体示意图。如图1所示，浪涌电流保护装置100总体上包括基体1(将在图 2中详细示出)；浪涌电流保护模块2(将在图2中详细示出)，被配置为对流经待保护装置的浪涌电流进行泄放；浪涌电流检测模块3 (将在图3中详细示出)，被配置为检测浪涌电流；其中浪涌电流保护模块2和浪涌电流检测模块3均被配置于基体内部。

其中，该待保护装置可以为供电装置，也可以为通信装置，或者其他可能产生瞬时浪涌电流或过电压的装置，本公开实施例对该待保护装置的具体类型不作限定。

根据本公开的实施例的浪涌电流保护装置100可以理解为智能型浪涌电流保护装置，该装置集成了浪涌电流保护模块和浪涌电流检测模块两者，同时具有浪涌电流保护功能和浪涌电流检测功能。此外，通过将浪涌电流检测模块3集成到基体内部，能够充分利用基体内部空间，使得本公开所提供的浪涌电流保护装置100的结构紧凑；相对于现有的仅具有浪涌电流保护功能的浪涌电流保护装置相比，避免提供浪涌电流检测功能的浪涌电流检测模块3以附件形式存在，本公开实施例能够在不改变基体内部空间的大小的前提下，实现将该浪涌电流检测模块3集成到基体内部，因此无需提供额外的装配空间，即可同时提供浪涌电流保护功能和浪涌电流检测功能。

基体1总体上包括底座101，底座101包括接线柱103；以及壳体102，安装到底座101，并且与底座101一同限定内部空间以容纳浪涌电流检测模块3。

在本公开实施例中，浪涌电流保护模块2包括压敏电阻201，压敏电阻201被配置为通过接线柱103与待保护装置的主回路相线连接，以对浪涌电流进行泄放；浪涌电流检测模块3，包括电流传感器 301和浪涌电流检测电路302，电流传感器301被配置为对浪涌电流进行预处理，以将浪涌电流按预定规律变换成为符合检测需要的电信号，浪涌电流检测电路302被配置为基于从所述电流传感器接收到的所述电信号检测浪涌电流，并且存储与浪涌电流有关的特征信息。

电流传感器301包括紧凑型PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)线圈。图2示出紧凑型PCB线圈的示意图。通过将电流传感器301配置为紧凑型PCB线圈，能够节省浪涌电流检测模块3所占用的基体内部空间，而且由于PCB线圈具有不饱和以及增益小的特点，且其本身适用于测量大电流，因此适合将其用于本公开中作为检测浪涌电流的电流传感器件。此外，由于PCB线圈绕线均匀，有利于减少相间干扰，而且由于PCB线圈的小型化，使得电路受EMC (Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)干扰小，进而使得电子电路的兼容性好。

进一步地，接线柱103被配置为垂直穿浪涌电流传感器301的线圈孔中心，以使得主回路相线在线圈孔中处于孔中心线的位置。通过从结构上保证主回路相线居中，能够避免感应误差，从而提高浪涌电流检测的准确性。

需要说明的是，电流传感器301被配置为对浪涌电流进行预处理，以将浪涌电流按预定规律变换成为符合检测需要的电信号，其中，该预处理可以是微分处理，即将浪涌电流变换称为微分电流信号，以使得浪涌电流检测电路302能够基于该微分电流信号进一步检测该浪涌电流。

在本公开另一实施例中，浪涌电流检测电路302，被配置为根据特征信息和压敏电阻201的寿命参考数据确定压敏电阻201的剩余寿命。

由于在实际使用过程中，压敏电阻的使用寿命是有限的，通常在对若干次浪涌电流进行泄放之后，将不再具有对浪涌电流的泄放作用。此时，如果不能提前获知压敏电阻的剩余寿命，会存在压敏电阻即将失效导致浪涌电流对待保护装置或者与待保护装置相连的其他设备的损坏。

此外，压敏电阻对于不同类型的浪涌电流能够承受的次数不同，即该压敏电阻的寿命不仅与所能够承受的浪涌电流次数有关，还与浪涌电流的峰值、脉宽等特征信息有关。而目前现有的电流检测只能对浪涌电流发生次数进行简单统计，无法检测出浪涌电流的峰值、脉宽等信息，因此对压敏电阻的剩余寿命确定的准确性较低。

本公开实施例所提供的浪涌电流检测模块3，通过根据浪涌电流的特征信息和压敏电阻201的寿命参考数据确定压敏电阻201的剩余寿命，能够更准确地确定压敏电阻201的剩余寿命，从而确保本公开所提供的浪涌电流保护装置100具有更高的安全性。

浪涌电流检测模块3还被配置为在根据压敏电阻201的剩余寿命确定压敏电阻201失效时发出失效指示。通过在压敏电阻201失效时发出失效指示，能够提醒用户及时采取措施以避免在压敏电阻失效期间产生浪涌电流时，由于压敏电阻失效导致无法对浪涌电流进行泄放导致对设备造成损害。

压敏电阻201被配置在基体1上，接线柱被配置在底座101上，包括电流传感器301和浪涌电流检测电路302的浪涌电流检测模块3 被配置在基体1内，可以被水平配置在底座101上，也可以被竖直配置在基体1内的空余位置，该浪涌电流检测模块3集成在基体1内的具体配置方式包括以下三种：

图3示出根据本公开实施例的浪涌电流检测电路的第一种配置方式示意图。如图3所示，浪涌电流检测电路302被配置为集成在第一电路板上，第一电路板被配置于底座101上的用于连接压敏电阻201 的两排引脚之间，并且位于压敏电阻201的下方；电流传感器301被配置为穿过接线柱103，并与第一电路板相连接。

其中，电流传感器301被配置为PCB线圈时，该电流传感器301 与第一电路板相连接可以通过接线端子实现，也可以通过插针实现，还可以采用其他连接方式连接该电流传感器301和第一电路板，本公开实施例对此不作具体限定。

图4示出根据本公开实施例的浪涌电流检测电路的第二种配置方式示意图。如图5所示，浪涌电流检测电路302和电流传感器301被配置为建立电路连接后集成在第二电路板上，第二电路板被配置在底座101上，并且位于压敏电阻的下方，其中，第二电路板上的浪涌电流检测电路302对应的电路板被配置在底座101上的用于连接压敏电阻201的两排引脚之间，或接近接线柱103一侧的一排引脚的外侧，第二电路板上的电流传感器301对应的电路板被配置为穿过接线柱 103。

浪涌电流检测电路302和电流传感器301被配置为建立电路连接是指将电流传感器301的输出作为浪涌电流检测电路302的输入，以使得浪涌电流检测电路302基于电流传感器301得到的浪涌电流的微分信号作进一步处理，以获取该浪涌电流的特征信息。

需要说明的是，当第二电路板上的浪涌电流检测电路302对应的电路板被配置在底座101上的用于连接压敏电阻201的两排引脚之间时，第二电路板上的浪涌电流检测电路302对应的电路板所配置的位置与图4中第一电路板的位置一致，在图4中不再示出。图4仅示出了第二电路板上的浪涌电流检测电路302对应的电路板被配置在接近接线柱103一侧的一排引脚的外侧所对应的位置。

图5示出根据本公开实施例的浪涌电流检测电路的第三种配置方式示意图。如图5所示，浪涌电流检测电路302集成在第三电路板上，第三电路板被配置在基体1内部与压敏电阻201平行的位置上，并且与压敏电阻201相隔预设距离；电流传感器301被配置为穿过接线柱 103，并且与第三电路板相连接。

该第三电路板可以固定在底座的插槽上，也可以通过吊环或其他固定装置将该第三电路板固定在基体1的壳体102上，或者通过上下同时固定的方式将该第三电路板被配置在基体1内部与压敏电阻201 平行的位置上。图5示出了该第三电路板两种可能的位置，该预设距离可以根据机体内空间大小以及压敏电阻的体积大小确定，本公开实施例对该预设具体的确定方法和具体数值均不作限定。

图4和图5均为本公开的浪涌电流保护装置100的截面图，用于说明浪涌电流检测模块3在基体内的位置。需要说明的是，上述三种配置方式不仅适用于可插拔式浪涌电流保护装置，也适用于不可插拔式浪涌电流保护装置。该可插拔式和不可插拔式针对基体1中壳体 102是否可从底座101上是实现插拔。

总体而言，虽然若干具体实现方式的细节在上面的讨论中被包含，但是这些不应被解释为对本公开的范围的任何限制，而是特征的描述仅是针对具体实施例。在分离的一些实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地执行。相反，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分离地实施或是以任何合适的子组合的方式实施。

例如，本公开并不旨在对上述电流传感器301和浪涌电流检测电路302的安装位置和定向以及尺寸做出任何限定，也不对各个部件的各种可能的组合或集成做出任何限定。

虽然本公开以具体结构特征来描述，但是可以理解，在所附权利要求书中限定的技术方案的范围并不必然限于上述具体特征。换言之，以上描述的仅仅是本公开的可选实施例。对于本领域的技术人员来说，本公开的实施例可以存在各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等效替换、改进等，均包含在本公开的保护范围之内。