过电压保护装置及其操作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及过电压保护技术领域，尤其涉及一种利用关断继电器开关达到阻断异常电压供电的过电压保护装置及其操作方法。
【背景技术】
[0002]针对市电电源不稳定国家或区域，异常高电压通常会造成电源零组件损坏甚至烧毁，而导致家电产品着火危险事故发生，甚至对人身的安全与财产造成伤害的风险。
[0003]目前现有异常电压检测与保护装置通常包括异常电压检测电路与继电器开关电路。请参考图1为现有异常电压检测与保护装置的电路图。当该交流电源Vac发生异常电压供电时，为了不让异常电压影响后级转换电路与该负载20A，因此异常电压检测电路1A会控制继电器开关30A截止，使得该异常高电压被阻断，而不会破坏后端负载20A。
[0004]但是，由于继电器开关电路上的分压电阻与继电器会随着整体入电功率变大，而需要选用功率大的分压电阻与耐电流大的继电器，因此，将无法满足小型化的需求。对于既有家电用或商用电气装置，例如商用空调或洗衣机来说，因电装盒的空间有限，加上客户只需额外的交流电源过电压保护机制，当高电压时将交流电源切断，不使既有驱动板受到损坏。当交流电压恢复正常时，能够继续供电给驱动板使用。
[0005]因此，如何设计出一种过电压保护装置及其操作方法，当检测到交流电源异常供电时，能够直接控制开关组件，达到中断供电以及提供限电压与限电流保护，成为本发明的发明人所想要克服并加以解决的一大课题。
【发明内容】
[0006]为本发明的一目的在于提供一种过电压保护装置，以克服现有技术的问题。因此本发明提供一种过电压保护装置，连接一交流电源与一负载。该过电压保护装置包括一输入电压检测模块与一第二开关。该输入电压检测模块包括一开关组、一整流电路、一电压检测电路以及一电压保护电路。该开关组连接该交流电源的一端。该整流电路连接该交流电源的另一端与该开关组，以接收该交流电源，且整流该交流电源以产生一直流电压。该电压检测电路接收该直流电压，以输出一电压信号。该电压保护电路接收该电压信号，以输出一第一开关信号与一第二开关信号。该第二开关连接该交流电源、该负载以及该输入电压检测模块。其中，当该电压检测电路检测到该直流电压达到一第一过电压值时，该第二开关信号控制该第二开关，以阻断该交流电源对该负载供电；当该电压检测电路检测到该直流电压持续增大达到一第二过电压值时，该第一开关信号控制该开关组，以提供限电压与限电流保护。
[0007]本发明的另一目的在于提供一种过电压保护装置的操作方法，以克服现有技术的问题。因此本发明该过电压保护装置连接一交流电源与一负载，并且该操作方法包括:(a)提供一输入电压检测模块，接收该交流电源，且整流该交流电源以产生一直流电压；以及输出一第一开关信号与一第二开关信号；(b)提供一开关组与一第二开关；(C)当该电压检测电路检测到该直流电压达到一第一过电压值时，该第二开关信号控制该第二开关，以阻断该交流电源对该负载供电；及(d)当该电压检测电路检测到该直流电压持续增大达到一第二过电压值时，该第一开关信号控制该开关组，以提供限电压与限电流保护。
[0008]为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及效果，请参考以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此被深入且具体的了解，然而说明书附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【附图说明】
[0009]图1为现有异常电压检测与保护装置的电路图；
[0010]图2为本发明一过电压保护装置应用于交流电源与负载间保护的示意图；
[0011]图3为本发明该过电压保护装置的电路图；
[0012]图4A为本发明该过电压保护装置第一实施例的电路图；
[0013]图4B为本发明该过电压保护装置第二实施例的电路图；
[0014]图4C为本发明该过电压保护装置第三实施例的电路图；
[0015]图5为本发明该过电压保护装置提供过电压保护操作的波形示意图；及
[0016]图6为本发明过电压保护装置操作方法的流程图。
[0017]其中附图标记说明如下:
[0018](现有技术)
[0019]Vac交流电源
[0020]1A 异常电压检测电路
[0021]20A 负载
[0022]30A 继电器开关
[0023](本发明)
[0024]Vac交流电源
[0025]10过电压保护装置
[0026]90负载
[0027]12输入电压检测模块
[0028]121 开关组
[0029]122整流电路
[0030]123电压检测电路
[0031]124电压保护电路
[0032]125主电容
[0033]126 辅助电源供应电路
[0034]14第二开关
[0035]16保险丝单元
[0036]1211 第一开关
[0037]1212 电阻
[0038]1213 负温度系数组件
[0039]Vb直流电压
[0040]Sv电压信号
[0041]Sri第一开关信号
[0042]Sr2第二开关信号
[0043]Vothl第一过电压值
[0044]Voth2第二过电压值
[0045]Vsl第一电压
[0046]Vs2第二电压
[0047]t0?t5时间点
[0048]SlO ?S40 步骤
【具体实施方式】
[0049]就有关本发明的技术内容及详细说明，配合【附图说明】如下:
[0050]请参考图2为本发明一过电压保护装置应用于交流电源与负载间保护的示意图。该过电压保护装置10连接在一交流电源Vac与一负载90之间，用以检测该交流电源Vac的供电状况，特别在于当该交流电源Vac异常时，例如过电压供电时，该过电压保护装置10以阻断该交流电源Vac对该负载90供电。
[0051]请参考图3为本发明该过电压保护装置的电路图。该过电压保护装置10包括一输入电压检测模块12、一第二开关14以及一保险丝单元16。该第二开关14串联连接该保险丝单元16，且该串联的该第二开关14与该保险丝单元16电性连接在该交流电源Vac与该负载90之间。当该交流电源对该负载供电时，若该串联路径上电流过大时，该保险丝单元断开以中断电流流经该负载。此外，该第二开关14还可电性连接该输入电压检测模块12。其中，该第二开关14为一继电器开关(relay)，但不以此为限制。
[0052]该输入电压检测模块12包括一开关组121、一整流电路122、一电压检测电路123、一电压保护电路124、一主电容125以及一辅助电源供应电路126。该开关组121的输入端连接该交流电源Vac的一端。该整流电路122的输入端连接该交流电源Vac的另一端与该开关组121，以接