一种放电保护电路及电气设备的制作方法

本实用新型实施例涉及电气设备技术领域，特别是涉及一种放电保护电路及电气设备。

背景技术：

目前，电气设备都会有抗电磁干扰的安全要求，而为了满足抗电磁干扰的安全要求，通常会在电气设备的插头处接入一个电容。但是这种方式，在电气设备的插头拔掉外部电源的时候，插头处的电容会含有残余电压。

本实用新型实施例的发明人在实现本实用新型实施例的过程中，发现：当前，通常使用专用的放电IC芯片来释放电气设备的插头在拔掉外部电源时所存在的残余电压，但是，专用的放电IC芯片种类较少且价格昂贵，造成电气设备的成本比较高。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例的主要目的在于提供一种放电保护电路及电气设备，实现对电源插头处电容的快速放电，并且成本较低。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：一种放电保护电路，应用于电源插头，所述电源插头包括电容，所述放电保护电路包括：放电开关电路，与所述电容并联；过零检测电路，与所述电容并联，所述过零检测电路用于检测所述电源插头是否插入外部电源；微处理器，分别与所述过零检测电路和所述放电开关电路连接，所述微处理器用于在所述过零检测电路检测到所述电源插头接入外部电源时，控制所述放电开关电路断开，在所述过零检测电路检测到外部电源拔离所述插头，控制所述放电开关电路导通，以使所述电容放电。

可选的，所述放电开关电路包括：光学可控硅和控制开关；所述光学可控硅包括光学双向可控硅元件和发光二极管，所述光学双向可控硅元件和发光二极管并排设置，并且所述发光二极管的发光方向朝向所述光学双向可控硅元件，所述光学双向可控硅元件与所述电容并联连接，所述发光二极管一端用于连接电源，并且另一端接所述控制开关的第一端，所述控制开关的第二端接地，所述控制开关的控制端连接所述微处理器。

可选的，所述放电开关电路还包括第一限流电阻，所述发光二极管的另一端通过所述第一限流电阻与所述控制开关的第一端连接。

可选的，所述控制开关为三极管，所述控制开关的第一端为所述三极管的集电极，所述控制开关的第二端为所述三极管的发射极，所述控制开关的控制端为所述三极管的基极。

可选的，所述三极管为PNP型三极管或者NPN型三极管。

可选的，所述放电开关电路包括晶闸管，所述晶闸管的阳极和阴极分别与所述电容的两端连接，所述晶闸管的控制极与所述微处理器连接。

可选的，所述放电保护电路还包括第二限流电阻和第三限流电阻；所述放电开关电路的一端通过所述第二限流电阻与所述电容的一端，所述放电开关电路的另一端通过所述第三限流电阻与所述电容的另一端连接。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的另一个技术方案是：提供了一种电气设备，包括电源插头和上述放电保护电路；所述电源插头包括第一插片、第二插片和电容，所述电容的一端与所述第一插片连接，所述电容的另一端与第二插片连接；所述的放电保护电路放电开关电路和过零检测电路均与所述电容并联。

可选的，所述电气设备还包括电源模块，所述电源模块与所述电容并联。

可选的，所述电源模块与所述微处理器连接，用于向所述微处理器供电。

本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术，在本实用新型实施例中，通过零检测电路检测电源插头是否插入外部电源，当检测到电源插头拔出外部电源时，微处理器输出电信号控制放电开关电路导通，由于放电开关电路与电容并联连接，此时即可使电容短路，实现对电源插头处电容进行快速放电，起到保护电路的作用，而过零检测电路、微处理器和放电开关电路组成的放电保护电路，其价格远低于专用放电IC芯片的价格，大大降低了放电保护电路的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型放电保护电路实施例的示意图；

图2是本实用新型放电保护电路实施例的具体电路图；

图3是本实用新型电气设备实施例的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1，图1为本实用新型放电保护电路实施例的示意图，放电保护电路11应用于电源插头20，其中，电源插头20包括第一插片21、第二插片22和电容23，电容23的两端分别与第一插片21和第二插片22连接，当外部电源30插接于电源插头20时，外部电源30与第一插片21和第二插片22导通，外部电源30向第一插片21和第二插片22输送电源，当外部电源30拔离电源插头20时，外部电源30与第一插片21和第二插片22之间断开。

放电保护电路11包括放电开关电路12、过零检测电路13和微处理器14。放电开关电路12与电容23并联。过零检测电路13与电容23并联，过零检测电路13用于检测电源插头20是否插入外部电源30。微处理器14分别与过零检测电路13和放电开关电路12连接，微处理器14用于在过零检测电路13检测到电源插头20接入外部电源30的情况下，控制放电开关电路12断开，在过零检测电路13检测到外部电源30拔离电源插头20的情况下，控制放电开关电路13导通，以使电容23短路放电，从而消除电容23上的残余电压。由于过零检测电路13、微处理器14和放电开关电路12组成的放电保护电路11，其价格远低于专用放电IC芯片的价格，因此，可大大降低了放电保护电路11的成本。

在一些实施例中，如图2所示，放电开关电路12包括光学可控硅121和控制开关122，光学可控硅121包括光学双向可控硅元件1211和发光二极管1212。其中，光学双向可控硅元件1211和发光二极管1212并排设置，并且发光二极管1212的发光方向朝向光学双向可控硅元件1211，当发光二极管1212发光时，光学双向可控硅元件1211导通，当发光二极管1212不发光时，光学双向可控硅元件1211断开。光学双向可控硅元件121的两端与电容23的两端并联连接，发光二极管1212一端用于连接电源，并且另一端接控制开关122的第一端，控制开关122的第二端接地，控制开关122的控制端连接微处理器14。当微处理器14在根据过零检测电路13的信号，确定外部电源30插入电源插头20时，控制控制开关122的第一端和第二端断开，则发光二极管1212不通电，不发光，从而使得光学双向可控硅元件1211也断开不导通，进而使得电容23的两端不导通。当微处理器14在根据过零检测电路13的信号，确定外部电源30插入电源插头20时，控制控制开关122的第一端和第二端导通，则发光二极管1212通电发光，光学双向可控硅元件1211也随之导通，从而使得电容23短路放电，释放电容23中的电能。可选的，控制开关122可为三极管，例如：PNP型三极管或者NPN型三极管，控制开关122的第一端为三极管的集电极，第二端为三极管的发射极，控制端为三极管的基极，微处理器14通过输出高低电平至三极管的基极来控制三极管的集电极和发射极的导通状态，从而控制控制开关122的第一端和第二端的导通状态。

在一些实施例中，放电开关电路12还包括第一限流电阻123。发光二极管1212的另一端接第一限流电阻123的一端，控制开关122的第一端连接第一限流电阻123的另一端，实现发光二极管1212的另一端通过第一限流电阻123与控制开关22的第一端连接。其中，第一限流电阻123起到对发光二极管1212和控制开关22进行限流保护的作用。

可以理解的是：在另一些实施例中，放电开关电路12也可以为其它可实现控制电容23的两端短路的电路，例如：放电开关电路12为晶闸管120，晶闸管的阳极和阴极分别与电容23的两端连接，晶闸管的控制极与微处理器14连接。当过零检测电路13检测出第一插片21和第二插片22与外部电源30断开连接，微处理器14控制晶闸管的阳极和阴极导通，从而使得光学双向可控硅元件1211导通，进而使得电容23短路，释放出电容23中的电能。当过零检测电路13检测出第一插片21和第二插片22与外部电源30插接时，微处理器14控制晶闸管的阳极和阴极断开，光学双向可控硅元件1211断开，从而使得电容23两端不连通。

在一些实施例中，放电保护电路11还包括第二限流电阻15和第三限流电阻16。放电开关电路12的一端通过第二限流电阻15与电容23的一端，放电开关电路12的另一端通过第三限流电阻16与电容23的另一端连接。第二限流电阻127和第三限流电阻128起到限流保护放电保护电路11的作用。

对于过零检测电路13，过零检测电路13是用于检测过零信号，具体的，当外部电源30插入电源插头20，外部电源30的交流电就会存在零伏电压，从而使得过零检测电路13在电容23的两端检测到过零信号，当外部电源30拔离电源插头20时，则电容23的两端不存在零伏电压，过零检测电路13检测不到过零信号，因此，过零检测电路13可以根据过零信号来确定外部电源30是插入电源插插头20，还是拔离电源插头20，而对于过零检测电路13的具体实现是使用现有技术实现的，此处不再一一赘述。

值得说明的是：微处理器14根据过零检测电路13的检测结果控制控制开关12的导通或者断开的控制方式可采用现有技术实现，对于微处理器14也可以采用现有控制器，例如：80C51单片机、STM32F0单片机等等。

在本实用新型实施例中，当过零检测电路13检测到连接外部电源30与电源插头20插接时，微处理器14控制放电开关电路12断开，电容23不释放电能，当过零检测电路13检测到连接外部电源30拔离电源插头20时，微处理器14控制放电开关电路12导通，电容23短路，释放电能，从而快速地消除电容23的残余电压，而过零检测电路13、放电开关电路12和微处理器14组成的放电保护电路11，其成本远低于专用放电IC芯片的成本，大大降低了放电保护电路11的成本。

本实用新型还提供了电气设备实施例，如图3所示，电气设备100电源插头11、包括上述放电保护电路11和上述电源插头20。电源插头20包括第一插片21、第二插片22和电容23，电容23的两端分别与第一插片21和第二插片22连接。放电保护电路11的放电开关电路12和电容23并联，放电保护电路11的过零检测电路13与电容23并联。放电保护电路11用于在外部电源30插入电源插头20时，控制电容23不短路，在外部电源30拔离电源插头20时，控制电容23短路释放电能。

对于电源插头20和放电保护电路11的其它具体电路结构，可以参阅上述实施例，此处不再一一赘述。

在一些实施例中，电气设备100还包括电源模块24。电源模块24与电容23并联，第一插片21和第二插片22接收到的外部电源经过电容23之后，输送到电源模块24。电源模块24用于电气设备100中其它的耗电元件进行供电。可选的，微处理器14也可以与电源模块24连接，由电源模块24对其进行供电。

在本实用新型实施例中，在电气设备100的电源插头20中集成放电保护电路11，放电保护电路11包括过零检测电路13、放电开关电路12和微处理器14，当过零检测电路13检测到连接外部电源30与电源插头20插接时，微处理器14控制放电开关电路12断开，电容23不释放电能，当过零检测电路13检测到连接外部电源30拔离电源插头20时，微处理器14控制放电开关电路12导通，电容23短路，释放电能，从而快速地消除电容23的残余电压，而过零检测电路13、放电开关电路12和微处理器14组成的放电保护电路11，其成本远低于专用放电IC芯片的成本，大大降低了放电保护电路11的成本，从而降低了电气设备100的成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。