用于三相空调系统的浪涌吸收电路的制作方法

本发明涉及三相空调系统的电路结构，具体涉及一种用于三相空调系统的浪涌吸收电路。

背景技术：

随着科技的不断发展以及人们生活水平的提高，空调已经成为了人们日常工作生活中不可或缺的电器产品。空调按照供电方式的不同分为三相空调和单相空调。其中单相空调使用220v交流电源，三相空调则使用380v工业用电，因此单相空调功率较小多用于家庭生活，而三相空调多用于功率较大多用于商业场所。

由于空调尤其是三相用电空调在实际使用过程中会面临不同的使用环境，尤其夏季的雷雨天气，会对空调的使用寿命造成巨大的影响，因此空调在进行成品检测的过程中都会模拟实际的应用的雷击及电网电压尖峰浪涌测试。通常情况下，浪涌测试的电压值为6000v，如此高的电压经常会造成三相用电空调电路中整流桥、放电管的损坏。

图1是现有技术中用于三相空调系统的浪涌吸收电路的结构图。如图1所示，l1、l2、l3分别是三相空调系统所使用的三个相线，n为零线，e1、e2、e3为地线。其中，共模电感包括第一共模线圈l1及第二共模线圈l2，在正常的使用过程中两个共模线圈可以相互抵消线圈间的磁场效应；当共模电流流入时则呈现高阻抗、强阻尼的效果。此时一旦产生浪涌电压，根据公式：u＝l*di/dt，l是电感量，di/dt代表电流对时间的导数，则在共模电感两侧产生电压尖峰进而对后端整流桥(图中未显示)造成损害。此时，电路中的保护电路分别采用串联在三个相线与零线之间的压敏电阻r1、r2和r3分别与串联连接在零线n与地线e3之间的压敏电阻r4以及放电管d1串联连接，进而起到稳压和限压作用。但在测试过程中，多次的浪涌测试仍然极易造成保护电路以及整流桥的损坏。

相应地，本领域需要一种新的三相空调系统的浪涌吸收电路来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决如何改进三相空调系统的浪涌吸收电路以提升有效的多次抵抗几千伏浪涌高压性能的技术问题，本发明提供一种用于三相空调系统的浪涌吸收电路，包括：

第一相线、第二相线、第三相线、零线；所述浪涌吸收电路还包括：第一浪涌吸收单元；

所述第一浪涌吸收单元包括：依次串联在所述第一相线与所述零线之间的第一压敏电阻及第一放电管所形成的回路。

所述第一浪涌吸收单元还包括：依次串联在所述第二相线与所述零线之间的第二压敏电阻及第二放电管所形成的回路、以及依次串联在所述第三相线与所述零线之间的第三压敏电阻及第三放电管所形成的回路。

在上述用于三相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述浪涌吸收电路还包括：第二浪涌吸收单元；所述第二浪涌吸收单元包括：一端与地线连接的第四放电管，所述第四放电管的另一端与所述零线连接，形成回路。

在上述用于三相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述第二浪涌吸收单元进一步包括：

所述第四放电管的所述另一端串联第四压敏电阻后与零线连接、所述第四放电管的所述另一端串联第五压敏电阻后与所述第三相线连接、所述第四放电管的所述另一端串联第六压敏电阻后与所述第二相线连接、所述第四放电管的所述另一端串联第七压敏电阻后与所述第一相线连接。

在上述用于三相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述第四放电管为陶瓷放电管；和/或，所述第四压敏电阻、所述第五压敏电阻、所述第六压敏电阻以及所述第七压敏电阻中至少一个为10d471型压敏电阻。

在上述用于三相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述第一压敏电阻、所述第二压敏电阻以及所述第三压敏电阻中至少一个为20d471型压敏电阻。

在上述用于三相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，还包括：第三浪涌吸收单元；

所述第三浪涌吸收单元包括：依次串联在所述第一相线与所述第二相线之间的第五放电管与第八压敏电阻；依次串联在所述第一相线及所述第三相线之间的第六放电管与第九压敏电阻依次串联在所述第二相线与所述第三相线之间的第七放电管与第十压敏电阻。

在上述用于三相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，所述第一放电管、所述第二放电管、所述第三放电管、所述第五放电管、所述第六放电管以及所述第七放电管中至少一个为新型开路失效气体放电管。

在上述用于三相空调系统的浪涌吸收电路的优选实施方式中，还包括：共模电感器；所述共模电感器包括串联连接的第一共模线圈及第二共模线圈；所述第一共模线圈分别与所述第一相线、第二相线、第三相线、零线连接；所述第二共模线圈与所述三相空调系统的整流桥连接；共模噪声吸收单元，所述共模噪声吸收单元连接于所述第一共模线圈及所述第二共模线圈之间。

此外，本发明还提供一种三相空调系统，所述三相空调系统包括上述任一项方案所述的浪涌吸收电路。

本领域技术人员能够理解的是，通过将第一放电管及第一压敏电阻彼此串联之后连接在第一相线与零线之间、将第二放电管及第二压敏电阻彼此串联之后连接在第二相线与零线之间、将第三放电管及第三压敏电阻彼此串联之后连接在第三相线与零线之间所形成的第一浪涌吸收单元，能够使本发明的浪涌吸收电路充分利用压敏电阻和放电管各自的稳压和限压优点，提高三相空调系统中每一项对几千伏浪涌电压的吸收和耐受能力，无论在实际使用还是在浪涌测试中都表现出了特别稳定的性能。在具体的浪涌测试环节中，本发明的电路中每一相均承受住了30次以上的雷击测试，没有出现整流桥或放电管损坏的问题。

此外，本发明还包括第二浪涌吸收单元，其包括了第四压敏电阻、第五压敏电阻、第六压敏电阻、第七压敏电阻以及第四放电管，该第二浪涌吸收单元进一步提高了对几千伏浪涌电压的吸收和耐受能力。在实际的浪涌测试环节中，该浪涌吸收单元能够承受120次雷击测试并能够保证电路的正常使用。

进一步，本发明还包括第三浪涌吸收单元，其包括了第五放电管、第六放电管、第七放电管以及第八压敏电阻、第九压敏电阻和第十压敏电阻，该浪涌吸收单元在进一步保证浪涌吸收电路稳定工作的同时，也能够降低三相空调系统中相与相之间的残压，从而保证三相空调的正常使用。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施例，附图中：

图1是现有技术中用于三相空调系统的浪涌吸收电路的结构图。

图2是根据本发明的用于三相空调系统的浪涌吸收电路的一个优选实施例的结构图。

图3、图4、图5是根据本发明的用于三相空调系统的浪涌吸收电路的其他三个优选实施例的结构图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管这里结合浪涌测试来描述本发明的优选实施方式，但是这并不是限制性的，本发明的技术方案显然既可以用作测试电路，也可以用作实际使用的电路。这种调整并不偏离本发明的基本原理，因此也将落入本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等序数词仅用于区分相同性质的几个技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

首先参阅图2，该图是根据本发明用于三相空调系统的浪涌吸收电路的一个实施例的结构图。优选地，如图2所示，该浪涌吸收电路包括：第一相线l1、第二相线l2、第三相线l3和零线n。一个例子中，家电设备的相线可以为火线。其中，该浪涌吸收电路还包括：第一浪涌吸收单元1；第一浪涌吸收单元1包括第一放电管dsa1、第一压敏电阻dnz1、第二放电管dsa2、第二压敏电阻dnz2、第三放电管dsa3及第三压敏电阻dnz3。

其中，第一相线l1与第一压敏电阻dnz1的第一端连接，第一压敏电阻dnz1的第二端与第一放电管dsa1的第一端连接，第一放电管dsa1的第二端与零线n连接，从而形成了第一相线l1—第一压敏电阻dnz1—第一放电管dsa1—零线n的回路。同理第二相线l2与第二压敏电阻dnz2的第一端电连接，第二压敏电阻dnz2的第二端与第二放电管dsa2的第一端电连接，第二放电管dsa2的第二端与零线n电连接，从而形成了第二相线l2—第二压敏电阻dnz2—第二放电管dsa2—零线n的回路。第三相线l3与第三压敏电阻dnz3的第一端连接，第三压敏电阻dnz3的第二端与第三放电管dsa3的第一端连接，第三放电管dsa3的第二端与零线n连接，从而形成了第三相线l3—第三压敏电阻dnz3—第三放电管dsa3—零线n的回路。

进一步，本发明的浪涌保护电路在测试的过程中，还包括了共模电感器2，共模电感器2包括串联连接的第一共模线圈21及第二共模线圈22；第一共模线圈21分别与第一相线l1、第二相线l2、第三相线l3、零线连接n；第二共模线圈22与三相空调系统的整流桥连接(图中未显示)。

具体的，第一共模线圈21包括第一电感211、第二电感212、第三电感213以及第四电感214。其中，第一电感211的一端与第三相线l3连接；第二电感212的一端与第二相线l2连接；第三电感213的一端与第一相线l1；第四电感214的一端与零线n连接。第二共模线圈22包括第五电感221、第六电感222、第七电感223以及第八电感224。其中第五电感221的一端与第一电感211的另一端连接；第六电感222的一端与第二电感212的另一端连接；第七电感223的一端与第三电感213的另一端连接；第八电感224的一端与第四电感214的另一端连接。进一步，第五电感221的另一端、第六电感222的另一端、第七电感223的另一端分别与第八电感224的另一端将接入不同的整流桥进行整流(图中未显示)，这里不再详述。

在实际的测试过程中，浪涌吸收电路还包括共模噪声吸收单元3，共模噪声吸收单元3连接在第一共模线圈21及第二共模线圈22之间。具体的，共模噪声吸收单元3包括第一y电容31、第二y电容32、第三y电容33以及第四y电容34。其中第一y电容31的一端与第五电感221的一端及第一电感211的另一端连接；第二y电容32的一端与第六电感222的一端及第二电感212的另一端连接；第三y电容33的一端与第七电感223的一端及第三电感213的另一端连接；第四y电容34的一端与第八电感224的一端与第四电感214的另一端连接。第一y电容31的另一端与第二y电容32的另一端以及地线e1连接，第三y电容33的另一端与第四y电容34的另一端以及地线e2连接。通过在共模电感器2之间加入共模噪声吸收单元3能够有效的消除同向电流所产生的共模噪声。采用不同地线e1、e2的连接方式能够实现更好的接地效果。

其中，y电容为安规电容，它们是用于这种场合的电容，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全。具体地，y电容是分别跨接在相线和地线与地之间的电容。基于漏电流的限制，y电容值不能太大，一般y电容是nf级。y电容抑制共模干扰。

需要说明的是，尽管上面描述了每一个电感与相线以及电感之间的连接关系，但是，这并不是限制性的，本领域技术人员可以根据需要对这种连接关系进行调整。

在一个具体实施方式中，本发明浪涌保护电路还包括了第二浪涌吸收单元4，包括一端与地线pe连接的第四放电管dsa4，以及串联在第四放电管dsa4另一端及零线n之间的第四压敏电阻dnz4、串联在第四放电管dsa4另一端及第三相线l3之间的第五压敏电阻dnz5、串联在第四放电管dsa4另一端及第二相线l2之间的第六压敏电阻dnz6以及串联在第四放电管dsa4另一端及第一相线l1之间的第七压敏电阻dnz7。进而当三个相线中的任意一项，例如第一相线l1产生浪涌电压时可以通过对应第七压敏电阻dnz7以及第四放电管dsa4进行稳压和限压。

这里需要说明的是，在进行浪涌测试的过程中，第四放电管dsa4针对三个相线以及零线均需要进行30次的雷击测试，总计将达到120次，第四放电管dsa4采用陶瓷放电管可以提升其抗雷击的次数。同时，第四压敏电阻dnz4、第五压敏电阻dnz5、第六压敏电阻dnz6以及第七压敏电阻dnz7中至少一个为10d471型压敏电阻。这种压敏电阻的浪涌吸收能力更好，因此更适合用于本发明的浪涌吸收电路。同样，上述第四压敏电阻dnz4、第五压敏电阻dnz5、第六压敏电阻dnz6以及第七压敏电阻dnz7也可以采用10d561型压敏电阻。两者区别主要在于限压值不同，10d471型压敏电阻为470v，10d561型压敏电阻为560v。

这里需要补充的是，第一压敏电阻dnz1、第二压敏电阻dnz2以及第三压敏电阻dnz3中至少一个为20d471型压敏电阻。相较于10d471型压敏电阻能够承受更大的电流。关于这点，本领域技术人员也可以根据需要将上述压敏电阻中的一个或部分(而不是全部)设置成上述型号，或者将上述放电管中的一个(而不是全部)设置成上述型号，或者也可以将上述压敏电阻或放电管设置成其他适合用于浪涌吸收电路的型号，这种调整并不偏离本发明的基本原理，因此都将落入本发明的保护范围之内。

继续参阅图2，本发明的浪涌吸收电路还包括第三浪涌吸收单元5；第三浪涌吸收单元5包括依次串联在第一相线l1与第二相线l2之间的第五放电管dsa5与第八压敏电阻dnz8(例如：第一相线l1连接第五放电管dsa5一端、第五放电管dsa5另一端连接第八压敏电阻dnz8的一端，第八压敏电阻dnz8的另一端连接第二相线l2)；依次串联在第一相线l1及第三相线之间l3的第六放电管dsa6与第九压敏电阻dnz9(例如：第一相线l1连接第六放电管dsa6一端，第六放电管dsa6另一端连接第九电阻dnz9的一端，第九电阻dnz9的另一端连接第三相线l3)；依次串联在第二相线l2与第三相线l3之间的第七放电管dsa7与第十压敏电阻dnz10(例如：第二相线l2连接第七放电管dsa7一端，第七放电管dsa7另一端连接第十电阻dnz10的一端，第十电阻dnz10的另一端连接第三相线l3)。具体地，浪涌测试后，三个相线之间会出现残压，采用放电管与压敏电阻的串联结构串联于相线之间能够有效的降低残压，也能够防止压敏电阻由于残压所造成的损坏。在实际的使用过程中，第八压敏电阻dnz8、第九压敏电阻dnz9与第十压敏电阻dnz10中至少一个为20d621型压敏电阻，其限压值为620v。

所述第一浪涌吸收单元包括：依次串联在所述第一相线与所述零线与之间的第一压敏电阻dnz1及第一放电管dsa1所形成的回路。这里需要补充的是，本发明的浪涌保护电路中所采用的放电管中，第四放电管dsa4优选为气体放电管，而第一放电管dsa1、第二放电管dsa2、第三放电管dsa3、第五放电管dsa5、第六放电管dsa6以及第七放电管dsa7优选为新型开路失效气体放电管。其区别在于新型开路失效气体放电管的耐抗压电流更大，从而能够有效的防止与其串联的压敏电阻由于高压燃烧所引起的损坏，而第四放电管dsa4连接于三个相线l1、l2、l3、零线n与地线pe之间，将承受约1850v交流电压，因此采用气体放电管能够更好承受高压。

一个测试场景实例如：三相线之间的第三浪涌吸收单元5，采用621压敏串1000vogdt(新型开路失效气体放电管)，耐压波动上线可以达到ac600v左右，同时降低了相相之间残压，串接的ogdt有效防止压敏起火。相线与零线n之间的第一浪涌吸收单元1，采用471压敏串600vogdt。相线、零线n与pe之间的第二浪涌吸收单元4，采用471/561压敏串接3600vgdt(气体型放电管)，可以用于耐受ac1850v，3600vgdt雷击(浪涌冲击)120次，由于3600v的gdt在120次雷击后可能存在电压波形无法满足ac耐压的风险，若要提高雷击次数，采用b5g3600-c则耐受次数更优。

下面结合图3、4、5说明根据本发明用于三相空调系统的浪涌吸收电路的另外几个优选的精简电路的实施例的结构图。其中，在图2的基础上做了电路的精简变化，而各实施例中与图2所示相同内容部分不再赘述。

精简结构优选实施例之一，如图3所示，将第二浪涌吸收单元4精简设置为包括：一端与地线pe连接的第四放电管dsa4，而第四放电管dsa4另一端与零线n连接形成回路。这样，由于零线n和地线pe通常无任何压差，可以在产生浪涌电压时只通过第四放电管dsa4即可而不必用压敏电阻来息弧。在一个测试场景实例中，三相线之间保持如图2所示第三浪涌吸收单元5的方式；三相线与零线n之间保持如图2所示第一浪涌吸收单元1的方式，参考单项ac220v测试；三相线和零线n对地线pe的精简后的第二浪涌吸收单元4，测试浪涌，通过第一浪涌吸收单元1内压敏电阻和gdt，再到3600vgdt进行泄放，器件承受30次差模3ka+30次共模500a浪涌冲击。

精简结构优选实施例之二，如图4所示，将第一浪涌吸收单元1精简设置为包括：第一放电管dsa1、第一压敏电阻dnz1，其中，第一相线l1与第一压敏电阻dnz1的第一端连接，第一压敏电阻dnz1的第二端与第一放电管dsa1的第一端连接，第一放电管dsa1的第二端与零线n连接，从而形成了第一相线l1—第一压敏电阻dnz1—第一放电管dsa1—零线n的回路。在一个测试场景实例中，第二、第三浪涌吸收单元4、5保持如图2所示方式，第一浪涌吸收单元1测试时，由于后级电路只用到第一相线l1和零线n，仅在第一相线l1对零线n上用ogdt+mov，降低了残压；而第二、第三相线l2、l3对零线n的浪涌均通过第三浪涌吸收单元5的器件共用，第二相线l2对零线n、第三相线l3对零线n的残压相对高点，但后级无直接连接的电路也足够了；第二相线l2和第三相线l3之间、第二相线l2和第一相线l1之间的压敏与ogdt都要承受60次3ka雷击(浪涌)。

精简结构优选实施例之三，如图5所示，将第一浪涌吸收单元1的结构精简成包括：第一放电管dsa1、第一压敏电阻dnz1，其中，第一相线l1与第一压敏电阻dnz1的第一端连接，第一压敏电阻dnz1的第二端与第一放电管dsa1的第一端连接，第一放电管dsa1的第二端与零线n连接，从而形成了第一相线l1—第一压敏电阻dnz1—第一放电管dsa1—零线n的回路；将第二浪涌吸收单元4的结构精简成包括：一端与地线pe连接的第四放电管dsa4，而第四放电管dsa4另一端与零线n连接形成回路。在一个测试场景实例中，结合前述涉及图2、3、4的说明，第一相线l1和第二相线l2之间器件承受60次3ka+30次500a浪涌，第一相线l1和第三相线l3之间器件承受60次3ka+30次500a浪涌，第二相线l2和第三相线l3之间器件承受30次3ka浪涌，第一相线l1和零线n之间器件承受90次3ka+90次500a浪涌，零线n和地线pe之间器件承受120次500a浪涌冲击。

在上述浪涌吸收电路的基础上，本发明还提供了一种三相空调系统，三相空调系统包括上面所述的各种浪涌吸收电路。相应地，该三相空调系统所能获得的技术效果与上述浪涌吸收电路相同，此处不再赘述。

最后，需要说明的是，除了压敏电阻之外，上面的描述中并没有明确其他电路元件的规格和型号，但是，本领域技术人员能够理解的是，其他电路元件，例如y电容、电阻、放电管等的具体型号和参数可以由本领域技术人员根据应用或测试场景-特别是可能遇到的浪涌电压幅度来合理选定，本发明对此不作任何限制。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。