电压保护电路和漏电保护装置的制作方法

本公开涉及电力，更具体地，涉及电压保护电路以及包括该电压保护电路的漏电保护装置。

背景技术：

1、类似螺丝管的线圈在很多行业都有大量应用，特别在配电产品应用尤为突出，一般应用在最重要的部分-脱扣单元，脱扣单元的可靠性直接关乎整个产品的性能。

2、一方面，一旦产品的应用场合发生电网故障，如果脱扣单元此时失效，会导致产品无法及时切断电源，那么可能会直接烧毁负载端设备，如果是漏电类保护产品的话，轻则烧毁设备，重则会因为触电没有及时脱扣，导致人员受伤，甚至死亡。另一方面，一旦产品在正常电压以下发生误脱扣，特别是电网波动的时候，会导致产品频繁误脱扣，导致客户端设备断电造成经济损失。

技术实现思路

1、为了至少部分解决上述以及其他可能存在的问题，本公开的实施例提供了一种电压保护电路以及包括该电压保护电路的漏电保护装置。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种电压保护电路，其可以包括：第一开关单元，包括基极、发射极和集电极；第一分压单元，包括第一分压节点，所述第一分压节点被耦合至所述第一开关单元的所述基极；第二分压单元，包括第二分压节点，所述第二分压节点被耦合至所述第一开关单元的所述发射极；以及第二开关单元，包括栅极、源极和漏极，所述栅极被耦合至所述第一开关单元的所述集电极，其中所述第一分压单元与所述第二分压单元中的一个分压单元包括电阻器与稳压二极管，并且所述第一分压单元与所述第二分压单元中的另一分压单元包括电阻器。

3、在本公开的实施例中，通过利用稳压二极管和电阻器等少量常用元器件组成电压保护电路，可以在过压的情况下确保线圈始终在安全电压范围内工作，或者可以在欠压的情况下放置线圈在规定的工作电压范围之外导致脱扣单元发生误脱扣。由此，可以在保证线圈正常工作的同时，降低电路的成本，提升电路工作的可靠性。

4、在本公开的一些实施例中，第一分压单元可以包括第一电阻器与稳压二极管，并且所述第二分压单元包括第二电阻器与第三电阻器，所述第一分压节点位于所述第一电阻器与所述稳压二极管之间，所述第二分压节点位于所述第二电阻器与所述第三电阻器之间，所述第二开关单元通过所述源极或所述漏极与用于脱扣器的线圈串联。

5、在本公开的一些实施例中，所述第一分压单元与所述第二分压单元可以被配置为：在所述线圈被驱动为处于工作状态的情况下，在所述电压保护电路的输入电压小于第一阈值电压时，所述第一分压节点处的电压低于所述第二分压节点处的电压，使得所述第一开关单元导通并且所述栅极处的电压为经分压的输入电压，从而使得所述第二开关单元导通。

6、在本公开的一些实施例中，所述第一分压单元与所述第二分压单元可以被配置为：在所述线圈被驱动为处于工作状态的情况下，在所述电压保护电路的输入电压大于第一阈值电压时，所述第一分压节点处的电压高于所述第二分压节点处的电压，使得所述第一开关单元关断并且所述栅极处的电压为低电平，使得所述第二开关单元关断。

7、在本公开的一些实施例中，所述电压保护电路的输入电压在小于第一阈值电压期间产生的能量大于所述线圈的最小工作电压产生的能量。

8、在本公开的一些实施例中，所述电压保护电路还可以包括：rc电路，由所述第一电阻器、第三电阻器和与所述第三电阻器并联连接的电容器组成，用于缩短所述线圈的工作时间。

9、在本公开的一些实施例中，第一分压单元可以包括第一电阻器与第二电阻器，并且所述第二分压单元包括稳压二极管与第三电阻器，所述第一分压节点位于所述第一电阻器与所述第二电阻器之间，所述第二分压节点位于所述稳压二极管与所述第三电阻器之间，所述第二开关单元通过所述源极或所述漏极与用于脱扣器的线圈串联。

10、在本公开的一些实施例中，所述第一分压单元与所述第二分压单元可以被配置为：在所述线圈被驱动为处于工作状态的情况下，在所述电压保护电路的输入电压大于第二阈值电压时，所述第一分压节点处的电压低于所述第二分压节点处的电压，使得所述第一开关单元导通并且所述栅极处的电压为经分压的输入电压，从而使得所述第二开关单元导通。

11、在本公开的一些实施例中，所述第一分压单元与所述第二分压单元可以被配置为：在所述线圈被驱动为处于工作状态的情况下，在所述电压保护电路的输入电压小于第二阈值电压时，所述第一分压节点处的电压高于所述第二分压节点处的电压，使得所述第一开关单元关断并且所述栅极处的电压为低电平，使得所述第二开关单元关断。

12、在本公开的一些实施例中，所述电压保护电路的输入电压的第二阈值电压与所述线圈的额定工作电压相关联。

13、在本公开的一些实施例中，用于所述脱扣器的驱动单元与所述线圈和所述第二开关单元串联连接，并且所述驱动单元被配置为接收来自控制器的控制信号。

14、根据本公开的第二方面，提供了一种漏电保护装置，其可以包括：漏电保护开关和驱动单元，所述漏电保护开关适于被串联耦合到供电线路中，并且由所述驱动单元驱动执行脱扣动作或闭合动作；根据第一方面的电压保护电路；以及线圈，所述线圈被耦合至所述第二开关单元的所述源极或所述漏极，其中所述驱动单元被耦合至所述线圈，被配置为响应于来自控制器的控制信号将所述线圈驱动为处于工作状态。

15、提供
技术实现要素：
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。实用新型内容部分无意标识本公开的关键特征或主要特征，也无意限制本公开的范围。

技术特征：

1.一种电压保护电路(100，200)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电压保护电路(100)，其特征在于，第一分压单元(110)包括第一电阻器(r1)与稳压二极管(zd)，并且所述第二分压单元(120)包括第二电阻器(r2)与第三电阻器(r3)，所述第一分压节点(n1)位于所述第一电阻器(r1)与所述稳压二极管(zd)之间，所述第二分压节点(n2)位于所述第二电阻器(r2)与所述第三电阻器(r3)之间，所述第二开关单元(q2)通过所述源极(s)或所述漏极(d)与用于脱扣器的线圈(500)串联。

3.根据权利要求2所述的电压保护电路(100)，其特征在于，所述第一分压单元(110)与所述第二分压单元(120)被配置为：在所述线圈被驱动为处于工作状态的情况下，在所述电压保护电路(100)的输入电压小于第一阈值电压时，所述第一分压节点(n1)处的电压低于所述第二分压节点(n2)处的电压，使得所述第一开关单元(q1)导通并且所述栅极(g)处的电压为经分压的输入电压，从而使得所述第二开关单元(q2)导通。

4.根据权利要求2所述的电压保护电路(100)，其特征在于，所述第一分压单元(110)与所述第二分压单元(120)被配置为：在所述线圈被驱动为处于工作状态的情况下，在所述电压保护电路(100)的输入电压大于第一阈值电压时，所述第一分压节点(n1)处的电压高于所述第二分压节点(n2)处的电压，使得所述第一开关单元(q1)关断并且所述栅极(g)处的电压为低电平，使得所述第二开关单元(q2)关断。

5.根据权利要求2所述的电压保护电路(100)，其特征在于，所述电压保护电路(100)的输入电压在小于第一阈值电压期间产生的能量大于所述线圈(500)的最小工作电压产生的能量。

6.根据权利要求2所述的电压保护电路(100)，其特征在于，所述电压保护电路(100)还包括：

7.根据权利要求1所述的电压保护电路(200)，其特征在于，第一分压单元(210)包括第一电阻器(r1)与第二电阻器(r2)，并且所述第二分压单元(220)包括稳压二极管(zd)与第三电阻器(r3)，所述第一分压节点(n1)位于所述第一电阻器(r1)与所述第二电阻器(r2)之间，所述第二分压节点(n2)位于所述稳压二极管(zd)与所述第三电阻器(r3)之间，所述第二开关单元(q2)通过所述源极(s)或所述漏极(d)与用于脱扣器的线圈串联。

8.根据权利要求7所述的电压保护电路(200)，其特征在于，所述第一分压单元(210)与所述第二分压单元(220)被配置为：在所述线圈被驱动为处于工作状态的情况下，在所述电压保护电路(200)的输入电压大于第二阈值电压时，所述第一分压节点(n1)处的电压低于所述第二分压节点(n2)处的电压，使得所述第一开关单元(q1)导通并且所述栅极(g)处的电压为经分压的输入电压，从而使得所述第二开关单元(q2)导通。

9.根据权利要求7所述的电压保护电路(200)，其特征在于，所述第一分压单元(210)与所述第二分压单元(220)被配置为：在所述线圈被驱动为处于工作状态的情况下，在所述电压保护电路(200)的输入电压小于第二阈值电压时，所述第一分压节点(n1)处的电压高于所述第二分压节点(n2)处的电压，使得所述第一开关单元(q1)关断并且所述栅极(g)处的电压为低电平，使得所述第二开关单元(q2)关断。

10.根据权利要求7所述的电压保护电路(200)，其特征在于，所述电压保护电路(200)的输入电压的第二阈值电压与所述线圈的额定工作电压相关联。

11.根据权利要求2或7所述的电压保护电路(100，200)，其特征在于，用于所述脱扣器的驱动单元(400)与所述线圈(500)和所述第二开关单元(q2)串联连接，并且所述驱动单元(400)被配置为接收来自控制器(800)的控制信号。

12.一种漏电保护装置，其特征在于，包括：

技术总结
本公开的实施例提供了一种电压保护电路和漏电保护装置。该电压保护电路包括：第一开关单元，包括基极、发射极和集电极；第一分压单元，包括第一分压节点，所述第一分压节点被耦合至所述第一开关单元的所述基极；第二分压单元，包括第二分压节点，所述第二分压节点被耦合至所述第一开关单元的所述发射极；以及第二开关单元，包括栅极、源极和漏极，所述栅极被耦合至所述第一开关单元的所述集电极，其中所述第一分压单元与所述第二分压单元中的一个分压单元包括电阻器与稳压二极管，并且所述第一分压单元与所述第二分压单元中的另一分压单元包括电阻器。本公开可以在保证线圈正常工作的同时，降低电路的成本，提升电路工作的可靠性。

技术研发人员：黄杰,赵超敏
受保护的技术使用者：施耐德电气（中国）有限公司
技术研发日：20230327
技术公布日：2024/1/22