實現安全浪涌保護的供電系統的制作方法

本發明涉及供電領域，尤其涉及一種實現安全浪涌保護的供電系統。

背景技術：

浪涌保護器（電涌保護器）（簡稱SPD），適用于交流50/60HZ，額定電壓220V至380V的供電系統（或通信系統）中，對間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時過壓的電涌進行保護。

浪涌保護器的基本器件可以采用壓敏電阻，它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻，當作用在其兩端的電壓達到一定數值后，電阻對電壓十分敏感。它的工作原理相當于多個半導體P-N的串并聯。壓敏電阻的特點是非線性特性好（I=CUα中的非線性系數α），通流容量大（～2KA/cm2），常態泄漏電流小（10-7～10-6A），殘壓低（取決于壓敏電阻的工作電壓和通流容量），對瞬時過電壓響應時間快（～10-8s），無續流。

壓敏電阻雖然對電路起到保護作用，但其本身也是需要被保護的，一旦其發生了故障，無法正常工作，將對整個供電電路產生不利的影響，但現有技術中，并沒有相應的手段來實現這種故障檢測，保障浪涌保護的安全。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是如何可靠實現壓敏電阻的保護。

為了解決這一技術問題，本發明提供了一種實現安全浪涌保護的供電系統，包括第一殼體、壓敏電阻模塊、第二殼體、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、以及微控制器，所述壓敏電阻模塊設于所述第一殼體內，且所述壓敏電阻模塊通過一SPD保護電路接入所述供電電路，所述第一溫度傳感器安裝于所述壓敏電阻模塊或第一殼體，用以檢測所述壓敏電阻模塊的溫度，所述第二溫度傳感器設于所述第二殼體外表面，用以檢測環境溫度，所述微控制器設于所述第二殼體；所述第一殼體可拆卸連接所述第二殼體；

所述微控制器分別連接所述第二溫度傳感器；在所述第一殼體與第二殼體連接的狀態下，所述微控制器與所述第一溫度傳感器和SPD保護電路連接；

所述微控制器依據預設的標準判斷所檢測到的壓敏電阻模塊的溫度的變化速率是否大于預設的當下環境溫度所對應的標準速率，若大于，則驅動所述SPD保護電路，使得所述壓敏電阻模塊不接入所述供電電路。

可選的，所述第一殼體上設有不止一個所述壓敏電阻模塊，所述第一溫度傳感器與所述壓敏電阻模塊匹配，該些所述壓敏電阻模塊并聯接于所述供電電路，所述微控制器進一步用以在其中一個或多個所述壓敏電阻模塊的溫度變化速率大于預設的標準速率時，驅動所述SPD保護電路，使得對應的所述壓敏電阻模塊不接入所述供電電路。

可選的，所述微控制器依據預設的標準判斷壓敏電阻模塊的溫度與環境溫度的預設時間長度內保持的溫度差距是否落入該環境溫度下的危險范圍，若落入，則驅動所述SPD保護電路，使得所述壓敏電阻模塊不接入所述供電電路。

可選的，所述第一殼體上設有不止一個所述壓敏電阻模塊，所述第一溫度傳感器與所述壓敏電阻模塊匹配，該些所述壓敏電阻模塊并聯接于所述供電電路，所述微控制器進一步用以在其中一個或多個所述壓敏電阻模塊的溫度與環境溫度的溫度差距落入危險范圍時，驅動所述SPD保護電路，使得對應的所述壓敏電阻模塊不接入所述供電電路。

可選的，所述微控制器依據預設的標準判斷所檢測到的壓敏電阻模塊的溫度是否大于預設標準，若大于，則驅動所述SPD保護電路，使得所述壓敏電阻模塊不接入所述供電電路。

可選的，所述第一殼體上設有不止一個所述壓敏電阻模塊，所述第一溫度傳感器與所述壓敏電阻模塊匹配，該些所述壓敏電阻模塊并聯接于所述供電電路，所述微控制器進一步用以在其中任意之一所述壓敏電阻模塊的溫度大于預設標準時，驅動所述SPD保護電路，使得所有壓敏電阻模塊均不接入所述供電電路。

可選的，所述SPD保護電路包括繼電器，所述繼電器接入所述壓敏電阻模塊與供電系統之間，所述繼電器的控制端連接所述微控制器。

可選的，所述第一殼體上設有第一導通連接部，所述第二殼體上設有第二導通連接部，所述第一導通連接部連接所述第一溫度傳感器，所述第二導通連接部連接所述微控制器，所述第一殼體與第二殼體連接狀態下，所述第一導通連接部導通連接所述第二導通連接部。

可選的，所述第一殼體上設有插接槽，所述第一導體連接部設于所述插接槽，所述第二殼體上設有插接片，所述第二導體連接部設于所述插接片，通過所述插接片與插接槽的插接實現所述第一導通連接部與第二導通連接部的連接導通

本發明直接檢測壓敏電阻模塊的溫度的變化，以此作為是否斷開壓敏電阻模塊的依據之一，其可進行重復操作，不需要像保險絲那樣進行定期的更換。整個過程僅僅是一個通斷的控制，并不會有其他器件的損耗，相對來說，也可降低維護使用成本。同時，本發明還將環境溫度引入進來，不僅僅檢測壓敏電阻模塊的溫度，還將環境溫度的因素考慮進來，在可選方案中，借此可以判斷壓敏電阻模塊是否發生故障。

附圖說明

圖1是本發明一可選實施例中浪涌保護裝置的線路連接示意圖；

圖2是本發明一可選實施例中浪涌保護裝置的插接示意圖；

圖3是本發明另一可選實施例中浪涌保護裝置的線路連接示意圖；

圖中，1-供電電路；2-SPD保護電路；3-壓敏電阻模塊；4-第一溫度傳感器；5-第二溫度傳感器；6-微控制器；7-第一殼體；8-插接槽；9-第一導通連接部；10-第二導通連接部；11-插接片；12-第二殼體。

具體實施方式

以下將結合圖1和圖2對本發明提供的實現安全浪涌保護的供電系統進行詳細的描述，其為本發明可選的實施例，可以認為，本領域技術人員在不改變本發明精神和內容的范圍內，能夠對其進行修改和潤色。

請參考圖1和圖2，本發明提供了一種實現安全浪涌保護的供電系統，包括第一殼體7、壓敏電阻模塊3、第二殼體12、第一溫度傳感器4、第二溫度傳感器5、以及微控制器6，所述壓敏電阻模塊3設于所述第一殼體7內，且所述壓敏電阻模塊3通過一SPD保護電路2接入所述供電電路1，所述第一溫度傳感器4安裝于所述壓敏電阻模塊3或第一殼體7，比如貼于壓敏電阻模塊表面，用以檢測所述壓敏電阻模塊3的溫度，所述第二溫度傳感器5設于所述第二殼體12外表面，用以檢測環境溫度，所述微控制器6設于所述第二殼體12；所述第一殼體7可拆卸連接所述第二殼體12；

所述微控制器6分別連接所述第二溫度傳感器5；在所述第一殼體7與第二殼體12連接的狀態下，所述微控制器6與所述第一溫度傳感器4和SPD保護電路2連接；

所述微控制器6依據預設的標準判斷所檢測到的壓敏電阻模塊3的溫度的變化速率是否大于預設的當下環境溫度所對應的標準速率，若大于，則驅動所述SPD保護電路，使得所述壓敏電阻模塊不接入所述供電電路。

本發明認為溫度變化的速率過快，是壓敏電阻模塊3出現故障的結果，為了使得浪涌保護和整個供電電路更安全，故而依據該速率變化的情況，對壓敏電阻進行斷開。至于預設的速率，可以通過針對該壓敏電阻模塊3材質在各環境溫度條件下的有限次實驗來獲得。

進一步可選方案中，所述第一殼體7上設有不止一個所述壓敏電阻模塊3，所述第一溫度傳感器4與所述壓敏電阻模塊3匹配，該些所述壓敏電阻模塊3并聯接于所述供電電路1，所述微控制器6進一步用以在其中一個或多個所述壓敏電阻模塊3的溫度變化速率大于預設的標準速率時，驅動所述SPD保護電路2，使得對應的所述壓敏電阻模塊3不接入所述供電電路1。

本發明可選實施例中，所述SPD保護電路2包括繼電器，所述繼電器接入所述壓敏電阻模塊3與供電系統1之間，所述繼電器的控制端連接所述微控制器6。當然，SPD保護電路2不限于采用繼電器，即使采用繼電器，也不僅有繼電器，只要能夠實現控制，就是本發明可選的實施例中。

有關微控制器6對SPD保護電路2的控制，除了前文提到的依據變化速率來實現，還可包括兩方面：

一個方面在于：

所述微控制器6依據預設的標準判斷壓敏電阻模塊4的溫度與環境溫度的預設時間長度內保持的溫度差距是否落入該環境溫度下的危險范圍，若落入，則驅動所述SPD保護電路，使得所述壓敏電阻模塊4不接入所述供電電路。本發明可選方案中認為，若是落入危險范圍，則將該壓敏電阻模塊4視為可能有故障的情況，故而，需要將其從供電系統1中隔開。而該危險范圍，可以依據事先針對壓敏電阻模塊4的實驗得到，比如在各環境溫度下進行測試，到達怎樣的溫差情況下，其為故障。基于測試的結果所確定的危險范圍，可用于故障情況的確定。該預設時間長度可以為一天或兩天，該設計旨在確認所檢測到的溫差是穩定的溫差，而非電擊狀態下的溫差，其非下文方案中的過熱保護機制，而是故障脫離的過程。

進一步來說，所述第一殼體7上設有不止一個所述壓敏電阻模塊4，所述第一溫度傳感器4與所述壓敏電阻模塊3匹配，該些所述壓敏電阻模塊4并聯接于所述供電電路1，所述微控制器6進一步用以在其中一個或多個所述壓敏電阻模塊4的溫度與環境溫度的溫度差距落入危險范圍時，驅動所述SPD保護電路2，使得對應的所述壓敏電阻模塊3不接入所述供電電路1。在SPD保護電路2采用繼電器的情況下，可以認為，每個壓敏電阻模塊3串接一個繼電器。

另一方面在于：

所述微控制器6依據預設的標準判斷所檢測到的壓敏電阻模塊3的溫度是否大于預設標準，若大于，則驅動所述SPD保護電路2，使得所述壓敏電阻模塊3不接入所述供電電路1。其是通過直接檢測壓敏電阻模塊的溫度判斷壓敏電阻模塊3是否過熱。

進一步來說，所述第一殼體7上設有不止一個所述壓敏電阻模塊3，所述第一溫度傳感器4與所述壓敏電阻模塊3匹配，該些所述壓敏電阻模塊3并聯接于所述供電電路1，所述微控制器6進一步用以在其中任意之一所述壓敏電阻模塊3的溫度大于預設標準時，驅動所述SPD保護電路2，使得所有壓敏電阻模塊3均不接入所述供電電路。該設計在于，考慮到已經發生過熱的情況下，如果僅僅斷開其中一個壓敏電阻模塊3，很可能反而增加其他壓敏電阻模塊3的負擔，具體來說，可以將壓敏電阻模塊3并聯后接于一個SPD保護電路2。

結合以上兩方面，請參考圖3，SPD保護電路2的數量也可為多個，一部分分別串接于壓敏電阻模塊，另一部分設于壓敏電阻模塊3并聯后的干路。

請參考圖2，本發明可選的實施例中，所述第一殼體7上設有第一導通連接部9，所述第二殼體12上設有第二導通連接部10，所述第一導通連接部9連接所述第一溫度傳感器4，所述第二導通連接部10連接所述微控制器6，所述第一殼體7與第二殼體12連接狀態下，所述第一導通連接部9導通連接所述第二導通連接部10。

進一步可選的實施例中，所述第一殼體7上設有插接槽8，所述第一導體連接部9設于所述插接槽8，所述第二殼體12上設有插接片11，所述第二導體連接部10設于所述插接片11，通過所述插接片11與插接槽8的插接實現所述第一導通連接部9與第二導通連接部10的連接導通。

綜上所述，本發明直接檢測壓敏電阻模塊的溫度的變化，以此作為是否斷開壓敏電阻模塊的依據之一，其可進行重復操作，不需要像保險絲那樣進行定期的更換。整個過程僅僅是一個通斷的控制，并不會有其他器件的損耗，相對來說，也可降低維護使用成本。同時，本發明還將環境溫度引入進來，不僅僅檢測壓敏電阻模塊的溫度，還將環境溫度的因素考慮進來，借此可以判斷壓敏電阻模塊是否發生故障。