專利名稱：過電壓保護電路和電源系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及過電壓保護電路和裝載有該過電壓保護電路的電源系統。
背景技術：
檢測出電源的過電壓并切斷向負載的電力供給的過電壓保護電路正在實用化。關 于采用多相電源的電路中的過電壓保護電路裝載于具備壓縮機的空調的情況，例如在下述 的專利文獻1、2中已有公開。專利文獻1 (日本)特開平4-161743號公報專利文獻2 (日本)特開平11-218346號公報但是，在上述專利文獻1、2所公開的技術中，僅能保護壓縮機，因此，存在不能保 護其它的構成要素(例如控制基板及與該基板連接的風扇等)的問題。
發明內容
本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種在檢測到過電壓的情況下 保護多個構成要素的技術。為了解決上述問題，本發明的第一方面提供一種過電壓保護電路(10)，該過電壓 保護電路(10)包括對由電源(12)供電并控制第一繼電器(14)的驅動的第一控制電路 (100)中繼上述電源的第二繼電器(140)，其中，上述第一繼電器(14)從上述電源對第一負 載(16)中繼電力；檢測上述電源的過電壓的過電壓檢測電路(22)；和以檢測到上述過電壓 為契機，使上述第二繼電器進行切斷動作的繼電器驅動部(24)。第二方面在第一方面的基礎上，提供一種過電壓保護電路(10)，其中，上述第一繼 電器(14)具有設置于上述第一控制電路(100)，并經上述第二繼電器(140)被供電的繼 電器線圈(14a)；和介于上述電源(12)與上述第一負載(16)之間的常開型的繼電器觸點 (14b)。第三方面在第一或第二方面的基礎上，提供一種過電壓保護電路(10)，其中，上述 第一控制電路(100)的耗電量比上述第一負載(16)的耗電量小。第四方面在第二方面的基礎上提供一種過電壓保護電路(10)，其中，還包括在上 述電源(12)與第二控制電路(200)之間設置的常開型的第四繼電器(240)，上述第二控 制電路(200)由上述電源供電并控制從上述電源對第二負載(18)中繼電力的常開型的第 三繼電器(212)的驅動，上述第二繼電器(140)和上述第四繼電器通過公共的繼電器線圈 (140a)進行動作，上述繼電器驅動部(24)控制對上述繼電器線圈的供電。第五方面在第一 第四方面的任一方面的基礎上提供一種過電壓保護電路(10)， 其中，還包括將上述電源(12)的電壓和電流變換為預定的狀態，對上述過電壓檢測電路 (22)和上述繼電器驅動部(24)進行供電的控制電源(26)。第六方面提供一種電源系統，其包括第一 第五方面中任一方面所述的上述過 電壓保護電路(10)；上述電源(12)；上述第一繼電器(14)；和上述第一控制電路(100)。
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發明的效果向第一負載進行的電源供給經由在第一控制電路控制下而被驅動的第一繼電器。 而且，第一控制電路的控制從電源被供電并被執行。因此，根據第一發明，通過檢測出過電 壓而切斷第二繼電器，由此，不僅切斷對控制電路的電源供給，而且也能夠切斷對第一負載 的電源供給。根據本發明的第二方面，第二繼電器進行切斷動作，由此，在繼電器線圈中不流過 電流，因此，繼電器觸點打開，第一繼電器被切斷。為保護耗電量大的負載，需要設計與該耗電量相匹配的大型的繼電器，且另外需 要用于切斷該繼電器的驅動器，但是，根據本發明第三方面，通過切斷向耗電量小的控制電 路的供電，即使不使用該驅動器也能夠切斷對該負載的供電。根據本發明的第四方面，由公共的繼電器線圈驅動多個繼電器觸點，因此，容易進 行負載的控制。根據本發明的第五方面，能夠使過電壓保護電路的保護對象的規格與過電壓檢測 電路及繼電器驅動部的規格不同。由此，能夠使過電壓檢測電路及繼電器驅動部的耐電壓 比歌保護對象的耐電壓小，有助于降低成本。向第一負載進行的電源供給經由在第一控制電路的控制下驅動的第一繼電器。而 且，第一控制電路的控制由電源供電并執行。因此，根據本發明的第六方面，通過檢測出過 電壓而切斷第二繼電器，由此，不僅切斷對控制電路的電源供給，而且也能夠切斷對第一負 載的電源供給。本發明的目的、特征、實施方式和優點通過以下的詳細的說明和附圖，更清楚。
圖1是例示本發明第一實施方式的過電壓保護電路的電路結構的圖。圖2是說明過電壓保護電路的動作的流程圖。圖3是例示本發明第二實施方式的過電壓保護電路的電路結構的圖。圖4是說明過電壓保護電路的動作的流程圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。另外，在以圖1為首的以下的附圖 中，僅表示與本發明有關的要素。(第一實施方式)[電路結構]圖1是例示本發明第一實施方式的過電壓保護電路10的電路結構的圖。過電壓 保護電路10檢測3相4線式的多相電源12的過電壓，并保護從多相電源12經由第一繼電 器14被供電的負載即壓縮機16。在多相電源12上還經由第二繼電器140連接有耗電量比壓縮機16小的控制電路 (與“發明內容”中的“第一控制電路”相當)100，控制電路100接收來自多相電源12的供 電，控制與控制電路100連接的負載即風扇17的動作。第一繼電器14例如采用常開型繼電器，通過控制對第一繼電器線圈14a的通電來
4控制第一繼電器觸點14b的開閉。具體而言，第一繼電器線圈14a裝載于控制電路100，在 向控制電路100供電時，第一繼電器觸點14b通過開關Q進行中繼，從多相電源12向壓縮 機16供給電力；在切斷向控制電路100的供電時，切斷第一繼電器觸點14b，從而切斷從多 相電源12向壓縮機16的供電。另夕卜，在控制電路100也可以裝載檢測多相電源12的反相(逆相)的反相檢測電 路102，在反相檢測電路102檢測到反相的情況下斷開開關Q，切斷向第一繼電器線圈14a 的供電。換言之，第一繼電器14本身可以采用目前采用的電源繼電器。在此，在壓縮機16 (負載)中流過的電流為100A程度的較大的電流量的情況下， 用于切斷該電流的繼電器為大型繼電器。這是因為該繼電器必須開閉與這種大小的電流量 相匹配的觸點，因此，為了驅動該繼電器而需要大的電流。因此，為了保護負載不受過電壓 的影響，除了檢測過電壓的檢測部之外，還另外需要用于流過驅動該繼電器的電流的驅動 器。另外設計這種驅動電路，從節省電力化·小型化·低成本化的觀點考慮不令人滿意。 控制電路100的耗電量比壓縮機16的耗電量小，因此，在過電壓檢測電路22檢測到過電壓 時，如果切斷向控制電路100的供電，則與直接切斷對壓縮機16的供電相比，能夠以簡單的 結構間接地切斷對壓縮機16的供電，因此，能夠實現節省電力化·小型化·低成本化。在過電壓檢測電路22中，在比第一繼電器14更接近多相電源12的一側連接有從 多相電源12的電源線41 43和中性線44分支的電源線41a 43a和中性線44a，以預定 的方法檢測多相電源12的過電壓。另外，因為檢測過電壓的方法本身是眾所周知的技術， 所以省略其詳細的說明。當過電壓檢測電路22檢測到過電壓時，向繼電器驅動部24發送檢測信號。繼電 器驅動部24根據該檢測信號的接收，使第二繼電器140進行切斷動作。過電壓檢測電路22 和繼電器驅動部24例如以直流進行動作，其動作電壓為5V 24V左右。與之相對，多相電 源12例如采用商用電源(交流)，其電壓為200V 400V左右。于是，控制電源26對多相 電源12進行AC/DC變換和分壓等，對過電壓檢測電路22及繼電器驅動部24供電。第二繼電器140也采用例如常開型繼電器，通過控制對第二繼電器線圈140a的通 電來控制第二繼電器觸點140b的開閉。具體而言，第二繼電器觸點140b與從電源41、43 分支的電源線41b、43b分別連接，控制多相電源12和控制電路100的導通/非導通狀態。 更具體地說，在過電壓檢測電路22未檢測到過電壓的狀態下，繼電器驅動部24對第二繼電 器線圈140a通電，使第二繼電器觸點140b接觸，保持多相電源12和控制電路100的導通 狀態。另一方面，在過電壓檢測電路22檢測到過電壓的狀態下，繼電器驅動部24切斷對第 二繼電器線圈140a的通電，使第二繼電器觸點140b乖離(背離)，使多相電源12和控制電 路100的導通狀態轉變為非導通狀態。如上所述，當切斷對控制電路100的供電時，由于第一繼電器14a裝載于控制電路 100，因此，在檢測到過電壓的情況下，通過使第二繼電器140進行切斷動作，使得第一繼電 器14進行切斷動作，切斷對壓縮機16的供電。[過電壓保護電路10的動作]圖2是說明過電壓保護電路10的動作的流程圖。說明具備以上結構的過電壓保 護電路10的動作。在多相電源12導通(ON)時，開始沿圖2的流程圖的處理，在過電壓檢測電路22
5未檢測到多相電源12的過電壓的期間(從步驟Sll起的路徑“N”)，使第二繼電器140繼 續進行中繼(即電力的中繼)(步驟S12)。在過電壓檢測電路22檢測過電壓時(從步驟Sll起的路徑“Y”)，使繼電器驅動 部24切斷第二繼電器140 (步驟S13)，由此切斷第一繼電器14 (步驟S14)。之后，如果多相 電源12不是斷開(OFF)(從步驟S15起的路徑“N”)就返回步驟S11，重復一系列的處理， 如果多相電源12斷開(從步驟S15起的路徑“Y”)，則結束處理(步驟S15)。(第二實施方式)在上述第一實施方式中，對多相電源12僅向壓縮機直接供給電力的情況下的過 電壓保護電路10的方式進行了說明，但是，本發明不限于此。在此，參照附圖，對多相電源 12向多個控制電路供給電力，通過該多個控制電路驅動多個負載的情況下的過電壓保護電 路IOA的方式進行說明。另外，在本實施方式中，對于具有與上述第一實施方式同樣的功能 的結構標注相同的符號，省略其說明。圖3是例示本發明第二實施方式的過電壓保護電路IOA的電路結構的電路 圖。過電壓保護電路IOA向與多相電源12并聯連接的壓縮機16、變頻壓縮機(inverter compressor) 18及變頻風扇19供電并使其工作。另外，也可以在從多相電源12輸出的電源 線41 43及中性線44上連接噪聲濾波器13，供給除去噪聲后的電力。變頻壓縮機18經由包含常開型的第三繼電器212的第一變頻器210與多相電源 12連接，在第一變頻器(inverter，也稱為逆變器)210經由第二變頻器220連接有變頻風 扇19。第一變頻器210和第二變頻器220構成變頻電路(與“發明內容”中的“第二控制 電路”相當)200。在第三繼電器212上連接有一條電源線41和中性線44。在此，第四繼電器240位 于該一條電源線41與電源限流繼電器212之間，通過繼電器驅動部24控制導通/非導通狀 態。具體而言，第四繼電器240與第一繼電器14、第二繼電器140及第三繼電器212同樣地 采用常開型繼電器，通過控制對第二繼電器線圈140a的通電來控制第四繼電器觸點240b 的開閉。另外，在本實施方式中，利用公共的繼電器線圈(第二繼電器線圈140a)進行第二 繼電器觸點140b和第四繼電器觸點240b的開閉的控制，由此使控制變得容易，但是，也可 以個別地控制開閉。[過電壓保護電路10的動作]圖4是說明過電壓保護電路IOA的動作的流程圖。說明具備以上的結構的過電壓 保護電路IOA的動作。當多相電源12導通時，開始沿圖4的流程圖的處理，在過電壓檢測電路22未檢測 到多相電源12的過電壓的期間(從步驟S21起的路徑“N”)，使第二繼電器140和第四繼 電器240繼續進行電力的中繼(步驟S22)。當過電壓檢測電路22檢測到過電壓時(從步驟S21起的路徑“Y”)，使繼電器驅 動部24切斷第二繼電器140和第四繼電器240 (步驟S23、S24)，由此切斷第一繼電器14和 第三繼電器212(步驟S25)。之后，如果多相電源12不是斷開(從步驟S26起的路徑“N”) 就返回步驟S21，重復一系列的處理；如果多相電源12斷開(從步驟S26起的路徑“Y”)， 則結束處理(步驟S26)。如上所述，本發明在檢測到過電壓的情況下，不是直接切斷對負載的供電，而是通過切斷對耗電量比負載小的控制部(例如控制電路100)的供電，來避免或抑制由過電壓引 起的負載和控制部的損傷，因此，與在一個部位斷電相比，能夠實現多個構成要素的保護、 進而實現裝置整體的保護。例如，能夠通過進行對控制電路的斷電而進行空調所包括的壓 縮機和控制電路的保護，進而實現空調整體的保護。另外，也可以適用于具有耗電量大的負 載的裝置、或組裝有該裝置的系統。另外，本發明不管控制對象是變頻設備還是非變頻設 備，均能夠裝載。 雖然對本發明進行了詳細地說明，但是，上述的說明在所有方面均只是例示，本發 明不局限于此。認為，未例示的無數個變形例能夠在不脫離本發明的范圍的情況下想到。
權利要求
一種過電壓保護電路(10)，其特征在于，包括對由電源(12)供電并控制第一繼電器(14)的驅動的第一控制電路(100)中繼所述電源的第二繼電器(140)，其中，所述第一繼電器(14)從所述電源對第一負載(16)中繼電力；檢測所述電源的過電壓的過電壓檢測電路(22)；和以檢測到所述過電壓為契機，使所述第二繼電器進行切斷動作的繼電器驅動部(24)。
2.如權利要求1所述的過電壓保護電路(10)，其特征在于 所述第一繼電器(14)具有設置于所述第一控制電路(100)，并經所述第二繼電器(140)被供電的繼電器線圈 (14a)；和介于所述電源(12)與所述第一負載(16)之間的常開型的繼電器觸點(14b)。
3.如權利要求1或2所述的過電壓保護電路(10)，其特征在于 所述第一控制電路(100)的耗電量比所述第一負載(16)的耗電量小。
4.如權利要求2所述的過電壓保護電路(10)，其特征在于還包括在所述電源(12)與第二控制電路(200)之間設置的常開型的第四繼電器 (240)，所述第二控制電路(200)由所述電源供電并控制從所述電源對第二負載(18)中繼 電力的常開型的第三繼電器(212)的驅動，所述第二繼電器(140)和所述第四繼電器通過公共的繼電器線圈(140a)進行動作， 所述繼電器驅動部(24)控制對所述繼電器線圈的供電。
5.如權利要求1或2所述的過電壓保護電路(10)，其特征在于，還包括將所述電源(12)的電壓和電流變換為預定的狀態，對所述過電壓檢測電路(22)和所 述繼電器驅動部(24)進行供電的控制電源(26)。
6.一種電源系統，其特征在于，包括權利要求1或2所述的所述過電壓保護電路(10)； 所述電源(12)； 所述第一繼電器(14)；和 所述第一控制電路(100)。
全文摘要
本發明提供一種過電壓保護電路和電源系統，其對于耗電量大的負載也檢測過電壓，并以簡單的結構切斷電力供給。在多相電源(12)和壓縮機(16)之間連接第一繼電器觸點(14b)，將控制該第一繼電器觸點(14b)的開閉的第一繼電器線圈(14a)設置于耗電量比壓縮機(16)小的控制電路(100)。在多相電源(12)和控制電路(100)之間連接第二繼電器(140)。在過電壓檢測電路(22)檢測到過電壓的情況下，繼電器驅動部(24)控制第二繼電器(140)具有的第二繼電器線圈(140a)的通電并進行切斷動作，將從多相電源(12)向控制電路(100)的供電切斷。當切斷對控制電路(100)的供電時，對第一繼電器線圈(14a)的供電也被切斷，第一繼電器觸點(14b)進行切斷動作。
文檔編號H02H3/20GK101926068SQ20098010312
公開日2010年12月22日 申請日期2009年3月11日 優先權日2008年3月13日
發明者大城戶丈夫, 橋本雅文 申請人:大金工業株式會社