[发明专利]一种采用BOD元件的大容量电容器过电压保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路，具体讲涉及一种采用BOD元件的大容量电容器过电压保护电路。

背景技术

一种采用BOD元件保护晶闸管过电压电路原理图见图1。BOD元件常用于此保护电路中。而且BOD元件可多个串联，以达到合理的保护电压值。BOD元件伏安特性见图2。图2中的V_BO即是BOD元件的动作值，当BOD元件两端电压低于V_BO时，流过BOD元件的漏电流很小，约100uA左右，当BOD元件两端电压达到V_BO时，且流过其电流I_BO达到约15mA时，BOD元件导通，其两端电压V_H为约4～6V，流过其电流最大可达0.9A，具体电流看电路中的限流电阻及电压。

参见图1，当晶闸管T端电压超过保护整定值时，BOD元件将被击穿，电容C₂充电，当C₂两端电压超过D₄稳压管的值时，D₄被击穿，将触发晶闸管T的门极，使晶闸管T导通，晶闸管T两端的电压迅速下降，当其电压小于BOD元件的击穿电压时BOD元件关断，不会再有触发门电流发出。

晶闸管T承受的电压有限，所以合理的选择BOD元件的参数，可使得在晶闸管T承受危险的电压之前通过BOD元件将晶闸管T触发导通，避免损坏晶闸管T。

以上的常规保护电路在晶闸管T过压时，BOD元件导通将触发晶闸管，晶闸管T两端电压迅速下降，所以在R₁上消耗的功率较小，R₁可用较小体积的电阻。而如果被保护的是一个大容量电容器，且在电容器过电压时，BOD动作后不能迅速将大容量电容器上的电压降为0，只是将大容量电容器的充电回路切断，导致大容量电容器上的电压将维持较长一段时间，那么R₁上消耗的功率将会较大，R₁必须用较大体积的电阻才能实现，这就增大了电路板的体积。且不同的保护电压值要用不同的BOD元件，这就使得在工程应用中较为麻烦。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上的两个问题，采用BOD元件的大容量电容器过电压保护电路，来保护大容量电容器的过电压。

本发明采用下述技术方案予以实施：

一种采用BOD元件的大容量电容器过电压保护电路，其改进之处在于，所述过电压保护电路包括BOD1元件、储能电容、二极管、分压电阻、回路放电电阻、限流电阻及晶闸管Q1。

本发明提供的一种优选的技术方案是：所述储能电容包括C1和C2，所述二极管包括D1和D2，所述分压电阻包括R1和R2，所述回路放电电阻为R3，所述限流电阻包括R4和R5；所述分压电阻R1和R2并联；在所述分压电阻R1和R2之间的连接线上依次连接有二极管D1、BOD1元件、限流电阻R4和R5；所述储能电容C1连接在二极管D1的左侧；所述回路放电电阻R3连接在BOD1元件和限流电阻R4之间；所述储能电容C2连接在限流电阻R4和R5之间；所述二极管D2连接在限流电阻R5的左侧；所述分压电阻R2、储能电容C1、回路放电电阻R3、储能电容C2和二极管D2依次并联；所述晶闸管Q1和二极管D2并联。

本发明提供的第二优选的技术方案是：所述过电压保护电路具有连续发出触发特性。

本发明提供的第三优选的技术方案是：根据公式R1＝U²/P来确定所述分压电阻R1，所述U为当C1、R2或者所述过电压保护电路的其他元件短路时R1承受最高的保护电压值；功率P为6W。

本发明提供的第四优选的技术方案是：根据公式V_BO＝U*R2/(R1+R2)来确定所述分压电阻R2，所述V_BO为BOD1元件的动作值。

本发明提供的第五优选的技术方案是：所述储能电容C1的值为3×V_BO；根据公式计算所述储能电容C2。

本发明提供的第六优选的技术方案是：所述回路放电电阻R3为1k～5k欧姆。

本发明提供的第七优选的技术方案是：所述限流电阻R4为1～5欧姆；所述限流电阻R5为2～10欧姆，功率选择为6W。

本发明提供的第八优选的技术方案是：所述二极管D1选择反相电压较高的快恢复二极管；所述二极管D2选择肖特基二极管。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果是：