[发明专利]用于组合地保护负载以防暂时和瞬态过电压的电路布置结构

说明书

本发明涉及一种用于组合地保护负载以防暂时和瞬态过电压的电路布置结构，具有在存在暂时过电压的情况下负载的紧急运行和集成的续流限制，在输入端子之间设有第一过电压放电器，以及在输出端子之间设有第二过电压放电器。在输入和输出端子之间的纵向支路中以及在输出侧的横向支路中分别设有至少一个受控的半导体开关，在纵向支路中的半导体开关并联连接有机械开关以及纵向电容。在横向支路中的半导体开关是串联电路的组成部分，串联电路包括由第二过电压放电器和横向电容组成的并联电路。在纵向支路中在输入端子与由纵向电容、半导体开关和机械开关组成的并联电路之间设有串联电感。存在微控制器，所述微控制器与在纵向支路中的电流检测器相连接。

技术领域

本发明基于一种用于组合地保护负载以防暂时和瞬态过电压的电路布置结构，具有在存在暂时过电压的情况下使负载紧急运行以及集成的续流限制，其中，在电源侧的输入端子之间设有第一过电压放电器、尤其是火花放电装置或压敏电阻，以及在负载侧的输出端子之间设有第二过电压放电器、尤其是压敏电阻，以用于续流限制。

背景技术

已知，过电压保护器明显有助于电气设备和电子装置的功能维护。

使用过电压保护器来保护电气设备已经属于标准。

因为大气源头的过电压(即雷电过电压)原则上相对于电气设备的地电位出现，所以在激活的导体与局部的地电位之间必须设有低压用电器设备的过电压保护器。根据低压用电器设备的相应的网络系统来设计所需要的保护路径的数量和放电器的接头。因此，符合标准的放电器具有限制快速的且短时出现的过电压的任务。由于所述过电压的形成也被称为雷电和开关过电压，所述过电压属于术语“瞬态过电压”。而具有电源频率的在时间上受限的电压升高被称为暂时过电压或TOV。这种暂时过电压由于其相对长的持续时间仅能被过电压保护器有条件地限制并且尤其是对于放电器构成非常高的要求。TOV的原因可能是在低压供电设备之内和之外的最不同的故障状态。

发明内容

因此，出于上面提到的内容，本发明的任务在于，给出一种用于组合地保护负载以防暂时和瞬态过电压的电路布置结构，所述电路布置结构此外在存在暂时过电压的情况下也能够实现负载的紧急运行。

本发明的任务的解决方案通过一种电路布置结构实现。

因此，基于用于组合地保护负载以防暂时和瞬态过电压的电路布置结构连同负载的紧急运行，所述电路布置结构动用基于半导体的受控的纵向和横向元件。通过在纵向和横向支路中的所使用的电容存在确保以恒定的功率的紧急运行的可能性，所述紧急运行在暂时过电压的情况下例如允许与安全相关的控制器的电源件的运行。代替使用电容作为纵向和横向元件原则上存在使用欧姆或电感的电压分配器的可能性。基于受控的纵向和横向阻抗的按照本发明的原理由此保持不受影响。

按照本发明在本发明的第一实施方式中，在所述输入和输出端子之间的纵向支路中使用受控的半导体开关。另一个受控的半导体开关处于输出侧的横向支路中。

在一种优选的实施方式中，在纵向支路中的半导体开关具有并联连接的机械开关(例如构造为继电器)以及并联连接的纵向电容。

在横向支路中的半导体开关是串联电路的组成部分。该串联电路包括由第二过电压放电器(尤其是压敏电阻)和横向电容组成的并联电路。

为了补偿机械开关的惯性并且确保对在纵向支路中的半导体开关的保护，在纵向支路中在输入端子与由纵向电容、受控的半导体开关和机械开关组成的并联电路之间设有串联电感。

微控制器承担对半导体开关的操控，其中，所述微控制器与在纵向支路中的电流检测器相连接。

在本发明的进一步扩展方案中，所述微控制器为了识别过电压与输入端子相连接，从而能够确定相应的输入电压值并且能够用于处理和用于获得逻辑信号。

此外进一步扩展地，设有用于过零识别的装置，基于所述装置能相位正确地接通相应的半导体开关。