保护器原理图.docx

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保护器原理图

序保护器原理图

一般情况下，电动机工作的接线顺序是有规定的，如果由于某种原因，导致相序发生错乱，电动机将无法正常工作甚至损坏。

相序保护就是为了防止这类事故发生。

相序保护可采用相序继电器，当电路中相序与指定相序不符时，相序继电器将触发动作，切断控制电路的电源从而达到切断电动机电源、保护电动机的目的。

实用断相相序保护器的工作原理图

工作原理：

由电阻R1～R3、电容C1和氖泡NB组成三相交流电相序检测电路。

由于C1的移相作用，当电源按图中A、B、C相序接入时，氖泡发光，而逆相序如A、C、B接入时，氖泡则不亮。

当按下启动按钮QA时，交流电经C2降压、VD1和VD2整流、DW稳压及C3滤波后得到12V直流电压，加在由继电器K、光敏电阻CDS和开关管V组成的保护执行电路上。

如果此时相序为A、B、C顺序，则氖泡发光，与氖泡封装在一起的CDS受光照后呈现很低的阻抗，V便得到基极偏流而导通，K吸合，K1接通交流接触器C的控制回路，C吸合，电动机启动运转。

反之，如为逆相序，则氖泡不亮，K不吸合，K1断开，电动机便不能被启动。

由此而达到保护目的。

9.温度保护

在电动机电流没有超过额定值时，由于通风不良、环境温度过高、启动次数过于频繁等原因，电动机也会过热。

这种情况下用以上的过流保护或过载保护都不能解决问题，因此需要直接反映温度变化的热保护器。

温度保护通常可采用温度继电器。

温度继电器主要有双金属片和热敏电阻式两种，它们都被直接埋置在发热部位。

温度保护与过载保护都是利用温度来触发保护，但并不完全相同。

过载保护是因为电流长时间超出额定值使得继电器升温触发保护；而温度保护是由于散热不良，环境温度过高等因素使得电机过热从而触发保护。

温度保护被触发时，电动机中的电流值有可能是正常的，因此过载保护不一定会起作用。

温度保护与过载保护也是不能互相替代的。

10.漏电保护

为了防止直接接触电击事故和间接接触电击事故，防止电气线路或电气设备接地故障引起电气火灾和电气设备损坏事故，低压配电系统应该具有漏电保护装置。

漏电保护根据工作零线是否穿过电流感应器，分为零序电流保护和剩余电流保护。

零序电流保护与剩余电流保护的基本原理都是基于基尔霍夫电流定律：

流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。

不同之处是，零序电流保护检测的是各相线中电流的矢量和，而剩余电流保护检测的是各相线还有零线中的电流矢量和。

理论上来说，三相线负载平衡且电路正常工作的情况下，各相线电流矢量和应该为零。

但是在实际的产品制造中，由于生产工艺、使用条件及电源品质等因素的制约，理想的三相完全平衡的负载不大可能存在，其三相电流的矢量和不为零而且很容易达到漏电保护器的动作电流值例如30mA。

因此，“负载三相平衡”这个概念只具理论意义。

LED开路保护器

时间:

2010-02-0720:

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方佩敏点击:

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LED开路保护器

近年来，采用1～3W大功率LED做的灯具逐年增加，其功率可从几瓦到上百瓦。

大功率LED灯具都采用LED串联的结构，用恒流供电，其结构如图1所示。

一般1WLED的工作电流为250～350mA，3WLED的工作电流为600～700mA，电流大的可达900～1000mA。

图1LED驱动电路

这种串联LED的灯具有一个缺点，如果串联的LED中有一个LED开路，则整个灯都不亮了。

这对某些灯具（如警示灯、矿灯、应急灯等）的应用是十分危险的。

为了防止LED开路时，LED灯还能亮，则采用LED开路保护器是十分有效的，它能保证灯具使用的安全性。

目前已开发出的1WLED开路保护器有两种结构：

齐纳二极管型和晶闸管型（单向可控硅型），如图2所示。

有的LED生产厂家直接将齐纳二极管与LED封装在一起，即带有开路保护的LED也已上市。

3WLED的工作电流一般取值700～1000mA，这种开路保护器因为电流较大在市上还少见。

图2两种LED保护器件

本文将介绍安森美公司在2009年1月推出的新器件NUD4700及SMD公司在2008推出的SMD602，它们都是晶闸管型LED开路保护器。

NUD4700的工作原理

NUD4700是一种两端器件，其外形如图3所示，A端为阳极，C端为阴极。

其内部结构如图2的下图所示，它由控制电路及单向晶闸管组成。

图3NUD4700外形

NUD4700的典型应用电路如图4所示。

这是一个交流供电，往AC/DC转换器输出直流电压，再由NUD4701恒流LED驱动器驱动5个串联的1W大功率LED的电路。

NUD4700与LED并联连接在一起。

在LED未开路时，因为LED的正向降压VF小于晶闸管的“开启”电压V（BR），则NUD4700为“关闭状态”。

在关闭状态时，只有小于250μA的漏电电流经过NUD4700，相当于NUD4700“开路”，不影响LED的工作。

若串联的LED中有一个（如LED2）因损坏而开路了，此时与LED2并联的NUD4700的A、C之间电压超过了“启动”电压V（BR）（5.5～7.5V），NUD4700启动，由关闭状态转为“导通状态”。

在导通状态时，A、C之间导通电压VT为1.0～1.2V。

此时，LED的电流由LED1流经NUD4700的A、C，再流入LED3，如图5所示。

5个LED的灯仅有4个LED工作，其亮度稍差一些，但仍可以正常工作，并且不影响其恒流的大小。

图4NUD4700应用电路

图5NUD4700工作原理

从上面的分析可知：

在LED正常时，器件不起作用（相当开路）；在LED损坏开路时，它起作用（相当通路），使LED的电路能形成通路而工作。

NUD4700的主要参数

NUD4700的主要参数：

峰值重复关闭状态时电压为-0.3～+10V；关闭状态时的漏电流ILEAK为100～250μA；启动电压（也称为“击穿电压”BreakdownVoltage）V（BR）为5.5～7.5V；保持电流IH为6～12mA；闭锁电流（latchingCurrent）IL为35～70mA；导通状态电压VT为1～1.2V；导通状态时的平均电流IT（AVG）为0.376～1.3A（电流大小与焊盘面积有关：

在焊盘面积为25.4mm×25.4mm时，散热条件好，IT可达1.3A）；该器件为贴片式2mm×2.1mm封装（高度为1mm）；工作温度范围为-40～+85℃。

典型工作波形

NUD4700的典型工作波形如图6所示。

图6中，绿色是LED电流波形，棕色是NUD4700关闭状态转换到导通状态的波形。

椭圆内是LED开路瞬间波形，此时，LED电流IF经一些波动后恢复到原来电流；与此同时，NUD4700由关闭状态转换到导通状态，其电压由VF下降到1～1.2V，其响应时间是很快的（dv/dt最小值为250V/μs）。

图6NUD4700工作波形图

SMD602的结构与工作原理

SMD602的内部结构如图7所示，它的基本结构与NUD4700相同，但增加了一个反接的二极管，可在LED串极性接反时提供一个电流通路，因为二极管的正向压降为1.1～1.5V，其可保护LED免受反压击穿（一般LED反压击穿电压为5V）。

图7SMD602内部结构

SMD602的工作原理与NUD4700完全相同。

它的正极与LED的阳极连接，负极与LED的阴极连接，如图8所示。

在LED没有开路时，SMD602都为关闭状态，其漏电流为100μA（典型值）。

图中橘黄色线为LED电流ILED。

图8SMD602工作在LED导通状态下

若在串联的LED中有一个开路，如图9所示，则与此并联的SMD602的正、负极之间电压大于其开启电压4.65～5.25V，此器件由关闭状态转换为导通状态，降压为1～1.2V。

LED电流经SMD602内部的晶闸管后流到下一个LED，保证其他未开路的LED正常工作。

图中用红线X表示此LED开路。

图9SMD602工作在LED开路状态下

若LED串与驱动器连接时极性接反，则有可能LED受反压过大而损坏。

因为SMD602内部有反接二极管，在LED串极性接反时，其内部的二极管极性是正确的，则LED的电流经SMD内部的二极管形成回路，LED得到保护，如图10所示。

图10SMD602工作在LED反接状态下

SMD602主要参数与特性

SMD602的主要参数：

输入电压VDC最大值为38V；导通状态时最大电流IBP=500mA；反向电流IR最大值为500mA；启动电压V（BR）为4.65～5.25V，导通状态时压降VT为1～1.2V；在LED极性反接时，其压差为1.1～1.5V；在关闭状态时漏电流为100～150μA；维持电流IH最大值为20mA，工作温度范围-40～+85℃。

图11SMD602的特性

SMD602有两种封装：

2mm×2mmFBP封装及3引脚SOT-89封装，其引脚排列如图12所示。

图12SMD602的引脚排列

结束语

以上介绍的两种LED开路保护器适用于1W大功率LED，其ILED电流为350mA。

它们可以与LED一起安装在六角形的铝基板上。

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