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CN102818935A - 保护电路和包括该保护电路的绝缘电阻测量装置 - Google Patents

保护电路和包括该保护电路的绝缘电阻测量装置 Download PDF

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CN102818935A
CN102818935A CN2012101897104A CN201210189710A CN102818935A CN 102818935 A CN102818935 A CN 102818935A CN 2012101897104 A CN2012101897104 A CN 2012101897104A CN 201210189710 A CN201210189710 A CN 201210189710A CN 102818935 A CN102818935 A CN 102818935A
Authority
CN
China
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switch
current
control module
voltage
current control
Prior art date
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Pending
Application number
CN2012101897104A
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English (en)
Inventor
大久保宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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Publication date
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/025Measuring very high resistances, e.g. isolation resistances, i.e. megohm-meters
    • GPHYSICS
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/36Overload-protection arrangements or circuits for electric measuring instruments
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H75/00Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of power reset mechanism
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Abstract

本发明提供了一种保护电路和包括该保护电路的绝缘电阻测量装置。即使在该保护电路上施加高电压,通过控制恒定电流,仍能够容易地测量绝缘电阻。该保护电路包括第一恒定电流控制单元和第二恒定电流控制单元,第一恒定电流控制单元控制电流以使施加的电流是预定的第一参考电流,第二恒定电流控制单元与第一恒定电流控制单元并联连接,以当施加到第一恒定电流控制单元的电流等于或者大于预定的第一参考电流时,通过控制施加到第一恒定电流控制单元的电流分流来控制电流。

Description

保护电路和包括该保护电路的绝缘电阻测量装置
相关申请的交叉参考
本申请要求于2011年6月9日提交的名称为“保护电路和包括该保护电路的绝缘电阻测量装置”的第10-2011-0055707号韩国专利申请的权益,其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种保护电路和包括该保护电路的绝缘电阻测量装置,更具体地,涉及一种保护电路和一种包括该保护电路的测量被检测对象的绝缘电阻的绝缘电阻测量装置。
背景技术
一般,绝缘电阻测量装置向检测对象施加预定时间的直流电压,此后,测量检测对象上流动的电流以测量检测对象的绝缘电阻。
然而,在使用绝缘电阻测量装置测量检测对象的绝缘电阻的情况下,当检测对象中发生诸如短路的故障时,过大电流被施加到绝缘电阻测量装置上,使得绝缘电阻测量装置可能被损坏。
为此,在相关技术中,采用了一种通过向绝缘电阻测量装置增加与多个限流电阻器并联连接的限流电路来测量检测对象的绝缘电阻的机构,并且通过使用该相关机构,即使在检测对象发生短路时,也可防止绝缘电阻测量装置被损坏。
然而,在相关技术中的绝缘电阻测量装置中,当施加到检测对象的电压水平改变时,限流电阻器的数量和类型应当被替换,该替换引起带来了不便。
特别地,当施加高电压时,尽管增加了限流电路,绝缘电阻测量装置将被破坏的可能性仍然提高并且生产成本也提高。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种保护电路和包括该保护电路的绝缘电阻测量装置,即使在施加高电压情况下,其仍能够通过控制恒定电流来容易地测量绝缘电阻。
根据本发明的一个示例性实施方式,提供了一种保护电路,包括:第一恒定电流控制单元,控制电流以使所施加的电流为预定的第一参考电流;以及第二恒定电流控制单元,与第一恒定电流控制单元并联连接,以在施加到第一恒定电流控制单元的电流等于或者高于预定的第一参考电流时,通过控制施加到第一恒定电流控制单元的电流使其分流来控制电流。
在此,第一恒定电流控制单元可包括第一开关,其根据施加到栅极的电压来调整在漏极和源极之间流动的电流,以控制电流使在漏极和源极之间流动的电流为第一参考电流。
另外,第一恒定电流控制单元可进一步包括第一取消开关,当在第一开关的漏极和源极之间流动的电流大于第一参考电流大时,第一取消开关被接通以取消第一开关的电流控制。
另外,第一恒定电流控制单元可进一步包括:第一耦合器,向第一开关的栅极施加电压;以及第一电压检测元件,与第一开关的漏极和源极串联连接,并且根据在第一开关的漏极和源极之间流动的电流产生电势差。
在此情况下,第一开关的栅极可与第一取消开关的集电极连接并且第一开关的源极可与第一取消开关的基极连接。
同时,第二恒定电流控制单元可包括多个分配元件,当施加到第一恒定电流控制单元的电压等于或者大于第一参考电压时,多个分配元件分配施加到第一恒定电流控制单元的电压。
另外,第二恒定电流控制单元能可进一步包括第二开关,第二开关具有栅极,所述栅极与多个分配元件的结合点连接,以在施加到该栅极的电压等于或者大于预定的第二参考电压时控制在第一开关的漏极和源极之间流动的电流分流并在第二开关的漏极和源极之间流动,并且第二开关控制该电流以使在漏极和源极之间流动的电流为预定的第二参考电流。
而且,第二恒定电流控制单元可进一步包括第二取消开关,当在第二开关的漏极和源极之间流动的电流大于第二参考电流时,第二取消开关被接通以取消第二开关的电流控制。
另外,第二恒定电流控制单元可进一步包括第二电压检测元件,第二电压检测元件与第二开关的漏极和源极串联连接,并根据在第二开关的漏极和源极之间流动的电流产生电势差。
在此,第二参考电流的值可大于第一参考电流的值。
同时,根据本发明的另一个示例性实施方式,提供了一种测量被检测对象的绝缘电阻的绝缘电阻测量装置,所述装置包括:保护电路,保护电路包括第一恒定电流控制单元和第二恒定电流控制单元,第一恒定电流控制单元控制电流以使从检测对象输出的电流为预定的第一参考电流,第二恒定电流控制单元与第一恒定电流控制单元并联连接,以当施加到第一恒定电流控制单元的电流等于或者大于预定的第一参考电流时通过控制施加到第一恒定电流控制单元的电流分流来控制电流;以及电流测量电路,通过应用从保护电路输出的电流来测量检测对象的电流,其中,多个保护电路互相串联连接。
在此,第一恒定电流控制单元可包括:第一开关,其根据施加到栅极的电压调整在漏极和源极之间流动的电流,以控制电流使在该漏极和该源极之间流动的电流为第一参考电流;以及第一取消开关,当在第一开关的漏极和源极之间流动的电流大于第一参考电流时,第一取消开关被接通以取消第一开关的电流控制。
另外,第二恒定电流控制单元可包括多个分配元件,当施加到第一恒定电流控制单元的电压等于或者大于第一参考电压时,多个分配元件分配施加到第一恒定电流控制单元的电压。
而且,第二恒定电流控制单元可进一步包括第二开关,第二开关具有栅极,该栅极与多个分配元件的结合点连接,以在施加到该栅极的电压等于或者大于预定的第二参考电压时控制在第一开关的漏极和源极之间流动的电流分流并在第二开关的漏极和源极之间流动,并且第二开关控制该电流以使在漏极和源极之间流动的电流为预定的第二参考电流。
另外,第二恒定电流控制单元可进一步包括第二取消开关,当在第二开关的漏极和源极之间流动的电流大于第二参考电流时,第二取消开关被接通以取消第二开关的电流控制。
同时,根据本发明的又一个示例性实施方式,提供了一种测量检测对象的绝缘电阻的绝缘电阻测量装置,所述装置包括:保护电路,保护电路包括第一恒定电流控制单元和第二恒定电流控制单元,第一恒定电流控制单元控制电流以使从检测对象输出的电流是为预定的第一参考电流,第二恒定电流控制单元与第一恒定电流控制单元并联连接,以当施加到第一恒定电流控制单元的电流等于或者大于预定的第一参考电流时通过控制施加到第一恒定电流控制单元的电流使其分流来控制电流;以及电流测量电路,通过应用从保护电路输出的电流来测量检测对象的电流,其中,多个保护电路被相互连接以互相面对。
在此,绝缘电阻测量装置可进一步包括多个供电电路,多个供电电路具有反极性,以向检测对象施加具有不同的极性的电压。
在该情况下,多个供电电路可互相并联连接。
另外,绝缘电阻测量装置可进一步包括供电开关电路,该供电开关电路被接通或者断开以选择性地向多个供电电路中的检测对象施加具有不同极性的电压,该供电开关电路可包括:第一供电开关电路,其一端被选择性地与多个供电电路中的一个连接;以及第二供电开关电路,其一端被选择性地与第一供电开关电路的另一端和接地线中的一个连接,其另一端余检测对象连接。
另外,第一恒定电流控制单元可包括:第一开关,其根据施加到栅极的电压调整在漏极和源极之间流动的电流,以控制电流使在漏极和源极之间流动的电流为第一参考电流;以及第一取消开关,当在第一开关的漏极和源极之间流动的电流大于第一参考电流时,第一取消开关接通以取消第一开关的电流控制。
而且,第二恒定电流控制单元可包括多个分配元件,当施加到第一恒定电流控制单元的电压等于或者大于第一参考电压时,多个分配元件分配施加到第一恒定电流控制单元的电压。
另外,第二恒定电流控制单元可进一步包括第二开关,其具有栅极,该栅极与多个分配元件的结合点连接,以当施加到该栅极的电压等于或者大于在预定的第二参考电压时控制在第一开关的漏极和源极之间流动的电流使其分流并且在第二开关的漏极和源极之间流动,并且第二开关控制该电流以使在该漏极和该源极之间流动的电流为预定的第二参考电流。
另外,第二恒定电流控制单元可进一步包括第二取消开关,当在第二开关的漏极和源极之间流动的电流大于第二参考电流时,第二取消开关被接通以取消第二开关的电流控制。
附图说明
图1为根据本发明示例性实施方式的保护电路的构造图;
图2为根据本发明示例性实施方式的绝缘电阻测量装置的构造图;以及
图3为根据本发明的另一个示例性实施方式的绝缘电阻测量装置的构造图。
具体实施方式
在此之前,本说明书和所附权利要求中所使用的术语或者词不应当被解释为通常和字典意思,而应当被解释为根据本发明人能够合适地定义出所述术语的概念以通过最佳方式描述他/她所拥有的发明的原理的与本发明的精神一致的意思和概念。
相应地,在本说明书中所公开的实施例和在附图中所示出的构造仅是最优选实施例,但并不被限制于本发明的精神和范围。因此,在此应用时,应当意识到多种等效和修改能够被包含在本发明的精神和范围内。
此后,本发明的示例性实施方式将结合附图进行详细描述。
图1为根据本发明示例性实施方式的保护电路的构造图,图2为根据本发明示例性实施方式的绝缘电阻测量装置的构造图。
如图1和2所示,保护电路10位于检测对象5与测量检测对象5的电流的电流测量电路55之间,以连续控制施加到电流测量电路55的电流。
结果,保护电路10的输入端In与检测对象5串联连接,保护电路10的输出端Out与电流测量电路55串联连接。
下面将描述保护电路10的部件。保护电路10包括第一恒定电流控制单元10a和第二恒定电流控制单元10b。
控制电流以使从输入端In施加的电流为预定的第一参考电流Iref1的第一恒定电流控制单元10a包括第一耦合器12a、第一开关14a、第一电压检测元件16a以及第一取消开关18a。
在它们中间,第一耦合器12a将从供电电源11输出的电压V1施加至第一开关14a的栅极,当电流被施加到初级侧时发光装置产生光,第一耦合器12a可由诸如光耦合器(PC)的半导体元件构成,其通过所产生的光产生电压。
另外,第一耦合器12a可由DC/DC转换器构成,其中,初级侧与次级侧绝缘。
如上所描述,第一耦合器12a设置在保护电路10中以使初级侧和次级侧互相绝缘。即,如图2所示,在多个保护电路10至10n互相串联的情况下,当初级侧接地线和次级侧接地线并不互相绝缘时,次级侧电流从初级侧泄露,因此以电流测量电路55并不能精确测量电流。
第一开关14a(FET1)根据施加到栅极的电压控制在漏极和源极之间流动的电流以实现电流控制,使得在漏极和源极之间流动的电流为第一参考电流Iref1。
更具体地,当施加到栅极的电压等于或者大于第一开关14a的设定电压时,第一开关14a被接通以允许电流在漏极和源极之间流动。因此,当施加到第一开关14a的栅极的电压接近0伏特(0V)时,在第一开关14a的漏极和源极之间流动的电流逐步减弱,结果,不会有电流在漏极和源极之间流动。第一开关14a通过重复操作控制电流以使在漏极和源极之间流动的电流为第一参考电流Iref1。
第一开关14a可由金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)构成,除此之外还可由双极晶体管(BJT)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)构成。
第一电压检测元件16a由电阻器R11构成,第一电压检测元件16a与第一开关14a的漏极和源极串联,并且根据在第一开关14a的漏极和源极之间流动的电流产生电势差。电阻器R11的一端与第一开关14a的源极和第一取消开关18a的基极的结合点连接,电阻器R11的另一端与接地线连接。
当在第一开关14a的漏极和源极之间流动的电流大于第一参考电流Iref1时,第一电压检测元件16a的电势差增高以接通接下来将要描述的第一取消开关18a。
当在第一开关14a的漏极和源极之间流动的电流大于第一参考电流Iref1时,第一取消开关18a(TR1)被接通,以取消第一开关14a的电流控制。
更具体地,当在第一开关14a的漏极和源极之间流动的电流大于第一参考电流Iref1时,第一电压检测元件16a的电势差增高以被施加到第一取消开关18a的基极。另外,当施加到第一取消开关18a的基极的电压等于或者大于第一取消开关18a的设定电压时,第一取消开关18a被接通,以使施加到第一开关14a的栅极的电压降低至接近零伏特(0V)。通过此操作,第一取消开关18a取消第一开关14a的电流控制。
第一取消开关18a可由双极晶体管(BJT)构成,除此之外还可由金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)构成。
第二恒定电流控制单元10b与第一恒定电流控制单元10a并联连接,并且当施加到第一恒定电流控制单元10a的电压等于或者大于预定的第一参考电压时,第二恒定电流控制单元10b通过控制施加到第一恒定电流控制单元10a的电流使其分流(bypass)来控制电流,并且包括分配元件12b、第二开关14b、第二电压检测元件16b以及第二取消开关18b。
在它们中间,分配元件12b由多个电阻R21和R22构成,当施加到第一恒定电流控制单元10a的电压等于或者大于预定的第一参考电压时,分配元件12b分配施加到第一恒定电流控制单元10a的电压。
更具体地,当第一开关14a的漏极和源极之间的电压等于或者大于第一参考电压时(即,当施加比第一开关14a的额定电压(接近1500V)大的电压),分配元件12b分配施加到多个电阻R21和R22的电压。
在此,当过大电流被施加到保护电路10时,第一和第二开关14a和14b的电流控制功能被损坏,结果,多个电阻R21和R22具有大的阻值以使较低电流(接近小于0.1%的电流)流至保护电路10。
在此情况下,多个电阻R21和R22可被设定为分配电压Vm=第一开关14a的漏极和源极之间的电压*R22/(R21+R22)。
第二开关14b(FET2)的栅极与多个电阻R21和R22的结合点连接,当施加到栅极的电压等于或者大于预定的第二参考电压(第二开关14b的设定电压)时,第二开关14b控制在第一开关14a的漏极和源极之间流动的电流使其分流并在第二开关14b的漏极和源极之间流动。
另外,第二开关14b控制电流以使在漏极和源极之间流动的电流为预定的第二参考电流Iref2。
更具体地,施加到第二开关14b的栅极的电压被分配在多个分配元件12b中,并且当所分配的电压等于或者大于第二参考电压时,施加到第二开关14b的栅极的电压也会增高。在此情况下,当施加到第二开关14b的栅极的电压等于或者大于第二参考电压时,第二开关14b被接通,以使在第一开关14a的漏极和源极之间流动的电流在第二开关14b的漏极和源极之间流动。在此情况下,由于第二参考电流Iref2大于第一参考电流Iref1,没有电流流至第一开关14a。
如果施加到第二开关14b的栅极的电压为大约零伏特(0V),在第二开关14b的漏极和源极之间流动的电流逐步降低,使得在漏极和源极之间没有电流流动。第二开关14b通过重复操作控制电流以使在漏极和源极之间流动的电流为第二参考电流Iref2。
第二开关14b可由金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)构成,除此之外还可由双极晶体管(BJT)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)构成。
第二电压检测元件16b由电阻R23构成,第二电压检测元件16b与第二开关14b的漏极和源极串联连接,并且根据在第二开关14b的漏极和源极之间流动的电流产生电势差。
电阻R23的一端与第二开关14b的源极和第二取消开关18b的基极的结合点连接,电阻R23的另一端与接地线连接。
当在第二开关14b的漏极和源极之间流动的电流大于第二参考电流Iref2时,第二电压检测元件16b的电势差增高以接通接下来将描述的第二取消开关18b。
当流至第二开关14b的电流大于第二参考电流Iref2时,第二取消开关18b(TR2)被接通以取消第二开关14b的电流控制。
更具体地,当在第二开关14b的漏极和源极之间流动的电流大于第二参考电流Iref2时,第二电压检测元件16b的电势差增高以被施加至第二取消开关18b的基极。另外,当施加到第二取消开关18b的基极的电压等于或者大于第二取消开关18b的设定电压时,第二取消开关18b被接通,以使施加到第二开关14b的栅极的电压降低至大约零伏特(0V)。通过该操作,第二取消开关18b取消第二开关14b的电流控制。
第二开关14b可由双极晶体管(BJT)构成,除此之外还可由金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)构成。
另外,当第二参考电流Iref2的强度被设定为大于第一参考电流Iref1时并且当高电压(比第一开关14a的额定电压高的电压)被施加到第一开关14a时,第一开关14a被断开并且第二开关14b被接通,以允许电流流至第二开关14b,从而防止保护电路10受到损坏。
图2为根据本发明示例性实施方式的绝缘电阻测量装置的构造图。
如图2所示,绝缘电阻测量装置1包括多个保护电路10至10n和电流测量电路55。
此后,由于具有相同功能的部件在图1所示的保护电路中已描述,其描述将被省略。
多个保护电路10至10n互相串联连接,并且当大于第一开关14a的额定电压Vmax的高电压Vmeas被施加到保护电路10时,多个保护电路10至10n互相连接以使高压Vmeas≥第一开关14a的额定电压Vmax×保护电路的数量n。
当在两个保护电路互相串联连接作为实例描述的情况下时,尽管恒定电流的控制单元被设定为相同的设定值,但恒定电流值根据电阻和开关的部件特征中的差异稍稍改变。
在此情况下,当施加高电压时,电流在具有较小恒定电流值的保护电路中受控制,并且高电压被施加在保护电路的输入端和输出端之间。另外,第二恒定电流控制单元10b工作使得不超过第一开关14a的额定电压,并且在第二开关14b的漏极和源极之间流动的电流被施加到具有大恒定电流的另一个保护电路以分担高压,从而调整电压平衡。
相应地,当多个保护电路10至10n互相串联连接时,高电压被分配以被控制在开关的额定电压以下。
图3为根据本发明的另一个示例性实施方式的绝缘电阻测量装置的构造图。
如图3所示,绝缘电阻测量装置包括多个保护电路10至10n、电流测量电路55、供电电路75以及供电开关电路85。
多个保护电路10至10n互相面对(face each other)连接。例如,当四个保护电路互相串联连接时,第一保护电路10的输入端被连接至检测对象5,第一保护电路10的输出端Out与第二保护电路20的输入端In连接,并且第二保护电路20的输出端Out与第三保护电路30的输出端Out连接。进一步,第三保护电路30的输入端In与第四保护电路40的输出端Out连接,并且第四保护电路40的输入端In与电流测量电路55连接。
如上所描述的,通过将多个保护电路10至10n互相面对连接,即使施加例如充电/放电的正向和反向的双向电流或者施加AC电压,电流也能够被控制。
更具体地,图2中所示的多个保护电路10至10n中仅从输入端朝着输出端的电流受控制。其原因在于通过使用并联连接在各第一和第二开关14a和14b的漏极和源极之间的寄生二极管使得电流在与从输出端到输入端的方向相反的方向上不受限制地流动。结果,在DC电压的极性改变的情况下,在极性被互相反转(类似于AC电压)或者检测对象5为电容器的情况下,为了在即使由于充电/放电电流方向改变时仍能够控制电流,多个保护电路10至10n被互相面对连接。
如上所描述的,当电流在P方向上流动时,第一和第二保护电路10和20工作以控制电流,并且当电流在Q方向上流动时,第三和第四保护电路30和40工作以控制电流。
另外,绝缘电阻测量装置1进一步包括具有反极性以向检测对象5施加具有不同极性的电压的多个供电电路75,并且多个供电电路75互相并联连接。
如图3所示,多个供电电路75包括第一和第二供电电路Ps_N和Ps_p,第一和第二供电电路Ps_N和Ps_p具有互相相反的极性。例如,由于第一供电电路Ps_N被连接以向检测对象5施加负(-)电压并且第二供电电路Ps_p被连接以向检测对象5施加正(+)电压,所以通过采用多个供电电路Ps_N和Ps_p可以容易地向检测对象5交替施加负(-)电压和正(+)电压。
供电开关电路85由被接通或者断开以选择性地向多个供电电路75中的检测对象5施加具有不同极性的电压的第一和第二供电开关电路85a和85b构成。
第一供电开关电路85a的一端选择性地与多个供电电路Ps_N和Ps_P中的一个连接。即,第一供电开关电路85a的一端可与第一供电电路Ps_N或者第二供电电路Ps_P连接。
第二供电开关电路85b的一端选择性地与第一供电开关电路85a的另一端和接地线中的一个连接,第二供电开关电路85b的另一端与检测对象5连接。
接下来将详细描述供电开关电路85的操作。第一供电开关电路85a朝着第一供电电路Ps_N接通,并且第二供电开关电路85b朝着第一供电开关电路85a接通,以向检测对象5施加第一供电电路Ps_N的负(-)电压。
第一供电开关电路85a朝着第二供电电路Ps_P接通,并且第二供电开关电路85b朝着第一供电电路85a接通,以向检测对象5施加第二供电电路Ps_P的正(+)电压。
由于通过操作可向检测对象5交替施加正(+)电压和负(-)电压,因此,在反转DC电压的极性时,在极性相互反转(类似于AC电压)或者检测对象为电容器的情况下,即使在由于充电/放电而使电流方向改变时,电流仍能够被容易地控制。
如上所描述的,根据本发明的示例性实施方式,保护电路和包括保护电路的绝缘电阻测量装置即使在施加高电压的情况下仍能够容易地控制恒定电流。
即,即使施加从低电压到高电压范围的各个电压,都能够简便和安全地控制恒定电流。
结果,即使在检测对象发生诸如短路的故障的情况下,也能够防止过大电流流入绝缘电阻测量装置。
另外,即使当被检测对象是诸如电容器的电容性负载时,也可以用恒定电流对检测对象充电/放电,结果,充电/放电时间被缩短。
另外,由于整个保护电路处于浮动状态,因此,即使在测量诸如检测对象的绝缘电阻的微信号时,也可以防止由于较差的绝缘而产生的漏电引起的错误。
虽然本发明已经结合现在被认为是实用示例性实施方式进行了描述,应当理解,本发明并不限于在所公开的实施方式,而是相反,旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的多种修改和等效布置。

Claims (24)

1.一种保护电路,包括:
第一恒定电流控制单元,控制电流以使所施加的电流为预定的第一参考电流;以及
第二恒定电流控制单元,与所述第一恒定电流控制单元并联连接,以在施加到所述第一恒定电流控制单元的电流等于或者大于预定的所述第一参考电流时,通过控制施加到所述第一恒定电流控制单元的电流使其分流来控制电流。
2.根据权利要求1所述的保护电路,其中,所述第一恒定电流控制单元包括第一开关,所述第一开关根据施加到栅极的电压调整在漏极和源极之间流动的电流,以控制电流使在所述漏极和所述源极之间流动的电流为所述第一参考电流。
3.根据权利要求2所述的保护电路,其中,所述第一恒定电流控制单元进一步包括第一取消开关,当在所述第一开关的所述漏极和所述源极之间流动的电流大于所述第一参考电流时,所述第一取消开关被接通以取消所述第一开关的电流控制。
4.根据权利要求3所述的保护电路,其中,所述第一恒定电流控制单元进一步包括:
第一耦合器,向所述第一开关的所述栅极施加电压;以及
第一电压检测元件,与所述第一开关的所述漏极和所述源极串联连接,并且根据在所述第一开关的所述漏极和所述源极之间流动的电流产生电势差。
5.根据权利要求3所述的保护电路,其中,所述第一开关的所述栅极与所述第一取消开关的集电极连接,并且所述第一开关的所述源极与所述第一取消开关的基极连接。
6.根据权利要求2所述的保护电路,其中,所述第二恒定电流控制单元包括多个分配元件,当施加到所述第一恒定电流控制单元的电压等于或者大于第一参考电压时,所述多个分配元件分配施加到所述第一恒定电流控制单元的电压。
7.根据权利要求6所述的保护电路,其中,所述第二恒定电流控制单元进一步包括第二开关,所述第二开关具有栅极,所述栅极与多个所述分配元件的结合点连接,以当施加到所述栅极的电压等于或者大于预定的第二参考电压时控制在所述第一开关的所述漏极和所述源极之间流动的电流使其分流并在所述第二开关的漏极与源极之间流动,并且所述第二开关控制电流以使在所述漏极和所述源极之间流动的电流为预定的所述第二参考电流。
8.根据权利要求7所述的保护电路,其中,所述第二恒定电流控制单元进一步包括第二取消开关,当在所述第二开关的漏极和源极之间流动的电流大于所述第二参考电流时,所述第二取消开关被接通以取消所述第二开关的电流控制。
9.根据权利要求7所述的保护电路,其中,所述第二恒定电流控制单元进一步包括第二电压检测元件,所述第二电压检测元件与所述第二开关的漏极和源极串联,并根据在所述第二开关的漏极和源极之间流动的电流产生电势差。
10.根据权利要求7所述的保护电路,其中,所述第二参考电流的值大于所述第一参考电流的值。
11.一种测量检测对象的绝缘电阻的绝缘电阻测量装置,所述装置包括:
保护电路,所述保护电路包括第一恒定电流控制单元和第二恒定电流控制单元,所述第一恒定电流控制单元控制电流以使从所述检测对象输出的电流为预定的第一参考电流,所述第二恒定电流控制单元与所述第一恒定电流控制单元并联连接,以当施加到所述第一恒定电流控制单元的电流等于或者大于预定的所述第一参考电流时通过控制施加到所述第一恒定电流控制单元的电流使其分流来控制电流;以及
电流测量电路,通过被施加从所述保护电路输出的电流来测量所述检测对象的电流,
其中,多个所述保护电路被互相串联连接。
12.根据权利要求11所述的绝缘电阻测量装置,其中,所述第一恒定电流控制单元包括:
第一开关,所述第一开关根据施加到栅极的电压调整在漏极和源极之间流动的电流,以控制电流使在所述漏极和所述源极之间流动的电流为所述第一参考电流;以及
第一取消开关,当在所述第一开关的所述漏极和所述源极之间流动的电流大于所述第一参考电流时,所述第一取消开关被接通以取消所述第一开关的电流控制。
13.根据权利要求11所述的绝缘电阻测量装置,其中,所述第二恒定电流控制单元包括多个分配元件,当施加到所述第一恒定电流控制单元的电压等于或者大于第一参考电压时,所述多个分配元件分配施加到所述第一恒定电流控制单元的电压。
14.根据权利要求13所述的绝缘电阻测量装置,其中,所述第二恒定电流控制单元进一步包括第二开关,所述第二开关具有栅极,所述栅极与所述多个分配元件的结合点连接,以当施加到所述栅极的电压等于或者大于预定的第二参考电压时控制在所述第一开关的所述漏极和所述源极之间流动的电流使其分流并在所述第二开关的漏极和源极之间流动,并且所述第二开关控制电流以使在所述漏极和所述源极之间流动的电流为预定的第二参考电流。
15.根据权利要求14所述的绝缘电阻测量装置,其中,所述第二恒定电流控制单元进一步包括第二取消开关,当在所述第二开关的漏极和源极之间流动的电流大于所述第二参考电流时,所述第二取消开关被接通以取消所述第二开关的电流控制。
16.一种测量检测对象的绝缘电阻的绝缘电阻测量装置,所述装置包括:
保护电路,所述保护电路包括第一恒定电流控制单元和第二恒定电流控制单元,所述第一恒定电流控制单元控制电流以使从检测对象输出的电流为预定的第一参考电流,所述第二恒定电流控制单元与所述第一恒定电流控制单元并联连接,以当施加到所述第一恒定电流控制单元的电流等于或者大于预定的所述第一参考电流时通过控制施加到所述第一恒定电流控制单元的电流使其分流来控制电流;以及
电流测量电路,通过被施加从所述保护电路输出的电流来测量所述检测对象的电流,
其中,多个所述保护电路互相连接以互相面对。
17.根据权利要求16所述的绝缘电阻测量装置,进一步包括多个供电电路,所述多个供电电路具有反极性以向所述检测对象施加具有不同极性的电压。
18.根据权利要求17所述的绝缘电阻测量装置,其中,所述多个供电电路互相并联连接。
19.根据权利要求17所述的绝缘电阻测量装置,进一步包括供电开关电路,所述供电开关电路被接通或者断开以向所述多个供电电路中的所述检测对象选择性地施加具有不同极性的电压。
20.根据权利要求19所述的绝缘电阻测量装置,其中,所述供电开关电路包括:
第一供电开关电路,所述第一供电开关电路的一端选择性地与所述多个供电电路中的一个连接;以及
第二供电开关电路,所述第二供电开关电路的一端选择性地与所述第一供电开关电路的另一端和接地线中的一个连接,所述第二供电开关电路的另一端与所述检测对象连接。
21.根据权利要求16所述的绝缘电阻测量装置,其中,所述第一恒定电流控制单元包括:
第一开关,所述第一开关根据施加到栅极的电压调整在漏极和源极之间流动的电流,以控制电流使在所述漏极和所述源极之间流动的电流为所述第一参考电流;以及
第一取消开关,当在所述第一开关的所述漏极和所述源极之间流动的电流大于所述第一参考电流时,所述第一取消开关被接通以取消所述第一开关的电流控制。
22.根据权利要求16所述的绝缘电阻测量装置,其中,所述第二恒定电流控制单元包括多个分配元件,当施加到所述第一恒定电流控制单元的电压等于或者大于第一参考电压时,所述多个分配元件分配施加到所述第一恒定电流控制单元的电压。
23.根据权利要求22所述的绝缘电阻测量装置,其中,所述第二恒定电流控制单元进一步包括第二开关,所述第二开关具有栅极,所述栅极与所述多个分配元件的结合点连接,以当施加到所述栅极的电压等于或者大于预定的第二参考电压时控制在所述第一开关的所述漏极和所述源极之间流动的电流使其分流并在所述第二开关的漏极和源极之间流动,并且所述第二开关控制电流,以使在所述漏极和所述源极之间流动的电流为预定的第二参考电流。
24.根据权利要求23所述的绝缘电阻测量装置,其中,所述第二恒定电流控制单元进一步包括第二取消开关,当在所述第二开关的漏极和源极之间流动的电流大于所述第二参考电流时,所述第二取消开关被接通以取消所述第二开关的电流控制。
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