超高压静电检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及超高压静电检测电路 ，特别适合于35kv电压。


背景技术：

2.在南亚地区电表产品地理环境及静电管控要求，市场存在检测35kv超高压静电的需求，目前的市场无专用的超高压静电检测芯片，只能通过分立器件实现。
3.静电是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷。当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电，而电荷分为正电荷和负电荷两种，也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电。无论是正静电还是负静电，当带静电物体接触零电位物体（接地物体）或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移。从而产生电火花。
4.保护设备免受静电放电的危害是一个十分重要的措施，特别是使用微电子器件组装的电能表，为了确保产品和系统的可靠性，对静电放电危害性的问题的考虑显得尤为重要。当有静电靠近设备的过程中，会产生放电，这种放电有可能使设备的正常运行受到影响，严重情况下会造成设备中电子元件的损坏。
5.目前静电检测电路，例如cn201610460302-一种静电检测装置（附图1）利用天线，天线端电压感应后形成自激振荡,三极管输出振荡信号。一旦天线上检测到静电、打火、电弧放电或云层放电时,自激振荡电路触发起振电路的输出端，三极管q2的集电极就输出42khz的振荡信号送给信号输出电路。该信号输出经电容c4耦合到三极管q3的基极,并通过二极管d1整流,这样得到的正向电压作为极管q3偏置电压,使三极管q3导通,从而 9v电源通过三极管q3的集电极、发射极后输出直流电压,再通过电阻r6后驱动发光二极管d1发光,从而获得提示。cn201320637097.8 一种静电检测装置不适用电网电路超高压行业的检测。现有技术电路存在以下缺点：1.无法实现对超高压静电的检测2.利用天线会对带天线通信的电表产生影响造成通信效果不佳。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题总的来说是提供一种超高压静电检测电路及检测方法。
7.为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
8.一种超高压静电检测电路 ，包括双向保护的二极管并联组、三极管qe1-qe2、电阻re2-re9及电容ce4；
9.二极管并联组具有两公共端a及b，二极管并联组件的公共端a接地，二极管并联组并联有电容ce4；公共端b接外部耦合电路e_ant；
10.电阻re2一端连接到外部耦合电路e_ant，并与电容ce4、二极管并联组件的公共端b相连，电阻re2另一端与电阻re3一端共同连接到三极管qe1的基极，qe1发射极与电阻re3另一端共同接地，三极管qe1的集电极通过电阻re4连接到电源mvdd，同时，通过电阻re5输出信号esd_int， esd_int另一路外接mcu；
11.电阻re7一端接入公共端a，电阻re7另一端与电阻re8一端相连到三极管qe2的基极，qe2发射极和电阻re8另一端共同连接到外部耦合电路e_ant，三极管qe2集电极通过电阻re6连接到电源mvdd；三极管qe2集电极通过电阻re9输出信号esd_int。
12.作为上述技术方案的进一步改进：
13.电容ce2、ce3对信号进行滤波；
14.作为上述技术方案的进一步改进：
15.esd_int及电阻re9经过电容ce3接地；
16.作为上述技术方案的进一步改进：
17.esd_int一路经过电容ce2接地。
18.作为上述技术方案的进一步改进：
19.二极管并联组包括二极管de1-de4；二极管de1、de2同向串联及二极管de3、de4同向串联，之后两个串联组二极管反向并联；电容ce2、ce3；二极管de1-de4对电路进行双向保护。
20.一种超高压静电检测方法，借助于超高压静电检测电路执行以下步骤；
21.s1, 当有超高压静电发生时，首先，外部耦合电路e_ant对静电进行吸收；然后，在正向电流流向地的过程中，外部耦合电路e_ant对电容ce4进行充电,电流经过电阻re2流向基极，产生电压使三极管qe1导通，mvdd系统电压通过电阻re4、re5给到单片机mcu信号，检测超高压静电；
22.s2，首先，三极管qe2基极通过电阻re7连接地，并默认低电平；然后，在反向电流由地流入时三极管qe2导通，电压通过电阻re6、re9输出esd_int信号，单片机mcuu检测静电事件。
23.本实用新型优点在于：设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。 静电被耦合电路吸收，对电表进行超高压静电保护；实现对静电的检测，发生超高压静电时单片机会受到信号；电表设计对应的屏蔽罩，在外部静电达到12kv时即可进行检测；由于电路板边存在耦合电路，可实现对电表四周进行全面检测；线路简单，成本低廉，灵敏度高，具有很强的适应性和实用性。
附图说明
24.图1是现有技术的使用结构示意图。
25.图2是本实用新型的结构示意图。
26.其中： de1-de4是整流二极管，最大峰值反向电压1000v，结电容60pf；
27.ce4是贴片陶瓷电容，容量10uf，耐压25v；re2、re7是贴片电阻，阻值1kω；re3、re4、re6、re8是贴片电阻，阻值100kω；re5、re9是贴片电阻，阻值100ω；ce2、ce3是贴片陶瓷电容，容量100nf，耐压16v；qe1、qe2是npn三极管，vce=0.7，vbe=1.2v；e_ant是外部耦合电路，作用是吸收静电；esd_int用于连接到mcu，发送静电检测信号。
具体实施方式
28.本实施例的该检测电路（附图2）包括三极管qe1-qe2、电阻re2-re9、二极管de1-de4、电容ce2-ce4；
29.二极管de1、de2同向串联及二极管de3、de4同向串联，之后两个串联组二极管反向并联，形成具有两公共端a及b的二极管并联组；二极管并联组件的公共端a接地，二极管并联组并联有电容ce4；公共端b接外部耦合电路e_ant；
30.电阻re2一端连接到外部耦合电路e_ant，并与电容ce4、二极管de1-de4公共端b相连，电阻re2另一端与电阻re3一端共同连接到三极管qe1的基极，qe1发射极与电阻re3另一端共同接地，三极管qe1的集电极通过电阻re4连接到电源mvdd，同时，通过电阻re5输出信号esd_int，esd_int一路经过电容ce2接地, esd_int另一路外接mcu；
31.电阻re7一端接入公共端a，电阻re7另一端与电阻re8一端相连到三极管qe2的基极，qe2发射极和电阻re8另一端共同连接到外部耦合电路e_ant，三极管qe2集电极通过电阻re6连接到电源mvdd，通过电阻re9输出信号esd_int，esd_int及电阻re9经过电容ce3接地。
32.本实施例执行以下步骤；
33.s1, 当有超高压静电发生时，首先，外部耦合电路e_ant对静电进行吸收；然后，在正向电流流向地的过程中，外部耦合电路e_ant对电容ce4进行充电,电流经过电阻re2流向基极，产生电压使三极管qe1导通，mvdd系统电压通过电阻re4、re5给到单片机mcu信号，检测超高压静电；
34.s2，首先，三极管qe2基极通过电阻re7连接地，并默认低电平；然后，在反向电流由地流入时三极管qe2导通，电压通过电阻re6、re9输出esd_int信号，单片机mcuu检测静电事件 ；
35.ce2、ce3对信号进行滤波。de1-de4二极管对电路进行双向保护，防止因瞬间电流过大导致元件损坏系统故障。
36.本实用新型充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一列举。
37.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本实用新型的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。