一种具有接地检测功能的新型驱动电源的制作方法

〖技术领域〗

本实用新型涉及接地检测技术领域，尤其涉及一种具有接地检测功能的新型驱动电源。

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背景技术：
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目前，led路灯、led庭院灯、led隧道灯、led泛光灯具及led球形灯具等灯具常采用单独的驱动电源供电。当上述灯具漏接地或接地不良时，驱动电源容易遭受雷击或浪涌尖峰电压的影响而永久性损坏，需要进行更换，增加了维护成本。与此同时，灯具漏接地或接地不良会威胁到行人的人身安全，增加安全隐患，尤其是雷雨天气，如果行人触碰到灯杆更容易触电。因此，对led路灯、led庭院灯、led隧道灯、led泛光灯具及led球形灯具等灯具进行接地检测成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

现有的接地检测方法主要靠定期巡检、人为监测，需要专业的接地检测人员用接地摇表定期进行接地电阻的测量。这种方法虽然能够检测出灯具接地是否正常，但跨越的时间周期较长。当不在测量的时间周期内时，如果出现接地故障，无法及时告知维修人员，不仅会影响灯具的正常运行，而且会带来极大的安全隐患。

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技术实现要素：
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本实用新型的目的旨在提供一种具有接地检测功能的新型驱动电源，实时进行接地检测，便于及时告知维护人员、保证灯具的正常运行以及行人的人身安全。

为了本实用新型的目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种具有接地检测功能的新型驱动电源，包括驱动电源电路和接地检测电路；所述驱动电源电路的交流输入端接收交流电压，直流输出端输出直流电压；所述驱动电源电路的交流输出端与所述接地检测电路的交流输入端连接，输出交流电压给接地检测电路；所述接地检测电路的接地检测端与接地待测点连接，用于进行接地检测。

作为具体的实施方式，所述接地检测电路包括交流降压电路、第二整流电路、第二滤波电路、稳压电路和电压比较电路；所述交流降压电路的输入端与所述驱动电源电路的交流输出端连接，输出端与第二整流电路的输入端连接；所述第二整流电路的输出端与所述第二滤波电路的输入端连接；所述第二滤波电路的输出端与所述稳压电路的输入端连接；所述稳压电路的输出端与所述电压比较电路连接；所述电压比较电路的接地检测端与接地待测点连接；所述电压比较电路用于检测接地待测点的电压，将接地待测点的电压与预设的基准电压进行比较。

进一步地，所述接地检测电路还包括报警电路和/或比较结果输出电路；所述电压比较电路的输出端与所述报警电路和/或比较结果输出电路的输入端连接；所述比较结果输出电路的输出端与智能服务后台连接。

作为具体的实施方式，所述比较结果输出电路包括继电器开关、第三十三电阻、第三十四电阻、第三十五电阻、第十七电容、第七二极管以及第二npn型三极管；所述继电器开关的常开触点与所述电压比较电路的输出端连接，常闭触点与所述电压比较电路的电源端连接，继电器开关的回路的一端与第三十三电阻的一端、第七二极管的负极连接，并接+5v电源电压，第三十三电阻的另一端与第十七电容的一端连接，继电器开关的回路的另一端与第十七电容的一端、第七二极管的正极以及第二npn型三极管的集电极连接；所述第二npn型三极管的发射极与第三十四电阻的一端连接，并接地，所述第二npn型三极管的基极与第三十四电阻的另一端和第三十五电阻的一端连接，第三十五电阻的另一端与智能服务后台连接。

作为具体的实施方式，所述报警电路包括第三十一电阻和发光二极管，所述第三十一电阻的一端与所述电压比较电路的输出端连接，另一端与所述发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极与所述电压比较电路的电源端连接，和/或，所述报警电路包括第三十二电阻和扬声器，所述第三十二电阻的一端与所述电压比较电路的输出端连接，另一端与所述扬声器的一端连接，所述扬声器的另一端与所述电压比较电路的电源端连接。

作为具体的实施方式，所述交流降压电路包括第三变压器；所述第三变压器的一个交流输入端与所述驱动电源电路的一个交流输出端连接，另一个交流输入端与所述驱动电源电路的另一个交流输出端连接，一个交流输出端与所述第二整流电路的一个交流输入端连接，另一个交流输出端与所述第二整流电路的另一个交流输入端连接。

作为具体的实施方式，所述第二整流电路包括第二整流桥；所述第二整流桥的一个交流输入端与所述交流降压电路的一个交流输出端连接，另一个交流输入端与所述交流降压电路的另一个交流输出端连接，一个直流输出端与所述滤波电路的一个直流输入端连接，另一个直流输出端与所述滤波电路的另一个直流输入端连接。

作为具体的实施方式，所述第二滤波电路包括第十五电容；所述第十五电容的一端与所述第二整流电路的一个直流输出端和所述稳压电路的一个直流输入端连接，另一端与所述第二整流电路的另一个直流输出端和所述稳压电路的另一个直流输入端连接。

作为具体的实施方式，所述稳压电路包括第二十七电阻和稳压二极管；所述第二十七电阻的一端与所述第二滤波电路的一个直流输出端和所述电压比较电路的一个直流输入端连接，另一端与所述稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极与所述第二滤波电路的另一个直流输出端和所述电压比较电路的另一个直流输入端连接。

作为具体的实施方式，所述电压比较电路包括第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第十六电容以及运算放大器；所述第二十八电阻的一端、第三十电阻的一端和运算放大器的负电源端与所述稳压电路的一个直流输出端连接，并接+5v电源电压；所述第二十八电阻的电阻与第二十九电阻的一端和运算放大器的反相输入端连接；所述运算放大器的同相输入端与所述第十六电容的一端连接；所述第二十九电阻的另一端、第十六电容的另一端以及运算放大器的正电源端与所述稳压电路的另一个直流输出端连接；所述第三十电阻的另一端和所述运算放大器的同相输入端作为接地检测端与待测接地点连接。

作为具体的实施方式，所述驱动电源电路和所述接地检测电路集成装配在一个外壳内。

作为具体的实施方式，所述驱动电源电路包括依次连接的交流输入电路和驱动电源主电路；所述交流输入电路的交流输入端接交流电压，交流输出端输出交流电压给驱动电源主电路以及接地检测电路；所述驱动电源主电路接收交流输入电路输出的交流电压，输出直流电压；所述接地检测电路接收交流输入电路输出的交流电压。

作为具体的实施方式，所述驱动电源主电路包括emi滤波电路、第一整流电路、第一滤波电路、dc-ac转换电路、整流滤波电路以及直流输出电路；所述emi滤波电路的输出端与所述第一整流电路的输入端连接；所述第一整流电路的输出端与所述第一滤波电路的输入端连接；所述第一滤波电路的输出端与所述dc-ac转换电路的输入端连接；所述dc-ac转换电路的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接；所述整流滤波电路的输出端与所述直流输出电路的输入端连接；所述直流输出电路的输出端输出直流电压。

作为具体的实施方式，所述驱动电源主电路还包括反馈控制回路；所述反馈控制回路包括反馈电路和控制电路，所述反馈电路的输入端与所述直流输出电路的输出端连接，输出端与所述控制电路的反馈信号输入端连接，所述控制电路的控制信号输出端与所述dc-ac转换电路的控制信号输入端连接。

作为具体的实施方式，所述反馈电路包括取样电路、比较电路以及反馈输出电路，所述取样电路的输入端与所述直流输出电路的输出端连接，输出端与所述比较电路的输入端连接，所述比较电路将所述取样电路取样的电压与基准电压进行比较，输出比较结果给所述反馈输出电路；所述反馈输出电路的反馈信息输出端与所述控制电路的反馈信息输入端连接。

本实用新型有益效果：

由以上技术方案可知，本实用新型通过将驱动电源电路与接地检测电路集成在一起，将接地检测电路随驱动电源电路装配在灯具上，实现对灯具的实时接地检测，无需接地检测人员进行接地检测，就可以实时获取灯具的接地情况，便于及时告知维护人员、保证灯具的正常运行以及行人的人身安全。进一步地，本实用新型通过报警电路对灯具的接地故障进行报警，便于维护人员及时发现灯具是否发生接地故障；与此同时，本实用新型通过比较结果输出电路将灯具的接地情况发送给智能服务后台，便于维护人员及时了解灯具的接地情况，保证了行人的人身安全。进一步地，本实用新型通过将驱动电源电路和接地检测电路集成装配在一个外壳内，便于装配。

〖附图说明〗

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述中的附图仅仅是本实用新型中的实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本实用新型实施例提供的新型驱动电源的整体结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的新型驱动电源的具体结构框图；

图3是本实用新型实施例提供的驱动电源电路的电路原理图；

图4是本实用新型实施例提供的接地检测电路的电路原理图。

〖具体实施方式〗

下面结合附图，对本实用新型进行详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案、优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1，2所示，一种具有接地检测功能的新型驱动电源，包括驱动电源电路和接地检测电路；驱动电源电路的交流输入端接收交流电压，直流输出端输出直流电压给灯具供电，驱动电源电路的交流输出端与接地检测电路的交流输入端连接，用于给接地检测电路供电；接地检测电路的接地检测端与灯具的接地待测点连接，用于对灯具进行接地检测；接地检测电路的信号输出端与智能服务后台(终端)通信连接，用于与智能服务后台进行通信；灯具包括led路灯、led庭院灯、led隧道灯、led泛光灯具及led球形灯具，并不限定于某一种灯具。

在本实施例中，接地检测电路与驱动电源电路集成装配在同一个外壳内，组成上述具有接地检测功能的新型驱动电源，装配在灯具上；当灯具安装上述具有接地检测功能的新型驱动电源时，驱动电源电路实现对灯具的供电，接地检测电路实现对灯具的接地检测，无需接地检测人员进行接地检测，就可以实时获取灯具的接地情况，并在灯具接地故障时通过智能服务后台及时告知维修人员，保证了行人的人身安全。

在本实施例中，灯具包括从上到下依次排列的灯冠组件、灯杆以及底座；灯冠组件包括至少一个灯头，灯头通过灯头底座与灯杆顶部连接；灯杆底部与底座连接；灯具的接地待测点包括灯头底座和底座；在其他实施例中，灯具的接地待测点可以选取其它位置。

如图1，2所示，驱动电源电路包括交流输入电路以及驱动电源主电路，交流输入电路的交流输入端接交流电压，交流输出端输出交流电压给驱动电源主电路以及接地检测电路；驱动电源主电路接收交流输入电路输出的交流电压，输出直流电压给灯具供电；接地检测电路接收交流输入电路输出的交流电压，通过接地检测端对灯具的待测接地点进行接地检测；如图2所示，驱动电源主电路包括emi滤波电路、第一整流电路、第一滤波电路、dc-ac转换电路、整流滤波电路、直流输出电路以及反馈控制回路；emi滤波电路的输出端与第一整流电路的输入端连接；第一整流电路的输出端与第一滤波电路的输入端连接；第一滤波电路的输出端与dc-ac转换电路的输入端以及反馈控制回路的负电源端连接；dc-ac转换电路的输出端与整流滤波电路的输入端连接；整流滤波电路的输出端与直流输出电路的输入端连接；直流输出电路的输出端输出直流电压，并与反馈控制回路的输入端连接；反馈控制回路的控制信号输出端与dc-ac转换电路的控制信号输入端连接。

在本实施例中，emi滤波电路用于对交流输入电路接收的交流电压进行滤波，抑制高频干扰和设备干扰；第一整流电路用于对emi滤波电路输出的信号进行整流，将交流信号转换成直流信号；第一滤波电路用于对整流后的信号进行滤波；dc-ac转换电路用于将直流信号转换成交流信号；整流滤波电路用于整流滤波，将交流信号转换成直流信号并进行滤波；直流输出电路用于输出直流电压；反馈控制回路用于反馈直流输出电路输出的直流电压，输出控制信号给dc-ac转换电路，控制dc-ac转换电路输出的电压值，进而控制直流输出电路输出的直流电压的电压值。

如图2所示，反馈控制回路包括反馈电路和控制电路；反馈电路的输入端与直流输出电路的输出端连接，接收直流输出电路输出的直流电压，输出端与控制电路的信号输入端连接，输出反馈信号给控制电路；控制电路的控制信号输出端与dc-ac转换电路的控制信号输入端连接，输出控制信号给dc-ac转换电路；反馈电路包括取样电路、比较电路以及反馈输出电路；取样电路用于取样直流输出电路输出的直流电压；比较电路用于将取样电路输出的取样电压与设定的基准电压进行比较，并将比较结果反馈给反馈输出电路；反馈输出电路根据比较电路的比较结果，输出反馈信号给控制电路。

如图3所示，在本实施例中，交流输入电路包括第一保险丝f1和第一压敏电阻器tv1；emi滤波电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c1、第二电容c2以及第一变压器t1；第一整流电路包括第一整流桥db1；第一滤波电路包括第三电容c3；dc-ac转换电路包括第十一电阻r11、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第四电容c4、第一二极管d1、第三二极管d3、第一npn型三极管q1以及第二变压器t2；整流滤波电路包括第二十电阻r20、第二十一电阻r21、第十一电容c11、第十二电容c12以及第五二极管d5；直流输出电路包括第一电感l1以及第十三电容c13；取样电路包括第二十三电阻r23和第二十五电阻r25；比较电路包括第二十四电阻r24、第二十六电阻r26、第十四电容c14以及第一精密基准电压；反馈输出电路包括第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十二电阻r22、第九电容c9、第四二极管d4以及第一光电隔离器oc1；控制电路包括第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十二电阻r12、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第十电容c10、第二二极管d2以及第一单级pfc芯片u1。

如图3所示，第一保险丝f1与一个交流输入端连接，另一端与第一压敏电阻器tv1的一端(a端)、第一电阻r1的一端、第一电容c1的一端以及第一变压器t1的一个输入端连接；第一电阻r1的另一端与第二电阻r2的一端连接；第一压敏电阻器tv1的另一端(b端)、第二电阻r2的另一端、第一电容c1的另一端、第一变压器t1的另一个输入端连接与另一个交流输入端；第一变压器t1的一个输出端与第二电容c2的一端以及第一整流桥db1的一个交流输入端连接，第一变压器t1的另一个输出端与第二电容c2的另一端以及第一整流桥db1的另一个交流输入端连接；第一整流桥db1的正极输出端与第三电容c3的一端、第三电阻r3的一端、第八电阻r8的一端、第十一电阻r11的一端、第四电容c4的一端以及第二变压器t2的第一个初级线圈的一端连接，第一整流桥db1的负极输出端与第三电容c3的另一端连接，并接地gnd；第三电阻r3、第四电阻r4以及第五电阻r5依次串联连接，第五电阻r5的另一端与第六电容c6的一端、第七电阻r7的一端以及第一单级pfc芯片u1的mult端口连接，第六电容c6的另一端与第七电阻r7的另一端接地gnd；第六电阻r6的一端和第五电容c5的一端与第一单级pfc芯片u1的comp端口连接；第六电阻r6的另一端和第五电容c5的另一端与第一单级pfc芯片u1的inv端口以及第十八电阻r18的一端连接；第八电阻r8、第九电阻r9以及第十电阻r10依次串联连接，第十电阻r10的另一端与第一单级pfc芯片u1的vcc端口、第八电容c8的一端、第四二极管d4的负极、第九电容c9的一端、第三二极管d3的负极以及第一光电隔离器oc1的一个输出端连接；第一单级pfc芯片u1的out端口与第十二电阻r12的一端、第二二极管d2的负极连接；第八电容c8的另一端接地gnd；第十二电阻r12的另一端、第二二极管d2的正极与第十五电阻r15的一端以及第一npn型三极管q1的基极连接；第一单级pfc芯片u1的gnd端口接地gnd；第一单级pfc芯片u1的zcd端口与第七电容c7的一端以及第十三电阻r13的一端连接；第七电容c7的另一端接地gnd；第一单级pfc芯片u1的cs端口与第十电容c10的一端以及第十七电阻r17的一端连接；第十电容c10的另一端接地gnd；第十七电阻r17的另一端与第十六电阻r16的一端以及第一npn型三极管q1的发射极连接；第十五电阻r15的另一端和第十六电阻r16的另一端接地gnd；第十一电阻r11的另一端和第四电容c4的另一端与第一二极管d1的负极连接；第一二极管d1的正极与第一npn型三极管q1的集电极以及第二变压器t2的第一个初级线圈的另一端连接；第十三电阻r13的另一端与第十四电阻r14的一端以及第二变压器t2的第二个初级线圈的一端连接；第十四电阻r14的另一端与第三二极管d3的正极连接；第二变压器t2的第二个初级线圈的另一端接地gnd；第二变压器t2的次级线圈的一端与第二十电阻r20的一端、第二十一电阻r21的一端以及第五二极管d5的正极连接；第二十电阻r20的另一端和第二十一电阻r21的另一端与第十一电容c11的一端连接；第十一电容c11的另一端和第五二极管d5的负极与第十二电容c12的一端、第一电感l1的一端以及第二十二电阻r22的一端连接；第一电感l1的另一端与第十三电容c13的一端以及第二十三电阻r23的一端连接；第十二电容c12的另一端与第十三电容c13的另一端连接，且接地gnd。

如图3所示，第二十三电阻r23的另一端与第二十四电阻r24的一端、第二十五电阻r25的一端、第二十六电阻r26的一端以及第一精密基准电压的控制极连接；第二十四电阻r24的另一端与第十四电容c14的一端连接；第十四电容c14的另一端与第一精密基准电压的阴极以及第一光电隔离器oc1的一个输入端连接；第二十五电阻r25的另一端、第二十六电阻r26的另一端以及第一精密基准电压的阳极接地gnd；第二十二电阻r22的另一端与第一光电隔离器oc1的另一个输入端连接；第一光电隔离器oc1的另一个输出端与第十八电阻r18的另一端以及第十九电阻r19的一端连接；第十九电阻r19的另一端接地gnd；第九电容c9的另一端以及第四二极管d4的正极接地gnd。

如图2所示，接地检测电路包括交流降压电路、第二整流电路、第二滤波电路、稳压电路、电压比较电路、报警电路以及比较结果输出电路；交流降压电路的输入端与交流输入电路的交流输出端连接，输出端与第二整流电路的输入端连接；第二整流电路的输出端与第二滤波电路的输入端连接；第二滤波电路的输出端与稳压电路的输入端连接；稳压电路的输出端与电压比较电路的输入端连接；电压比较电路的接地检测端与灯具的接地待测点连接，用于检测接地待测点的接地电阻；电压比较电路的输出端与报警电路以及比较结果输出电路的输入端连接；比较结果输出电路的输出端与智能服务后台连接。

在本实施例中，交流输入电路接收的交流电压一般为220v的高压交流电，交流降压电路用于对高压交流电进行降压处理，将高压交流电转变为低压交流电输出；第二整流电路用于对交流降压电路输出的低压交流信号进行整流，将交流信号转换成直流信号；第二滤波电路用于对整流后的信号进行滤波；稳压电路用于对滤波后的直流电压进行稳压，输出稳定的直流电压给电压比较电路；电压比较电路用于检测灯具的接地待测点的接地电阻，取样该接地电阻对应的电压与预设的基准电压进行比较；当灯具接地良好时，接地待测点的接地电阻在预设范围内，电压比较电路输出低电平给报警电路和比较结果输出电路，报警电路不报警，比较结果输出电路断开，智能服务后台不会接收到信号；当灯具故障(漏接地或接地不良)时，接地待测点的接地电阻超出预设范围，电压比较电路输出高电平给报警电路和比较结果输出电路，报警电路报警，智能服务后台接收到信号。

如图4所示，在本实施例中，交流降压电路包括第三变压器t3；第二整流电路包括第二整流桥db2；第二滤波电路包括第十五电容c15；稳压电路包括第二十七电阻r27和稳压二极管d6；电压比较电路包括第二十八电阻r28、第二十九电阻r29、第三十电阻r30、第十六电容c16以及运算放大器ic；报警电路包括第三十一电阻r31、第三十二电阻r32、发光二极管led以及扬声器；比较结果输出电路包括继电器开关k1、第三十三电阻r33、第三十四电阻r34、第三十五电阻r35、第十七电容c17、第七二极管d7以及第二npn型三极管q2。

如图4所示，第三变压器t3的一个输入端与第一压敏电阻器tv1的一端(a端)连接，另一个输入端与第一压敏电阻器tv1的另一端(b端)连接，一个输出端与第二整流桥db2的一个交流输入端连接，另一个输出端与第二整流桥db2的另一个交流输入端连接；第二整流桥db2的一个直流信号输出端与第十五电容c15的一端、第二十七电阻r27的一端、第二十八电阻r28的一端、第三十电阻r30的一端以及运算放大器ic的负电源端(引脚8)连接，并接+5v电源电压vcc；第二十七电阻r27的另一端与稳压二极管d6的负极连接，第二十八电阻r28的另一端与运算放大器的反向输入端、第二十九电阻r29的一端连接；运算放大器ic的同相输入端作为接地检测端，与第十六电容c16的一端连接，并与灯杆的接地待测点(灯头底座或底座)电连接；第三十电阻r30的另一端作为接地检测端，与灯杆的接地待测点电连接；第二整流桥db2的另一个直流信号输出端与第十五电容c15的另一端、稳压二极管d6的正极、第二十九电阻r29的另一端、第十六电容c16的另一端以及运算放大器ic的正电源端(引脚4)连接；运算放大器ic的输出端与第三十一电阻r31的一端和第三十二电阻r32的一端连接，第三十一电阻r31的另一端与发光二极管led的正极连接，第三十二电阻r32的另一端与扬声器的一端连接，发光二极管led的负极和扬声器的另一端与运算放大器ic的正电源端连接；继电器开关k1的常开触点与运算放大器ic的输出端连接，常闭触点与运算放大器ic的正电源端连接，继电器开关k1的回路的一端与第三十三电阻r33的一端、第七二极管d7的负极连接，并接+5v电源电压vcc，第三十三电阻r33的另一端与第十七电容c17的一端连接，继电器开关k1的回路的另一端与第十七电容c17的一端、第七二极管d7的正极以及第二npn型三极管q2的集电极连接；第二npn型三极管q2的发射极与第三十四电阻r34的一端连接，并接地dgnd；第二npn型三极管q2的基极与第三十四电阻r34的另一端和第三十五电阻r35的一端连接，第三十五电阻r35的另一端接智能服务后台。

在本实施例中，当灯具接地良好时，接地检测端检测的接地电阻在预设范围内，运算放大器ic输出低电平，发光二极管led不发光，扬声器不出声，继电器开关k1断开，第二npn型二极管截止，智能服务后台不会接收到信号；当灯具故障(漏接地或接地不良)时，接地检测端检测的接地电阻超出预设范围，运算放大器ic输出高电平，发光二极管led发光(在本实施例中，发光二极管led发射红光)，扬声器发出报警声，继电器开关k1闭合，第二npn型二极管导通，智能服务后台接收到信号，维修人员可以通过智能服务后台及时获知灯具的接地情况，现场人员可以通过发光二极管led和扬声器及时获知灯具的接地情况。

以上所述仅是本实用新型的优选实施例，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。