CN100554975C - 一种长时效张弛振荡闪光型高压带电显示器的电路结构 - Google Patents
一种长时效张弛振荡闪光型高压带电显示器的电路结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种长时效张弛振荡闪光型高压带电显示器的电路结构，所述高压带电显示器中的测试电路包括过压保护电路、整流电路和储能控制电路，传感器与高压线路上的A、B、C三相以及电源地连接，由传感器获取的电压信号输出给所述过压保护电路后经整流电路整流处理，然后整流电路输出整流后的电压信号给储能控制电路，通过储能控制电路对显示电路的显示状态进行控制显示。本发明电路结构采用双向触发二极管作为测试电路通断的控制，有效地提高了高压带电显示器中的使用寿命，以及显示电路的醒目程度；在整流部分的输入端和电源地之间设置有稳压二极管提高了高压带电显示器的使用安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压带电显示器，更特别地说，是指一种用以显示电力设备是否带有运行电压和/或用于三相正弦交流电带电显示的长时效张弛振荡闪光型高压带电显示器的电路结构。
背景技术
任何三相输电线路，不论电压高低，供电部门或用户均应知道A、B、C三相电源的实时带电情况，以免出现在设备带电的情况下，造成人员触电事故，同时指示三相供电是否正常。而对于另一些电气设备，如新安装的三相变压器或经检修后使用中的三相变压器，在投入并网运行前必须进行核相操作，即A相、B相、C相与主电网要一一对应，以免产生环流或短路。所以随时知道带电设备的实时带电情况是十分重要的。
高压带电显示器主要是由测试电路和显示电路部分组成，其工作原理是：从连接在高压线路上的由传感器获取电压信号，通过测试电路检测后，利用显示回路中指示灯的亮、暗来显示高压线路的带电情况，籍以监控三相高压电，来判断是否有缺相的情况，快速查找电力线路缺相故障和中点不接地时的一相短路接地故障。
请参见图2A所示，由于采用氖管D0的发光作为显示电路部分。当输入的采样电流经电阻R12后进入储能电路中，所述储能电路由电容C10、电容C11、电阻R11构成。当输入的采样电流为正半周时对电容C10进行充电，电容C10与电阻R12相接一端为正；当输入的采样电流为负半周时对电容C11进行充电，电容C11与电阻R12相接一端为负。当电容C10和电容C11上的电压之和高于氖管D0的正向电压时，储能电路导通，氖管D0发光；在储能电路继续导通状况下，电容C10和电容C11上的电压开始下降，当电容C10和电容C11上的电压之和低于氖管D0的正向电压时，储能电路断开，氖管D0熄灭。作为显示电路中只有氖管D0或明或暗的灯光显示，且氖管的使用寿命短，当人不注意识别或精神状况不佳，以及指示灯损坏时，工作人员将会误入带电间隔，从而造成死亡或其他重大事故。
请参见图2B所示，此电路采用了发光二极管D4作为显示电路，当输入的采样电流为正半周时，采样电流经二极管D22给电容C20充电，当电容C20两端电压高于放电管D20的击穿电压和发光二极管D4的正向电压之和时，储能电路导通，发光二极管D4发光；在储能电路继续导通状况下，电容C20上的电压开始下降，当电容C20两端电压低于放电管D20的维持电压和发光二极管D4的正向电压之和时，储能电路断开，发光二极管D4熄灭；当输入的采样电流为负半周时，采样电流直接流经二极管D21，储能电路不工作。此种测试电路的通断采用了寿命相当短的放电管D20来控制，而它在能量的利用上却显得力不从心，有一半的能量都白白浪费掉，显而易见，在发光二极管D4的发光亮度上也要大打折扣。
发明内容
本发明的目的是提出一种具有高安全性、长时效张弛振荡闪光型高压带电显示器的电路结构，该电路结构采用双向触发二极管作为测试电路通断的控制，有效地提高了高压带电显示器中的使用寿命，以及显示电路的醒目程度；在整流部分的输入端和电源地之间设置有稳压二极管提高了高压带电显示器的使用安全性。
本发明是一种长时效张弛振荡闪光型高压带电显示器的电路结构，所述高压带电显示器中的测试电路包括过压保护电路、整流电路和储能控制电路，高压带电显示器中的传感器与高压线路上的A、B、C三相以及电源地连接，由传感器获取的电压信号输出给所述过压保护电路后经整流电路整流处理，然后整流电路输出整流后的电压信号给储能控制电路，通过储能控制电路对显示电路的显示状态进行控制显示。
所述过压保护电路由A相过压保护电路、B相过压保护电路和C相过压保护电路构成，A相过压保护电路、B相过压保护电路和C相过压保护电路结构相同；每相过压保护电路采用两个稳压二极管反向串联组成；A相过压保护电路、B相过压保护电路和C相过压保护电路分别并联接在A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路的输入端和电源地之间；
所述整流电路由A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路构成，A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路结构相同；A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路分别联接在高压带电显示器中的传感器A、B、C三相输出端与电源地之间；
所述储能控制电路由A相储能控制电路、B相储能控制电路和C相储能控制电路构成，A相储能控制电路、B相储能控制电路和C相储能控制电路结构相同；每相储能控制电路采用两个电阻、一个双向触发二极管、一个发光二极管串联后与一个电容一端联接，电容的另一端并联在两个电阻之间；A相储能控制电路、B相储能控制电路和C相储能控制电路分别联接在A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路上。
本发明高压带电显示器电路结构的优点在于：
1、在考虑了各种意外情况譬如自然中的雷击现象以及人身安全等因素后，在A、B、C三相的整流电路输入端与电源地之间并联接入保护电路，使得若有高电压直接接入时，稳压二极管就开始工作，将电压稳定在一定值，防止高压带电显示器被击坏；当有人直接触及其接入端时，由于稳压管的作用，人体在触点与大地的电压值就不会一直增加而是稳定在一个固定的对人体无大害的值，这样就保证了操作者的人身安全。较其他高压带电显示器，本发明专利的高压带电显示器的使用更加安全可靠。
2、本专利采用桥式整流电路，使得测试电路结构简单，提高了显示电路的显示效率。
3、为了控制储能回路的通断来达到对电容实现反复冲放电的效果，利用了触发二极管做为触发元件，使得回路电流张弛振荡，发光二极管得以长时效闪烁显示。较其他显示电路，本专利的改进明显提高了显示电路的醒目程度，并节约了能量。
4、在发光二极管两端设计有可插拔的短接线，当不需要显示时可短接，以进一步提高发光二极管的使用寿命。
附图说明
图1是本发明高压带电显示器的结构框图。
图2A是采用氖管显示的高压带电显示器中储能控制电路的电路原理图。
图2B是采用发光二极管显示的高压带电显示器中储能控制电路的电路原理图。
图3是本发明的高压带电显示器的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
本发明是一种具有高安全性、长时效张弛振荡闪光型高压带电显示器的电路结构，所述高压带电显示器中的测试电路包括过压保护电路、整流电路和储能控制电路(参见图1所示)，所述过压保护电路由A相过压保护电路、B相过压保护电路和C相过压保护电路构成，A相过压保护电路、B相过压保护电路和C相过压保护电路结构相同；每相过压保护电路采用两个稳压二极管反向串联组成；A相过压保护电路、B相过压保护电路和C相过压保护电路分别并联接在A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路的输入端和电源地之间；所述A相过压保护电路由稳压二极管D13和稳压二极管D14反向串联组成，A相过压保护电路并联接在A相全波桥式整流电路输入端和电源地之间。所述B相过压保护电路由稳压二极管D15和稳压二极管D16反向串联组成，B相过压保护电路并联接在B相全波桥式整流电路输入端和电源地之间。所述C相过压保护电路由稳压二极管D17和稳压二极管D18反向串联组成，C相过压保护电路并联接在C相全波桥式整流电路输入端和电源地之间。所述整流电路由A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路构成，A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路结构相同；A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路分别联接在高压带电显示器中的传感器A、B、C三相输出端与电源地之间。所述储能控制电路由A相储能控制电路、B相储能控制电路和C相储能控制电路构成，A相储能控制电路、B相储能控制电路和C相储能控制电路结构相同。每相储能控制电路采用两个电阻、一个双向触发二极管、一个发光二极管串联后与一个电容一端联接，电容的另一端并联在两个电阻之间；A相储能控制电路、B相储能控制电路和C相储能控制电路分别联接在A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路上。高压带电显示器中的传感器与高压线路上的A、B、C三相以及电源地连接，由传感器获取的电压信号输出给所述过压保护电路后经整流电路整流处理，然后整流电路输出整流后的电压信号给储能控制电路，通过储能控制电路对显示电路的显示状态进行控制显示。
参见图3所示，本发明过压保护电路中的A相过压保护电路中的电源地与第一稳压二极管D13的阳极联接，第一稳压二极管D13的阴极与第二稳压二极管D14的阴极串联，第二稳压二极管D14的阳极接入A相全波桥式整流电路的输入端；B相过压保护电路中的电源地与第三稳压二极管D15的阳极联接，第三稳压二极管D15的阴极与第四稳压二极管D16的阴极串联，第四稳压二极管D16的阳极接入B相全波桥式整流电路的输入端；C相过压保护电路中的电源地与第五稳压二极管D17的阳极联接，第五稳压二极管D17的阴极与第六稳压二极管D18的阴极串联，第六稳压二极管D18的阳极接入C相全波桥式整流电路的输入端。
参见图3所示，本发明整流电路中的A相全波桥式整流电路中的第一二极管D31的阴极与第三二极管D33的阴极串联，第二二极管D32的阳极与第四二极管D34的阳极串联，第一二极管D31的阳极与第二二极管D32的阴极串联后接入A相传感器的输出，第三二极管D33的阳极与第四二极管D34的阴极串联接入电源地；B相全波桥式整流电路中的第五二极管D35的阴极与第七二极管D37的阴极串联，第六二极管D36的阳极与第八二极管D38的阳极串联，第五二极管D35的阳极与第六二极管D36的阴极串联后接入B相传感器的输出，第七二极管D37的阳极与第八二极管D38的阴极串联接入电源地；C相全波桥式整流电路中的第九二极管D39的阴极与第十一二极管D41的阴极串联，第十二极管D40的阳极与第十二二极管D42的阳极串联，第九二极管D39的阳极与第十二极管D40的阴极串联后接入C相传感器的输出，第十一二极管D41的阳极与第十二二极管D42的阴极串联接入电源地。
参见图3所示，本发明储能控制电路中的A相储能控制电路中的第一电阻R1与第四电阻R4、第一双向触发二极管DB1以及第一发光二极管D1串联，第一电容C1一端并联在第一电阻R1和第四电阻R4之间，第一电容C1的另一端并联在第一发光二极管D1的阴极；B相储能控制电路中的第二电阻R2与第五电阻R5、第二双向触发二极管DB2以及第二发光二极管D2串联，第二电容C2一端并联在第二电阻R2和第五电阻R5之间，第二电容C2的另一端并联在第二发光二极管D2的阴极；C相储能控制电路中的第三电阻R3与第六电阻R6、第三双向触发二极管DB3以及第三发光二极管D3串联，第三电容C3一端并联在第三电阻R3和第六电阻R6之间，第三电容C3的另一端并联在第三发光二极管D3的阴极。
在本发明中，传感器信号从A、B、C三相接入，经过由四个二极管组成的单相桥式整流电路整流后，进入储能回路，在双向触发二极管(第一双向触发二极管DB1、第二双向触发二极管DB2和第三双向触发二极管DB3)的控制下对电容(第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3)进行反复的充放电，通过实现电流张弛振荡，使得发光二极管实现长时闪烁显示的功能，并提高显示电路的显示效率。在发光二极管两端设计有可插拔的短接线，当不需要显示时可短接，以进一步提高发光二极管的使用寿命。
在传感器所提供A相电流iA的作用下，第一电容C1上的电压近似呈直线态稳定增长，检测的电压越高，A相电流iA越大，第一电容C1上电压上升越快，由于第一双向触发二极管DB1的作用，A相储能控制电路并未导通，第一发光二极管D1并未发光；当第一电容C1两端的电压值Vc增加到高于33.7V即高于第一双向触发二极管DB1的击穿值VBO和第一发光二极管D1的正向电压VF之和后，A相电路开始导通，第一发光二极管D1开始发光；在A相电路继续导通的情况下，第一电容C1上的电压开始下降，但此时并未低于第一双向触发二极管DB1和第一发光二极管D1的正向电压VF之和，所以A相电路继续维持导通；当第一电容C1上的电压Vc低于第一双向触发二极管DB1和第一发光二极管D1的正向电压VE之和，即低于28.7V后，第一电容C1没有能力再维持储能控制电路的导通，A相电路开始关断，第一发光二极管D1熄灭，第一电容C1电压值Vc的下降中止在28.7V，第一电容C1继续充电，其电压值Vc开始上升，但在低于第一双向触发二极管DB1的击穿值VBO和第一发光二极管D1的正向电压VF之和之前，电压并未导通；当第一电容C1上的电压再一次高于第一双向触发二极管DB1的击穿值VBO和第一发光二极管D1的正向电压VF之和时，A相储能控制电路又开始导通，第一发光二极管D1再次发光，一个新的周期重新开始。由此实现储能控制电路电流张弛振荡控制第一发光二极管D1不断闪烁。
在本发明中，传感器所提供B相电流iB、C相电流iC的处理方式与A相电流iA相同，此处不在详细说明。
Claims (4)
1、一种长时效张弛振荡闪光型高压带电显示器的电路结构，其特征在于：所述高压带电显示器中的测试电路包括过压保护电路、整流电路和储能控制电路，高压带电显示器中的传感器与高压线路上的A、B、C三相以及电源地连接，由传感器获取的电压信号输出给所述过压保护电路后经整流电路整流处理，然后整流电路输出整流后的电压信号给储能控制电路，通过储能控制电路对显示电路的显示状态进行控制显示；
所述过压保护电路由A相过压保护电路、B相过压保护电路和C相过压保护电路构成，A相过压保护电路、B相过压保护电路和C相过压保护电路结构相同；每相过压保护电路采用两个稳压二极管反向串联组成；A相过压保护电路、B相过压保护电路和C相过压保护电路分别并联接在A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路的输入端和电源地之间；
所述整流电路由A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路构成，A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路结构相同；A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路分别联接在高压带电显示器中的传感器A、B、C三相输出端与电源地之间；
所述储能控制电路由A相储能控制电路、B相储能控制电路和C相储能控制电路构成，A相储能控制电路、B相储能控制电路和C相储能控制电路结构相同；每相储能控制电路采用两个电阻、一个双向触发二极管、一个发光二极管串联后与一个电容一端联接，电容的另一端并联在两个电阻之间；A相储能控制电路、B相储能控制电路和C相储能控制电路分别联接在A相全波桥式整流电路、B相全波桥式整流电路和C相全波桥式整流电路上。
2、根据权利要求1所述的高压带电显示器的电路结构，其特征在于：所述过压保护电路中的A相过压保护电路中的电源地与第一稳压二极管(D13)的阳极联接，第一稳压二极管(D13)的阴极与第二稳压二极管(D14)的阴极串联，第二稳压二极管(D14)的阳极接入A相全波桥式整流电路的输入端；
B相过压保护电路中的电源地与第三稳压二极管(D15)的阳极联接，第三稳压二极管(D15)的阴极与第四稳压二极管(D16)的阴极串联，第四稳压二极管(D16)的阳极接入B相全波桥式整流电路的输入端；
C相过压保护电路中的电源地与第五稳压二极管(D17)的阳极联接，第五稳压二极管(D17)的阴极与第六稳压二极管(D18)的阴极串联，第六稳压二极管(D18)的阳极接入C相全波桥式整流电路的输入端。
3、根据权利要求1所述的高压带电显示器的电路结构，其特征在于：所述整流电路中的A相全波桥式整流电路中的第一二极管(D31)的阴极与第三二极管(D33)的阴极串联，第二二极管(D32)的阳极与第四二极管(D34)的阳极串联，第一二极管(D31)的阳极与第二二极管(D32)的阴极串联后接入A相传感器的输出，第三二极管(D33)的阳极与第四二极管(D34)的阴极串联接入电源地；
B相全波桥式整流电路中的第五二极管(D35)的阴极与第七二极管(D37)的阴极串联，第六二极管(D36)的阳极与第八二极管(D38)的阳极串联，第五二极管(D35)的阳极与第六二极管(D36)的阴极串联后接入B相传感器的输出，第七二极管(D37)的阳极与第八二极管(D38)的阴极串联接入电源地；
C相全波桥式整流电路中的第九二极管(D39)的阴极与第十一二极管(D41)的阴极串联，第十二极管(D40)的阳极与第十二二极管(D42)的阳极串联，第九二极管(D39)的阳极与第十二极管(D40)的阴极串联后接入C相传感器的输出，第十一二极管(D41)的阳极与第十二二极管(D42)的阴极串联接入电源地。
4、根据权利要求1所述的高压带电显示器的电路结构，其特征在于：所述储能控制电路中的A相储能控制电路中的第一电阻(R1)与第四电阻(R4)、第一双向触发二极管(DB1)以及第一发光二极管(D1)串联，第一电容(C1)一端并联在第一电阻(R1)和第四电阻(R4)之间，第一电容(C1)的另一端并联在第一发光二极管(D1)的阴极；
B相储能控制电路中的第二电阻(R2)与第五电阻(R5)、第二双向触发二极管(DB2)以及第二发光二极管(D2)串联，第二电容(C2)一端并联在第二电阻(R2)和第五电阻(R5)之间，第二电容(C2)的另一端并联在第二发光二极管(D2)的阴极；
C相储能控制电路中的第三电阻(R3)与第六电阻(R6)、第三双向触发二极管(DB3)以及第三发光二极管(D3)串联，第三电容(C3)一端并联在第三电阻(R3)和第六电阻(R6)之间，第三电容(C3)的另一端并联在第三发光二极管(D3)的阴极。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091028 Termination date: 20110510 |