CN103022978A

CN103022978A - 用于多脉波整流电路的过欠压保护电路

Info

Publication number: CN103022978A
Application number: CN2012104794966A
Authority: CN
Inventors: 贺珺; 谢孟; 雷连方
Original assignee: Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology
Current assignee: Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2032-11-23
Also published as: CN103022978B

Abstract

本发明提供了一种用于多脉波整流的过欠压保护电路由输入电压采样电路、基准电源电路、过压比较电路、欠压比较电路、控制电路组成。该电路紧密结合多脉波整流电路的特点，提供了一种结构简单、成本低、稳定性好的输入过欠压指示保护一体化电路。

Description

用于多脉波整流电路的过欠压保护电路

技术领域

本发明涉及一种三相输入电源电路，特别是一种用于多脉波整流电路的过欠压保护电路。

背景技术

多脉波整流技术目前广泛应用于AC/DC开关电源中，用于消除输入电流中的谐波，减少对电网的污染，提高开关电源的电磁兼容性能。在三相输入多脉波整流电路中，若出现输入电压过高或过低的情况，将会危及设备的安全，导致设备内器件烧毁。因此在电路中需要设置输入过欠压保护功能，在目前公开的专利文献中，过欠压保护电路电压采样电路一般直接与主电路相连或采用独立的变压器，造成保护电路易受干扰或体积过大；同时保护电路中没有故障指示，发生故障时无法确定具体的故障类型。

发明内容

本发明目的是提供一种适用于多脉波整流电路的过欠压保护电路。该电路紧密结合多脉波整流电路的特点，利用多脉波整流电路中的移相变压器的辅助绕组实现与主电路的电气隔离并进行电压采样，将输入过压、输入欠压指示、保护功能集于一体，并且过压、欠压保护值可以进行调整，提供了一种结构简单、成本低、稳定性好的控制电路。

根据本发明的目的，用于多脉波整流电路的过欠压保护电路包括输入电压采样电路、基准电源电路、过压比较电路和欠压比较电路，其中：所述输入电压采样电路将多脉波整流电路中输入电压经过降压、整流和滤波处理后输出三路直流电压信号V₁₁、V₁₂、V₁₃；所述基准电源电路将输入电压采样电路输出的一路直流电压信号V₁₁进行稳压后输出稳定的直流电压V₂₂和V₂₃；所述过压比较电路将输入电压采样电路输出的V₁₂经过分压后与基准电源电路输出的V₂₂比较，在V₁₂超过阈值时输出低电平V₃₃；所述欠压比较电路将输入电压采样电路输出的V₁₃经过分压后与基准电源电路输出的V₂₃比较，在V₁₃低于阈值时输出低电平V₃₄。

进一步地，用于多脉波整流电路的过欠压保护电路还可以包括控制电路，所述控制电路包括三个三极管V2、V3、V4和继电器K1，其中：三极管V2和V3并联，它们的发射极分别与基准电源电路输出的直流电压连接、集电极分别经过二极管接地；并且三极管V2的基极与过压保护电路输出的电压连接，三极管V3的基极与欠压保护电路输出的电压连接；三极管V4的基极分别与三极管V2、V3的集电极连接，发射极接地，集电极连接基准电源电路输出的电压，用于控制继电器K1的通断电；继电器K1的开关与多脉波整流电路主电路的移相变压器连接，用于控制移相变压器的通断电。

其中，所述输入电压采样电路由移相变压器辅助绕组、整流桥、电容、电阻组成。输入电压经辅助绕组降压、整流桥整流、电容滤波形成一个直流电压信号。

其中，所述基准电源电路由稳压器、电容组成。稳压器将输入电压采样电路输出的直流电压进行稳压输出稳定的12V直流电压。

其中，所述过压比较电路由比较器、电位器、电阻组成。输入电压采样电路输出的直流电压信号经电位器分压，与比较器同相端的基准信号作比较。当输入电压过高时，比较器输出低电平信号。可通过调整电位器对过压保护值进行调节。

其中，所述欠压比较电路由比较器、电位器、电阻组成。输入电压采样电路输出的直流电压信号经电位器分压，与比较器反相端的基准信号作比较。当输入电压过低时，比较器输出低电平信号。可通过调整电位器对欠压保护值进行调节。

本发明紧密结合多脉波整流电路的特点，省略掉了单独的采样变压器，利用多脉波整流电路中的移相变压器的辅助绕组实现与主电路的电气隔离并进行电压采样，将输入过压、输入欠压指示、保护功能集于一体，提供了一种结构简单、成本低、稳定性好的控制电路。

附图说明

图1为输入过欠压控制电路组成的示意框图；

图2为输入电压采样电路电路图；

图3为基准电源电路电路图；

图4为过压比较电路电路图；

图5为欠压比较电路电路图；

图6为控制电路电路图。

具体实施方式

图1为本发明的过欠压保护电路的一个最佳实施例示意框图。在本实施例中，用于多脉波整流的过欠压保护电路由输入电压采样电路、基准电源电路、过压比较电路、欠压比较电路、控制电路组成。输入电压采样电路的输出端分别与基准电源电路、过压比较电路、欠压比较电路的输入端相连接，基准电源电路的输出端分别与过压比较电路、欠压比较电路、控制电路的输入端相连接，过压比较电路的输出端与控制电路的输入端相连接，欠压比较电路的输出端与控制电路的输入端相连接。输入电压采样电路输出与输入电压对应的直流电压信号，该直流电压信号作为基准电源电路的输入电源V₁₁，同时作为过压比较电路和欠压比较电路的输入电压信号V₁₂、V₁₃；基准电源电路输出12V直流电压，作为过压比较电路、欠压比较电路的基准电压V₂2、V₂₃和控制电路的工作电压V₂₁；直流电压信号V₁₂与过压比较电路的基准电压进行比较，若输入电压偏高(即超过设定的阈值)，则过压比较电路输出V₃₃为低电平信号；直流电压信号V₁₃与欠压比较电路的基准电压进行比较，若输入电压偏低(即低于设定的阈值)，则欠压比较电路输出V₃₄为低电平信号；在过压比较电路或欠压比较电路输出低电平的情况下，控制电路中对应的故障指示灯变亮，同时将会断开多脉波整流电路主电路输入电源，实现输入过、欠压保护指示。

所述输入电压采样电路见图2，由移相变压器辅助绕组T1、整流桥V1、电容C1、电阻R1组成。其中多脉波整流电路移相变压器的辅助绕组输出端与整流桥V1的输入端相连接，整流桥V1的输出端与电容C1、电阻R1相连接。输入电压经辅助绕组T1降压输出对应的交流信号，交流信号经整流桥V1整流、电容C1滤波形成直流电压信号V₁₁、V₁₂、V₁₃。

所述基准电源电路见图3，由稳压器N1、N2，电容C2、C3、C4、C5组成。稳压器N1、N2的输入端与输入电压采样电路的输出端相连接，稳压器N1、N2的输入端与电容C3、C5的正极相连接，电容C3、C5的负极接地，稳压器N1、N2的输出端与电容C2、C4的负极相连接，电容C2、C4的负极接地，稳压器N1、N2的接地端接地。稳压器N1、N2并联，将输入电压采样电路输出的直流电压V₁₁进行稳压输出稳定的12V直流电压，该12V直流电压作为过压比较电路、欠压比较电路的基准电压V₂₂、V₂₃和控制电路的工作电压V₂₁。

所述过压比较电路见图4，由比较器N3，电位器W1，电阻R2、R3、R4组成。电位器W1的1端与输入电压采样电路的输出端相连接，电位器W1的3端与比较器N3的反相输入端相连接，电位器W1的2端接地。电阻R2的一端与基准电源电路输出端相连接，电阻R2的另一端与电阻R3、R4的一端、比较器N 3的同相输入端相连接，电阻R4的另一端接地。电阻R3的另一端与比较器N3的输出端相连接。输入电压采样电路输出的直流电压信号V₁₂经电位器W1分压，与比较器N3同相端的基准信号作比较。当输入电压过高时，比较器N3输出低电平信号。可通过调整电位器W1对过压保护值进行调节。

所述欠压比较电路见图5，由比较器N4，电位器W2，电阻R5、R6、R7组成。电位器W2的1端与输入电压采样电路的输出端相连接，电位器W2的3端与比较器N4的同相输入端相连接，电位器W2的2端接地。电阻R5的一端与基准电源电路输出端相连接，电阻R5的另一端与电阻R6、R7的一端、比较器N4的反相输入端相连接，电阻R7的另一端接地。电阻R6的另一端与比较器N4的输出端相连接。输入电压采样电路输出的直流电压信号V₁₃经电位器W2分压，与比较器N4反相端的基准信号作比较。当输入电压过低时，比较器N4输出低电平信号。可通过调整电位器W2对欠压保护值进行调节。

所述控制电路见图6，由三极管V2、V3、V4，二极管V5、V6，发光二极管V7、V8、V9，电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15，继电器K1组成。电阻R9的一端与过压比较电路输出端相连接，电阻R9的另一端与电阻R8的一端、三极管V2的基极相连接，电阻R8的另一端与基准电源电路的输出端、三极管V2的发射极相连接，三极管V2的集电极与电阻R10的一端、二极管V5的阳极相连接，电阻R10的另一端与发光二极管V7的阳极相连接，发光二极管V7的阴极接地；电阻R12的一端与欠压比较电路输出端相连接，电阻R12的另一端与电阻R11的一端、三极管V3的基极相连接，电阻R11的另一端与基准电源电路的输出端、三极管V3的发射极相连接，三极管V3的集电极与电阻R13的一端、二极管V6的阳极相连接，电阻R13的另一端与发光二极管V8的阳极相连接，发光二极管V8的阴极接地；二极管V5的阴极与二极管V6的阴极、电阻R15的一端相连接，电阻R15的另一端与三极管V4的基极相连接，三极管V4的发射极接地，三极管V4的集电极与基准电源电路的输出端、继电器K1线圈的正极、电阻R14的一端相连接，继电器K1线圈的负极接地，继电器主触点连接在多脉波整流电路主电路移相变压器后部，电阻R14的另一端与发光二极管V9的阳极相连接，发光二极管V9的阴极接地。当输入电压正常时，三极管V4截止，正常运行指示灯V9亮，继电器K1线圈得电，其主触点闭合，主电路正常工作。当输入电压过高时，过压比较电路输出V₃₃为低电平，三极管V2导通，过压指示灯V7变亮指示过压故障；同时三极管V4导通，正常运行指示灯V9灭，继电器K1线圈失电，其主触点断开，实现过压保护。当输入电压过低时，欠压比较电路输出V₃₄为低电平，三极管V3导通，欠压指示灯V8变亮指示欠压故障；同时三极管V4导通，正常运行指示灯V9灭，继电器K1线圈失电，其主触点断开，实现欠压保护。

Claims

1.一种用于多脉波整流电路的过欠压保护电路，其特征在于，包括输入电压采样电路、基准电源电路、过压比较电路和欠压比较电路，其中，

所述输入电压采样电路将多脉波整流电路中的输入电压经过降压、整流和滤波处理后输出三路直流电压信号V₁₁、V₁₂、V₁₃；

所述基准电源电路将输入电压采样电路输出的一路直流电压信号V₁₁进行稳压后输出稳定的直流电压V₂₂和V₂₃；

所述过压比较电路将输入电压采样电路输出的V₁₂经过分压后与基准电源电路输出的V₂₂比较，在V₁₂超过阈值时输出低电平V₃₃；

所述欠压比较电路将输入电压采样电路输出的V₁₃经过分压后与基准电源电路输出的V₂₃比较，在V₁₃低于阈值时输出低电平V₃₄。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括控制电路，所述控制电路包括三个三极管V2、V 3、V4和继电器K1，其中：

三极管V2和V 3并联，它们的发射极分别与基准电源电路输出的直流电压连接、集电极分别经过二极管接地；并且三极管V2的基极与过压保护电路输出的电压连接，三极管V 3的基极与欠压保护电路输出的电压连接；

三极管V4的基极分别与三极管V2、V3的集电极连接，发射极接地，集电极连接基准电源电路输出的电压，用于控制继电器K1的通断电；

继电器K1的开关与多脉波整流电路主电路的移相变压器连接，用于控制移相变压器的通断电。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述控制电路中还包括三个发光二极管V7、V8、V9，其中V7和V8分别接在三极管V2、V3的集电极与地之间，发光二极管V9接在继电器线圈的正负极之间。

4.如权利要求1-3任一项所述的电路，其特征在于，所述输入电压采样电路包括所述移相变压器的辅助绕组、整流桥和RC滤波电路。

5.如权利要求1-3任一项所述的电路，其特征在于，所述基准电源电路包括两个并联的稳压器，所述稳压器的输入端分别与输入电压采样电路的输出端连接，稳压器的输出端用于输出12V直流电压。

6.如权利要求1-3任一项所述的电路，其特征在于，所述过压比较电路包括比较器N3和电位器W1；其中，电位器W1的输入端与电压采样电路输出的电压V₁₂连接，其输出端与比较器N3的反相输入端连接；基准电源电路输出的电压V₂₂与比较器N3的同相输入端连接。

7.如权利要求1-3任一项所述的电路，其特征在于，所述欠压比较电路包括比较器N4和电位器W2；其中，电位器W2的输入端与电压采样电路输出的电压V₁₃连接，其输出端与比较器N4的同相输入端连接；基准电源电路输出的电压V₂₃与比较器N3的反相输入端连接。