CN103457486B - 具有防雷击防浪涌功能的调压调流直流电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有防雷击防浪涌功能的调压调流直流电源，该直流电源包括电源输入保护及调压变压单元、整流滤波单元和防雷击防浪涌保护单元，电源输入保护及调压变压单元的输出端连接整流滤波单元的输入端，整流滤波单元的输出端连接防雷击防浪涌保护单元，所述直流电源还包括与电源输入保护及调压变压单元连接的手动/自动调压调流单元。本发明设置有手动/自动调压调流单元，能够手动及自动调整电压电流的直流电能；本发明还设置有防雷防浪涌单元，可以实现三条放电回路同时放电，能够有效防止各种直雷击、感应雷和浪涌电流对电源的损坏，并且能够有效钳制输出线路电位从而达到保护用电设备免受雷击损坏的目的。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域，具体涉及一种具有防雷击防浪涌功能的调压调流直流电源。
背景技术
目前，大多数工业、民用的供电环境比较恶劣，尤其是在炎炎夏日，雷电造成的危害更大，一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入至室内危及电设备，现有的电路保护设备还不够完善，不能有效地保护电设备，防止各种雷电对电设备的损坏。电源是用电设备的供电基础，现有的电源包括交流电源和直流电源，为了防止电源在供电过程中受到雷电的损坏，从而保护用电设备免受雷击的损坏，需要设计能够具有防雷击防浪涌功能的电源。
专利号为201120427511.3的中国专利公开了一种带防雷击防浪涌功能的宽电压输入范围的交流稳压电源，该装置能够在过压欠压发生的时刻可靠地切断电源保护后续用电设备，设置有防雷防浪涌保护单元，能够有效地防止雷击。但其采用的电路结构比较复杂，且只适用于交流稳压电源。
现有技术中，直流电源输出线路都不具备很强的防雷击防浪涌功能，而且不能同时具备手动、自动两种工作模式的调压调流功能，无法满足很多工业、民用、实验室等领域对防雷击防浪涌直流电源的功能要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有直流电源输出线路存在的上述问题，提供了一种具有防雷击防浪涌功能的调压调流直流电源，该直流电源能够防止各种直雷击、感应雷和浪涌电流对电源的损坏，并且能够有效钳制输出线路电位从而达到保护用电设备免受雷击损坏的目的；满足很多工业、民用、实验室等领域对防雷击防浪涌直流电源的功能要求。
本发明的技术方案为：一种具有防雷击防浪涌功能的调压调流直流电源，该直流电源包括电源输入保护及调压变压单元、整流滤波单元和防雷击防浪涌保护单元，电源输入保护及调压变压单元的输出端连接整流滤波单元的输入端，整流滤波单元的输出端连接防雷击防浪涌保护单元，所述直流电源还包括与电源输入保护及调压变压单元连接的手动/自动调压调流单元。
进一步的，电源输入保护及调压变压单元包括变压器T和依次串联连接的空气开关QF1、熔断器FU1、接触器KM和调压器RT，调压器RT与变压器T的原边连接，变压器T的副边与整流滤波单元的输入端连接。
优选的是，所述整流滤波单元为整流全桥电路和6个电解电容组成的整流滤波电路。
优选的是，所述整流全桥电路为带有散热片和散热风扇的单相整流全桥电路。
进一步的，防雷击防浪涌保护单元包括防雷去耦电路、三个压敏电阻防雷器和和位于电源出口的两个防雷放电间隙，防雷去耦电路和三个压敏电阻防雷器连接于整流滤波单元与两个防雷放电间隙之间。
优选的是，所述防雷去耦电路为由电感L1、电感L2和电容C7组成的LC电路。
优选的是，所述手动/自动调压调流单元设置有手动/自动转换开关SA1、降压/升压转换开关SA2、恒压/恒流转换开关SA3、启动按钮SB1和停止按钮SB2，降压/升压转换开关SA2连接继电器KA1、继电器KA2，继电器KA1、继电器KA2均与调压器RT的电动机M电连接。
优选的是，所述手动/自动调压调流单元还设置有数显智能电压表PU和数显智能电流表PA，数显智能电压表PU内设置有继电器PUK1和继电器PUK2，数显智能电流表PA内设置有继电器PAK1和继电器PAK2。
本发明的有益效果为：本发明设置有手动/自动调压调流单元，能够手动及自动调整电压电流的直流电能，在手动模式下可通过操作按钮实现输出电压和电流的增大或减小，在自动模式下，会自动按照预设的电压值或电流值自动调整输出电压或电流；本发明还设置有防雷防浪涌单元，可以实现三条放电回路同时放电，能够有效防止各种直雷击、感应雷和浪涌电流对电源的损坏，并且能够有效钳制输出线路电位从而达到保护用电设备免受雷击损坏的目的，满足了很多工业、民用、实验室等领域对防雷击防浪涌直流电源的功能要求。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
图2为本发明具体实施方式电源输入保护及调压变压单元的电路原理图。
图3为本发明具体实施方式整流滤波单元及防雷击防浪涌保护单元的电路原理图。
图4为本发明具体实施方式手动/自动调压调流单元的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作出进一步说明：
如图1所示，一种具有防雷击防浪涌功能的调压调流直流电源，该直流电源包括电源输入保护及调压变压单元、整流滤波单元和防雷击防浪涌保护单元，电源输入保护及调压变压单元的输出端连接整流滤波单元的输入端，整流滤波单元的输出端连接防雷击防浪涌保护单元，所述直流电源还包括与电源输入保护及调压变压单元连接的手动/自动调压调流单元。
如图2所示，为了实现电源的调压变压功能，上述电源输入保护及调压变压单元包括变压器T和依次串联连接的空气开关QF1、熔断器FU1、接触器KM和调压器RT，调压器RT与变压器T的原边连接，变压器T的副边与整流滤波单元的输入端连接，单相220V交流电经空气开关QF1、熔断器FU1、接触器KM后至调压器RT，再经过变压器T变压隔离后输送至整流滤波单元。
如图3所示，上述整流滤波单元为整流全桥电路和6个电解电容组成的整流滤波电路，用于将变压器T变压隔离后的交流电转化为直流电。
其中，上述整流整流全桥电路采用带有散热片和散热风扇的单相整流全桥电路。
如图3所示，为使本发明电源具有防雷击防浪涌和钳制输出线路电位的功能，所述防雷击防浪涌保护单元包括防雷去耦电路、三个压敏电阻防雷器和和位于电源出口的两个防雷放电间隙，防雷去耦电路和三个压敏电阻防雷器连接于整流滤波单元与两个防雷放电间隙之间。
其中，上述防雷去耦电路为由电感L1、电感L2和电容C7组成的LC电路。
如图4所示，所述手动/自动调压调流单元设置有手动/自动转换开关SA1、降压/升压转换开关SA2、恒压/恒流转换开关SA3、启动按钮SB1和停止按钮SB2，降压/升压转换开关SA2连接继电器KA1、继电器KA2，继电器KA1、继电器KA2均与调压器RT的电动机M电连接，用于控制调压器RT的电动机M正反转，实现调整输出电压或电流的大小。
上述手动/自动调压调流单元还设置有数显智能电压表PU和数显智能电流表PA，数显智能电压表PU内设置有继电器PUK1和继电器PUK2，数显智能电流表PA内设置有继电器PAK1和继电器PAK2，数显智能电压表PU和数显智能电流表PA可根据预设值自动控制继电器KA1、继电器KA2动作，从而控制调压器RT的电动机M正反转，实现自动调整输出电压或电流的大小。
工作原理：如图3所示，可手动/自动调整的交流电源经过变压器T输出，输送到由电容C1-C6、电感L1-L2组成的LC整流滤波单元，转换成纹波系数符合用户要求并且可手动/自动调整的直流电源；为使本电源具有防雷击防浪涌和钳制输出线路电位的功能，直流电源经过由三个压敏电阻防雷器RV1、RV2、RV3，由电感L1、电感L2和电容C7组成的防雷去耦电路和两个防雷放电间隙GAP1、GAP2组成的防雷击防浪涌单元后再向外输出，直流电源经过外部线路向负载供电。
当本发明直流电源槽雷击时，若DC+线路被雷击中时，雷击电流绝大部分经过另个防雷放电间隙GAP1、GAP2流入大地，小部分残余雷击电流经过电感L1衰减后经压敏电阻防雷器RV2流入大地；若DC-线路被雷击中时，雷击电流绝大部分经过防雷放电间隙GAP2流入大地，小部分残余雷击电流经过电感L2衰减后经压敏电阻防雷器RV3流入大地；若DC+和DC-被同时击中时，此时雷击电流最多有三条放电回路：DC+对地、DC-对地和DC+对DC-，前两条放电回路如上所述，当雷击电流经DC+对DC-形成放电回路时，绝大部分电流经过防雷放电间隙GAP1进行放电短路，小部分残余雷击电流经过电感L1、电感L2、电容C7衰减后被压敏电阻防雷器RV1短路。
如图4所示，手动/自动调压调流通过以下方式实现：启动设备前先确定使用手动模式还是自动模式，使用手动模式时，将手动/自动转换开关SA1旋到手动位置，按下启动按钮SB1，此时通过拨动降压/升压转换开关SA2控制继电器KA1、继电器KA2工作，继电器KA1、继电器KA2再控制调压器RT的电动机M正转反转，即可调整输出电压或电流的大小，向左拨动时输出电压（或电流）减小，向右拨动时输出电压（或电流）增大，停止使用时，按下停止按钮SB2即可；当使用自动模式时，将手动/自动转换开关SA1旋到自动位置，通过恒压/恒流转换开关SA3选择输出控制方式，然后设定数显智能电压表PU（或数显智能电流表PA）的设定值范围，设置完成后，按下启动按钮SB1，数显智能电压表PU（或数显智能电流表PA）会根据预设值自动控制继电器KA1、继电器KA2工作，继电器KA1、继电器KA2再控制调压器RT的电动机M正转反转，即可自动调整输出电压或电流的大小。
恒压/恒流转换开关SA3选择恒压输出控制方式时，恒压设置方法为：长按数显智能电压表PU的SET键（大于3秒）后松开，再短按SET键，此界面用于设置预设电压的上限，通过上、下、左箭头来设定，设定完预设电压的上限后，再短按SET键，此界面用于设置预设电压的下限，同样通过上、下、左箭头来设定；设定完下限后，再短按SET键，设定结束；以上设置方法在自动模式下，无论是使用恒流还是恒压方式，均使用同样的设置方式。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述阐述的技术方案加以改型或变更为等同变化的等同实例。凡未脱离本发明技术方案内容，依据发明的技术方案对上述实施例进行的任何简单修改、变更或改型，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种具有防雷击防浪涌功能的调压调流直流电源，其特征在于：该直流电源包括电源输入保护及调压变压单元、整流滤波单元和防雷击防浪涌保护单元，电源输入保护及调压变压单元的输出端连接整流滤波单元的输入端，整流滤波单元的输出端连接防雷击防浪涌保护单元，所述直流电源还包括与电源输入保护及调压变压单元连接的手动/自动调压调流单元；所述手动/自动调压调流单元设置有手动/自动转换开关SA1、降压/升压转换开关SA2、恒压/恒流转换开关SA3、启动按钮SB1和停止按钮SB2，降压/升压转换开关SA2连接继电器KA1、继电器KA2，继电器KA1、继电器KA2均与调压器RT的电动机M电连接；电源输入保护及调压变压单元包括变压器T和依次串联连接的空气开关QF1、熔断器FU1、接触器KM和调压器RT，调压器RT与变压器T的原边连接，变压器T的副边与整流滤波单元的输入端连接；防雷击防浪涌保护单元包括防雷去耦电路、三个压敏电阻防雷器和位于电源出口的两个防雷放电间隙，防雷去耦电路和三个压敏电阻防雷器连接于整流滤波单元与两个防雷放电间隙之间。
2.如权利要求1所述的具有防雷击防浪涌功能的调压调流直流电源，其特征在于：所述整流滤波单元为整流全桥电路和6个电解电容组成的整流滤波电路。
3.如权利要求2所述的具有防雷击防浪涌功能的调压调流直流电源，其特征在于：所述整流全桥电路为带有散热片和散热风扇的单相整流全桥电路。
4.如权利要求1所述的具有防雷击防浪涌功能的调压调流直流电源，其特征在于：所述防雷去耦电路为由电感L1、电感L2和电容C7组成的LC电路。
5.如权利要求1所述的具有防雷击防浪涌功能的调压调流直流电源，其特征在于：所述手动/自动调压调流单元还设置有数显智能电压表PU和数显智能电流表PA，数显智能电压表PU内设置有继电器PUK1和继电器PUK2，数显智能电流表PA内设置有继电器PAK1和继电器PAK2。
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