CN104901549A - 一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源 - Google Patents

一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源，其由二极管整流器U，功率放大器P1，变压器T，串接在二极管整流器U的正极输出端与功率放大器P1的同相端之间的开关滤波电路，与变压器T的原边线圈L1的滑动抽头相连接的滑动调节器，与变压器T的副边线圈L2相连接的电源输出电路，与变压器T的副边线圈L3相连接的变压反馈电路，以及分别与二极管整流器U和开关滤波电路相连接的功率逻辑稳压电路组成；其特征在于：在功率逻辑稳压电路与功率放大器P1的反相端之间还串接有恒流电路；本发明如受到射频电磁干扰时，通过恒流电路的作用可以避免本发明因电磁干扰而引起电流波动，使本发明可以保持恒定的工作电流。

Description

一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源
技术领域
本发明涉及一种开关稳压电源，具体是指一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源。
背景技术
目前，随着电力行业的飞速发展，人们用于电力系统故障检测的设备也有着极大的发展。由于电力系统的检修往往涉及到几百千伏，甚至上百万千伏的电压线路，因此其检修线路非常长，故而对故障检测设备的供电要求也非常高。然而，目前人们对故障检测设备所提供的移动电源却存在较大的缺陷，即其容易受到电磁干扰，导致其工作电流无法保持恒定值，因此在很大程度上影响了故障检测设备的检测效果，无法满足人们对高精度检测的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服目前故障检测设备用电源容易受到电磁干扰，导致其工作电流无法保持恒定值的缺陷，提供一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源，其由二极管整流器U，功率放大器P1，变压器T，串接在二极管整流器U的正极输出端与功率放大器P1的同相端之间的开关滤波电路，与变压器T的原边线圈L1的滑动抽头相连接的滑动调节器，与变压器T的副边线圈L2相连接的电源输出电路，与变压器T的副边线圈L3相连接的变压反馈电路，以及分别与二极管整流器U和开关滤波电路相连接的功率逻辑稳压电路组成，为了达到本发明的效果，本发明在功率逻辑稳压电路与功率放大器P1的反相端之间还串接有恒流电路。
进一步的，所述的恒流电路由运算放大器P3，运算放大器P4，场效应管MOS1，场效应管MOS2，场效应管MOS3，三极管Q2，三极管Q3，一端与场效应管MOS1的漏极相连接、另一端接地的电阻R10，P极与场效应管MOS1的源极相连接、N极则顺次经电阻R9和电阻R11后与场效应管MOS2的漏极相连接的二极管D5，正极与电阻R9和电阻R11的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与极性电容C7的正极相连接、另一端则与场效应管MOS3的漏极相连接的电阻R12，正极与二极管D5的P极相连接、负极则与三极管Q3的基极相连接的极性电容C8，以及一端与三极管Q3的集电极相连接、另一端接地的电阻R13组成；所述场效应管MOS1的栅极与功率逻辑稳压电路相连接、其源极则与运算放大器P3的正极相连接；运算放大器P3的负极与场效应管MOS2的漏极相连接、其正极则与运算放大器P4的正极相连接、其输出端则与场效应管MOS2的栅极相连接；所述三极管Q2的基极分别与场效应管MOS2的源极以及三极管Q3的发射极相连接、其发射极则与场效应管MOS3的源极相连接、其集电极接地；所述运算放大器P4的输出端与场效应管MOS3的栅极相连接、其负极则分别与场效应管MOS3的漏极以及功率放大器P1的反相端相连接。
所述的功率逻辑稳压电路由功率放大器P2，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，与非门IC4，N极与功率放大器P2的输出端相连接、P极经电阻R4后接地的二极管D4，一端与与非门IC1的第一输入端相连接、另一端经电容C6后与与非门IC2的输出端相连接的电阻R5，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与电阻R5和电容C6的连接点相连接的电阻R6，一端与与非门IC3的输出端相连接、另一端与场效应管MOS1的栅极相连接的电阻R7，一端与与非门IC4的输出端相连接、另一端与场效应管MOS1的栅极相连接的电阻R8，以及一端与功率放大器P2的反相端相连接、另一端接地的电阻R3组成；所述与非门IC1的第二输入端经电阻R4后与二极管D4的P极相连接，其输出端还与与非门IC2的第一输入端相连接；与非门IC2的第二输入端与功率放大器P2的同相端相连接，其输出端则分别与与非门IC3的第一输入端和与非门IC4的第二输入端相连接，与非门IC3的第二输入端与与非门IC4的第一输入端相连接；所述功率放大器P2的同相端则与二极管整流器U的负极输出端相连接，同时，功率放大器P2的输出端还与开关滤波电路相连接。
所述开关滤波电路由三极管Q1，电容C1，电容C2，电阻R1，电阻R2及二极管D1组成；所述三极管Q1的基极顺次经电阻R2、二极管D1及电阻R1后与其集电极形成回路，电容C1与电阻R1相并联，电容C2与电阻R2相并联；三极管Q1的集电极与二极管整流器U的正极输出端相连接，其发射极与功率放大器P2的输出端相连接；电阻R2与二极管D1的连接点则与功率放大器P1的同相端相连接；所述原边线圈L1则与二极管D1相并联，而功率放大器P1的输出端则与滑动调节器的输入端相连接。
所述电源输出电路由P极与副边线圈L2的同名端相连接、N极经电容C3后与副边线圈L2的非同名端相连接的二极管D2，以及一端与二极管D2的N极相连接、另一端经电容C4后与副边线圈L2的非同名端相连接的电感L4组成。
所述变压反馈电路由二极管D3和电容C5组成；所述二级管D3的P极与副边线圈L3的非同名端相连接、其N极经电容C5后与副边线圈L3的同名端相连接，所述副边线圈L3的同名端接地；同时，功率放大器P1的输出端还与二极管D3和电容C5的连接点相连接。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明采用全新的功率逻辑稳压电路来为变压器T提供高质量的输入电压，不仅能简化电路结构，而且还能降低电路自身和外接的射频干扰，使得制作成本和维护成本有了较大幅度的降低。
(2)本发明能自动的调节变压器原边线圈的匝数，因此能够根据人们的实际需求进行调压。
(3)本发明能有效的克服传统电源电路的延迟效应，能有效的提高电源的质量。
(4)本发明如受到射频电磁干扰时，通过恒流电路的作用可以避免本发明因电磁干扰而引起电流波动，使本发明可以保持恒定的工作电流。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的恒流电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本发明由二极管整流器U，功率放大器P1，变压器T，串接在二极管整流器U的正极输出端与功率放大器P1的同相端之间的开关滤波电路，与变压器T的原边线圈L1的滑动抽头相连接的滑动调节器，与变压器T的副边线圈L2相连接的电源输出电路，与变压器T的副边线圈L3相连接的变压反馈电路，以及分别与二极管整流器U和开关滤波电路相连接的功率逻辑稳压电路组成，为了达到本发明的效果，本发明在功率逻辑稳压电路与功率放大器P1的反相端之间还串接有恒流电路。
其中，恒流电路为本发明的发明点所在，如图2所示，其包括运算放大器P3，运算放大器P4，场效应管MOS1，场效应管MOS2，场效应管MOS3，三极管Q2，三极管Q3。
为了达到预期的效果，该恒流电路还包括有一端与场效应管MOS1的漏极相连接、另一端接地的电阻R10，P极与场效应管MOS1的源极相连接、N极则顺次经电阻R9和电阻R11后与场效应管MOS2的漏极相连接的二极管D5，正极与电阻R9和电阻R11的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与极性电容C7的正极相连接、另一端则与场效应管MOS3的漏极相连接的电阻R12，正极与二极管D5的P极相连接、负极则与三极管Q3的基极相连接的极性电容C8，以及一端与三极管Q3的集电极相连接、另一端接地的电阻R13组成。
其在连接时，该场效应管MOS1的栅极与功率逻辑稳压电路相连接、其源极则与运算放大器P3的正极相连接。运算放大器P3的负极与场效应管MOS2的漏极相连接、其正极则与运算放大器P4的正极相连接、其输出端则与场效应管MOS2的栅极相连接。所述三极管Q2的基极分别与场效应管MOS2的源极以及三极管Q3的发射极相连接、其发射极则与场效应管MOS3的源极相连接、其集电极接地。所述运算放大器P4的输出端与场效应管MOS3的栅极相连接、其负极则分别与场效应管MOS3的漏极以及功率放大器P1的反相端相连接。采用这种连接方式可以使本发明达到最优的实施效果。
其中，运算放大器P3，运算放大器P4，场效应管MOS2以及场效应管MOS3构成一个稳定的恒流器。而电阻R11和电阻R12的阻值设置为相等，本实施例设置为1KΩ，因为电阻R11和电阻R12的阻值相等，所以其所输入到场效应管MOS2和场效应管MOS3的电流相等。同时，由于场效应管MOS1和极性电容C8的稳压作用，使输入到三极管Q3的电压变得稳定。另外，由于三极管Q3和三极管Q2的发射极输出低阻抗，因此恒流器不受电磁干扰的影响，从而可以输出恒定的电流，以保障检测装置可以稳定的工作。
其中，所述的功率逻辑稳压电路由功率放大器P2，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，与非门IC4，二极管D4，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8和电容C6组成。
连接时，二极管D4的N极需要与功率放大器P2的输出端相连接，其P极经电阻R4后接地。电阻R5的一端与与非门IC1的第一输入端相连接，其另一端则经电容C6后与与非门IC2的输出端相连接。电阻R6的一端与与非门IC1的输出端相连接，其另一端与电阻R5和电容C6的连接点相连接。
所述电阻R7的一端与与非门IC3的输出端相连接，其另一端与场效应管MOS1的栅极相连接；电阻R8的一端与与非门IC4的输出端相连接，其另一端与场效应管MOS1的栅极相连接；电阻R3的一端与功率放大器P2的反相端相连接，其另一端接地。
同时，与非门IC1的第二输入端经电阻R4后与二极管D4的P极相连接，而其输出端则与与非门IC2的第一输入端相连接；与非门IC2的第二输入端与功率放大器P2的同相端相连接，其输出端则分别与与非门IC3的第一输入端和与非门IC4的第二输入端相连接，与非门IC3的第二输入端与与非门IC4的第一输入端相连接。而所述的功率放大器P2的同相端则与二极管整流器U的负极输出端相连接。
所述的开关滤波电路由三极管Q1，电容C1，电容C2，电阻R1，电阻R2及二极管D1组成。连接时，三极管Q1的基极顺次经电阻R2、二极管D1及电阻R1后与其集电极形成回路，电容C1与电阻R1相并联，电容C2与电阻R2相并联。三极管Q1的集电极与二极管整流器U的正极输出端相连接，其发射极与功率放大器P2的输出端相连接；电阻R2与二极管D1的连接点则与功率放大器P1的同相端相连接。
其中，电阻R1、电容C1和二极管D1组成反馈钳位电路，可以提高变换效率和降低功率放大器P1同相端的反向峰值电压。
所述变压器T则由设置在原边的原边线圈L1，设置在副边的副边线圈L2和副边线圈L3组成。本发明在变压器T的原边线圈L1上设有一个滑动抽头，而该滑动抽头由滑动调节器来进行控制，以确保本发明能自动调整变压器T的原边线圈L1与副边线圈L2和副边线圈L3之间的匝数比。
连接时，该原边线圈L1要与二极管D1相并联，而功率放大器P1的输出端则与滑动调节器的输入端相连接。
所述的电源输出电路由P极与副边线圈L2的同名端相连接、N极经电容C3后与副边线圈L2的非同名端相连接的二极管D2，以及一端与二极管D2的N极相连接、另一端经电容C4后与副边线圈L2的非同名端相连接的电感L4组成。而电容C4的两端则形成本驱动电源的输出端。
所述变压反馈电路用于向滑动调节器提供反馈信号和反馈电压，进而确保该滑动调节器能根据输出端所外接的负载自动调解变压器T的匝数比。该变压反馈电路由二极管D3和电容C5组成；所述二级管D3的P极与副边线圈L3的非同名端相连接、其N极经电容C5后与副边线圈L3的同名端相连接，所述副边线圈L3的同名端接地；同时，功率放大器P1的输出端还与三极管D3和电容C5的连接点相连接。
为确保实际的运行效果，本申请中的电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5及电容C6均采用贴片电容来实现。
如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源，其由二极管整流器U，功率放大器P1，变压器T，串接在二极管整流器U的正极输出端与功率放大器P1的同相端之间的开关滤波电路，与变压器T的原边线圈L1的滑动抽头相连接的滑动调节器，与变压器T的副边线圈L2相连接的电源输出电路，与变压器T的副边线圈L3相连接的变压反馈电路，以及分别与二极管整流器U和开关滤波电路相连接的功率逻辑稳压电路组成；其特征在于：在功率逻辑稳压电路与功率放大器P1的反相端之间还串接有恒流电路；所述的恒流电路由运算放大器P3，运算放大器P4，场效应管MOS1，场效应管MOS2，场效应管MOS3，三极管Q2，三极管Q3，一端与场效应管MOS1的漏极相连接、另一端接地的电阻R10，P极与场效应管MOS1的源极相连接、N极则顺次经电阻R9和电阻R11后与场效应管MOS2的漏极相连接的二极管D5，正极与电阻R9和电阻R11的连接点相连接、负极接地的极性电容C7，一端与极性电容C7的正极相连接、另一端则与场效应管MOS3的漏极相连接的电阻R12，正极与二极管D5的P极相连接、负极则与三极管Q3的基极相连接的极性电容C8，以及一端与三极管Q3的集电极相连接、另一端接地的电阻R13组成；所述场效应管MOS1的栅极与功率逻辑稳压电路相连接、其源极则与运算放大器P3的正极相连接；运算放大器P3的负极与场效应管MOS2的漏极相连接、其正极则与运算放大器P4的正极相连接、其输出端则与场效应管MOS2的栅极相连接；所述三极管Q2的基极分别与场效应管MOS2的源极以及三极管Q3的发射极相连接、其发射极则与场效应管MOS3的源极相连接、其集电极接地；所述运算放大器P4的输出端与场效应管MOS3的栅极相连接、其负极则分别与场效应管MOS3的漏极以及功率放大器P1的反相端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源，其特征在于，所述的功率逻辑稳压电路由功率放大器P2，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，与非门IC4，N极与功率放大器P2的输出端相连接、P极经电阻R4后接地的二极管D4，一端与与非门IC1的第一输入端相连接、另一端经电容C6后与与非门IC2的输出端相连接的电阻R5，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与电阻R5和电容C6的连接点相连接的电阻R6，一端与与非门IC3的输出端相连接、另一端与场效应管MOS1的栅极相连接的电阻R7，一端与与非门IC4的输出端相连接、另一端与场效应管MOS1的栅极相连接的电阻R8，以及一端与功率放大器P2的反相端相连接、另一端接地的电阻R3组成；所述与非门IC1的第二输入端经电阻R4后与二极管D4的P极相连接，其输出端还与与非门IC2的第一输入端相连接；与非门IC2的第二输入端与功率放大器P2的同相端相连接，其输出端则分别与与非门IC3的第一输入端和与非门IC4的第二输入端相连接，与非门IC3的第二输入端与与非门IC4的第一输入端相连接；所述功率放大器P2的同相端则与二极管整流器U的负极输出端相连接，同时，功率放大器P2的输出端还与开关滤波电路相连接。
3.根据权利要求2所述的一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源，其特征在于，所述开关滤波电路由三极管Q1，电容C1，电容C2，电阻R1，电阻R2及二极管D1组成；所述三极管Q1的基极顺次经电阻R2、二极管D1及电阻R1后与其集电极形成回路，电容C1与电阻R1相并联，电容C2与电阻R2相并联；三极管Q1的集电极与二极管整流器U的正极输出端相连接，其发射极与功率放大器P2的输出端相连接；电阻R2与二极管D1的连接点则与功率放大器P1的同相端相连接；所述原边线圈L1则与二极管D1相并联，而功率放大器P1的输出端则与滑动调节器的输入端相连接。
4.根据权利要求3所述的一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源，其特征在于，所述电源输出电路由P极与副边线圈L2的同名端相连接、N极经电容C3后与副边线圈L2的非同名端相连接的二极管D2，以及一端与二极管D2的N极相连接、另一端经电容C4后与副边线圈L2的非同名端相连接的电感L4组成。
5.根据权利要求4所述的一种电力系统故障检测装置用恒流节能驱动电源，其特征在于，所述变压反馈电路由二极管D3和电容C5组成；所述二级管D3的P极与副边线圈L3的非同名端相连接、其N极经电容C5后与副边线圈L3的同名端相连接，所述副边线圈L3的同名端接地；同时，功率放大器P1的输出端还与二极管D3和电容C5的连接点相连接。
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