CN107104475A - 一种供电电路及一种供电的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种供电电路及一种供电的方法，该供电电路，包括：CT限流模块、CT控制模块、泄放模块以及转换模块；其中，所述CT控制模块，与所述CT限流模块相连，控制从所述CT限流模块输出的电流；所述CT限流模块，在所述CT控制模块的控制下，对输入的输入电流进行限流处理，并输出限流处理后的电流；所述泄放模块，与所述转换模块相连，输入所述限流处理后的电流，利用该电流控制对所述转换模块的充放电；所述转换模块，在所述泄放模块控制下，进行充放电，并转换出所需的输出电流。本方案通过更加灵活地进行限流处理，能适合更多的输入电流的频率和幅值范围。

Description

一种供电电路及一种供电的方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种供电电路及一种供电的方法。

背景技术

在变频系统中，保护设备需要自我供电，供电电路的能量一般来自于发电机产生的电流，该电流作为供电电路的输入电流，为供电电路提供能量。但是，有些发电机产生的电流的频率和大小不稳定，供电电路为了能够输出稳定的电压和电流，需要在发电机产生的电流的频率较低或者振幅较小时，能够获得足够的能量供应，在频率较高或者振幅较大时，能够限制能量供应。

现有技术中，在供电电路中设置了能量CT(Current Transformer，电流互感器)，并在该能量CT上加载了磁负载，通过磁负载来限制能量供应，也就是在供电电路的输入电流的能量较高时，能够限制能量供应，以保护电路中的元件。但是，这种设计对能量较低的输入电流也有限制作用，当输入电流的频率和/或幅值低于某个值时，供电电路就无法输出所需要的电压和电流。

通过上述描述可见，现有技术的供电电路中，在进行限流处理时，无法根据输入电流来进行相应的限流处理，不够灵活。

发明内容

本发明实施例提供了一种供电电路及一种供电的方法，能够更加灵活地进行限流处理。

第一方面，本发明实施例提供了一种供电电路，包括：

CT限流模块、CT控制模块、泄放模块以及转换模块；其中，

所述CT控制模块，与所述CT限流模块相连，控制从所述CT限流模块输出的电流；

所述CT限流模块，在所述CT控制模块的控制下，对输入的输入电流进行限流处理，并输出限流处理后的电流；

所述泄放模块，与所述转换模块相连，输入所述限流处理后的电流，利用该电流控制对所述转换模块的充放电；

所述转换模块，在所述泄放模块控制下，进行充放电，并转换出所需的输出电流。

可选地，该供电电路还包括：第一开关模块；

所述CT限流模块，包括：串联连接的能量CT与磁负载；其中，

所述CT控制模块，用于检测所述输入电流，判断所述输入电流是否满足屏蔽所述磁负载的第一预设条件，如果是，则通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组短路，否则，通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入。

可选地，该供电电路包括：

所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的一次侧的输入端相连；

所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输入端相连；

所述第一开关模块，与所述能量CT的二次侧的输出端相连，以及与所述磁负载的二次侧的输出端相连；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组短路时，用于通过控制所述第一开关模块闭合，将所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输出端相连，使所述磁负载的所有绕组短路；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入时，用于通过控制所述第一开关模块打开，将所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的一次侧的输入端相连，使所述磁负载的所有绕组接入。

可选地，该供电电路还包括：第二开关模块；

所述CT限流模块，包括：串联连接的能量CT与磁负载；其中，

所述CT控制模块，用于检测所述输入电流，判断所述输入电流是否满足屏蔽所述磁负载的第二预设条件，如果是，则通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的二次绕组短路，否则，通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入。

可选地，该供电电路包括：

所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的一次侧的输入端相连；

所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输入端相连；

所述第二开关模块，与所述磁负载的一次侧的输出端相连，以及与所述磁负载的二次侧的输出端相连；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的二次绕组短路时，用于通过控制所述第二开关模块闭合，将所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输出端相连，使所述磁负载的二次绕组短路；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入时，用于通过控制所述第二开关模块打开，将所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输入端相连，使所述磁负载的所有绕组接入。

可选地，所述泄放模块，包括：场效应管、可变电阻模块、分压电阻、可变电阻控制模块；其中，

所述场效应管的S极接地；

所述场效应管的D极，输入所述限流处理后的电流；

所述分压电阻与所述可变电阻模块串联；

所述分压电阻的第一端分别与所述场效应管的D极和所述转换模块相连，所述分压电阻的第二端分别与所述可变电阻模块和所述场效应管的G极相连；

所述可变电阻控制模块与所述可变电阻模块相连；

所述可变电阻控制模块，用于检测所述输入电流，根据所述输入电流，控制可变电阻模块的阻值。

可选地，所述可变电阻模块，包括：第三开关模块、第一待控电阻、第二待控电阻；

所述第三开关模块与所述第一待控电阻串联；

由所述第三开关模块与所述第一待控电阻组成的串联电路，与所述第二待控电阻并联；

所述第二待控电阻与所述分压电阻的第二端相连；

所述可变电阻控制模块，在执行所述控制可变电阻模块的阻值时，用于通过控制所述第三开关模块打开，控制所述第一待控电阻不接入，通过控制所述第三开关模块闭合，控制所述第一待控电阻接入。

可选地，该供电电路进一步包括：整流模块，连接在所述CT限流模块与所述泄放模块之间，对从所述CT限流模块输出的限流处理后的电流进行整流处理，将整流处理后的电流输入到所述泄放模块。

第二方面，本发明实施例提供了一种利用第一方面中任一所述的供电电路进行供电的方法，包括：

利用所述CT控制模块控制所述CT限流模块对输入的输入电流进行限流处理，并输出限流处理后的电流；

利用所述泄放模块接收所述限流处理后的电流，控制对所述转换模块的充放电；

利用所述转换模块，进行充放电，转换出所需的输出电流。

可选地，该方法包括：所述CT限流模块，包括：串联连接的能量CT与磁负载；且当所述供电电路包括开关模块时，

所述利用所述CT控制模块控制所述CT限流模块对输入的输入电流进行限流处理包括：

所述CT控制模块检测所述输入电流，判断所述输入电流是否满足屏蔽所述磁负载的预设条件，如果是，则通过控制所述开关模块，使所述磁负载的所有绕组或二次绕组短路，否则，通过控制所述开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入。

本发明实施例提供的供电电路及供电的方法，通过CT控制模块来控制从CT限流模块输出的电流，限流处理后的电流进入到泄放模块，泄放模块控制转换模块充放电，转换出所需的输出电流，通过CT控制模块对CT限流模块的控制，能够根据不同的情况进行不同的限流处理，更加灵活地进行限流处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种供电电路的示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种限流电路的示意图；

图3是本发明一实施例提供的另一种限流电路的示意图；

图4是本发明一实施例提供的一种泄放模块的示意图；

图5是本发明一实施例提供的一种转换模块的示意图；

图6是本发明一实施例提供的另一种供电电路的示意图；

图7是在输入电流为160A且33Hz时的现有供电电路的仿真结果图；

图8是在输入电流为160A且32Hz时的现有供电电路的仿真结果图；

图9是在输入电流为160A且22Hz时的现有供电电路的仿真结果图；

图10是本发明一实施例提供的一种供电电路在输入电流为160A且22Hz时的仿真结果图；

图11是本发明一实施例提供的一种供电电路在输入电流为160A且21Hz时的仿真结果图；

图12是本发明一实施例提供的一种供电电路在输入电流为160A且25Hz时的仿真结果图；

图13是本发明一实施例提供的一种供电电路在输入电流为160A且24Hz时的仿真结果图；

图14是本发明一实施例提供的一种供电的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种供电电路，包括：

CT限流模块101、CT控制模块102、泄放模块103以及转换模块104；其中，

所述CT控制模块102，与所述CT限流模块101相连，控制从所述CT限流模块101输出的电流；

所述CT限流模块101，在所述CT控制模块102的控制下，对输入的输入电流进行限流处理，并输出限流处理后的电流；

所述泄放模块103，与所述转换模块104相连，输入所述限流处理后的电流，利用该电流控制对所述转换模块104的充放电；

所述转换模块104，在所述泄放模块103控制下，进行充放电，并转换出所需的输出电流。

本发明实施例提供的一种供电电路，通过CT控制模块来控制从CT限流模块输出的电流，限流处理后的电流进入到泄放模块，泄放模块控制转换模块充放电，转换出所需的输出电流，通过CT控制模块对CT限流模块的控制，能够根据不同的情况进行不同的限流处理，更加灵活地进行限流处理。

由于有些输入电流是不稳定的，有时候是低振幅低频的输入电流，有时候是高振幅高频的输入电流，为了能够适应更多情况的输入电流，在一种可能的实现方式中，该供电电路还可以包括：第一开关模块；

所述CT限流模块，包括：串联连接的能量CT与磁负载；其中，

所述CT控制模块，用于检测所述输入电流，判断所述输入电流是否满足屏蔽所述磁负载的第一预设条件，如果是，则通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组短路，否则，通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入。

在该实现方式中，CT控制模块通过检测输入电流来对CT限流模块进行控制，针对不同的输入电流，通过第一开关模块实现不同的连接方式。在检测输入电流时，可以检测输入电流的振幅、频率、变化率等信息。上述的第一预设条件可以是：当输入电流的能量小于等于第一预设能量值时，屏蔽所述磁负载；当输入电流的频率大于第一预设能量值时，不屏蔽所述磁负载。该能量值可以通过输入电流的振幅、频率或者变化率来反映，举例来说，第一预设条件为：当输入电流的频率小于等于32Hz时，屏蔽所述磁负载；当输入电流的频率大于32Hz时，不屏蔽所述磁负载。这里的磁负载可以通过一个CT来实现，磁负载中铁芯可以是气隙铁芯，能够更好的进行限流。

在该实现方式中，将能量CT与磁负载串联，与只有一个能量CT相比，能够增大限流效果。但是，有些时候，输入电流的能量较低，例如：输入电流的振幅较小或频率较低的情况，如果还是通过能量CT与磁负载进行限流，可能限流处理后的电流的能量无法满足后续电路，这种情况就需要减小限流，进而增加CT限流模块输出的电流的能量，在该实现方式中，通过第一开关模块将磁负载短路，这样，只有能量CT起到限流的作用，增加了CT限流模块输出的电流的能量。另外，通过该实现方式，由于可以通过控制第一开关模块来使磁负载短路，减小了限流效果，因此，该供电电路可以使用能量更小的输入电流，增加了供电电路能够使用的输入电流的能量范围。

在该实现方式中，当CT控制模块检测到输入电流的能量较大，控制第一开关模块将磁负载的所有绕组接入，增大限流效果，保护后续电路；当CT控制模块检测到输入电流的能量较小，控制第一开关模块将磁负载的所有绕组短路，减小限流效果，为后续电路提供足够的能量。

基于上述的实现方式，该供电电路可以包括：

所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的一次侧的输入端相连；

所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输入端相连；

所述第一开关模块，与所述能量CT的二次侧的输出端相连，以及与所述磁负载的二次侧的输出端相连；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组短路时，用于通过控制所述第一开关模块闭合，将所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输出端相连，使所述磁负载的所有绕组短路；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入时，用于通过控制所述第一开关模块打开，将所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的一次侧的输入端相连，使所述磁负载的所有绕组接入。

还有，可选地，所述能量CT的二次侧的输入端接地。

其中，输入电流从能量CT的一次侧的输入端进入。

如图2所示的一种限流电路，在图2中，上述的第一开关模块为S1，能量CT为TX1，磁负载为TX2，TX1中的1端口为能量CT的一次侧的输入端，TX1中的2端口为能量CT的二次侧的输入端，TX1中的3端口为能量CT的一次侧的输出端，TX1中的4端口为能量CT的二次侧的输出端，TX2中的1端口为磁负载的一次侧的输入端，TX2中的2端口为磁负载的二次侧的输入端，TX2中的3端口为磁负载的一次侧的输出端，TX2中的4端口为磁负载的二次侧的输出端，CT控制模块为U4。

有些输入电流不稳定，为了能够适应更多情况的输入电流，在一种可能的实现方式中，该供电电路还包括：第二开关模块；

所述CT限流模块，包括：串联连接的能量CT与磁负载；其中，

所述CT控制模块，用于检测所述输入电流，判断所述输入电流是否满足屏蔽所述磁负载的第二预设条件，如果是，则通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的二次绕组短路，否则，通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入。

在该实现方式中，CT控制模块通过检测输入电流来对CT限流模块进行控制，针对不同的输入电流，通过第二开关模块实现不同的连接方式。在检测输入电流时，可以检测输入电流的振幅、频率、变化率等信息。上述的第二预设条件可以是：当输入电流的能量小于等于第二预设能量值时，屏蔽所述磁负载；当输入电流的频率大于第二预设能量值时，不屏蔽所述磁负载。该能量值可以通过输入电流的振幅、频率或者变化率来反映，举例来说，第二预设条件为：当输入电流的频率小于等于32Hz时，屏蔽所述磁负载；当输入电流的频率大于32Hz时，不屏蔽所述磁负载。这里的磁负载可以通过一个CT来实现，磁负载中铁芯可以是气隙铁芯，能够更好的进行限流。

在该实现方式中，将能量CT与磁负载串联，与只有一个能量CT相比，能够增大限流效果。但是，有些时候，输入电流的能量较低，例如：输入电流的振幅较小或频率较低的情况，如果还是通过能量CT与磁负载进行限流，可能限流处理后的电流的能量无法满足后续电路，这种情况就需要减小限流，进而增加CT限流模块输出的电流的能量，在该实现方式中，通过第二开关模块将磁负载的部分绕组短路，这样，只有能量CT和磁负载的部分绕组起到限流的作用，增加了CT限流模块输出的电流的能量。另外，通过该实现方式，由于可以通过控制第二开关模块来使磁负载的二次绕组短路，减小了限流效果，因此，该供电电路可以使用能量更小的输入电流，增加了供电电路能够使用的输入电流的能量范围。

在该实现方式中，当CT控制模块检测到输入电流的能量较大，控制第二开关模块将磁负载的所有绕组接入，增大限流效果，保护后续电路；当CT控制模块检测到输入电流的能量较小，控制第一开关模块将磁负载的二次绕组短路，减小限流效果，为后续电路提供足够的能量。

基于上述的实现方式，该供电电路可以包括：

所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的一次侧的输入端相连；

所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输入端相连；

所述第二开关模块，与所述磁负载的一次侧的输出端相连，以及与所述磁负载的二次侧的输出端相连；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的二次绕组短路时，用于通过控制所述第二开关模块闭合，将所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输出端相连，使所述磁负载的二次绕组短路；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入时，用于通过控制所述第二开关模块打开，将所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输入端相连，使所述磁负载的所有绕组接入。

还有，可选地，所述能量CT的二次侧的输入端接地。

其中，输入电流从能量CT的一次侧的输入端进入。

如图3所示的一种限流电路，在图3中，上述的第二开关模块为S2，上述的能量CT为TX3，上述的磁负载为TX4，TX3中的1端口为能量CT的一次侧的输入端，TX3中的2端口为能量CT的二次侧的输入端，TX3中的3端口为能量CT的一次侧的输出端，TX3中的4端口为能量CT的二次侧的输出端，TX4中的1端口为磁负载的一次侧的输入端，TX4中的2端口为磁负载的二次侧的输入端，TX4中的3端口为磁负载的一次侧的输出端，TX4中的4端口为磁负载的二次侧的输出端，CT控制模块为U5。

针对上述的CT限流模块，可选地，能量CT的一次侧的输出端与所述整流模块的第一端相连；所述磁负载的二次侧的输出端与所述整流模块的第二端相连。

可选地，上述的整流模块可以通过四个二极管来实现，具体地，整流模块包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管；第一二极管的正极与第三二极管的正极相连，第一二极管的负极与第二二极管的正极相连，第三二极管的负极与第四二极管的正极相连，第二二极管的负极与第四二极管的负极相连。其中，第一二极管的负极为整流模块的第一端，第三二极管的负极为整流模块的第二端，整流模块的第一端与能量CT的一次侧的输出端相连，整流模块的第二端与磁负载的二次侧的输出端相连。还有，可选地，第二二极管的负极为整流模块的第三端，第一二极管的正极为整流模块的第四端。整流模块的第三端与泄放模块相连，向泄放模块输出整流后的电流，整流模块的第四端接地。

泄放模块用于利用限流处理后的电流给转换模块充放电，为转换模块提供能量，而有些情况下，输入电流的能量较小，限流处理后的电流的能量也较小，在给转换模块充电时，可能无法满足转换模块对能量的需求，为了解决该问题，在一种可能的实现方式中，所述泄放模块，包括：场效应管、可变电阻模块、分压电阻、可变电阻控制模块；

其中，所述场效应管的S极接地；

所述场效应管的D极，输入所述限流处理后的电流；

所述分压电阻与所述可变电阻模块串联；

所述分压电阻的第一端分别与所述场效应管的D极和所述转换模块相连，所述分压电阻的第二端分别与所述可变电阻模块和所述场效应管的G极相连；

所述可变电阻控制模块与所述可变电阻模块相连；

所述可变电阻控制模块，用于检测所述输入电流，根据所述输入电流，控制可变电阻模块的阻值。

可选地，可以预先建立输入电流的能量与可变电阻模块的阻值的对应关系，在该对应关系中可以保证输入电流的能量越小，可变电阻模块的阻值越小。可变电阻控制模块，具体用于检测所述输入电流，根据所述输入电流和上述对应关系，控制可变电阻模块的阻值。该能量值可以通过输入电流的振幅、频率或者变化率来反映。

在该实现方式中，通过由场效应管的D极输入的限流处理后的电流为转换模块充电，当G极的电压达到导通阈值时，场效应管的D极和S极导通，使得场效应管的D极直接接地，由CT限流模块输出的限流处理后的电流无法进入到转换模块中。分压电阻与可变电阻模块是串联的，当可变电阻模块的阻值越大，与分压电阻相比，可变电阻模块两端分压也会越大，在分压电阻的第一端的电压还较小的情况下，G极的电压就有可能达到导通阈值，而在这种情况下，由于分压电阻的第一端的电压较小，给转换模块传输的能量也较小，可能无法达到转换模块的要求。在输入电流的能量较小的情况下，为了能够给转换模块传输足够的能量，需要提高分压电阻的第一端能够达到的最大电压，该电压可以称为分流阈值，当达到该分流阈值之后，才停止对转换模块充电，提高了分流阈值之后，达到分流阈值的时间会增加，进而增加了对转换模块充电的时间，能够为转换模块提供更多的能量；提高了分流阈值之后，能够使得为转换模块充电的电压更大，进而为转换模块提供更多的能量。如果要提高分流阈值，可以通过可变电阻控制模块来控制可变电阻模块的阻值，使得可变电阻模块的阻值变小，这样，使得分压电阻上的分压比例变大，分压电阻的第一端的电压增大后，可变电阻模块的分压可能小于等于阻值变小之前，进而能够承受更大的分流阈值。举例来说，可以通过可变电阻控制模块控制可变电阻模块的阻值变小，使得分流阈值从14.6v提高的17.7v。为了电路中元件的安全，分流阈值也不能无限的提高，需要考虑电路中元件能够承受的最大电压。还有，可选地，所述可变电阻模块一端与分压电阻相连，另一端接地。

在该实现方式中，当可变电阻控制模块检测到输入电流的能量较小时，控制可变电阻模块的阻值变小，为转换模块提供足够的能量；当可变电阻控制模块检测到输入电流的能量较大时，控制可变电阻模块的阻值变大，保护电路中的元件。

可选地，在一种可能的实现方式中，所述可变电阻模块，包括：第三开关模块、第一待控电阻、第二待控电阻；

所述第三开关模块与所述第一待控电阻串联；

由所述第三开关模块与所述第一待控电阻组成的串联电路，与所述第二待控电阻并联；

所述第二待控电阻与所述分压电阻的第二端相连；

所述可变电阻控制模块，在执行所述控制可变电阻模块的阻值时，用于通过控制所述第三开关模块打开，控制所述第一待控电阻不接入，通过控制所述第三开关模块闭合，控制所述第一待控电阻接入。

具体地，所述第三开关模块，第一端与所述第一待控电阻的第一端相连，第二端与所述第二待控电阻的第一端相连；

所述第二待控电阻，第二端分别与所述第一待控电阻的第二端相连，以及第二端与所述分压电阻的第二端相连。

在该实现方式中，当可变电阻控制模块检测到输入电流的能量较小时，通过控制第三开关模块闭合，控制第一待控电阻接入，控制可变电阻模块的阻值变小，为转换模块提供足够的能量；当可变电阻控制模块检测到输入电流的能量较大时，通过控制第三开关模块打开，控制第一待控电阻不接入，控制可变电阻模块的阻值变大，保护电路中的元件。

另外，可选地，泄放模块还可以包括：

在场效应管的D极与分压电阻的第一端之间的第五二极管，第五二极管的正极与场效应管的D极相连，第五二极管的负极与分压电阻的第一端相连；

第一稳压管，正极与分压电阻的第一端相连，负极与第一电阻的第一端相连；

第一电阻，第二端与场效应管的G极相连；

第二稳压管，正极与场效应管的G极相连，负极接地；

第五电容，正极与分压电阻的第一端相连，负极接地；

运算放大器，第一输入端与分压电阻的第二端相连，电源负极接地；

第六电容，一端与运算放大器的第一输入端相连，另一端与运算放大器的第二输入端相连；

第二电阻，一端与场效应管的G极相连，另一端与运算放大器的输出端相连；

第三电阻，一端与运算放大器的输出端相连，另一端与运算放大器的第一输入端相连；

第四电阻，一端与运算放大器的电源正极相连，另一端与分压电阻的第一端相连；

第七电容，与第三稳压管并联；

第三稳压管，正极与运算放大器的电源正极相连，负极接地；

第八电容，与第四稳压管并联；

第四稳压管，正极与运算放大器的第二输入端相连，负极接地；

第五电阻，一端与分压电阻的第一端相连，另一端与四稳压管的正极相连。

如图4所示的一种泄放模块，在图4中，第一稳压管为D1，第二稳压管为D2，第三稳压管为D3，第四稳压管为U1，第五二极管为D4，运算放大器为U2，第五电容为C5，第六电容为C6，第七电容为C7，第八电容为C8，第一电阻为R1，第二电阻为R2，第三电阻为R3，第四电阻为R4，第五电阻为R5，分压电阻是R8，场效应管是M1，可变电阻控制模块U6，可变电阻模块R9，U2中的1端口为第一输入端、2端口为第二输入端、3端口为电源正极、4端口为电压负极、5端口为输出端。

在一种可能的实现方式中，所述转换模块，包括：相互并联的第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；所述第一电容的一端接地，另一端与所述分压电阻的第一端相连。

在该实现方式中，转换模块通过这四个电容进行储能。

还有，可选地，转换模块还包括：

电压转换器，输入端与分压电阻的第一端相连，接地端接地；

第九电容，一端与电压转换器的输入端相连，另一端接地；

第十电容，一端与电压转换器的输出端相连，另一端接地。

另外，还可以包括：

并联的第六电阻和第七电阻；

第六电阻，一端与电压转换器的输出端相连，另一端接地。

第二电容可以是极性电容，正极与所述分压电阻的第一端相连，负极接地。

可选地，电压转换器可以是DC-DC的电压转换器，可以输出5v的电压。

如图5所示的一种转换模块，在图5中，第一电容是C1，第二电容是C2，第三电容是C3，第四电容是C4，第九电容是C9，第十电容是C10，电压转换器是U3，第六电阻是R6，第七电阻是R7，U3的1端口为输入端，2端口为输出端，3端口为接地端。

另外，上述CT限流模块可以包括：至少一个能量CT，至少一个磁负载。

如图6所示的一种供电电路的示意图，该供电电路包括：CT限流模块601、CT控制模块602、泄放模块603、转换模块604、整流模块605；

其中，

所述CT控制模块602，与所述CT限流模块601相连，控制从所述CT限流模块601输出的电流；

所述CT限流模块601，在所述CT控制模块602的控制下，对输入的输入电流进行限流处理，并输出限流处理后的电流；

所述泄放模块603，与所述转换模块604相连，输入所述限流处理后的电流，利用该电流控制对所述转换模块604的充放电；

所述转换模块604，在所述泄放模块603控制下，进行充放电，并转换出所需的输出电流；

所述整流模块605，连接在CT限流模块601与泄放模块603之间，对从CT限流模块601输出的限流处理后的电流进行整流处理，将整流处理后的电流输入到泄放模块603。

需要说明的是：上述的磁负载可以通过CT来实现。上述的第一开关模块和第二开关模块可以通过继电器来实现。能量CT与磁负载可以按照3WL设备的方式来连接，这样可以沿用现有的生产方法，减少研究和开发的工作。上述的CT控制模块可以包括：电流传感器，例如：罗氏线圈、分流器等，还可以通过ETU来实现。上述的可变电阻控制模块可以包括：电流传感器，例如：罗氏线圈、分流器等，还可以通过ETU来实现。上述的CT控制模块与可变电阻控制模块可以集成在一个控制器件中。

针对第一电容两端的电压大于等于11v，电压转换器的输出端的电流为90mA且电压为5v的供电要求，第一开关模块对应的供电电路，在输入电流为160A时，在输入电流的频率为22Hz时，也能满足上述供电要求，也就是说在输入电流的频率为22Hz以上时，该供电电路都能满足供电要求；第二开关模块对应的供电电路，在输入电流为160A时，在输入电流的频率为25Hz时，也能满足上述供电要求，也就是说在输入电流的频率为25Hz以上时，该供电电路都能满足供电要求。现有技术中的供电电路，输入电流的频率一般不能低于33Hz，这两种方案中能够使用的输入电流的最低频率都要低于33Hz，因此，扩宽了能够使用的输入电流的频率范围。

基于上述的供电电路，通过PSPICE将现有技术的供电电路与本发明实施例提供的供电电路进行了仿真实验。在仿真实验中，供电要求是：转换模块中的储能电容的两端的电压大于等于11v，电压转换器的输出端的电流为90mA且电压为5v的供电要求。在下面的仿真结果图中，最上面的曲线为转换模块中的储能电容两端的电压，中间的曲线为电压转换器的输出端的电流，最下面的曲线为电压转换器的输出端的电压。如图7所示，在输入电流为160A，频率为33Hz时，现有供电电路的仿真结果图，从图中可以看出，该输入电流满足供电要求。如图8所示，在输入电流为160A，频率为32Hz时，现有供电电路的仿真结果图，从图中可以看出，储能电容的两端的电压不能满足供电要求。如图9所示，在输入电流为160A，频率为22Hz时，现有供电电路的仿真结果图，从图中可以看出，储能电容的两端的电压不能满足供电要求。如图10所示，在输入电流为160A，频率为22Hz时，第一开关模块对应的供电电路的仿真结果图，从图中可以看出，该输入电流满足供电要求。如图11所示，在输入电流为160A，频率为21Hz时，第一开关模块对应的供电电路的仿真结果图，从图中可以看出，储能电容的两端的电压(也就是第一电容两端的电压)不满足供电要求。如图12所示，在输入电流为160A，频率为25Hz时，第二开关模块对应的供电电路的仿真结果图，从图中可以看出，该输入电流满足供电要求。如图13所示，在输入电流为160A，频率为24Hz时，第二开关模块对应的供电电路的仿真结果图，从图中可以看出，储能电容的两端的电压(也就是第一电容两端的电压)不满足供电要求。

如图14所示，本发明实施例提供了一种利用上述任一的供电电路进行供电的方法，可以包括以下步骤：

步骤141：利用所述CT控制模块控制所述CT限流模块对输入的输入电流进行限流处理，并输出限流处理后的电流；

步骤142：利用所述泄放模块接收所述限流处理后的电流，控制对所述转换模块的充放电；

步骤143：利用所述转换模块，进行充放电，转换出所需的输出电流。

在一种可能的实现方式中，所述CT限流模块，包括：串联连接的能量CT与磁负载；且当所述供电电路包括开关模块时，

所述利用所述CT控制模块控制所述CT限流模块对输入的输入电流进行限流处理包括：

所述CT控制模块检测所述输入电流，判断所述输入电流是否满足屏蔽所述磁负载的预设条件，如果是，则通过控制所述开关模块，使所述磁负载的所有绕组或二次绕组短路，否则，通过控制所述开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入。

其中，这里的开关模块可以包括上述的供电电路中的第一开关模块(此时是使所述磁负载的所有绕组短路)或者第二开关模块(此时是使所述磁负载的二次绕组短路)。

本发明实施例提供的供电电路及供电的方法，至少具有如下有益效果：

1、本发明实施例中，通过CT控制模块来控制从CT限流模块输出的电流，限流处理后的电流进入到泄放模块，泄放模块控制转换模块充放电，转换出所需的输出电流，通过CT控制模块对CT限流模块的控制，能够根据不同的情况进行不同的限流处理，更加灵活地进行限流处理。

2、本发明实施例中，CT控制模块通过控制第一开关模块或第二开关模块将磁负载全部或者部分短路，减小了限流效果，增加了CT限流模块输出的电流的能量，使得供电电路可以使用能量更小的输入电流，增加了供电电路能够使用的输入电流的能量范围，能够适合更多的输入电流的频率和幅值范围。

3、本发明实施例中，可以实现当可变电阻控制模块检测到输入电流的能量较小时，控制可变电阻模块的阻值变小，为转换模块提供足够的能量；当可变电阻控制模块检测到输入电流的能量较大时，控制可变电阻模块的阻值变大，保护电路中的元件。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种供电电路，包括：

CT限流模块、CT控制模块、泄放模块以及转换模块；其中，

所述CT控制模块，与所述CT限流模块相连，控制从所述CT限流模块输出的电流；

所述CT限流模块，在所述CT控制模块的控制下，对输入的输入电流进行限流处理，并输出限流处理后的电流；

所述泄放模块，与所述转换模块相连，输入所述限流处理后的电流，利用该电流控制对所述转换模块的充放电；

所述转换模块，在所述泄放模块控制下，进行充放电，并转换出所需的输出电流。

2.根据权利要求1所述的供电电路，还包括：第一开关模块；

所述CT限流模块，包括：串联连接的能量CT与磁负载；其中，

所述CT控制模块，用于检测所述输入电流，判断所述输入电流是否满足屏蔽所述磁负载的第一预设条件，如果是，则通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组短路，否则，通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入。

3.根据权利要求2所述的供电电路，包括：

所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的一次侧的输入端相连；

所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输入端相连；

所述第一开关模块，与所述能量CT的二次侧的输出端相连，以及与所述磁负载的二次侧的输出端相连；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组短路时，用于通过控制所述第一开关模块闭合，将所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输出端相连，使所述磁负载的所有绕组短路；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第一开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入时，用于通过控制所述第一开关模块打开，将所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的一次侧的输入端相连，使所述磁负载的所有绕组接入。

4.根据权利要求1所述的供电电路，还包括：第二开关模块；

所述CT限流模块，包括：串联连接的能量CT与磁负载；其中，

所述CT控制模块，用于检测所述输入电流，判断所述输入电流是否满足屏蔽所述磁负载的第二预设条件，如果是，则通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的二次绕组短路，否则，通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入。

5.根据权利要求4所述的供电电路，包括：

所述能量CT的二次侧的输出端与所述磁负载的一次侧的输入端相连；

所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输入端相连；

所述第二开关模块，与所述磁负载的一次侧的输出端相连，以及与所述磁负载的二次侧的输出端相连；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的二次绕组短路时，用于通过控制所述第二开关模块闭合，将所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输出端相连，使所述磁负载的二次绕组短路；

所述CT控制模块，在执行所述通过控制所述第二开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入时，用于通过控制所述第二开关模块打开，将所述磁负载的一次侧的输出端与所述磁负载的二次侧的输入端相连，使所述磁负载的所有绕组接入。

6.根据权利要求1至5中任一所述的供电电路，进一步包括：可变电阻控制模块；

所述泄放模块，包括：场效应管、可变电阻模块以及分压电阻；

其中，

所述场效应管的S极接地；

所述场效应管的D极，输入所述限流处理后的电流；

所述分压电阻与所述可变电阻模块串联；

所述分压电阻的第一端分别与所述场效应管的D极和所述转换模块相连，所述分压电阻的第二端分别与所述可变电阻模块和所述场效应管的G极相连；

所述可变电阻控制模块与所述可变电阻模块相连；

所述可变电阻控制模块，用于检测所述输入电流，根据所述输入电流，控制可变电阻模块的阻值。

7.根据权利要求6所述的供电电路，所述可变电阻模块，包括：第三开关模块、第一待控电阻、第二待控电阻；

所述第三开关模块与所述第一待控电阻串联；

由所述第三开关模块与所述第一待控电阻组成的串联电路，与所述第二待控电阻并联；

所述第二待控电阻与所述分压电阻的第二端相连；

所述可变电阻控制模块，在执行所述控制可变电阻模块的阻值时，用于通过控制所述第三开关模块打开，控制所述第一待控电阻不接入，通过控制所述第三开关模块闭合，控制所述第一待控电阻接入。

8.根据权利要求1所述的供电电路，进一步包括：整流模块，连接在所述CT限流模块与所述泄放模块之间，对从所述CT限流模块输出的限流处理后的电流进行整流处理，将整流处理后的电流输入到所述泄放模块。

9.一种利用权利要求1至8中任一所述的供电电路进行供电的方法，包括：

利用所述CT控制模块控制所述CT限流模块对输入的输入电流进行限流处理，并输出限流处理后的电流；

利用所述泄放模块接收所述限流处理后的电流，控制对所述转换模块的充放电；

利用所述转换模块，进行充放电，转换出所需的输出电流。

10.根据权利要求9所述的方法，所述CT限流模块，包括：串联连接的能量CT与磁负载；且当所述供电电路包括开关模块时，

所述利用所述CT控制模块控制所述CT限流模块对输入的输入电流进行限流处理包括：

所述CT控制模块检测所述输入电流，判断所述输入电流是否满足屏蔽所述磁负载的预设条件，如果是，则通过控制所述开关模块，使所述磁负载的所有绕组或二次绕组短路，否则，通过控制所述开关模块，使所述磁负载的所有绕组接入。