CN109256818A - 故障指示器采集单元电流高效取能电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种故障指示器采集单元电流高效取能电路，涉及配网自动化技术领域，包括CT取电装置、桥式整流电路、能量泄放保护电路、稳压电路模块等；所述CT取电装置，连接到桥式整流电路；所述桥式整流电路，包括二极管和电容，桥式整流电路连接到CT取电装置和能量泄放保护电路。本发明既能够从到线上取得足够的能量用于设备工作，又可以在一次侧电流过大时提供保护回路，为后级电路提供稳定的能量供给。
Description
技术领域
本发明涉及配网自动化技术领域，具体涉及一种故障指示器采集单元电流高效取能电路。
背景技术
配电线路用的故障指示器直接悬挂于架空的裸导线上，从理论上来讲可使用的取能方式为太阳能、风能、温差能或者直接从导线上取能几种。
在实际的运行过程中，现实的方法是直接使用电流互感器(CT)从导线上取能，方式简单，可靠性高而且在大量的应用过程中已经发展出较为成熟的取电方案。
但是CT取电存在一定的不足之处，例如当导线中的电流较大时，会使得二次侧的电压升高(功率升高，电流不变)，因而可能导致整个取电回路超出元器件的工作范围，导致不可逆转的损坏。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种故障指示器采集单元电流高效取能电路，既能够从到线上取得足够的能量用于设备工作，又可以在一次侧电流过大时提供保护回路，为后级电路提供稳定的能量供给。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：提供一种故障指示器采集单元电流高效取能电路，其特征在于，包括CT取电装置、桥式整流电路、能量泄放保护电路、稳压电路模块等；所述CT取电装置，连接到桥式整流电路；所述桥式整流电路，包括二极管和电容，桥式整流电路连接到CT取电装置和能量泄放保护电路；
所述能量泄放保护电路，包括控制管用电压比较器、控制MOS管、功率MOS管、电阻和电容，能量泄放保护电路两端分别连接到桥式整流电路和稳压电路模块上；
所述稳压电路模块，由稳压电路芯片和输入输出电容组成，连接到能量泄放保护电路和后级的取能电路上，用于为后级电路提供稳定的电压输出；
优选的，所述桥式整流电路由低PN结电压的二极管和储能电容器组成，储能电容器可根据后级不同的电压选择不同的电压等级和容量。
优选的，所述能量泄放保护电路由控制用MOS管、功率MOS管、电压比较器和相应的驱动电路组成；能量泄放保护电路采用自锁反馈控制，所述自锁反馈控制可根据后级的输出选择导通或者关断功率MOS管。
所述CT取电装置，连接到桥式整流电路上，用于设备取能；
所述桥式整流电路，由低损耗高效率的二极管和电容组成，连接到CT取电装置和能量泄放保护电路，用于将CT信号转化为直流信号并且供给后级电路；
所述的能量泄放保护电路，由控制管用电压比较器、控制MOS管、功率MOS管以及相关的电阻和电容组成，其两端分别连接到桥式整流电路和稳压电路模块上，用于在一次侧电流较大时，为多余的能量提供泄放回路，防止电压过高导致损坏后级电路；
所述稳压电路模块，由稳压电路芯片和输入输出电容组成，连接到能量泄放保护电路和后级的取能电路上，用于为后级电路提供稳定的电压输出；
有益效果：
本发明实现采集单元的高效取能，采用感应取能方式，高效可靠，无需维护；开启式取能互感器，安装方便，接线简单取能模块采用金属屏蔽封装，密封性好，适应恶劣环境运行稳定，可以在线路电流变化的情况下保持稳定的输出。
附图说明
图1是实施例2的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步描述。
实施例1：
本发明提供一种故障指示器采集单元电流高效取能电路，包括CT取电装置、桥式整流电路、能量泄放保护电路、稳压电路模块等；所述CT取电装置，连接到桥式整流电路；所述桥式整流电路，包括二极管和电容，桥式整流电路连接到CT取电装置和能量泄放保护电路；
所述能量泄放保护电路，包括控制管用电压比较器、控制MOS管、功率MOS管、电阻和电容，能量泄放保护电路两端分别连接到桥式整流电路和稳压电路模块上；
所述稳压电路模块，由稳压电路芯片和输入输出电容组成，连接到能量泄放保护电路和后级的取能电路上，用于为后级电路提供稳定的电压输出。所述桥式整流电路由低PN结电压的二极管和储能电容器组成，储能电容器可根据后级不同的电压选择不同的电压等级和容量。所述能量泄放保护电路由控制用MOS管、功率MOS管、电压比较器和相应的驱动电路组成；能量泄放保护电路采用自锁反馈控制，所述自锁反馈控制可根据后级的输出选择导通或者关断功率MOS管。
实施例2：
如图1所示，本发明所述故障指示器采集单元电流高效取能电路，用于为故障指示器提供可靠的电源，包括CT取电装置、桥式整流电路、能量泄放保护电路、稳压电路模块等；
所述CT取电装置，连接到桥式整流电路上，用于设备取能；
所述桥式整流电路，由低损耗高效率的二极管D1，D2，D3，D4组成，连接到CT取电装置和能量泄放保护电路(图中虚线框)，用于将CT信号转化为直流信号并且供给后级电路；
所述的能量泄放保护电路，由控制管用电压比较器U2、控制MOS管Q14和Q11、功率MOS管Q4以及相关的电阻和电容组成，其两端分别连接到桥式整流电路和稳压电路模块上，用于在一次侧电流较大时，为多余的能量提供泄放回路，防止电压过高导致损坏后级电路；其中，D12，C24和C25共同组成升压模块，用于将前级输入的功率信号转换为电压信号输出。
所述稳压电路模块，由稳压电路芯片U5和输入输出电容C25组成，连接到能量泄放保护电路和后级的取能电路上，用于为后级电路提供稳定的电压输出；
实施例3：
本实施例是在实施例2的基础上进一步说明所述取能电路的工作过程。
1)CT取电装置从一次侧线路上取得能量，并且转换为功率信号输出；
2)经过C26、C27和C28电容滤波后，将功率信号输出至桥式整流电路；
3)全桥整流电路将功率信号进行整流，输出直流脉动电压信号；直流脉动信号经过C24、C25后，变为稳定的直流电压信号；
4)经过上步骤的直流电压信号输入到图中标号为U5的LDO中，输出标准3V；
5)直流电压信号进入电压比较器中，与电压比较器的基准值进行比较，其计算大小为V＝3*R98/(R97+R98)，若此值大于400mV，则电压比较器输出高电平；若此值小于等于400mV，电压比较器输出低电平；
若电压比较器输出高电平，经过Q14、Q11控制，使得Q4打开，将多余的电流泄放，用于保护后级电路。若电压比较器输出低电平，Q4关闭，持续为后级电路供电。当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。
Claims (3)
1.一种故障指示器采集单元电流高效取能电路，其特征在于，包括CT取电装置、桥式整流电路、能量泄放保护电路、稳压电路模块等；所述CT取电装置，连接到桥式整流电路；所述桥式整流电路，包括二极管和电容，桥式整流电路连接到CT取电装置和能量泄放保护电路；
所述能量泄放保护电路，包括控制管用电压比较器、控制MOS管、功率MOS管、电阻和电容，能量泄放保护电路两端分别连接到桥式整流电路和稳压电路模块上；
所述稳压电路模块，由稳压电路芯片和输入输出电容组成，连接到能量泄放保护电路和后级的取能电路上，用于为后级电路提供稳定的电压输出。
2.根据权利要求1所述的采集单元电流高效取能电路，其特征在于，所述桥式整流电路由低PN结电压的二极管和储能电容器组成，储能电容器可根据后级不同的电压选择不同的电压等级和容量。
3.根据权利要求1所述的采集单元电流高效取能电路，其特征在于，所述能量泄放保护电路由控制用MOS管、功率MOS管、电压比较器和相应的驱动电路组成；能量泄放保护电路采用自锁反馈控制，所述自锁反馈控制可根据后级的输出选择导通或者关断功率MOS管。
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| CN201811178416.7A CN109256818A (zh) | 2018-10-10 | 2018-10-10 | 故障指示器采集单元电流高效取能电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112701796A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-23 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种基于ct取能的故障指示器电源管理电路 |
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2018
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