CN109687596B - 输电线路监测设备供电电源 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种输电线路监测设备供电电源，包括取电整流单元、恒流稳压单元、稳压输出单元、备用电池、电池切换供电单元以及切换控制单元；所述取电整流电源从输电线路感应取电并输出至恒流稳压单元，所述恒流稳压单元的输出端与稳压输出单元的输入端连接，所述稳压输出单元输出5V直流电提供给监测设备，所述切换控制单元的输入端与取电整流单元的输出端连接，切换控制单元的输出端电池切换供电单元的控制端连接，所述电池切换供电单元的输入端与备用电池连接，电池切换供电单元的输出端与稳压输出单元的输入端连接；通过在线取电的方式向负载提供稳定的直流电源，从而确保输电线路监测设备的供电稳定性，方便使用。

Description

输电线路监测设备供电电源
技术领域
本发明涉及一种电力设备，尤其涉及一种输电线路监测设备供电电源。
背景技术
在输电线路的运行中，需要对输电线路的运行状态进行监测，从而需要采用控制芯片以及各种传感器，这是设备在工作过程中需要提供稳定的工作用电，现有方式采用在线取电、太阳能电池等，但是现有的电源稳定性差，不能提供稳定的工作用电。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种输电线路监测设备供电电源，通过在线取电的方式向负载提供稳定的直流电源，从而确保输电线路监测设备的供电稳定性，方便使用。
本发明提供的一种输电线路监测设备供电电源，包括取电整流单元、恒流稳压单元、稳压输出单元、备用电池、电池切换供电单元以及切换控制单元；
所述取电整流电源从输电线路感应取电并输出至恒流稳压单元，所述恒流稳压单元的输出端与稳压输出单元的输入端连接，所述稳压输出单元输出5V直流电提供给监测设备，所述切换控制单元的输入端与取电整流单元的输出端连接，切换控制单元的输出端与电池切换供电单元的控制端连接，所述电池切换供电单元的输入端与备用电池连接，电池切换供电单元的输出端与稳压输出单元的输入端连接。
进一步，所述恒流稳压单元包括电阻R5、运放U2、运放U3、运放U4、电阻R8、电阻R9、可调电阻R10、电阻R11、二极管D1、电阻R6、电阻R7、三极管Q1、电阻R12以及电容C2；
所述电阻R5的一端作为恒流稳压单元的输入端，另一端与运放U2的同相端连接，运放U2的输出端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端通过电阻R9和可调电阻R10接地，电阻R8和电阻R9的公共连接点与运放U3的同相端连接，运放U3的反相端与运放U3的输出端直接连接，运放U3的输出端通过电阻R11与运放U4的反相端连接，运放U4的反相端通过电阻R12与运放U4的输出端连接，运放U4的反相端通过电容C2与运放U4的输出端连接，运放U4的输出端与运放U2的反相端连接，运放U4的同相端与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的集电极连接于运放U2的输出端，运放U2的输出端通过电阻R6和电阻R7串联后接地，电阻R6和电阻R7之间的公共连接点与三极管Q1的基极连接，电阻R9和可调电阻R10之间的公共连接点作为恒流稳压单元的输出端。
进一步，所述电源切换供电单元包括MOS管Q3、电阻R16、电阻R17、电容C2以及稳压管DW4；
MOS管Q3的源极作为电源切换供电单元的输入端与备用电池连接，MOS管Q3的漏极作为电源切换供电单元的输出端，MOS管Q3的源极通过电阻R16与栅极连接，MOS管Q3的栅极与稳压管DW4的负极连接，稳压管DW4的正极接地，稳压管DW4的负极通过电阻R17接地，稳压管DW4的负极通过电容C2接地，其中,MOS管Q3为P型MOS管。
进一步，所述切换控制电路包括电阻R3、可调电阻R4、可调电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、三极管Q2、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q7以及三极管Q6；
电阻R3的一端连接于取电整流单元的输出端，另一端通过可调电阻R4接地，可调电阻R4和电阻R3之间的公共连接点与运放U5的同相端连接，运放U5的反相端通过可调电阻R13接电源VCC，运放U5的反相端通过电阻R14接地，运放U5的输出端通过电阻R15与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极连接于MOS管Q3的源极，三极管Q2的发射极连接于MOS管Q3的栅极；
电阻R18的一端连接于可调电阻R4和电阻R3之间的公共连接点，另一端与三极管Q6的发射极连接，三极管Q6的发射极通过电阻R20与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的集电极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极与三极管Q5的基极连接，三极管Q4的集电极与MOS管Q3的源极连接，三极管Q5的发射极与MOS管Q3的源极连接，三极管Q5的基极通过电阻R21与三极管Q5的发射极连接，三极管Q5的集电极与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端连接于运放U5的同相端，三极管Q7的集电极连接于恒流稳压单元的输出端，三极管Q7的发射极与稳压输出单元的输入端连接，三极管Q7的基极与电阻R15和三极管Q2的基极之间的公共连接点连接。
进一步，所述取电整流单元包括电流互感器、整流电路、电阻R1、电阻R2、稳压管DW1、电容C1以及运放U1；
所述电流互感器设置于输电线路进行感应取电，所述电流互感器的二次线圈与整流电路的输入端连接，整流电路的正输出端与通过电阻R1与运放U1的同相端连接，整流电路的负输出端接地，运放U1的同相端通过电阻R2接地，运放U1的同相端通过电容C1接地，运放U1的同相端与稳压管DW1的负极连接，稳压管DW1的正极接地，运放U1的反相端与输出端连接，运放U1的输出端作为取电整流单元的输出端。
进一步，所述稳压输出单元为LM2596芯片及其外围电路。
本发明的有益效果：通过本发明，通过在线取电的方式向负载提供稳定的直流电源，从而确保输电线路监测设备的供电稳定性，方便使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明：
本发明提供的一种输电线路监测设备供电电源，包括取电整流单元、恒流稳压单元、稳压输出单元、备用电池、电池切换供电单元以及切换控制单元；
所述取电整流电源从输电线路感应取电并输出至恒流稳压单元，所述恒流稳压单元的输出端与稳压输出单元的输入端连接，所述稳压输出单元输出5V直流电提供给监测设备，所述切换控制单元的输入端与取电整流单元的输出端连接，切换控制单元的输出端与电池切换供电单元的控制端连接，所述电池切换供电单元的输入端与备用电池连接，电池切换供电单元的输出端与稳压输出单元的输入端连接，通过在线取电的方式向负载提供稳定的直流电源，从而确保输电线路监测设备的供电稳定性，方便使用。
本实施例中，所述恒流稳压单元包括电阻R5、运放U2、运放U3、运放U4、电阻R8、电阻R9、可调电阻R10、电阻R11、二极管D1、电阻R6、电阻R7、三极管Q1、电阻R12以及电容C2；
所述电阻R5的一端作为恒流稳压单元的输入端，另一端与运放U2的同相端连接，运放U2的输出端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端通过电阻R9和可调电阻R10接地，电阻R8和电阻R9的公共连接点与运放U3的同相端连接，运放U3的反相端与运放U3的输出端直接连接，运放U3的输出端通过电阻R11与运放U4的反相端连接，运放U4的反相端通过电阻R12与运放U4的输出端连接，运放U4的反相端通过电容C2与运放U4的输出端连接，运放U4的输出端与运放U2的反相端连接，运放U4的同相端与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的集电极连接于运放U2的输出端，运放U2的输出端通过电阻R6和电阻R7串联后接地，电阻R6和电阻R7之间的公共连接点与三极管Q1的基极连接，电阻R9和可调电阻R10之间的公共连接点作为恒流稳压单元的输出端，利用运放U2的作用形成一个恒流源，使U2的输出端输出一个稳定电压，运放U3、运放U4以及三极管Q1组成一个反馈网络，从而使得U2的输出更加稳定可靠，然后通过电阻R9和可调电阻R10的作用输出一个稳定电压至稳压输出单元。
本实施例中，所述电源切换供电单元包括MOS管Q3、电阻R16、电阻R17、电容C2以及稳压管DW4；
MOS管Q3的源极作为电源切换供电单元的输入端与备用电池连接，MOS管Q3的漏极作为电源切换供电单元的输出端，MOS管Q3的源极通过电阻R16与栅极连接，MOS管Q3的栅极与稳压管DW4的负极连接，稳压管DW4的正极接地，稳压管DW4的负极通过电阻R17接地，稳压管DW4的负极通过电容C2接地，其中,MOS管Q3为P型MOS管，当需要蓄电池供电时，MOS管Q3导通，从而向稳压输出单元供电。
本实施例中，所述切换控制电路包括电阻R3、可调电阻R4、可调电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、三极管Q2、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q7以及三极管Q6；
电阻R3的一端连接于取电整流单元的输出端，另一端通过可调电阻R4接地，可调电阻R4和电阻R3之间的公共连接点与运放U5的同相端连接，运放U5的反相端通过可调电阻R13接电源VCC，运放U5的反相端通过电阻R14接地，运放U5的输出端通过电阻R15与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极连接于MOS管Q3的源极，三极管Q2的发射极连接于MOS管Q3的栅极；
电阻R18的一端连接于可调电阻R4和电阻R3之间的公共连接点，另一端与三极管Q6的发射极连接，三极管Q6的发射极通过电阻R20与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的集电极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极与三极管Q5的基极连接，三极管Q4的集电极与MOS管Q3的源极连接，三极管Q5的发射极与MOS管Q3的源极连接，三极管Q5的基极通过电阻R21与三极管Q5的发射极连接，三极管Q5的集电极与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端连接于运放U5的同相端，三极管Q7的集电极连接于恒流稳压单元的输出端，三极管Q7的发射极与稳压输出单元的输入端连接，三极管Q7的基极与电阻R15和三极管Q2的基极之间的公共连接点连接，其中，电阻R3和可调电阻R4对取电整流单元的输出电压进行采样，运放U5根据采样电压与设定的电压比较，如果采样电压小于设定的阈值，则U5输出高电平，三极管Q2和三极管Q7均导通，Q2导通，使得MOS管Q3截止，Q7导通，从而采用在线取电向稳压输出单元供电，如果采样电压大于设定阈值，则运放U5输出低电平，三极管Q2和Q7均截止，此时，MOS管Q3导通，由备用电池供电，当电阻R3和可调电阻R4之间有采样电压输出，三极管Q6导通，从而三极管Q4导通，此时，三极管Q5截止，当电阻R3和电阻R4之间输出为0时，三极管Q6截止、Q4截止，三极管Q5导通，此时，运放U5的同相端电压大于设定阈值，运放U6输出低电平，由备用电池供电。
本实施例中，所述取电整流单元包括电流互感器、整流电路、电阻R1、电阻R2、稳压管DW1、电容C1以及运放U1；
所述电流互感器设置于输电线路进行感应取电，所述电流互感器的二次线圈与整流电路的输入端连接，整流电路的正输出端与通过电阻R1与运放U1的同相端连接，整流电路的负输出端接地，运放U1的同相端通过电阻R2接地，运放U1的同相端通过电容C1接地，运放U1的同相端与稳压管DW1的负极连接，稳压管DW1的正极接地，运放U1的反相端与输出端连接，运放U1的输出端作为取电整流单元的输出端。
本实施例中，所述稳压输出单元为LM2596芯片及其外围电路。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种输电线路监测设备供电电源，其特征在于：包括取电整流单元、恒流稳压单元、稳压输出单元、备用电池、电池切换供电单元以及切换控制单元；
所述取电整流电源从输电线路感应取电并输出至恒流稳压单元，所述恒流稳压单元的输出端与稳压输出单元的输入端连接，所述稳压输出单元输出5V直流电提供给监测设备，所述切换控制单元的输入端与取电整流单元的输出端连接，切换控制单元的输出端与电池切换供电单元的控制端连接，所述电池切换供电单元的输入端与备用电池连接，电池切换供电单元的输出端与稳压输出单元的输入端连接；
所述切换控制电路包括电阻R3、可调电阻R4、可调电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、三极管Q2、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q7以及三极管Q6；
电阻R3的一端连接于取电整流单元的输出端，另一端通过可调电阻R4接地，可调电阻R4和电阻R3之间的公共连接点与运放U5的同相端连接，运放U5的反相端通过可调电阻R13接电源VCC，运放U5的反相端通过电阻R14接地，运放U5的输出端通过电阻R15与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极连接于MOS管Q3的源极，三极管Q2的发射极连接于MOS管Q3的栅极；
电阻R18的一端连接于可调电阻R4和电阻R3之间的公共连接点，另一端与三极管Q6的发射极连接，三极管Q6的发射极通过电阻R20与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的集电极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极与三极管Q5的基极连接，三极管Q4的集电极与MOS管Q3的源极连接，三极管Q5的发射极与MOS管Q3的源极连接，三极管Q5的基极通过电阻R21与三极管Q5的发射极连接，三极管Q5的集电极与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端连接于运放U5的同相端，三极管Q7的集电极连接于恒流稳压单元的输出端，三极管Q7的发射极与稳压输出单元的输入端连接，三极管Q7的基极与电阻R15和三极管Q2的基极之间的公共连接点连接；
所述电源切换供电单元包括MOS管Q3、电阻R16、电阻R17、电容C2以及稳压管DW4；
MOS管Q3的源极作为电源切换供电单元的输入端与备用电池连接，MOS管Q3的漏极作为电源切换供电单元的输出端，MOS管Q3的源极通过电阻R16与栅极连接，MOS管Q3的栅极与稳压管DW4的负极连接，稳压管DW4的正极接地，稳压管DW4的负极通过电阻R17接地，稳压管DW4的负极通过电容C2接地，其中,MOS管Q3为P型MOS管。
2.根据权利要求1所述输电线路监测设备供电电源，其特征在于：所述恒流稳压单元包括电阻R5、运放U2、运放U3、运放U4、电阻R8、电阻R9、可调电阻R10、电阻R11、电阻R6、电阻R7、三极管Q1、电阻R12以及电容C2；
所述电阻R5的一端作为恒流稳压单元的输入端，另一端与运放U2的同相端连接，运放U2的输出端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端通过电阻R9和可调电阻R10接地，电阻R8和电阻R9的公共连接点与运放U3的同相端连接，运放U3的反相端与运放U3的输出端直接连接，运放U3的输出端通过电阻R11与运放U4的反相端连接，运放U4的反相端通过电阻R12与运放U4的输出端连接，运放U4的反相端通过电容C2与运放U4的输出端连接，运放U4的输出端与运放U2的反相端连接，运放U4的同相端与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的集电极连接于运放U2的输出端，运放U2的输出端通过电阻R6和电阻R7串联后接地，电阻R6和电阻R7之间的公共连接点与三极管Q1的基极连接，电阻R9和可调电阻R10之间的公共连接点作为恒流稳压单元的输出端。
3.根据权利要求1所述输电线路监测设备供电电源，其特征在于：所述取电整流单元包括电流互感器、整流电路、电阻R1、电阻R2、稳压管DW1、电容C1以及运放U1；
所述电流互感器设置于输电线路进行感应取电，所述电流互感器的二次线圈与整流电路的输入端连接，整流电路的正输出端与通过电阻R1与运放U1的同相端连接，整流电路的负输出端接地，运放U1的同相端通过电阻R2接地，运放U1的同相端通过电容C1接地，运放U1的同相端与稳压管DW1的负极连接，稳压管DW1的正极接地，运放U1的反相端与输出端连接，运放U1的输出端作为取电整流单元的输出端。
4.根据权利要求1所述输电线路监测设备供电电源，其特征在于：所述稳压输出单元为LM2596芯片及其外围电路。
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