CN110908425B - 一种配电终端后备电源的激活电路及后备电源 - Google Patents

一种配电终端后备电源的激活电路及后备电源 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种配电终端后备电源的激活电路及后备电源。该激活电路包括第一激活端、第二激活端、软控电子开关和触发回路；软控电子开关的第一端与第一激活端电连接，软控电子开关的第二端与第二激活端电连接；对触发回路包括第一电源端、第二电源端、控制信号输出端和手动按键，触发回路的第一电源端与第一激活端电连接，触发回路的第二电源端与第二激活端电连接，触发回路的控制信号输出端与软控电子开关的控制端电连接；手动按键串联连接于触发回路中；触发回路用于在手动按键短接后，在其控制信号输出端输出控制信号，控制软控电子开关导通。通过本发明实施例提供的技术方案，实现了配电终端后备电源的安全可靠激活。

Description

一种配电终端后备电源的激活电路及后备电源
技术领域
本发明实施例涉及配电自动化终端技术领域，尤其涉及一种配电终端后备电源的激活电路及后备电源。
背景技术
配电自动化终端属于电力系统的二次设备，在配网领域得到了广泛应用。
配电自动化终端在外部失电后，需要由后备电源对其继续供电以维持其完成故障检测、故障处理等一系列工作，对带后备电源的配电自动化终端而言，手动激活电路是其必备之一。目前的手动激活电路，采用直接通过按钮短接后备电源的方式，激活过程中接触点电流较大，存在引发安全隐患，很难满足配电自动化终端安全可靠的设计要求。
发明内容
本发明实施例提供一种配电终端后备电源的激活电路及配电终端，以实现配电终端后备电源的安全可靠激活。
第一方面，本发明实施例提供了一种配电终端后备电源的激活电路，该激活电路包括第一激活端、第二激活端、软控电子开关和触发回路；软控电子开关的第一端与第一激活端电连接，软控电子开关的第二端与第二激活端电连接；触发回路包括第一电源端、第二电源端、控制信号输出端和手动按键，触发回路的第一电源端与第一激活端电连接，触发回路的第二电源端与第二激活端电连接，触发回路的控制信号输出端与软控电子开关的控制端电连接；手动按键串联连接于触发回路中；触发回路用于在手动按键短接后，在其控制信号输出端输出控制信号，控制软控电子开关导通。
可选地，触发回路还包括第一电容、第一电阻和第二电阻；第一电容的第一端作为触发回路的第一电源端，第一电容的第二端作为触发回路的第二电源端；手动按键的第一端与第一电容的第一端电连接；第一电阻的第一端与手动按键的第二端电连接；第二电阻的第一端与第一电阻的第二端短接后作为触发回路的控制信号输出端，第二电阻的第二端与第一电容的第二端电连接。
可选地，还包括第二电容，第二电容的第一端与第一激活端电连接，第二电容的第二端与手动按键的第二端电连接。
可选地，第一电容的容值大于第二电容的容值。
可选地，还包括第一二极管，第一二极管的阳极与第一激活端电连接，第一二极管的阴极与触发回路的第一电源端电连接。
可选地，还包括第二二极管，第二二极管的阴极与第一电源端电连接，第二二极管的阳极与第二电源端电连接。
可选地，软控电子开关包括晶体管。
可选地，软控电子开关包括MOS管。
可选地，手动按键为轻触按键。
第二方面，本发明实施例还提供了一种配电终端后备电源，该后备电源包括开关电源、蓄电池和如第一方面任一所述的激活电路；其中，开关电源与蓄电池电连接，激活电路的第一激活端与开关电源正极电连接，激活电路的第二激活端与开关电源负极电连接。
本发明实施例通过激活电路设置软控电子开关和触发回路；软控电子开关的第一端与第一激活端电连接，软控电子开关的第二端与第二激活端电连接；触发回路设置第一电源端、第二电源端、控制信号输出端和手动按键，触发回路的第一电源端与第一激活端电连接，触发回路的第二电源端与第二激活端电连接，触发回路的控制信号输出端与软控电子开关的控制端电连接；手动按键串联连接于触发回路中；触发回路用于在手动按键短接后，在其控制信号输出端输出控制信号，控制软控电子开关导通；通过控制软控电子开关的导通激活后备电源，软控电子开关导通时后向后备电源提供安全可靠的激活电流从而激活后备电源，解决了配电终端后备电源在激活时，其接触点电流较大容易引发安全隐患的问题，实现了配电终端后备电源的安全可靠激活。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种配电终端后备电源的激活电路结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种配电终端后备电源的激活电路原理图；
图3是本发明实施例提供的一种配电终端后备电源的激活电路中触发回路对软控电子开关提供的控制信号的波形图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种配电终端后备电源的激活电路结构示意图，如图1所示，该激活电路包括第一激活端a、第二激活端b、软控电子开关10和触发回路20；软控电子开关10的第一端与第一激活端a电连接，软控电子开关10的第二端与第二激活端b电连接；触发回路20包括第一电源端c、第二电源端d、控制信号输出端e和手动按键21，触发回路20的第一电源端c与第一激活端a电连接，触发回路20的第二电源端d与第二激活端b电连接，触发回路20的控制信号输出端e与软控电子开关10的控制端电连接；手动按键(图1中未示出)串联连接于触发回路20中；触发回路20用于在手动按键短接后，在其控制信号输出端e输出控制信号，控制软控电子开关10导通。
具体地，配电终端后备电源包括24V的铅酸电池，将第一激活端a和第二激活端b分别与配电终端后备电源的两端电连接。如图1所示，软控电子开关10的第一端与第一激活端a电连接，软控电子开关10的第二端与第二激活端b电连接，触发回路20的第一电源端c与第一激活端a电连接，触发回路20的第二电源端d与第二激活端b电连接，触发回路20的控制信号输出端e与软控电子开关10的控制端电连接，将手动按键串联连接于触发回路20中。
按下手动按键前，触发回路20断开，触发回路20的控制信号输出端e没有控制信号输出；按下手动按键后，触发回路20闭合，自其控制信号输出端e输出控制信号至软控电子开关10的控制端，软控电子开关10被导通，此时，自触发回路的电流流入软控电子开关10的两端，自软控电子开关10的两端流出激活后备电源的激活电流，后备电源被激活。由于软控电子开关10两端的压降很小，软控电子开关10的两端流出的电流可达十安培左右，从而将配电终端后备电源安全可靠地激活，避免了配电终端后备电源激活过程中接触点出现二十安培左右的大电流，因此，本发明实施例有利于消除安全隐患，实现配电终端后备电源的安全可靠激活。
图2是本发明实施例提供的一种配电终端后备电源的激活电路原理图，如图2所示，可选地，触发回路20还包括第一电容C1、第一电阻R1和第二电阻R2；第一电容C1的第一端作为触发回路20的第一电源端c，第一电容C1的第二端作为触发回路20的第二电源端d；手动按键21的第一端与第一电容C1的第一端电连接；第一电阻R1的第一端与手动按键21的第二端电连接；第二电阻R2的第一端与第一电阻R1的第二端短接后作为触发回路20的控制信号输出端e，第二电阻R2的第二端与第一电容C1的第二端电连接。
具体地，如图2所示，第一电容C1的第一端作为触发回路20的第一电源端c，第一电容C1的第二端作为触发回路20的第二电源端d，按下手动按键21的瞬间，第一电容C1两端的电压值与后备电源两端的电压值相同，接着第一电容C1开始经第一电阻R1与第二电阻R2放电，第一电阻R1和第二电阻R2分压，于第一电阻R1与第二电阻R2之间生成控制信号并从控制信号输出端e输出至软控电子开关10的控制端，软控电子开关10被导通，自触发回路的电流流入软控电子开关10，自软控电子开关10的两端流出激活后备电源的激活电流，后备电源被激活，第一电容C1、第一电阻R1以及第二电阻R2可以为软控电子开关10提供几十毫秒的控制信号维持软控电子开关10导通，图3是本发明实施例提供的一种配电终端后备电源的激活电路中触发回路对软控电子开关提供的控制信号的波形图，如图3所示，纵坐标表示第一电容C1、第一电阻R1以及第二电阻R2为软控电子开关10提供的控制信号U，横坐标表示其所提供的控制信号U的维持时间T，由图3可以看出，第一电容C1、第一电阻R1以及第二电阻R2可为软控电子开关10提供45毫秒左右的控制信号维持软控电子开关10导通，直至配电终端后备电源安全可靠地被激活。
如图2所示，可选地，配电终端后备电源的激活电路还包括第二电容C2，第二电容C2的第一端与第一激活端a电连接，第二电容C2的第二端与手动按键21的第二端电连接。
具体地，第二电容C2接入激活电路中，当后备电源安装在配电终端上时，第一激活端a与第二激活端b瞬时会存在与后备电源电压值相等的电压，即第一电容C1为导通状态，若未按下手动按键21时，流过第一电容C1的电流依然超过一定限值，便可能造成后备电源的异常激活，导致后备电源误触发，第二电容C2、第一电阻R1以及第二电阻R2组成的回路可以对第一电容C1、第一电阻R1以及第二电阻R2组成的回路提供缓冲的作用，防止后备电源的误触发。可选地，第一电容C1的容值大于第二电容C2的容值。
具体地，第一电容C1的大小是根据其与第一电阻R1以及第二电阻R2构成的放电回路的时间常数选择的，第一电阻R1与第二电阻R2的阻值大小应保证其在后备电源的电压值下工作时自身功率不超过上限值。示例性地，根据后备电源两端的电压为24V以及软控电子开关10的控制端的触发电压值为4V时，选择第一电阻R1与第二电阻的电阻值均为10千欧姆，然后选择第一电容C1的容值为2.2微法，适应性地，第二电容C2的容值为0.1微法，因为第二电容C2的大小与第一电容C1的大小相关，在实际经验中一般选取第二电容C2的容值为第一电容C1容值的5％～10％。
如图2所示，可选地，配电终端后备电源的激活电路还包括第一二极管D1，第一二极管D1的阳极与第一激活端a电连接，第一二极管D1的阴极与触发回路20的第一电源端c电连接。
具体地，第一二极管D1用于在软控电子开关10被导通的瞬间后，防止第一电容C1两端的电压快速释放，而影响第一电容C1维持软控电子开关10的导通，从而影响后备电源的顺利激活。
可选地，配电终端后备电源的激活电路还包括第二二极管D2，第二二极管D2的阴极与第一电源端c电连接，第二二极管D2的阳极与第二电源端d电连接。
具体地，在完成后备电源的激活时，使用第二二极管D2可对软控电子开关10起到续流以及缓冲的作用，从而保护软控电子开关10。
可选地，软控电子开关10包括晶体管。
具体地，软控电子开关10可以是晶体管开关，在触发回路20的控制信号下导通并向后备电源输出激活电流。
可选地，软控电子开关10包括MOS管。
具体地，软控电子开关10可以是MOS管。示例性地，可以是NMOS管，示例性地，NMOS管控制端的触发阈值电压大于或等于4V，此时，只需要第一电阻R1和第二电阻R2分压后使得NMOS管控制端的电压大于或等于4V，但不超过上限电压值20V，NMOS即可被导通，以激活后备电源。
可选地，手动按键21为轻触按键。
具体地，手动按键21可以是轻触按键，只要轻轻触碰按键就可以接通，松开时就是断开，轻触按键体积小、质量轻，也为激活电路的可靠性提供了保障。
综上所述，本发明实施例通过设置软控电子开关和触发回路，触发回路包括第一电容、第一电阻和第二电阻，触发回路通过向软控电子开关提供控制信号，使得软控电子开关被导通并向配电终端后备电源提供激活电流；以及设置第一二极管、第二二极管和第二电容，保障了激活电路自身的稳定性和可靠性；从而为配电终端后备电源的安全可靠激活提供一个稳定可靠的激活电路，改善了配电终端后备电源激活时容易引发的安全隐患。
本发明实施例还提供了一种配电终端后备电源，该后备电源包括开关电源、蓄电池和如上述任一技术方案所述的激活电路；其中，开关电源与蓄电池电连接，激活电路的第一激活端a与开关电源正极电连接，激活电路的第二激活端b与开关电源负极电连接。具体地，当从软控电子开关10的两端输出的激活电流将开关电源激活时，蓄电池也同时被激活并向配电终端释放工作电流，以使配电终端正常工作；该配电终端后备电源能够达到与上述技术方案所达到的技术效果一样的实施效果，即避免其在激活过程中触点处容易出现大电流而引发安全隐患的现象，保护了配电终端的安全，其余重复内容这里不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种配电终端后备电源的激活电路，其特征在于，包括：第一激活端、第二激活端、软控电子开关、触发回路和第一二极管；
所述软控电子开关的第一端与所述第一激活端电连接，所述软控电子开关的第二端与所述第二激活端电连接；
所述触发回路包括第一电源端、第二电源端、控制信号输出端和手动按键，所述触发回路的第一电源端与所述第一激活端电连接，所述触发回路的第二电源端与所述第二激活端电连接，所述触发回路的控制信号输出端与所述软控电子开关的控制端电连接；所述手动按键串联连接于所述触发回路中；所述触发回路用于在所述手动按键短接后，在其控制信号输出端输出控制信号，控制所述软控电子开关导通；
所述第一二极管的阳极与所述第一激活端电连接，所述第一二极管的阴极与所述触发回路的第一电源端电连接；
所述触发回路还包括第一电容、第一电阻和第二电阻；
所述第一电容的第一端作为所述触发回路的第一电源端，所述第一电容的第二端作为所述触发回路的第二电源端；
所述手动按键的第一端与所述第一电容的第一端电连接；
所述第一电阻的第一端与所述手动按键的第二端电连接；
所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端短接后作为所述触发回路的控制信号输出端，所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第二端电连接。
2.根据权利要求1所述的激活电路，其特征在于，还包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述第一激活端电连接，所述第二电容的第二端与所述手动按键的第二端电连接。
3.根据权利要求2所述的激活电路，其特征在于，所述第一电容的容值大于所述第二电容的容值。
4.根据权利要求1所述的激活电路，其特征在于，还包括第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一电源端电连接，所述第二二极管的阳极与所述第二电源端电连接。
5.根据权利要求1所述的激活电路，其特征在于，所述软控电子开关包括晶体管。
6.根据权利要求5所述的激活电路，其特征在于，所述软控电子开关包括MOS管。
7.根据权利要求1所述的激活电路，其特征在于，所述手动按键为轻触按键。
8.一种配电终端后备电源，其特征在于，包括：开关电源、蓄电池和如权利要求1-7任一项所述的激活电路；
其中，所述开关电源与所述蓄电池电连接，所述激活电路的第一激活端与所述开关电源正极电连接，所述激活电路的第二激活端与所述开关电源负极电连接。
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