CN112202324A - 一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路及其保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路及其保护方法,包括:稳压模块、热敏监测模块、降压模块、过流保护模块、限流模块、电压复位延时模块,所述稳压模块通过交直流转换将输入市电压转换为直流电输出电压,完成转换电压的稳定调节;所述热敏监测模块通过线路温度变化改变内部阻止,根据温度变化调节输出电压值;所述降压模块对热敏监测模块传输的电压进行调控;所述过流保护模块检测传输电流值,从而判断电流的输出方向;所述限流模块通过电阻的并联分流,将超出的电流进行分流调节;所述电压复位延时模块通过延时控制自动复位,完成安全电压、电流的输出;进而保护终端设备的供电安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种输出电源保护技术领域,尤其是一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路及其保护方法。
背景技术
输出电源保护是对供电设备提供安全有效的电源电压,从而在供电过程发生电压故障时能够在不断开的情况下稳定输出电源电压,而适配器是一个接口转换器,它可以是一个独立的硬件接口设备,允许硬件或电子接口与其它硬件或电子接口相连,也可以是信息接口,从而达到电源电压传输以及信号之间的转换。
现有的开关电源适配器无法根据内部温度的变化,自主调节输出功率,从而增大表面温度,造成适配器内部元器件损伤;在与不同的设备之间连接时由于设备的充电电流较大,而使用额定电流比较小的开关电源适配器,就会产生过流现象,进而加速适配器的表面温度;电源适配器是一种转换器,通过输入一个定电压值,转换为输出电压值,而传统的电源适配器采用电压转换,而无法对转换电压、电流进行调试,而在输入电压、电流稳定时,无法保障转换过程中输出电压、电流的稳定,从而存在转换输出电压不稳定的现象;而传统的电源适配器都为自动恢复性,虽然电源安全性的得到了保障,但需要人工的复位才能下一次的使用。
发明内容
发明目的:提供一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路,以解决上述问题。
技术方案:一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路,其特征在于,包括稳压模块、热敏监测模块、降压模块、过流保护模块、限流模块、电压复位延时模块;
稳压模块,用于对市电压转换的直流电压进行稳压调节,同时给各个模块提供运行电源;
热敏监测模块,用于对适配器的传输线路温度进行检测,进而根据温度的变化调节输出电压值;
降压模块,用于对输入电压进行降压处理,同时满足输出电压值要求;
过流保护模块,对超负荷运行中产生过电流进行保护控制;
限流模块,对过流保护模块产生的过电流进行分流处理,进而限制过电流输出;
电压复位延时模块,用于通过延时控制自动复位,将最终的安全电压传递出去的。
根据本发明的一个方面,所述稳压模块包括变压器TR1、桥式稳压器RT1、电容C1、稳压器U1、可变电阻RV1、电阻R1、电容C2,其中所述变压器TR1引脚1与电源AC220V正极端连接;所述变压器TR1引脚2与电源AC220V负极端连接;所述变压器TR1引脚4与桥式稳压器RT1引脚1连接;所述变压器TR1引脚3与桥式稳压器RT1引脚2连接;所述桥式稳压器RT1引脚4分别与电容C1一端、稳压器U1引脚1连接;所述桥式稳压器RT1引脚3分别与电容C1另一端、可变电阻RV1引脚2和1、电容C2一端连接;所述稳压器U1引脚2分别与可变电阻RV1引脚3、电阻R1两端、电容C2另一端、稳压器U1引脚3连接;所述稳压模块在进行交直流转换时,为了防止转换电压的不稳定,进而在输入电网电压波动以及负载发生改变时保持输出直流电压稳定。
根据本发明的一个方面,所述热敏监测模块包括电压源U2、电阻R4、电阻R5、电容C5、热敏电阻NTC、电阻R6、运算放大器U3,其中所述电压源U2引脚2分别与稳压器U1引脚2、可变电阻RV1引脚3、电阻R1两端、电容C2另一端、稳压器U1引脚3连接;所述电压源U2引脚6分别与运算放大器U3引脚7、电容C5正极端、电阻R5一端;所述电阻R5另一端分别与运算放大器U3引脚2、热敏电阻NTC一端连接;所述热敏电阻NTC另一端分别与电容C5负极端、运算放大器U3引脚4、电阻R4一端、地线GND连接;所述电阻R4另一端分别与电阻R6一端、运算放大器U3引脚3连接;所述电阻R6另一端与运算放大器U3引脚6连接;所述热敏检测模块在进行直流电压输出时,为了防止输出电流过高造成线路的损坏,进而在传输电路中通过温度的变化控制阻值的大小,改变输出电压值,保护线路以及用电设备的安全。
根据本发明的一个方面,所述降压模块包括电阻R12、电容C8、电容C9、电源管理器U4、二极管D2、电感L2、电阻R13、电阻R14、电容C10,其中所述电阻R12一端分别与电容C8正极端、电源管理器U4引脚6、电阻R6另一端、运算放大器U3引脚6连接;所述电阻R12另一端分别与电源管理器U4引脚1、引脚7和引脚8连接;所述电容C8负极端分别与电容C9一端、电源管理器U3引脚4、二极管D2正极端、电阻R14一端、电容C10一端、地线GND连接;所述电容C9另一端与电源管理器U4引脚3连接;所述二极管D2负极端分别与电源管理器U4引脚2、电感L2一端连接;所述电源管理器U4引脚5分别与电阻R14另一端、电阻R13一端连接;所述电阻R13另一端分别与电感L2另一端、电容C10另一端连接;所述降压模块在进行直流电压传输,为了满足不同用电设备输出电压值,进而通过输出端串接电阻降低输出电压值,满足不同终端设备的电压值需求。
根据本发明的一个方面,所述过流保护模块包括三极管Q1、电阻R2、电容C3、三极管Q2、电容C4、电阻R3,其中所述三极管Q1发射极端分别与电阻R2一端、电容C3一端、电阻R12一端分别、电容C8正极端、电源管理器U4引脚6、电阻R6另一端、运算放大器U3引脚6连接;所述三极管Q1基极端分别与电阻R2另一端、电容C3另一端、三极管Q2集电极端连接;所述三极管Q1集电极端分别与电阻R3一端、电容C4正极端、三极管Q2基极端、电源管理器U4引脚9连接;所述三极管Q2发射极端分别与电容C4负极端、电阻R3另一端、地线GND连接;所述过流保护模块在进行电流传输时,为了防止出现过电流,进而在过电流超过额定输出电流时控制电流的输出。
根据本发明的一个方面,所述限流模块包括电阻R7、三极管Q3、三极管Q5、三极管Q4、二极管D1、可变电阻RV2、电感L1,其中所述电阻R7一端分别与三极管Q3集电极端、三极管Q1发射极端、电阻R2一端、电容C3一端、电阻R12一端分别、电容C8正极端、电源管理器U4引脚6、电阻R6另一端、运算放大器U3引脚6连接;所述电阻R7另一端分别与三极管Q3基极端、三极管Q5集电极端、三极管Q4集电极端连接;所述三极管Q3发射极端分别与电阻R8一端、三极管Q4基极端连接;所述电阻R8另一端分别与三极管Q4发射极端、电感L1一端连接;所述电感L1另一端与可变电阻RV2引脚2连接;所述可变电阻RV2引脚1与三极管Q5基极端连接;所述可变电阻RV2引脚3分别与二极管D1正极端、三极管Q2发射极端、电容C4负极端、电阻R3另一端、地线GND连接;所述二极管D1负极端与三极管Q5发射极端连接;所述限流模块在进行限流调节时,为了防止过电流对用电设备的损坏,进而对输出的过流电流进行限流控制,保障输出电流的安全。
根据本发明的一个方面,所述电压复位延时模块包括二极管D3、二极管D4、电阻R11、电容C6、控制器U5、电阻R10、微调电阻RC、电阻R9、电容C7,其中所述二极管D3正极端分别与电阻R13另一端、电感L2另一端、电容C10另一端连接;所述二极管D3负极端分别与二极管D4负极端、电容C6正极端、控制器U5引脚4连接;所述电容C6负极端与底线GND连接;所述二极管D4正极端分别与电阻R8另一端分别与三极管Q4发射极端、电感L1一端连接;所述控制器U5引脚5与电阻R11一端连接;所述电阻R11另一端与电源管理器U4引脚10连接;所述控制器U5引脚2与地线GND连接;所述控制器U5引脚3分别与电阻R10一端、输出电压VOUT连接;所述电阻R10另一端分别给微调电阻RC一端、控制器U5引脚7、电容C7正极端连接;所述电容C7负极端与地线GND连接;所述微调电阻RC另一端分别与电阻R9一端、控制器U5引脚6连接;所述电阻R9另一端与地线GND连接;所述电压复位延时模块在进行直流电压输出时,为了防止手动复位,进而通过延时控制故障电源电压的传输,减小手动复位的情况,进而避免因电压、电流的稳定,造成设备的损坏。
根据本发明的一个方面,所述热敏电阻NTC串接在传输电压中,进而保证电压传输中温度的变化,进一步根据线路温度的变化控制输出电压数值,进而保障输出电压的安全。
根据本发明的一个方面,所述电容C4、所述电容C5、所述电容C6、所述电容C7、所述电容C8型号均为电解电容;所述二极管D1、所述二极管D2、所述二极管D3、所述二极管D4型号均为稳压二极管;所述三极管Q2、所述三极管Q3、所述三极管Q4、所述三极管Q5型号均为NPN;所述三极管Q1型号为PNP;所述电压源U2型号为LT1019A;所述电源管理器U4型号为MC34063;所述控制器U5型号为LT3641H。
根据本发明的一个方面,一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路的保护方法,其特征在于,构建微网自适应保护系统,根据已经组成的保护电路,结合自适应电流速断保护公式,对电路中出现的电流短路部分进行公式计算,从而实时计算短路故障点,具体步骤如下:
步骤1、建立自适应电流速断保护函数;
步骤12、传统电流保护速断定值是按最大运行方式下,躲开下一条馈线出口单相短路
时流过保护的电流整定,实际上,短路电流的大小与系统运行方式、短路类型和短路点在线
路上的位置有关,设在线路处短路,则短路I电流的计算公式为:
步骤2、因步骤12中含有系统等效阻抗,保护整定值受变化的影响,故发生故障时,
自适应保护应能根据系统阻抗计算保护区末端的单相短路电流,但当系统发生两相短路
时,实际保护范围将缩小,因此,当发生故障时,应首先判定出故障类型,若为单相短路,则
按保护区末端三相短路电流整定,若为两相短路,则按保护区末端两相短路电流值来整定,
由此可提升保护的灵敏度,自适应保护的判据为:
其中为保护实测电流, 为保护装置实时计算出的速断定值;
步骤3、利用全网信息以判断系统运行模式,若并网运行,则通过分析馈线电压、电流的实时采样值计算出系统阻抗,然后计算各就地保护单元处的速断电流定值,通过将实测电流与整定值比较即可做出保护动作与否的判别,若微网孤岛运行,则保护单元直接计算孤岛运行时各就地保护单元的速断电流定值,通过比较实测电流与整定值大小关系,做出保护动作的判别;
步骤5、与传统保护相比,微网自适应电流保护要首先识别微网运行模式,并据此实时调整定值以应对不同类型的故障,保护原理的优点是始终保证对被保护馈线进行保护,避免因故障类型、系统运行方式,造成的保护范围缩减以及无保护范围问题。
有益效果:本发明设计一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路及其保护方法,通过将热敏监测模块串接在电源电压传输线路中,从而根据温度的变化使内部阻止发生变化,从而根据阻止的变化改变输出电压,从而减少高温状态下出现线路损坏,进而根据线路温度变化自主控制输出电压,而与不同的设备之间连接时由于设备的充电电流较大,而使用额定电流比较小的开关电源适配器,就会产生过流现象,进而加速适配器的表面温度,通过采用降压模块对适配的低压设备进行降压处理,而通过过流保护模块对超出检测范围电流进行分解,通过电阻并联分流特性对产生的过电流进行处理,进而达到稳定输出的目的,再传输路径中串联二极管用于稳定输出电压,再通过电感用于稳定电流的传输,再通过延时控制故障电源电压的传输,减小手动复位的情况,进而避免因电压、电流的稳定,造成设备的损坏。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明的终端设备适配器的输出过载保护电路分布图。
图3是本发明的稳压模块电路图。
图4是本发明的热敏监测模块电路图。
图5是本发明的降压模块电路图。
图6是本发明的过流保护模块电路图。
图7是本发明的限流模块电路图。
图8是本发明的电压复位延时模块电路图。
具体实施方式
如图1所示,在该实施例中,一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路,其特征在于,包括稳压模块、热敏监测模块、降压模块、过流保护模块、限流模块、电压复位延时模块;
稳压模块,用于对市电压转换的直流电压进行稳压调节,同时给各个模块提供运行电源;
热敏监测模块,用于对适配器的传输线路温度进行检测,进而根据温度的变化调节输出电压值;
降压模块,用于对输入电压进行降压处理,同时满足输出电压值要求;
过流保护模块,对超负荷运行中产生过电流进行保护控制;
限流模块,对过流保护模块产生的过电流进行分流处理,进而限制过电流输出;
电压复位延时模块,用于通过延时控制自动复位,将最终的安全电压传递出去的。
在进一步的实施例中,如图3所示,所述稳压模块包括变压器TR1、桥式稳压器RT1、电容C1、稳压器U1、可变电阻RV1、电阻R1、电容C2。
在更进一步的实施例中,所述稳压模块中所述变压器TR1引脚1与电源AC220V正极端连接;所述变压器TR1引脚2与电源AC220V负极端连接;所述变压器TR1引脚4与桥式稳压器RT1引脚1连接;所述变压器TR1引脚3与桥式稳压器RT1引脚2连接;所述桥式稳压器RT1引脚4分别与电容C1一端、稳压器U1引脚1连接;所述桥式稳压器RT1引脚3分别与电容C1另一端、可变电阻RV1引脚2和1、电容C2一端连接;所述稳压器U1引脚2分别与可变电阻RV1引脚3、电阻R1两端、电容C2另一端、稳压器U1引脚3连接。
在进一步的实施例中,如图4所示,所述热敏监测模块包括电压源U2、电阻R4、电阻R5、电容C5、热敏电阻NTC、电阻R6、运算放大器U3。
在更进一步的实施例中,所述热敏监测模块中所述电压源U2引脚2分别与稳压器U1引脚2、可变电阻RV1引脚3、电阻R1两端、电容C2另一端、稳压器U1引脚3连接;所述电压源U2引脚6分别与运算放大器U3引脚7、电容C5正极端、电阻R5一端;所述电阻R5另一端分别与运算放大器U3引脚2、热敏电阻NTC一端连接;所述热敏电阻NTC另一端分别与电容C5负极端、运算放大器U3引脚4、电阻R4一端、地线GND连接;所述电阻R4另一端分别与电阻R6一端、运算放大器U3引脚3连接;所述电阻R6另一端与运算放大器U3引脚6连接。
在进一步的实施例中,如图5所示,所述降压模块包括电阻R12、电容C8、电容C9、电源管理器U4、二极管D2、电感L2、电阻R13、电阻R14、电容C10。
在更进一步的实施例中,所述降压模块中所述电阻R12一端分别与电容C8正极端、电源管理器U4引脚6、电阻R6另一端、运算放大器U3引脚6连接;所述电阻R12另一端分别与电源管理器U4引脚1、引脚7和引脚8连接;所述电容C8负极端分别与电容C9一端、电源管理器U3引脚4、二极管D2正极端、电阻R14一端、电容C10一端、地线GND连接;所述电容C9另一端与电源管理器U4引脚3连接;所述二极管D2负极端分别与电源管理器U4引脚2、电感L2一端连接;所述电源管理器U4引脚5分别与电阻R14另一端、电阻R13一端连接;所述电阻R13另一端分别与电感L2另一端、电容C10另一端连接。
在进一步的实施例中,如图6所示,所述过流保护模块包括三极管Q1、电阻R2、电容C3、三极管Q2、电容C4、电阻R3。
在更进一步的实施例中,所述过流保护模块中所述三极管Q1发射极端分别与电阻R2一端、电容C3一端、电阻R12一端分别、电容C8正极端、电源管理器U4引脚6、电阻R6另一端、运算放大器U3引脚6连接;所述三极管Q1基极端分别与电阻R2另一端、电容C3另一端、三极管Q2集电极端连接;所述三极管Q1集电极端分别与电阻R3一端、电容C4正极端、三极管Q2基极端、电源管理器U4引脚9连接;所述三极管Q2发射极端分别与电容C4负极端、电阻R3另一端、地线GND连接。
在进一步的实施例中,如图7所示,所述限流模块包括电阻R7、三极管Q3、三极管Q5、三极管Q4、二极管D1、可变电阻RV2、电感L1。
在更进一步的实施例中,所述限流模块中所述电阻R7一端分别与三极管Q3集电极端、三极管Q1发射极端、电阻R2一端、电容C3一端、电阻R12一端分别、电容C8正极端、电源管理器U4引脚6、电阻R6另一端、运算放大器U3引脚6连接;所述电阻R7另一端分别与三极管Q3基极端、三极管Q5集电极端、三极管Q4集电极端连接;所述三极管Q3发射极端分别与电阻R8一端、三极管Q4基极端连接;所述电阻R8另一端分别与三极管Q4发射极端、电感L1一端连接;所述电感L1另一端与可变电阻RV2引脚2连接;所述可变电阻RV2引脚1与三极管Q5基极端连接;所述可变电阻RV2引脚3分别与二极管D1正极端、三极管Q2发射极端、电容C4负极端、电阻R3另一端、地线GND连接;所述二极管D1负极端与三极管Q5发射极端连接。
在进一步的实施例中,如图8所示,所述电压复位延时模块包括二极管D3、二极管D4、电阻R11、电容C6、控制器U5、电阻R10、微调电阻RC、电阻R9、电容C7。
在更进一步的实施例中,所述电压复位延时模块中所述二极管D3正极端分别与电阻R13另一端、电感L2另一端、电容C10另一端连接;所述二极管D3负极端分别与二极管D4负极端、电容C6正极端、控制器U5引脚4连接;所述电容C6负极端与底线GND连接;所述二极管D4正极端分别与电阻R8另一端分别与三极管Q4发射极端、电感L1一端连接;所述控制器U5引脚5与电阻R11一端连接;所述电阻R11另一端与电源管理器U4引脚10连接;所述控制器U5引脚2与地线GND连接;所述控制器U5引脚3分别与电阻R10一端、输出电压VOUT连接;所述电阻R10另一端分别给微调电阻RC一端、控制器U5引脚7、电容C7正极端连接;所述电容C7负极端与地线GND连接;所述微调电阻RC另一端分别与电阻R9一端、控制器U5引脚6连接;所述电阻R9另一端与地线GND连接。
在进一步的实施例中,所述热敏电阻NTC串接在传输电压中,进而保证电压传输中温度的变化,进一步根据线路温度的变化控制输出电压数值,进而保障输出电压的安全。
在进一步的实施例中,如图2所示,所述电容C4、所述电容C5、所述电容C6、所述电容C7、所述电容C8型号均为电解电容;所述二极管D1、所述二极管D2、所述二极管D3、所述二极管D4型号均为稳压二极管;所述三极管Q2、所述三极管Q3、所述三极管Q4、所述三极管Q5型号均为NPN;所述三极管Q1型号为PNP;所述电压源U2型号为LT1019A;所述电源管理器U4型号为MC34063;所述控制器U5型号为LT3641H。
在进一步的实施例中,一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路的保护方法,其特征在于,构建微网自适应保护系统,根据已经组成的保护电路,结合自适应电流速断保护公式,对电路中出现的电流短路部分进行公式计算,从而实时计算短路故障点,具体步骤如下:
步骤1、建立自适应电流速断保护函数;
步骤12、传统电流保护速断定值是按最大运行方式下,躲开下一条馈线出口单相短路时流过保护的电流整定,实际上,短路电流的大小与系统运行方式、短路类型和短路点在线路上的位置有关,设在线路处短路,则短路I电流的计算公式为:
步骤2、因步骤12中含有系统等效阻抗,保护整定值受变化的影响,故发生故障时,自适应保护应能根据系统阻抗计算保护区末端的单相短路电流,但当系统发生两相短路时,实际保护范围将缩小,因此,当发生故障时,应首先判定出故障类型,若为单相短路,则按保护区末端三相短路电流整定,若为两相短路,则按保护区末端两相短路电流值来整定,由此可提升保护的灵敏度,自适应保护的判据为:
步骤3、利用全网信息以判断系统运行模式,若并网运行,则通过分析馈线电压、电流的实时采样值计算出系统阻抗,然后计算各就地保护单元处的速断电流定值,通过将实测电流与整定值比较即可做出保护动作与否的判别,若微网孤岛运行,则保护单元直接计算孤岛运行时各就地保护单元的速断电流定值,通过比较实测电流与整定值大小关系,做出保护动作的判别;
步骤5、与传统保护相比,微网自适应电流保护要首先识别微网运行模式,并据此实时调整定值以应对不同类型的故障,保护原理的优点是始终保证对被保护馈线进行保护,避免因故障类型、系统运行方式,造成的保护范围缩减以及无保护范围问题。
总之,本发明具有以下优点:稳压模块通过交直流转换将输入市电压转换为直流电输出电压,完成转换电压的稳定调节,而可变电阻RV1可以根据输出电压的需要,调节输出电压值,满足不同用电设备的电压数值,电容C2一端接地消除转换电源电压中干扰频段;而热敏监测模块通过线路温度变化改变内部阻止,根据温度变化调节输出电压值,进一步保护内部线路的安全,而电容C5给线路提供储存电能;再通过降压模块对热敏监测模块传输的电压进行调控,而二极管D2接地阻止外界信号对内部电流的干扰,而电感L2用于稳定传输中的电流,而电容C8和电容C10分别对输入端与输出端进行滤波;再通过过流保护模块检测传输电流值,从而判断电流的输出方向,而采用两组电阻与电容并联的方式,提高三极管的响应,进而将截止信号传递给电源管理器U4控制降压模块的运行,然后通过限流模块并联分流,将超出的电流进行分流调节,三极管Q4、三极管Q3、三极管Q5控制过电流的导通方向,进而调整传输线路中出现的过电流,达到安全输出的目的;而电压复位延时模块通过延时控制自动复位,完成安全电压、电流的输出;进而保护终端设备的供电安全。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (9)
1.一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路,其特征在于,包括稳压模块、热敏监测模块、降压模块、过流保护模块、限流模块、电压复位延时模块;
稳压模块,用于对市电压转换的直流电压进行稳压调节,同时给各个模块提供运行电源;
热敏监测模块,用于对适配器的传输线路温度进行检测,进而根据温度的变化调节输出电压值;
降压模块,用于对输入电压进行降压处理,同时满足输出电压值要求;
过流保护模块,对超负荷运行中产生过电流进行保护控制;
限流模块,对过流保护模块产生的过电流进行分流处理,进而限制过电流输出;
电压复位延时模块,用于通过延时控制自动复位,将最终的安全电压传递出去的。
2.根据权利要求1所述的一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路,其特征在于,所述稳压模块包括变压器TR1、桥式稳压器RT1、电容C1、稳压器U1、可变电阻RV1、电阻R1、电容C2,其中所述变压器TR1引脚1与电源AC220V正极端连接;所述变压器TR1引脚2与电源AC220V负极端连接;所述变压器TR1引脚4与桥式稳压器RT1引脚1连接;所述变压器TR1引脚3与桥式稳压器RT1引脚2连接;所述桥式稳压器RT1引脚4分别与电容C1一端、稳压器U1引脚1连接;所述桥式稳压器RT1引脚3分别与电容C1另一端、可变电阻RV1引脚2和1、电容C2一端连接;所述稳压器U1引脚2分别与可变电阻RV1引脚3、电阻R1两端、电容C2另一端、稳压器U1引脚3连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路,其特征在于,所述热敏监测模块包括电压源U2、电阻R4、电阻R5、电容C5、热敏电阻NTC、电阻R6、运算放大器U3,其中所述电压源U2引脚2分别与稳压器U1引脚2、可变电阻RV1引脚3、电阻R1两端、电容C2另一端、稳压器U1引脚3连接;所述电压源U2引脚6分别与运算放大器U3引脚7、电容C5正极端、电阻R5一端;所述电阻R5另一端分别与运算放大器U3引脚2、热敏电阻NTC一端连接;所述热敏电阻NTC另一端分别与电容C5负极端、运算放大器U3引脚4、电阻R4一端、地线GND连接;所述电阻R4另一端分别与电阻R6一端、运算放大器U3引脚3连接;所述电阻R6另一端与运算放大器U3引脚6连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路,其特征在于,所述降压模块包括电阻R12、电容C8、电容C9、电源管理器U4、二极管D2、电感L2、电阻R13、电阻R14、电容C10,其中所述电阻R12一端分别与电容C8正极端、电源管理器U4引脚6、电阻R6另一端、运算放大器U3引脚6连接;所述电阻R12另一端分别与电源管理器U4引脚1、引脚7和引脚8连接;所述电容C8负极端分别与电容C9一端、电源管理器U3引脚4、二极管D2正极端、电阻R14一端、电容C10一端、地线GND连接;所述电容C9另一端与电源管理器U4引脚3连接;所述二极管D2负极端分别与电源管理器U4引脚2、电感L2一端连接;所述电源管理器U4引脚5分别与电阻R14另一端、电阻R13一端连接;所述电阻R13另一端分别与电感L2另一端、电容C10另一端连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路,其特征在于,所述过流保护模块包括三极管Q1、电阻R2、电容C3、三极管Q2、电容C4、电阻R3,其中所述三极管Q1发射极端分别与电阻R2一端、电容C3一端、电阻R12一端分别、电容C8正极端、电源管理器U4引脚6、电阻R6另一端、运算放大器U3引脚6连接;所述三极管Q1基极端分别与电阻R2另一端、电容C3另一端、三极管Q2集电极端连接;所述三极管Q1集电极端分别与电阻R3一端、电容C4正极端、三极管Q2基极端、电源管理器U4引脚9连接;所述三极管Q2发射极端分别与电容C4负极端、电阻R3另一端、地线GND连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路,其特征在于,所述限流模块包括电阻R7、三极管Q3、三极管Q5、三极管Q4、二极管D1、可变电阻RV2、电感L1,其中所述电阻R7一端分别与三极管Q3集电极端、三极管Q1发射极端、电阻R2一端、电容C3一端、电阻R12一端分别、电容C8正极端、电源管理器U4引脚6、电阻R6另一端、运算放大器U3引脚6连接;所述电阻R7另一端分别与三极管Q3基极端、三极管Q5集电极端、三极管Q4集电极端连接;所述三极管Q3发射极端分别与电阻R8一端、三极管Q4基极端连接;所述电阻R8另一端分别与三极管Q4发射极端、电感L1一端连接;所述电感L1另一端与可变电阻RV2引脚2连接;所述可变电阻RV2引脚1与三极管Q5基极端连接;所述可变电阻RV2引脚3分别与二极管D1正极端、三极管Q2发射极端、电容C4负极端、电阻R3另一端、地线GND连接;所述二极管D1负极端与三极管Q5发射极端连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路,其特征在于,所述电压复位延时模块包括二极管D3、二极管D4、电阻R11、电容C6、控制器U5、电阻R10、微调电阻RC、电阻R9、电容C7,其中所述二极管D3正极端分别与电阻R13另一端、电感L2另一端、电容C10另一端连接;所述二极管D3负极端分别与二极管D4负极端、电容C6正极端、控制器U5引脚4连接;所述电容C6负极端与底线GND连接;所述二极管D4正极端分别与电阻R8另一端分别与三极管Q4发射极端、电感L1一端连接;所述控制器U5引脚5与电阻R11一端连接;所述电阻R11另一端与电源管理器U4引脚10连接;所述控制器U5引脚2与地线GND连接;所述控制器U5引脚3分别与电阻R10一端、输出电压VOUT连接;所述电阻R10另一端分别给微调电阻RC一端、控制器U5引脚7、电容C7正极端连接;所述电容C7负极端与地线GND连接;所述微调电阻RC另一端分别与电阻R9一端、控制器U5引脚6连接;所述电阻R9另一端与地线GND连接。
8.根据权利要求3所述的一种用于终端设备适配器的输出过载保护电路,其特征在于,所述热敏电阻NTC串接在传输电压中,进而保证电压传输中温度的变化,进一步根据线路温度的变化控制输出电压数值,进而保障输出电压的安全。
9.一种基于权利要求1至8任一项所述终端设备适配器的输出过载保护电路的保护方法,其特征在于,构建微网自适应保护系统,根据已经组成的保护电路,结合自适应电流速断保护公式,对电路中出现的电流短路部分进行公式计算,从而实时计算短路故障点,具体步骤如下:
步骤1、建立自适应电流速断保护函数;
步骤12、传统电流保护速断定值是按最大运行方式下,躲开下一条馈线出口单相短路
时流过保护的电流整定,实际上,短路电流的大小与系统运行方式、短路类型和短路点在线
路上的位置有关,设在线路处短路,则短路I电流的计算公式为:
步骤2、因步骤12中含有系统等效阻抗,保护整定值受变化的影响,故发生故障时,
自适应保护应能根据系统阻抗计算保护区末端的单相短路电流,但当系统发生两相短路
时,实际保护范围将缩小,因此,当发生故障时,应首先判定出故障类型,若为单相短路,则
按保护区末端三相短路电流整定,若为两相短路,则按保护区末端两相短路电流值来整定,
由此可提升保护的灵敏度,自适应保护的判据为:
步骤3、利用全网信息以判断系统运行模式,若并网运行,则通过分析馈线电压、电流的实时采样值计算出系统阻抗,然后计算各就地保护单元处的速断电流定值,通过将实测电流与整定值比较即可做出保护动作与否的判别,若微网孤岛运行,则保护单元直接计算孤岛运行时各就地保护单元的速断电流定值,通过比较实测电流与整定值大小关系,做出保护动作的判别;
步骤5、与传统保护相比,微网自适应电流保护要首先识别微网运行模式,并据此实时调整定值以应对不同类型的故障,保护原理的优点是始终保证对被保护馈线进行保护,避免因故障类型、系统运行方式,造成的保护范围缩减以及无保护范围问题。
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