CN113036748A - 一种电容自动放电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电容自动放电电路，包括：与三相交流电源线的电连接的三相整流桥；三相交流电源线上电连接有电容器，在三相电源切断且电容器放电时，三相整流桥输出直流电压信号；在三相交流电源接入时接通的通电判断回路，以及在三相交流电源断开且电容器放电时接通的放电回路，通电判断回路在三相交流电源接入时接通且阻断放电回路。本发明以三相整流桥在三相电源接通以及电容器放电时分别驱动通电判断回路和放电回路，正常通电时，放电回路断开；电容器放电时，放电回路接入，安全可靠，并且节能。本发明无需增加额外控制电路，自动实现断电后的电容放电，并且配合电容器带电工作时没有任何损耗和发热，节能、安全。

Description

一种电容自动放电电路
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，特别是指一种电容自动放电电路。
背景技术
电力系统中，用于无功补偿的电容器在交流电源断开后，通过接入放电电阻，将电容内残余电荷释放。
国内现有的放电电阻，为传统的放电电阻。存在不可避免的耗电损耗，在电容器接入交流电正常工作时，传统放电电阻同时长期发热，不利于设备的正常运行。
现有技术中，除了使用传统的放电电阻以外，还有一种常用做法是采用人工放电，增加了多余的人工，并且存在一定的安全风险。
目前能够实现电容自动放电的方案，需要增加额外的控制模块，增加了系统的复杂程度。
发明内容
本发明提出一种电容自动放电电路，能够在三相电源切断后电容器自动放电，不需额外控制，节能且安全。
本发明的技术方案是这样实现的：一种电容自动放电电路，包括：
与三相交流电源线的电连接的三相整流桥，用于将输入的三相交流电压信号转换成脉动交流电压信号输出；所述三相交流电源线上电连接有电容器，在所述三相电源切断且电容器放电时，所述三相整流桥输出直流电压信号；
在三相交流电源接入时接通的通电判断回路，以及在三相交流电源断开且电容器放电时接通的放电回路，所述通电判断回路在三相交流电源接入时接通且阻断所述放电回路。
作为优选的技术方案，所述通电判断回路包括第一开关控制元件，所述第一开关控制元件电连接有通电输入支路，所述通电输入支路在三相交流电源接入时使所述第一开关控制元件导通；所述放电回路包括第二开关控制元件，所述第二开关控制元件电连接有放电电阻；所述第二开关控制元件电连接有断电输入支路，所述断电输入支路在三相交流电源切断且电容器放电时导通。
作为优选的技术方案，所述第一开关控制元件是mos管，所述通电输入支路电连接所述三相整流桥的正极输出端与所述mos管的门极，所述mos管的源极与所述三相整流桥的负极输出端电连接，所述mos管的漏极通过第二分压电阻与所述三相整流桥的正极输出端电连接。
作为优选的技术方案，所述通电输入支路包括串联设置的第一滤波电容、第一分压电阻和第三分压电阻，所述第三分压电阻与所述三相整流桥的负极输出端电连接，所述第一分压电阻与所述mos管的门极电连接。
作为优选的技术方案，所述断电输入支路包括第四分压电阻，所述三相整流桥的正极输出端通过第二分压电阻和第四分压电阻与所述第二开关控制元件电连接，所述第四分压电阻通过第二滤波电容与与所述三相整流桥的负极输出端电连接。
作为优选的技术方案，所述第二开关控制元件是IGBT管，所述IGBT管的门极与所述断电输入支路电连接，所述IGBT管的源极与与所述三相整流桥的负极输出端电连接，所述放电电阻电连接在所述三相整流桥的正极输出端与所述IGBT管的漏极之间。
作为优选的技术方案，所述mos管的门极与所述三相整流桥的负极输出端之间电连接有第一保护二极管。
作为优选的技术方案，所述IGBT管的门极与所述三相整流桥的负极输出端之间电连接有第二保护二极管。
本发明的有益效果在于：本发明以三相整流桥在三相电源接通以及电容器放电时分别驱动通电判断回路和放电回路，正常通电时，放电回路断开；电容器放电时，放电回路接入，安全可靠，并且节能。
本发明无需增加额外控制电路，自动实现断电后的电容放电，并且配合电容器带电工作时没有任何损耗和发热，节能、安全。
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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的电气连接框图
图2为本发明实施例的电路原理图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1和图2所示，一种电容自动放电电路，包括：
与三相交流电源线的电连接的三相整流桥，用于将输入的三相交流电压信号转换成脉动交流电压信号输出；三相交流电源线上电连接有电容器，在三相电源切断且电容器放电时，三相整流桥输出直流电压信号；
在三相交流电源接入时接通的通电判断回路，以及在三相交流电源断开且电容器放电时接通的放电回路，通电判断回路在三相交流电源接入时接通且阻断放电回路。
如图2所示出的是其中一种电容自动放电电路的电路图。
通电判断回路以mos管U2作为第一开关控制元件，用于控制该回路的通断，第一滤波电容C1、第一分压电阻R1和第三分压电阻R3构成通电输入支路，
第一滤波电容C1连接三相整流桥的正极输出端，第一分压电阻R1与mos管的门极连接，第三分压电阻R3和mos管的源极与三相整流桥的负极输出端电连接，mos管的漏极通过第二分压电阻R2与三相整流桥的正极输出端电连接。
放电回路以IGBT管U1作为第二开关控制元件，以第二分压电阻R2和第四分压电阻R4作为断电输入支路与IGBT管的门极连接，第四分压电阻R4串联有第二滤波电容C2，第二滤波电容C2与UI三相整流桥的负极连接；IGBT管的源极与与三相整流桥的负极输出端电连接，放电电阻R5和R6电连接在三相整流桥的正极输出端与IGBT管U1的漏极之间。
其中，mos管的门极和IGBT管U1的门极还可连接保护二极管(图2中mos管的门极和IGBT管U1的门极未连接保护二极管)，避免mos管的门极和IGBT管U1的门极输入电路过大，将mos管或IGBT管击穿。
当交流电源开关闭合，交流电源给到电容器和本发明所涉及的电容自动放电电路，电容器处于正常工作状态。
三相交流电源经过三相整流桥后变为脉动直流施加在滤波电容C1、分压电阻R1和R3三个元件组成的串联回路上，其中的交流脉动电压分量经过滤波电容C1和分压电阻R1、R3施加在mos管U2的门极，U2导通，R4和C2两端的电压强制归零，IGBT管U1关断，放电电阻R5中无电流流过，不产生能耗，电容仍旧正常工作。
当交流电源断开时，整流桥输入电压为电容两端残余电压，为直流，经过整流桥后仍然为平直直流，没有脉动成分，滤波电容C1不能通过直流，分压电阻R3上端电压为0，U2关断，则整流桥输出直流电压经R2，R4后到达C2两端，IGBT管U1门极电压大于0，导通，放电电阻5接入回路，电容能量经放电电阻R5泄放，电容两端电压下降，当能量泄放完毕，电容电压归零，整个回路自动关断，完成放电。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电容自动放电电路，其特征在于，包括：
与三相交流电源线的电连接的三相整流桥，用于将输入的三相交流电压信号转换成脉动交流电压信号输出；所述三相交流电源线上电连接有电容器，在所述三相电源切断且电容器放电时，所述三相整流桥输出直流电压信号；
在三相交流电源接入时接通的通电判断回路，以及在三相交流电源断开且电容器放电时接通的放电回路，所述通电判断回路在三相交流电源接入时接通且阻断所述放电回路。
2.如权利要求1所述的一种电容自动放电电路，其特征在于：所述通电判断回路包括第一开关控制元件，所述第一开关控制元件电连接有通电输入支路，所述通电输入支路在三相交流电源接入时使所述第一开关控制元件导通；所述放电回路包括第二开关控制元件，所述第二开关控制元件电连接有放电电阻；所述第二开关控制元件电连接有断电输入支路，所述断电输入支路在三相交流电源切断且电容器放电时导通。
3.如权利要求2所述的一种电容自动放电电路，其特征在于：所述第一开关控制元件是mos管，所述通电输入支路电连接所述三相整流桥的正极输出端与所述mos管的门极，所述mos管的源极与所述三相整流桥的负极输出端电连接，所述mos管的漏极通过第二分压电阻与所述三相整流桥的正极输出端电连接。
4.如权利要求3所述的一种电容自动放电电路，其特征在于：所述通电输入支路包括串联设置的第一滤波电容、第一分压电阻和第三分压电阻，所述第三分压电阻与所述三相整流桥的负极输出端电连接，所述第一分压电阻与所述mos管的门极电连接。
5.如权利要求3所述的一种电容自动放电电路，其特征在于：所述断电输入支路包括第四分压电阻，所述三相整流桥的正极输出端通过第二分压电阻和第四分压电阻与所述第二开关控制元件电连接，所述第四分压电阻通过第二滤波电容与与所述三相整流桥的负极输出端电连接。
6.如权利要求2至5任一项所述的一种电容自动放电电路，其特征在于：所述第二开关控制元件是IGBT管，所述IGBT管的门极与所述断电输入支路电连接，所述IGBT管的源极与与所述三相整流桥的负极输出端电连接，所述放电电阻电连接在所述三相整流桥的正极输出端与所述IGBT管的漏极之间。
7.如权利要求3所述的一种电容自动放电电路，其特征在于：所述mos管的门极与所述三相整流桥的负极输出端之间电连接有第一保护二极管。
8.如权利要求6所述的一种电容自动放电电路，其特征在于：所述IGBT管的门极与所述三相整流桥的负极输出端之间电连接有第二保护二极管。
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