CN1377114A - 辅助电源 - Google Patents

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Abstract

一种辅助电源,包括一级浪涌抑制网络、降压电路、整流电路、二级浪涌抑制网络和稳压电路,电网电压经用于抑制浪涌、雷击、大电流冲击的一级浪涌抑制网络后,再经降压电路接整流电路,整流电路输出经二级浪涌抑制网络有效抑制剩余能量后接稳压电路,稳压电路输出工作电源。一级、二级浪涌抑制网络采用串入抗浪涌冲击电阻、或者是串入串联的抗浪涌冲击电阻和电抗器、或者是并联压敏电阻、或者是它们的组合,稳压电路可采用抗浪涌能力强的TVS管或TVS管并联三极管稳压电路。本发明提供了一种对浪涌、雷击、大电流冲击有很强抑制能力的主要用于通信电源模块电网输入隔离电路中的辅助电源。

Description

辅助电源
技术领域
本发明涉及通信电源，主要用作通信电源模块电网输入过欠压隔离电路中的辅助电源，也可作为其它电路的辅助电源。
背景技术
由于基站通信电源的运行环境恶劣，电网电压波动非常大，对为基站通信电源提供基准电压和工作电源的辅助电源性能要求苛刻，特别是对浪涌、雷击、大电流冲击要有很强的抑制能力。而现有辅助电源很难适应这一工作环境。是造成输入电解电容故障的主要原因之一。
发明内容
本发明的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种对浪涌、雷击、大电流冲击有很强抑制能力的辅助电源。
实现上述目的的技术方案：一种辅助电源，包括一级浪涌抑制网络、降压电路、整流电路和稳压电路，在电网电压与降压电路之间接入用于抑制浪涌、雷击、大电流冲击的一级浪涌抑制网络，降压电路输出接整流电路，整流电路的整流电压输出经稳压电路稳压后输出工作电源。
在所述整流电路与稳压电路之间再接入二级浪涌抑制网络。
一级浪涌抑制网络或者是串入抗浪涌冲击电阻、或者是串入串联的抗浪涌冲击电阻和电抗器、或者是并联压敏电阻、或者是它们的组合。
二级浪涌抑制网络或者是串入抗浪涌冲击电阻、或者是串入串联的抗浪涌冲击电阻和电抗器、或者是并联压敏电阻、或者是它们的组合。
稳压电路可以采用两种模式：
一种稳压电路是抗浪涌能力强的瞬态电压抑制二极管(TVS管：Transisent voltage suppresor)。
另外一种稳压电路是TVS管并联由电阻R14、稳压管D11和三极管Q5组成的线性稳压电路。
设置欠压锁定电路，欠压锁定电路由电网电压检测电路、欠压锁定比较器和单向导通二极管组成，电网电压经电网电压检测电路的检测信号接欠压锁定比较器的正向端，所述稳压电路输出的稳压工作电源经电阻分压后接欠压锁定比较器的反向端作为欠压基准电压，欠压锁定比较器的输出接单向导通二极管的阴极，单向导通二极管的阳极接用于控制脱离继电器线圈的三极管开关(Q1)的基极。当输入电压欠压时，将Q1的驱动信号锁定在低电平。
采用上述技术方案，本发明突出的技术进步在于：1、由于在整流电路之前串入一级浪涌抑制网络，对浪涌、雷击、大电流冲击有很强抑制能力，对整流桥和后面的稳压电路的保护得到了很大程度的提高，大大增强了该电路的可靠性。电源模块在做浪涌实验、雷击和大电流冲击等可靠性实验时，差模和共模的耐冲击能力远远超过邮电部入网要求的指标。2、通过在整流电路与稳压电路之间再串入二级浪涌抑制网络，进一步满足了稳压电路对浪涌等同样要有很强的耐冲击能力要求，可靠性得到进一步提高。3、一级、二级浪涌抑制网络采用串入抗浪涌冲击电阻、或者是串入串联的抗浪涌冲击电阻和电抗器、或者是并联压敏电阻、或者是它们的组合，方法简单，但解决了基站通信电源在恶劣的运行环境情况下，抗浪涌、雷击、大电流冲击问题，实用性极强。4、在稳压电路中采用瞬态电压抑制二极管(TVS管)，提高了稳压电路的防雷、耐冲击能力，可靠性进一步提高。5、将稳压电路采用TVS管和电阻R14、稳压管D11及三极管Q5组成的线性稳压电路。进一步提高抗浪涌、雷击的冲击能力。6、通过设置欠压锁定电路，该电路的增加对于保证模块的宽电压工作范围有很重要作用。通过电网电压检测电路检测输入电网电压，当未达到要求的低电压放开点时，锁定三极管Q，不使继电器线圈得电，使辅助电源充分储能，这样当电网电压达到低压设定放开点时，辅助电源可以可靠的使触点RLY1a吸合，模块开始工作。综上所述，本发明电路结构简单、巧妙，是一种可靠性高、实用性极强的辅助电源。
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步详细的说明：
附图说明
图1是一种辅助电源的结构框图。
图2是图1辅助电源的一种具体实现电路图。
图3是图1辅助电源的另一种具体实现电路图。
图4是图1辅助电源的又一种具体实现电路图。
图5是设置有过压脱离电路的辅助电源电路图。
具体实施方式
实施例一：结合图1和图2，一种辅助电源，包括一级浪涌抑制网络、降压电路、整流电路、二级浪涌抑制网络和稳压电路，在电网电压(ACL1、ACN1)与降压电路之间接入一级浪涌抑制网络，一级浪涌抑制网络由串入电阻R18、电感L1以及在差模之间并联的压敏电阻RV1组成，降压电路采用降压电容C1，整流电路是整流桥B，整流桥B与稳压电路之间接入二级浪涌抑制网络，二级浪涌抑制网络由串入电阻R19、电感L2以及在差模之间并联的压敏电阻RV2组成，稳压电路采用抗浪涌能力强的瞬态电压抑制二极管D11(TVS管：Transisent voltage suppresor)。电网电压(ACL1、ACN1)经用于抑制浪涌、雷击、大电流冲击的一级浪涌抑制网络后，再经降压电容C1接整流电路，整流电路的整流电压输出经二级浪涌抑制网络将剩余能量有效抑制后，再经TVS管D11稳压、电容C5、C6滤波后输出作为工作电源。
本实施例在辅助电源中设置一级浪涌抑制网络，其工作稳定性可大大提高，对于电网电压的突变，雷击及大电流冲击，具有很强的承受能力。如果没有该部分，当有电网雷击和电网电压突变时，电容C1相当于瞬间短路，那么，突升的电压将全加在整流桥B上，整流桥B会由于过压或者过流而被损坏。加入一级浪涌抑制网络后，浪涌电压或者大电流首先被压敏电阻RV1泻放一部分，剩余通过浪涌抑制电阻R18和电感L1，电感L1和电阻R18有效地抑制电流突变，差模端口的电压电流突变加在该浪涌抑制网络上，而不会加到后级整流桥，该浪涌抑制网络选用抗浪涌能力很强的电阻和电感，能够有效地保护后级整流桥。为了进一步提高可靠性，对整流桥后面的稳压电路再设置二级浪涌抑制网络，将前一级抑制网络的剩余能量有效抑制，保护稳压电路不会由于过压或者过流而损坏。该辅助电源经过增加浪涌抑制网络，其工作可靠性极大提高。试验证明，采用该抑制网络后，对于模块做浪涌、雷击、大电流冲击试验，其指标能够远远超过邮电部的指标要求。
实施例二：如图3所示，为另一种辅助电源的具体实现电路，图3中，除了二级浪涌抑制网络采用的是抗浪涌冲击电阻R19，稳压电路部分采用另一种方法，它是在TVS管D12两端并联由电阻R14、稳压管D11和三极管Q5组成的线性稳压电路，通过在三极管稳压电路前用TVS管再增加一级防护，进一步提高防雷能力。其它结构和工作过程同实施例一(从略)。
实施例三：如图4所示，为另一种辅助电源的具体实现电路，图中，除了在整流电路与稳压电路之间串入由抗浪涌冲击电阻R19和电感L2串联组成的二级浪涌抑制网络外，其它结构和工作过程同实施例二(从略)。
实施例四：如图5所示，一种设置有过压脱离电路的辅助电源，包括一级浪涌抑制网络、降压电路、整流电路、二级浪涌抑制网络、稳压电路、欠压(低压)锁定电路和过压脱离电路，一级浪涌抑制网络、降压电路、整流电路、二级浪涌抑制网络和稳压电路的结构同实施例一。
欠压(低压)锁定电路由分压器R2~R3、欠压锁定比较器comp1和单向导通二极管D9组成，检测是否为低电压信号(lowdetc)的电网电压分压器R2~R3的分压信号经R6、C3滤波后接低压锁定比较器comp1的正向端与低压锁定比较器的反向端的欠压基准电压比较，欠压基准电压由辅助电源1提供，欠压锁定比较器comp1的输出接二极管D9的阴极，二极管D9的阳极接三极管开关Q1的基极。当电网电压欠压时，将Q1的驱动信号锁定在低电平。
过压脱离电路由分压器R2~R4、电压峰值保持电路F、过压比较器comp2和三极管开关Q1组成，检测是否为过电压信号(overdetc)的电网电压分压器R2~R4的分压信号接电压峰值保持电路F，电压峰值保持电路F的输出接过压比较器comp2的反向端与过压比较器的正向端的过压基准电压比较，过压比较器comp2的输出信号经驱动电阻R12接三极管开关Q1的基极，三极管开关Q1的输出控制外接高低压脱离继电器线圈RLY1。
工作过程：当输入电压未达到欠压放开设定值时，欠压锁定比较器comp1的输出为低电平，将三极管Q1的基极驱动信号拉为低电平，三极管Q1被截止，外接高低压脱离继电器RLY1线圈不得电，触点PLY1a断开，使模块脱离电网，同时使辅助电源部分充分储能，保证在设定点时可靠吸合继电器触点RLY1a。当输入电压在高于欠压设定值与低于高压设定值之间的正常工作范围内时，一方面，比较器comp1的输出为高电平，另一方面，由于比较器comp2反向端电压峰值保持电路F检测到的电网分压信号低于比较器comp2正向端的高压比较电压基准，比较器comp2仍然输出高电平，三极管Q1导通，辅助电源供电，使继电器线圈RLY1可靠得电，吸合触点RLY1a，电源模块得电，正常工作。当输入电压高于过压设定值时，由于比较器comp2反向端电压跟随器F检测到的电网分压信号高于比较器comp2正向端的高压比较电压，比较器comp2状态发生变化，输出低电平，三极管Q1被截止，继电器RLY1线圈不得电，断开触点RLY1a，电源模块从电网脱离，保护了输入电解电容不致被过压损坏。
综上所述，本实施例由于在回路中串联浪涌抑制网络，根据需要，一级浪涌抑制网络和二级浪涌抑制网络可以采用或者是串入抗浪涌冲击电阻、或者是串入串联的抗浪涌冲击电阻和电抗器、或者是并联压敏电阻、或者是它们的组合等，都能有效抑制浪涌、雷击和大电流冲击。
输入交流电经过浪涌抑制网络、电容降压后整流，整流后再经浪涌抑制网络、稳压电路稳压后给欠压锁定逻辑电路和过压保护逻辑电路供电。对浪涌、雷击、大电流冲击有很强的抑制能力，有效抑制冲击电流损坏后级整流桥和稳压电路。通过合理的参数设计，即使在电网电压、环境温度的极限情况下，也能够可靠工作。另外，通过设置欠压锁定电路，当电网电压还未达到欠压设定放开点时，将继电器线圈RLY1断开，使辅助电源充分储能，当电网电压达到低压放开点时，保证继电器线圈RLY1可以可靠吸合触点，给模块供电工作。

Claims (7)

1、一种辅助电源，包括降压电路、整流电路和稳压电路，其特征在于：在电网电压与降压电路之间接入有用于抑制浪涌、雷击、大电流冲击的一级浪涌抑制网络，降压电路输出接整流电路，整流电路的整流电压输出经稳压电路稳压后输出工作电源。
2、根据权利要求1所述辅助电源，其特征在于：在所述整流电路与稳压电路之间再接入二级浪涌抑制网络。
3、根据权利要求1或者2所述辅助电源，其特征在于：所述一级浪涌抑制网络或者是串入抗浪涌冲击电阻、或者是串入串联的抗浪涌冲击电阻和电抗器、或者是并联压敏电阻、或者是它们的组合。
4、根据权利要求2所述辅助电源，其特征在于：所述二级浪涌抑制网络或者是串入抗浪涌冲击电阻、或者是串入串联的抗浪涌冲击电阻和电抗器、或者是并联压敏电阻、或者是它们的组合。
5、根据权利要求1或者2所述辅助电源，其特征在于：所述稳压电路是抗浪涌能力强的瞬态电压抑制二极管。
6、根据权利要求1或者2所述辅助电源，其特征在于：所述稳压电路是TVS管并联由电阻R14、稳压管D11和三极管Q5组成的线性稳压电路。
7、根据权利要求1或者2所述辅助电源，其特征在于：设置欠压锁定电路，欠压锁定电路由电网电压检测电路、欠压锁定比较器和单向导通二极管组成，电网电压经电网电压检测电路的检测信号接欠压锁定比较器的正向端，所述稳压电路输出的稳压工作电源经电阻分压后接欠压锁定比较器的反向端作为低压基准电压，低压锁定比较器的输出接单向导通二极管的阴极，单向导通二极管的阳极接用于控制脱离继电器线圈的三极管开关(Q1)的基极。
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