CN201682330U - Zigbee无线温度传感器的供电电源 - Google Patents

Zigbee无线温度传感器的供电电源 Download PDF

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黄新波
赵刚
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Abstract

本实用新型公开的一种Zigbee无线温度传感器的供电电源，包括自举线圈，自举线圈通过感应电压输出线、地线与电压形成单元相连接，电压形成单元的输出端通过输出连接线、地线与Zigbee无线温度传感器相连接。本实用新型Zigbee无线温度传感器的供电电源，自行设计自举线圈，设计灵活，线圈大小可变，可适应不同场合的安装要求。采用电磁感应定理提供电源，有效解决了某些特殊场合，传感器无法供电而不能正常工作的问题。输入电流范围比较宽，适合40A-8000A的电流范围，从而保证了在不同的季节和不同用电量负荷下温度传感器的电源供电要求，同时也保证了温度传感器正常工作，不会因为电流过大出现异常和烧毁。

Description

Zigbee无线温度传感器的供电电源
技术领域
本实用新型属于输变电设备监测技术领域，涉及一种用于输电导线和高压开关柜触头的温度监测装置，具体涉及一种Zigbee无线温度传感器的供电电源。
背景技术
 随着国家“智能电网”的推出，如何确保电力系统输电线路的运行安全，成为研究的重点。电网交错复杂、分布面广，输电线路在运行过程中受环境和气候的影响，产生输电线路负荷超重，造成输电线路中部分薄弱环节出现温度过高而烧毁的现象，从而导致停电严重影响了电力系统的正常运行。
以开关柜触头为例，输变电系统中普遍使用小车式开关柜，并通过插头联接开关柜与断路器。若触头接触不良，将导致触头的接触电阻增大，加上用电负荷的增加，触头温度上升，甚至会烧毁触头，造成输变电系统停电。这种现象在大电流开关柜如进线柜上尤为突出，影响极大。为避免触头温升造成的输变电系统停电事故，需对触头的温升进行监测，及时采取相应的措施，降低触头温度。现有触头的测温采用被动式测温和主动式测温。被动式测温是通过接收触头被测量点幅射出的远红外波，并判断该远红外波的波长，确定被测量点的温度。其优点在于通过温升监测系统中的凸透镜直接接收被测量点发出的远红外波，接收器（传感器）可远离测量点，解决了高压隔离以及传感器环境温度高的问题，测量系统结构简单；缺点是只可测量在传感器直视范围内的被测量点的温度，限制了该监测系统的应用范围。主动式测温则是通过埋设在被测量点的温度传感器直接测量该测量点的温度。其优点在于测量点的位置不受限制，传感器安装布置灵活；缺点是传感器在高温、强电场和强磁场环境条件下，工作不可靠，且传感器与主机之间存在高电压隔离和传感器自身工作电源的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种Zigbee无线温度传感器的供电电源，解决了现有供电电源中的传感器在高温、强电场和强磁场环境条件下，工作不可靠，且传感器与主机之间存在高电压隔离和传感器自身工作电源的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种Zigbee无线温度传感器的供电电源，包括自举线圈，自举线圈通过感应电压输出线、地线与电压形成单元的输入端相连接，电压形成单元的输出端通过输出连接线、地线与Zigbee无线温度传感器相连接。
本实用新型的特点还在于，
其中的电压形成单元，包括相串联的滤波网络及整流桥，滤波网络由电感a、磁株串联后与TVS管a并联构成，整流桥、TVS管b、钽电容a、稳压管、钽电容c依次并联后与电感b、钽电容d依次串联，后与三端稳压器的输入端相连接，钽电容b、电容a、电容b依次并联后与三端稳压器的输出端相连接。
本实用新型的有益效果是，
（1）自行设计自举线圈，设计灵活，线圈大小可变，可适应不同场合的安装要求。
（2）采用电磁感应定理提供电源，有效解决了某些特殊场合，传感器无法供电而不能正常工作的问题。
（3）输入电流范围比较宽，适合40A-8000A的电流范围，从而保证了在不同的季节和不同用电量负荷下温度传感器的电源供电要求，同时也保证了温度传感器正常工作，不会因为电流过大出现异常和烧毁。
（4）无线温度传感器，供电电源及自举线圈三部分作为一个整体采用环氧树脂严密封装，这样避免了这三部分由于时间过长和产生的相互连接不可靠问题以及外界温度，湿度等环境因素对电源和温度传感器的影响。
附图说明
图1是本实用新型Zigbee无线温度传感器的供电电源的结构示意图；
图2是本实用新型供电电源中电压形成单元的结构示意图。
图中，1.自举线圈，2.感应电压输出线，3.电压形成单元，4.输出连接线，5.Zigbee无线温度传感器，6.地线，7.电感a，8.磁株，9.TVS管a，10.整流桥，11.TVS管b，12.稳压管，13.电感b，14.三端稳压器，15.钽电容a，16.钽电容b，17.电容a，18.电容b，19.钽电容c，20.钽电容d。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型Zigbee无线温度传感器的供电电源的结构，如图1所示，包括自举线圈1，自举线圈1通过感应电压输出线2、地线6与电压形成单元3相连接，电压形成单元3的输出端通过输出连接线4、地线6与Zigbee无线温度传感器5相连接。
电压形成单元3的结构如图2所示，1mH电感a7与10MHz600磁株8串联后和TVS管a9并联构成一个滤波网络，与整流桥10串联提供稳定可靠的交流电源，整流桥10、TVS管b11及100uf/25v钽电容a15并联构成整流滤波电路，将整流桥10前端的交流电压转变为直流电压。与100uf/25v钽电容a15并联的稳压管12再与100uf/25v钽电容c19并联后与100mH电感b13、100uf/25v钽电容d20依次串联构成输入滤波网络，与三端稳压器14相连接，330uf/6v钽电容b16、0.1uf/6v电容a17及0.01uf/6v电容b18并联构成三端稳压器14的输出滤波电路。
本实用新型Zigbee无线温度传感器的供电电源的工作过程：将自举线圈1套在输电线路或出头上，当有电流通过输电线路或触头时，自举线圈1将会有感应电压产生，这种电压是交流电压，通过感应电压输出线2输出到电压形成单元3，在电压形成单元3中首先通过1mH电感a7，10MHz600磁株8，TVS管a9这三部分构成一个滤波网络将自举线圈1中产生的脉冲浪涌干扰滤除。然后通过整流桥10，TVS管b11和100uf/25v钽电容a15这三部分并联构成整流滤波电路将整流桥10前端的交流电压转变为直流电压。接下来是通过稳压管12将上一部分得到的直流电压稳定在16伏以下，从而保护了三端稳压器14的正常工作。再下来通过100mH电感b13，100uf/25v钽电容c19和100uf/25v钽电容d20将上级得到的16伏以下的电压进一步平滑稳定输入给三端稳压器14，最后三端稳压器14的输出电压经过330uf/6v钽电容b16、0.1uf/6v电容a17及0.01uf/6v电容b18构成的输出滤波网络后得到稳定可靠的3.3伏电源提供给Zigbee无线温度传感器使用，这样就有效的保证了Zigbee无线温度传感器的正常工作。

Claims (2)

1.一种Zigbee无线温度传感器的供电电源，其特征在于，包括自举线圈（1），自举线圈（1）通过感应电压输出线（2）、地线（6）与电压形成单元（3）的输入端相连接，电压形成单元（3）的输出端通过输出连接线（4）、地线（6）与Zigbee无线温度传感器（5）相连接。
2. 根据权利要求1所述的Zigbee无线温度传感器的供电电源，其特征在于，所述的电压形成单元（3），包括相串联的滤波网络及整流桥（10），滤波网络由电感a（7）、磁株（8）串联后与TVS管a（9）并联构成，整流桥（10）、TVS管b（11）、钽电容a（15）、稳压管（12）、钽电容c（19）依次并联后与电感b（13）、钽电容d（20）依次串联，后与三端稳压器（14）的输入端相连接，钽电容b（16）、电容a（17）、电容b（18）依次并联后与三端稳压器（14）的输出端相连接。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103115643A (zh) * 2013-01-22 2013-05-22 华南理工大学 基于分布式能量获取的输电线路在线监测系统
CN107340422A (zh) * 2017-07-25 2017-11-10 浙江爱德电子有限公司 电压电流信号传感器电路

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