CN207397219U - 一种无源继电保护后备电源的自启电路 - Google Patents

一种无源继电保护后备电源的自启电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型一种无源继电保护后备电源的自启电路,包括后备电源、二极管、NMOS管、第一电阻、第二电阻、按键开关和微处理器CPU;后备电源的电源输出端连接二极管的正极,二极管的负极连接按键开关的第一常开触点,按键开关的第二常开触点连接NMOS管的源极和第一电阻的第一端,由第一常开触点和第二常开触点的开启与闭合决定是否启动后备电源供电,第一电阻的第二端分别连NMOS管的栅极和第二电阻的第一端,NMOS管的漏极与微处理器CPU的用电端连接,第二电阻的第二端连接微处理器CPU的一个IO口。本自启电路的电路结构简单,节省成本,输出稳定,给无源继电保护待机时提供了CPU运行的可靠电源。

Description

一种无源继电保护后备电源的自启电路
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域,尤其涉及一种新型的无源继电保护领域的后备电源启动电路。
背景技术
随着电力电子技术的发展,配电自动化装置的应用日益广泛,人们对供电可靠性、电能质量、电力部门的服务质量和效率等的要求越来越高;在配电自动化装置中,无源继电保护主要是应用于智能电网系统的变压器保护、线路保护,专用于35KV以下的开关柜保护中。无源保护是指通过互感器从高压电缆中互感出能量,通过模电技术设计出开关电源,供数字电路工作;适用用于无辅助工作电源的场合,作为各类电气设备和线路的主保护或后备保护。但是目前的保护电路往往存在电路结构较为复杂,成本较高,保护电路设备运行不稳定等诸多问题。
实用新型内容
基于现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种新型的具有简单高效、高可靠性、高稳定性、经济的后备电源的自启电路。
为实现上述目的,本实用新型的技术方案为:
一种无源继电保护后备电源的自启电路,其特征在于:包括后备电源、二极管、NMOS管、第一电阻、第二电阻、按键开关和微处理器CPU;所述后备电源的电源输出端连接所述二极管的正极,所述二极管的负极连接所述按键开关的第一常开触点,所述按键开关的第二常开触点连接所述NMOS管的源极和所述第一电阻的第一端,由所述第一常开触点和所述第二常开触点的开启与闭合决定是否启动后备电源供电,所述第一电阻的第二端分别连接所述NMOS管的栅极和所述第二电阻的第一端,所述NMOS管的漏极与所述微处理器 CPU的用电端连接,所述第二电阻的第二端连接所述微处理器CPU 的一个IO口,由该IO口输出高低电平来控制输入所述NMOS管栅极电压的高低电平,进而决定是否开启所述NMOS管。
优选的,所述后备电源采用3.6V锂电池。
本实用新型的有益效果为:本自启电路的电路结构简单,节省成本,输出稳定,给无源继电保护待机时提供了CPU运行的可靠电源。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例的电路原理示意图。
具体实施方式
以下将结合示意图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本实用新型的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本实用新型保护的范围。
如图1所示,一种无源继电保护后备电源的自启电路,包括后备电源VBAK、二极管V2、NMOS管Q2、第一电阻R23、第二电阻 R24、按键开关SW1和微处理器CPU;后备电源采用3.6V锂电池 SAFT-LS14500,微处理器CPU采用型号为STM32F107的单片机,二极管V2采用肖特基二极管1N4148,后备电源VBAK的电源输出端连接二极管V2的正极,二极管V2的负极连接按键开关SW1的第一常开触点,按键开关SW1的第二常开触点连接NMOS管Q2的源极和第一电阻R23的第一端,由第一常开触点和第二常开触点的开启与闭合决定是否启动后备电源VBAK供电,第一电阻R23的第二端分别连接NMOS管Q2的栅极和第二电阻R24的第一端,NMOS管Q2的漏极可分别与微处理器CPU的用电端及其他器件用电端连接,第二电阻R24的第二端连接微处理器CPU的一个IO口,由该IO口输出高低电平来控制输入NMOS管Q2栅极电压的高低电平,进而决定是否开启NMOS管Q2。
具体工作流程为:后备电源VBAK,即本实施例的锂电池,锂电池经二极管V2供电给NMOS管的源极和按键开关SW1的第一常开触脚,二极管V2的单向隔离特性防倒灌,保护锂电池。开始时,第二电阻R24连接着的微处理器CPU的一个I/O口,本实施例为PE15口,在高阻态上拉电阻,即第一电阻R23作用下NMOS管的栅极为高电平, Vgs基本为零,NMOS管关断。当检测到按键开关SW1按下时,按键开关第一常开触点和第二常开触点闭合,后备电源VBAK与微处理器CPU 用电端VCC接通,给CPU供电,同时I/O口PE15输出低电平,Vgs 大于阈值电压,NMOS管开通,后备电池给CPU持续供电,系统可进行参数浏览更改操作;十五秒后I/O口PE15在高阻态第一电阻R23 作用下把NMOS管栅极拉高,MOS管关断。
自启电路在一次高压电缆断电和无辅助电源情况下,自启电路后备电源起到一个关键作用,让微机保护CPU工作进而可设定相关参数值、查询事件记录等;大大方便现场的调试维护。
需要说明的是,以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已,本实用新型并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果,都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种无源继电保护后备电源的自启电路,其特征在于:包括后备电源、二极管、NMOS管、第一电阻、第二电阻、按键开关和微处理器CPU;所述后备电源的电源输出端连接所述二极管的正极,所述二极管的负极连接所述按键开关的第一常开触点,所述按键开关的第二常开触点连接所述NMOS管的源极和所述第一电阻的第一端,由所述第一常开触点和所述第二常开触点的开启与闭合决定是否启动后备电源供电,所述第一电阻的第二端分别连接所述NMOS管的栅极和所述第二电阻的第一端,所述NMOS管的漏极与所述微处理器CPU的用电端连接,所述第二电阻的第二端连接所述微处理器CPU的一个IO口,由该IO口输出高低电平来控制输入所述NMOS管栅极电压的高低电平,进而决定是否开启所述NMOS管。
2.如权利要求1所述的无源继电保护后备电源的自启电路,其特征在于:所述后备电源采用3.6V锂电池。
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