CN210109198U - 一种电压电流变送器的辅助电源电路 - Google Patents

Abstract

一种电压电流变送器的辅助电源电路，其特征在于，包括依次电性连接的电源输入模块、降压模块、整流模块、蓄电供电模块、稳压模块、滤波模块和电源输出模块。在变送器工作过程中，整流模块输出的直流电首先为蓄电供电模块供电，使得蓄电供电模块存储一定的电量，由于遇到设备检修或断电等状况，导致变送器所在电路断开时，蓄电供电模块内的电量会直接通过稳压模块以及滤波模块输出，从而为变送器持续提供稳定的电压，以保证变送器的持续正常工作。

Description

一种电压电流变送器的辅助电源电路

技术领域

本发明涉及变送器技术领域，尤其是涉及一种电压电流变送器的辅助电源电路。

背景技术

电压电流变送器是一种将被测交流电压/电流、直流电压/电流转换成按线性比例输出直流电压或直流电流并隔离输出模拟信号或数字信号的装置。现有的电压变送器可实现对高压(500-1000V)电压的精确测量，输出标准的0-20mA直流电流信号，但存在的缺陷是：其中的电源供电电路为了后续器件、芯片选型方面比较通用，往往使用+15V电源产生-15V电源进行供电；在电流电压(I/V)转换方面使用小型电流传感器进行隔离测量，存在需提供电源供电，且成本比较高；通常情况下，电压电流变送器还采用辅助电源进行供电，但是，辅助电源供电过程中，大部分直接采用整流与稳压直连的方式，即外部电源通过整流电路后，直接加载在稳压电路上，从而电压输出。然而，变送器的应用环境大多接线复杂，功能繁多。如配电柜，其内部元器件很多，为了简化配电柜内的接线，在配电柜中会配置多组电源，如控制电源、主电源、辅助电源等。在检修过程中，可能会需要中断部分电源，如果变送器的电源由被中断电源提供，则会导致变送器停止工作，从而影响到对现场电路的监控。

发明内容

本发明的目的是提供一种电压电流变送器的辅助电源电路，该电源电路能够保证变送器的持续正常工作。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电压电流变送器的辅助电源电路，其特征在于，包括依次电性连接的电源输入模块、降压模块、整流模块、蓄电供电模块、稳压模块、滤波模块和电源输出模块。

通过采用上述技术方案，在变送器工作过程中，整流模块输出的直流电首先为蓄电供电模块供电，使得蓄电供电模块存储一定的电量，由于遇到设备检修或断电等状况，导致变送器所在电路断开时，蓄电供电模块内的电量会直接通过稳压模块以及滤波模块输出，从而为变送器持续提供稳定的电压，以保证变送器的持续正常工作。

作为本实用新型的改进，所述整流模块设置为桥式整流电路。

作为本实用新型的改进，所述稳压模块包括第一稳压芯片、第二稳压芯片、第一电阻和第二电阻，所述第一稳压芯片的输入脚接蓄电供电模块的正输出端，所述第二稳压芯片的电压调节脚接第一电阻的一端，第一电阻的另一端接蓄电供电模块的负输出端，所述第一稳压芯片的输出脚分别接第二稳压芯片的接地脚和第二电阻的一端，第二电阻的另一端接第一稳压芯片的电压调节脚，所述第二稳压芯片的输入脚接整流模块的正输出端，所述第二稳压芯片的输出脚和接地均与滤波模块连接。

作为本实用新型的改进，蓄电供电模块设置为并联在所述整流模块输出端的蓄电池。

作为本实用新型的改进，所述蓄电供电模块的输出端连接有断电提示模块。

作为本实用新型的改进，所述断电提示模块包括依次电性连接的断电检测模块、处理器以及报警器。

作为本实用新型的改进，所述断电检测模块包括比较器，以及用于提供基准电压的基准单元，所述比较器的正向输入端连接所述蓄电池的正输出端，所述比较器的反向输入端连接所述基准单元的输出端。所述比较器的输出端连接所述处理器，所述比较器的正接电脚和负接电脚分别连接所述第二稳压芯片的输出脚和调节脚。

作为本实用新型的改进，所述基准单元设置为串接于所述第二稳压芯片的输出脚和调节脚之间的第一分压电阻和第二分压电阻，第一分压电阻和第二分压电阻耦接的节点输出所述基准电压。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.由于蓄电供电模块的设置，实现了变送器在电路检修或短时间断电状况下的正常工作，从而保证对供电线路的正常检测；

2.由于断电提示模块的设置，使得该变送器能够检测电源的状态，在检修过程中由于误操作导致变送器断电时，能够通过变送器输出一个报警信号。

附图说明

图1是电源电路的系统图；

图2是电源电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种电压电流变送器的辅助电源电路包括依次电性连接的电源输入模块、降压模块、整流模块、蓄电供电模块、断电提示模块、稳压模块、滤波模块和电源输出模块。

如图2所示，降压模块选用无抽头变压器，无抽头变压器的型号优选为S2-F143，电源输入模块设置为交流接电插头，并与无抽头变压器的原边连接，电源输入模块接收电压输入后由无抽头变压器进行降压，其中无抽头变压器为交流工频变压器。采用无抽头的交流工频变压器，电路中的电子元器件减少，电路简单，方便布局。

整流模块包括桥式整流电路以及并联在桥式整流电路输出端滤波电容C1，滤波电容C1优选为点解电容。整流桥将无抽头变压器输出的低压交流电信号转换为直流信号，并经过滤波电容C1的初步滤波，以输出一相对稳定的直流电压。

蓄电供电模块设置为蓄电池D1，蓄电池S1的两端分别对应连接滤波电容C1的正极和负极，经过滤波电C1输出的直流电在未稳压模块供电的过程中，会持续为蓄电池S1供电，从而使得蓄电池S1能够存储一定的电量。当电路检修或短时停电状态下，蓄电池S1能够继续为稳压模块供电，从而保证变送器的正常工作。

断电提示模块包括依次电性连接的断电检测模块、处理器以及报警器。断电检测模块包括比较器OA1，以及用于提供基准电压的基准单元，比较器OA1的正向输入端连接蓄电池S1的正输出端，比较器OA1的反向输入端连接基准单元的输出端。比较器OA1的输出端连接处理器，处理器优选为STC89系列的单片机。当检修或短时停电状态下，蓄电池S1持续为稳压模块供电，由于电量的消耗，使得蓄电池S1输出的电压下降，当蓄电池S1输出的电压下降至低于基准单元输出的基准电压时，比较器OA1输出断电信号至处理器，处理器通过报警器输出报警信号。此处报警器优选为红色报警灯，报警进行设置为通过红色报警灯输出的闪烁灯光。

稳压模块包括第一稳压芯片IC1、第二稳压芯片IC2、第一电阻R1和第二电阻R2，第一稳压芯片IC1的输入脚接蓄电供电模块的正输出端，第二稳压芯片IC2的电压调节脚接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接蓄电供电模块的负输出端，第一稳压芯片IC1的输出脚分别接第二稳压芯片IC2的接地脚和第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接第一稳压芯片IC1的电压调节脚，第二稳压芯片IC2的输入脚接整流模块的正输出端，第二稳压芯片IC2的输出脚和接地均与滤波模块连接。

在本实施例中，第一稳压芯片IC1采用LM317系列芯片，具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点，此外，还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。第二稳压芯片IC2采用LM7812芯片，LM7812芯片适用于各种电源稳压电路，输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热自动保护。

进一步的，比较器OA1的正接电脚和负接电脚分别连接第二稳压芯片IC2的输出脚和调节脚。基准单元包括串接在第二稳压芯片IC2的输出脚和调节脚之间的规定电阻R3和固定电阻R4，固定电阻R3和固定电阻R4耦接的节点输出基准电压。

滤波模块包括电容C2、电容C3、电容C4和电容C5，电容C2的两端分别连接第二稳压芯片IC2的接地脚和输出脚，电容C3的两端分别连接第二稳压芯片IC2的接地脚和整流模块的负输出端，电容C4的两端分别连接第二稳压芯片IC2的接地脚和输出脚，电容C5的两端分别连接第二稳压芯片IC2的接地脚和整流模块的负输出端。其中，电容C2和电容C3均为电解电容，电容C2的正极接稳压芯片IC2的输出脚，电容C2的负极接电容C3的正极，电容C3的负极接整流桥的负输出端。

本实用新型的工作原理如下：

辅助电源从电源输入模块输入，经过变压器降压以及整流桥整流后输出至蓄电池S1和稳压模块，蓄电池S1在变送器工作过程中存储部分电量。当系统处于检修或短时断电状态下，辅助电源消失，蓄电池S1能够在短时间内为稳压模块供电，从而保证变送器的持续输出。本实施例中，蓄电池可选用小容量、小体积的锂电池。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电压电流变送器的辅助电源电路，其特征在于，包括依次电性连接的电源输入模块、降压模块、整流模块、蓄电供电模块、稳压模块、滤波模块和电源输出模块；

所述整流模块设置为桥式整流电路；

所述稳压模块包括第一稳压芯片、第二稳压芯片、第一电阻和第二电阻，所述第一稳压芯片的输入脚接蓄电供电模块的正输出端，所述第二稳压芯片的电压调节脚接第一电阻的一端，第一电阻的另一端接蓄电供电模块的负输出端，所述第一稳压芯片的输出脚分别接第二稳压芯片的接地脚和第二电阻的一端，第二电阻的另一端接第一稳压芯片的电压调节脚，所述第二稳压芯片的输入脚接整流模块的正输出端，所述第二稳压芯片的输出脚和接地均与滤波模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种电压电流变送器的辅助电源电路，其特征在于，蓄电供电模块设置为并联在所述整流模块输出端的蓄电池。

3.根据权利要求2所述的一种电压电流变送器的辅助电源电路，其特征在于，所述蓄电供电模块的输出端连接有断电提示模块。

4.根据权利要求3所述的一种电压电流变送器的辅助电源电路，其特征在于，所述断电提示模块包括依次电性连接的断电检测模块、处理器以及报警器。

5.根据权利要求4所述的一种电压电流变送器的辅助电源电路，其特征在于，所述断电检测模块包括比较器，以及用于提供基准电压的基准单元，所述比较器的正向输入端连接所述蓄电池的正输出端，所述比较器的反向输入端连接所述基准单元的输出端,

所述比较器的输出端连接所述处理器，所述比较器的正接电脚和负接电脚分别连接所述第二稳压芯片的输出脚和调节脚。

6.根据权利要求5所述的一种电压电流变送器的辅助电源电路，其特征在于，所述基准单元设置为串接于所述第二稳压芯片的输出脚和调节脚之间的第一分压电阻和第二分压电阻，第一分压电阻和第二分压电阻耦接的节点输出所述基准电压。

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