CN211018648U

CN211018648U - 一种电源模块及应用其的安全行为监测装置

Info

Publication number: CN211018648U
Application number: CN201921856097.0U
Authority: CN
Inventors: 杨莹; 梁志宏; 姜南; 魏子力; 翟学经; 区沛思
Original assignee: Guangdong Power Grid Co Ltd; Zhaoqing Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Current assignee: Guangdong Power Grid Co Ltd; Zhaoqing Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2029-10-30

Abstract

本实用新型涉及电网安全监测领域，特别涉及一种电源模块及应用其的安全行为监测装置。电源模块包括电压输入端Vin、电阻R1、电阻R2、三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电容C1、电位器RP4、二极管D1、三极管Q3、三极管Q4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、三极管Q5、电阻R8、时基芯片U1、电阻R9、电容C2、电阻R10和电压输出端Vo；还设有包含该电源模块的安全行为监测装置。本实用新型的电源模块结构简单、成本低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高，使用该电源模块的安全行为监测装置的供电也更为可靠稳定。

Description

一种电源模块及应用其的安全行为监测装置

技术领域

本实用新型涉及电网安全监测领域，特别涉及一种电源模块及应用其的安全行为监测装置。

背景技术

电力安全监测装置是运用计算机、物联网等新技术构建的一套先进的电力安全监控装置。该装置具有良好的兼容性，既可利用自带设备又可接入其他厂家设备，将所需的所有监测数据整合到一个管理平台上，使原有的多个独立系统融合，实现信息交互，达到提高原有设备性能及效率的目的，更好地实现安全监测及事故预警，是智能变电站和数字化矿山的重要组成部分。

传统电网安全行为监测装置的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统电网安全行为监测装置的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型提供一种电源模块及应用其的安全行为监测装置，该电源模块结构简单、成本低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高，使用该电源模块的安全行为监测装置的供电也更为可靠稳定。

本实用新型的技术方案为：

一种电源模块，包括电压输入端Vin、电阻R1、电阻R2、三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电容C1、电位器RP4、二极管D1、三极管Q3、三极管Q4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、三极管Q5、电阻R8、时基芯片U1、电阻R9、电容C2、电阻R10和电压输出端Vo；

电压输入端Vin的一端分别与三极管Q1的集电极、电阻R3的一端、电容C1的一端、电位器RP4的一个固定端和二极管D1的阳极连接，电阻R3的另一端与三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的基极分别与电阻R1的一端、电阻R2的一端和电压输入端Vin的另一端连接，三极管Q1的发射极分别与电阻R1的另一端和三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的基极分别与电阻R2的另一端、电容C1的另一端、电位器RP4的另一个固定端、三极管Q3的发射极、电阻R6的一端和电阻R7的一端连接，三极管Q3的基极与电位器RP4的滑动端连接，三极管Q3的集电极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与三极管Q3的集电极和时基芯片U1的放电端连接，三极管Q5的基极与电阻R6的另一端连接，三极管Q4的集电极与二极管D1的阴极连接，三极管Q4的基极通过电阻R8与时基芯片U1的触发端连接，三极管Q4的发射极分别与时基芯片U1的清零端、电源端和电压输出端Vo的一端连接，时基芯片U1的负极端与电阻R9的一端连接，时基芯片U1的电压控制端与电容C2的一端连接，时基芯片U1的输出端与电阻R10的一端连接，三极管Q5的发射极分别与电阻R7的另一端、电阻R9的另一端、电容C2的另一端、电阻R10的另一端和电压输出端Vo的另一端连接。

进一步，二极管D1的型号为L-1822。

进一步，电源模块还包括电阻R11，电阻R11的一端与三极管Q4的发射极连接，电阻R11的另一端与电压输出端Vo的一端连接。

进一步，电阻R11的阻值为38kΩ。

进一步，三极管Q1为NPN型三极管。

进一步，三极管Q2为NPN型三极管。

进一步，三极管Q3为NPN型三极管。

进一步，三极管Q4为NPN型三极管。

进一步，三极管Q5为NPN型三极管。

一种安全行为监测装置，包括电源模块，所述电源模块为上述的电源模块，该监测装置还包括光纤振动传感器、地磁传感器、温度传感器、风量传感器、单片机、存储器、高压开关柜、无线发射器、无线接收器，光纤振动传感器、地磁传感器、温度传感器、风量传感器、存储器、高压开关柜、无线发射器、无线接收器和电源模块均与单片机连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的电源模块与传统电网安全行为监测装置的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本；另外，二极管D1为限流二极管，用于对三极管Q4的集电极电流进行限流保护，限流保护的原理如下：当三极管Q4的集电极电流较大时，通过该二极管D1可以降低三极管Q4的集电极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高，且用更少的元器件实现比传统技术更好的技术效果；而且使用该电源模块的安全行为监测装置的供电也更为可靠稳定。

附图说明

图1为安全行为监测装置的系统结构示意图；

图2为电源模块的电路原理图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

电网安全行为监测装置的系统结构示意图如图2所示。图2中，该安全行为监测装置包括光纤振动传感器、地磁传感器、温度传感器、风量传感器、单片机、存储器、高压开关柜、无线发射器、无线接收器和电源模块，其中，光纤振动传感器、地磁传感器、温度传感器、风量传感器、存储器、高压开关柜、无线发射器、无线接收器和电源模块均与单片机连接。

光纤振动传感器可以监测高压输电线路架振动量，地磁传感器可以监测高压输电线路架位移量，温度传感器可以监测高压输电线路架上温度，风量传感器可以监测高压输电线路架所在区域的风速，单片机是控制中枢，存储器用于存储数据，无线发射器、无线接收器用于向控制站台收发指令，供电模块进行供电；如果监测到地磁传感器和光纤振动传感器上数据变化巨大，则说明高压输电线路架即将或已经倒塌，此时单片机接受到传感器的数据信号并存储，并发出信号控制高压开关柜关闭电网；通过综合对高压输电线路架的监测，可以实现电网远程监控。

本实施例中，光纤振动传感器、地磁传感器、温度传感器、风量传感器、单片机、存储器、高压开关柜、无线发射器和无线接收器均采用现有技术中的结构来实现，其工作原理和电路连接结构利用的也是现有技术中的工作原理和结构，此处不再详细獒述。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块包括电压输入端Vin、电阻R1、电阻R2、三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电容C1、电位器RP4、二极管D1、三极管Q3、三极管Q4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、三极管Q5、电阻R8、时基芯片U1、电阻R9、电容C2、电阻R10和电压输出端Vo；

该电源模块与传统电网的安全行为监测装置的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，二极管D1为限流二极管，用于对三极管Q4的集电极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当三极管Q4的集电极电流较大时，通过该二极管D1可以降低三极管Q4的集电极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高，且用更少的元器件实现比传统技术更好的技术效果。

值得一提的是，本实施例中，二极管D1的型号为L-1822。当然，在实际应用中，二极管D1也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4和三极管Q5均为NPN型三极管。当然，在实际应用中，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4和三极管Q5也可以均为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

值得一提的是，本实施例中，时基芯片U1的型号为NE555。当然，在实际应用中，时基芯片U1也可以采用其他型号具有类似功能的时基芯片。

由于三极管Q1与三极管Q2构成对管结构，根据对管结构的特性，三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极电压相等，三极管Q1的集电极电压由电源提供，所以三极管Q2的集电极电压将处于一个稳定值；正常工作时，三极管Q3和三极管Q5均截止，时基芯片U1复位，时基芯片U1中的放电晶体管导通，它从三极管Q4的基极吸取电流，使三极管Q4处饱和，电压便直接送主负载；当负载吸取电流超过规定值时，电阻R7上压降增加，使三极管Q5导通，时基芯片U1被触发，于是内部放电晶体管截止，然后三极管Q4也截止，将稳定电压与负载隔离，这时时基芯片U1处于单稳状态，单稳时间一到，只要负载过流现象不排除，时基芯片U1又重新触发，三极管Q4继续将负载隔离，保证负载电流稳定。

本实施例中，该电源模块10还包括电阻R11，电阻R11的一端与三极管Q4的发射极连接，电阻R11的另一端与电压输出端Vo的一端连接。电阻R11为限流电阻，用于对三极管Q4的发射极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当三极管Q4的发射极电流较大时，通过该电阻R11可以降低三极管Q4的发射极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以进一步增强电路的安全性和可靠性。

值得一提的是，本实施例中，电阻R11的阻值为38kΩ。当然，在实际应用中，电阻R11的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是电阻R11的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该电源模块与传统电网的安全行为监测装置的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电源模块中设有限流二极管和限流电阻，因此电路的安全性和可靠性较高。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种电源模块，其特征在于，包括电压输入端Vin、电阻R1、电阻R2、三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电容C1、电位器RP4、二极管D1、三极管Q3、三极管Q4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、三极管Q5、电阻R8、时基芯片U1、电阻R9、电容C2、电阻R10和电压输出端Vo；

2.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，二极管D1的型号为L-1822。

3.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，电源模块还包括电阻R11，电阻R11的一端与三极管Q4的发射极连接，电阻R11的另一端与电压输出端Vo的一端连接。

4.根据权利要求3所述的一种电源模块，其特征在于，电阻R11的阻值为38kΩ。

5.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，三极管Q1为NPN型三极管。

6.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，三极管Q2为NPN型三极管。

7.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，三极管Q3为NPN型三极管。

8.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，三极管Q4为NPN型三极管。

9.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于，三极管Q5为NPN型三极管。

10.一种安全行为监测装置，包括电源模块，其特征在于，所述电源模块为权利要求1至9中任一项所述的电源模块，该监测装置还包括光纤振动传感器、地磁传感器、温度传感器、风量传感器、单片机、存储器、高压开关柜、无线发射器、无线接收器，光纤振动传感器、地磁传感器、温度传感器、风量传感器、存储器、高压开关柜、无线发射器、无线接收器和电源模块均与单片机连接。