CN213879664U - 电源电路及供电设备 - Google Patents

Abstract

本申请适用于电路技术领域，提供了一种电源电路及供电设备，上述电源电路包括三相整流单元、三相半波整流单元和信号采集单元。三相整流单元将三相交流电源输出的三相交流电转换为直流电，经过电源管理模块处理后直接对供电设备的控制模块进行供电。本申请实施例采用三相整流单元替换工频变压器和交直流转换设备，简化了电路。三相半波整流单元将三相交流电源输出的三相交流电转化为直流电，信号采集单元采集三相半波整流单元输出的电信号，并将电信号传送至控制模块，以使得控制模块能够根据电信号判断三相交流电源的工作状态，从而实现对三相交流电源工作状态的检测。

Description

电源电路及供电设备

技术领域

本申请属于电路技术领域，尤其涉及一种电源电路及供电设备。

背景技术

日常生活或生产中，一些用电设备需要使用三相交流电源进行供电。在将用电设备与三相交流电源连接时，通常将工频变压器与三相交流电源连接，然后再将用电设备与工频变压器连接。

由于工频变压器输出为交流电，而用电设备的控制模块需要直流电。因此，需要使用交直流转换设备将交流电转换为直流电后，再经过电源管理模块为用电设备的控制模块进行供电。通常情况下，用电设备控制模块的电源电路至少包括工频变压器和交直流转换设备，电源电路中使用的设备过多，导致电路复杂的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种电源电路及供电设备，可以解决用电设备控制模块的电源电路复杂的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种电源电路，包括三相整流单元、三相半波整流单元和信号采集单元；

所述三相整流单元的输入端和所述三相半波整流单元的输入端均用于与三相交流电源连接，所述三相整流单元的正输出端和负输出端用于与电源管理模块连接；所述信号采集单元的第一输入端与所述三相半波整流单元的输出端连接，所述信号采集单元的第二输入端与所述三相整流单元的负输出端连接，所述信号采集单元的信号输出端用于与控制模块连接；

所述三相整流单元用于将所述三相交流电源输出的三相交流电转换为直流电；所述电源管理模块用于对直流电处理后为所述控制模块提供电能；所述三相半波整流单元用于将所述三相交流电源输出的三相交流电转化为直流电，所述信号采集单元用于采集所述三相半波整流单元输出的电信号，并将所述电信号传送至所述控制模块，以使得所述控制模块根据所述电信号判断所述三相交流电源的工作状态。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述三相整流单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管；

所述第一二极管的阳极和所述第四二极管的阴极均用于与所述三相交流电源中的第一相线连接；所述第二二极管的阳极和所述第五二极管的阴极均用于与所述三相交流电源中的第二相线连接；所述第三二极管的阳极和所述第六二极管的阴极均用于与所述三相交流电源中的第三相线连接；所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极和所述第三二极管的阴极均用于与所述电源管理模块的第一电源端连接；所述第四二极管的阳极、所述第五二极管的阳极和所述第六二极管的阳极均用于所述电源管理模块的第二电源端连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述三相半波整流单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第七二极管、第八二极管和第九二极管；

所述第一电阻的第一端与所述三相交流电源中的第一相线连接，所述第一电阻的第二端与所述第七二极管的阳极连接；所述第二电阻的第一端与所述三相交流电源中的第二相线连接，所述第二电阻的第二端与所述第八二极管的阳极连接；所述第三电阻的第一端与所述三相交流电源中的第三相线连接，所述第三电阻的第二端与所述第九二极管的阳极连接；所述第七二极管的阴极、所述第八二极管的阴极和所述第九二极管的阴极均与所述信号采集单元的第一输入端连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述信号采集单元包括第四电阻、第五电阻、第六电阻和光耦；

所述第四电阻的第一端和所述第五电阻的第一端均与所述三相半波整流单元的输出端连接，所述第五电阻的第二端与所述光耦的第一输入端连接，所述第四电阻的第二端和所述光耦的第二输入端均与所述三相整流单元的负输出端连接，所述光耦的第一输出端分别与所述第六电阻的第一端和所述控制模块连接，所述光耦的第二输出端接地，所述第六电阻的第二端与直流电源连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述信号采集单元还包括第一电容；

所述第一电容的第一端与所述三相半波整流单元的输出端连接，所述第一电容的第二端与所述三相整流单元的负输出端连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述信号采集单元还包括第二电容；

所述第二电容的第一端与所述光耦的第一输出端连接，所述第二电容的第二端与所述光耦的第二输出端连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种供电设备，包括第一方面中任一项所述的电源电路。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

三相整流单元将三相交流电源输出的三相交流电转换为直流电，经过电源管理模块处理后能够直接对供电设备的控制模块进行供电。本申请实施例采用三相整流单元替换工频变压器和交直流转换设备，简化了电路。

三相半波整流单元将三相交流电源输出的三相交流电转化为直流电，信号采集单元采集三相半波整流单元输出的电信号，并将电信号传送至控制模块，以使得控制模块能够根据电信号判断三相交流电源的工作状态，从而实现对三相交流电源工作状态的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的电源电路的原理框图；

图2是本申请一实施例提供的电源电路的电路连接示意图；

图3是本申请实施例提供的三相交流电源缺相时光耦第一输出端输出的波形图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

基于相关技术中的电源电路结构复杂和不能检测三相交流电源状态的问题，本申请实施例提供了一种电源电路。电源电路中的三相整流单元将三相交流电源输出的三相交流电转换为直流电，经过电源管理模块处理后直接对供电设备的控制模块进行供电。本申请实施例采用三相整流单元替换工频变压器和交直流转换设备，简化了电路。电源电路中的三相半波整流单元将三相交流电源输出的三相交流电转化为直流电，信号采集单元采集三相半波整流单元输出的电信号，并将电信号传送至控制模块，以使得控制模块能够根据电信号判断三相交流电源的工作状态，从而实现对三相交流电源工作状态的检测。

图1示出了本申请一实施例提供的电源电路的原理框图，电源电路可以包括三相整流单元100、三相半波整流单元200和信号采集单元300。三相整流单元100的输入端和三相半波整流单元200的输入端均用于与三相交流电源400连接，三相整流单元100的正输出端和负输出端与电源管理模块500连接。信号采集单元300的第一输入端与三相半波整流单元200的输出端连接，信号采集单元300的第二输入端与三相整流单元100的负输出端连接，信号采集单元300的信号输出端用于与控制模块600连接。

具体地，三相整流单元100将三相交流电源400输出的三相交流电转换为直流电，经过电源管理模块500处理后直接对用电设备的控制模块600进行供电，本申请实施例采用三相整流单元100替换工频变压器和交直流转换设备，简化了电路。三相半波整流单元200将三相交流电源400输出的三相交流电转化为直流电，信号采集单元300采集三相半波整流单元200输出的电信号，并将电信号传送至用电设备的控制模块600，以使得控制模块600能够根据电信号判断三相交流电源400的工作状态，从而实现对三相交流电源400工作状态的检测。

图2示出了本申请实施例提供的电源电路的电路连接示意图。一些实施例中，三相整流单元100可以包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6。第一二极管D1的阳极和第四二极管D4的阴极均用于与三相交流电源400中的第一相线连接。第二二极管D2的阳极和第五二极管D5的阴极均用于与三相交流电源400中的第二相线连接。第三二极管D3的阳极和第六二极管D6的阴极均用于与三相交流电源400中的第三相线连接。第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阴极和第三二极管D3的阴极均与电源管理模块500的第一电源端连接。第四二极管D4的阳极、第五二极管D5的阳极和第六二极管D6的阳极均与电源管理模块500的第二电源端连接。

具体地，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6组成三相整流桥结构，可以将三相交流电源400输出的三相交流电转换为直流电。其中，第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阴极和第三二极管D3的阴极的公共端作为三相整流单元100的正输出端。第四二极管D4的阳极、第五二极管D5的阳极和第六二极管D6的阳极的公共端作为三相整流单元100的负输出端。三相整流单元100的正输出端和负输出端分别连接电源管理模块500的第一电源端和第二电源端，电源管理模块500对直流电处理后为控制模块600进行供电。

如图2所示，一些实施例中，三相半波整流单元200可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第七二极管D7、第八二极管D8和第九二极管D9。第一电阻R1的第一端与三相交流电源400中的第一相线连接，第一电阻R1的第二端与第七二极管D7的阳极连接。第二电阻R2的第一端与三相交流电源400中的第二相线连接，第二电阻R2的第二端与第八二极管D8的阳极连接。第三电阻R3的第一端与三相交流电源400中的第三相线连接，第三电阻R3的第二端与第九二极管D9的阳极连接。第七二极管D7的阴极、第八二极管D8的阴极和第九二极管D9的阴极均与信号采集单元300的第一输入端连接。

具体地，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3起到降压限流作用。第七二极管D7、第八二极管D8和第九二极管D9可以组成三相半波整流桥结构，可以将三相交流电源400输出的三相交流电转换为直流电。其中，第七二极管D7的阴极、第八二极管D8的阴极和第九二极管D9的阴极的公共端作为三相半波整流单元200的输出端，三相半波整流单元200的输出端为正极。

如图2所示，一些实施例中，信号采集单元300可以包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和光耦U1。第四电阻R4的第一端和第五电阻R5的第一端均与三相半波整流单元200的输出端连接，第五电阻R5的第二端与光耦U1的第一输入端连接，第四电阻R4的第二端和光耦U1的第二输入端(PG2端)均与三相整流单元100的负输出端(PG1端)连接，光耦U1的第一输出端分别与第六电阻R6的第一端和控制模块600连接，光耦U1的第二输出端接地，第六电阻R6的第二端与直流电源连接。

具体地，第四电阻R4起到分压作用，第五电阻R5起到限流作用。当三相交流电源400正常工作时，光耦U1的第一输入端和第二输入端之间的发光二极管持续发光，光耦U1的第一输出端和第二输出端导通，光耦U1的第一输出端始终输出低电平至控制模块600。当三相交流电源400故障断电时，光耦U1的第一输入端和第二输入端之间的发光二极管不发光，光耦U1的第一输出端和第二输出端不导通，光耦U1的第一输出端始终输出高电平至控制模块600。当三相交流电源400出现缺相时，光耦U1的第一输入端和第二输入端之间的发光二极管交替亮灭，光耦U1的第一输出端和第二输出端交替导通和断开，光耦U1的第一输出端交替输出高电平和低电平至控制模块600(如图3所示)。控制模块600根据接收到光耦U1第一输出端输出的电信号，可以识别三相交流电源400的工作状态。

其中，光耦U1的第二输入端(PG2端)与三相整流单元100的负输出端(PG1端)连接。三相半波整流单元200的输出端为正极，三相整流单元100的负输出端(PG1端)为负极，可以使光耦U1的第一输入端和第二输入端形成通路，驱动光耦U1中的发光二极管点亮发光。

如图2所示，一些实施例中，信号采集单元300还可以包括第一电容C1。第一电容C1的第一端与三相半波整流单元200的输出端连接，第一电容C1的第二端与三相整流单元100的负输出端连接。

具体地，第一电容C1起到滤波作用，可以滤除三相半波整流单元200输出直流电中的杂质信号，以确保纯净的直流电对光耦U1进行驱动。

如图2所示，一些实施例中，信号采集单元300还可以包括第二电容C2。第二电容C2的第一端与光耦U1的第一输出端连接，第二电容C2的第二端与光耦U1的第二输出端连接。

具体地，第二电容C2起到滤波作用，可以滤除光耦U1第一输出端输出信号中的杂质信号，提高光耦U1输出信号的纯净度，进而提高控制模块600检测三相交流电源400状态的精准度。

本申请实施例还公开了一种供电设备，供电设备中包括上述的电源电路，可以对用电设备300的控制模块600进行供电，并具有电路结构简单的特点。供电设备的控制模块600还能够对三相交流电源400的状态进行检测，当三相交流电源400故障(断电、缺相)时，可以通知相关人员进行及时处理，防止事故的发生。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电源电路，其特征在于，包括三相整流单元、三相半波整流单元和信号采集单元；

所述三相整流单元的输入端和所述三相半波整流单元的输入端均用于与三相交流电源连接，所述三相整流单元的正输出端和负输出端用于与电源管理模块连接；所述信号采集单元的第一输入端与所述三相半波整流单元的输出端连接，所述信号采集单元的第二输入端与所述三相整流单元的负输出端连接，所述信号采集单元的信号输出端用于与控制模块连接；

所述三相整流单元用于将所述三相交流电源输出的三相交流电转换为直流电；所述电源管理模块用于对直流电处理后为所述控制模块提供电能；所述三相半波整流单元用于将所述三相交流电源输出的三相交流电转化为直流电，所述信号采集单元用于采集所述三相半波整流单元输出的电信号，并将所述电信号传送至所述控制模块，以使得所述控制模块根据所述电信号判断所述三相交流电源的工作状态。

2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述三相整流单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管；

所述第一二极管的阳极和所述第四二极管的阴极均用于与所述三相交流电源中的第一相线连接；所述第二二极管的阳极和所述第五二极管的阴极均用于与所述三相交流电源中的第二相线连接；所述第三二极管的阳极和所述第六二极管的阴极均用于与所述三相交流电源中的第三相线连接；所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极和所述第三二极管的阴极均用于与所述电源管理模块的第一电源端连接；所述第四二极管的阳极、所述第五二极管的阳极和所述第六二极管的阳极均用于所述电源管理模块的第二电源端连接。

3.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述三相半波整流单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第七二极管、第八二极管和第九二极管；

所述第一电阻的第一端与所述三相交流电源中的第一相线连接，所述第一电阻的第二端与所述第七二极管的阳极连接；所述第二电阻的第一端与所述三相交流电源中的第二相线连接，所述第二电阻的第二端与所述第八二极管的阳极连接；所述第三电阻的第一端与所述三相交流电源中的第三相线连接，所述第三电阻的第二端与所述第九二极管的阳极连接；所述第七二极管的阴极、所述第八二极管的阴极和所述第九二极管的阴极均与所述信号采集单元的第一输入端连接。

4.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述信号采集单元包括第四电阻、第五电阻、第六电阻和光耦；

所述第四电阻的第一端和所述第五电阻的第一端均与所述三相半波整流单元的输出端连接，所述第五电阻的第二端与所述光耦的第一输入端连接，所述第四电阻的第二端和所述光耦的第二输入端均与所述三相整流单元的负输出端连接，所述光耦的第一输出端分别与所述第六电阻的第一端和所述控制模块连接，所述光耦的第二输出端接地，所述第六电阻的第二端与直流电源连接。

5.根据权利要求4所述的电源电路，其特征在于，所述信号采集单元还包括第一电容；

所述第一电容的第一端与所述三相半波整流单元的输出端连接，所述第一电容的第二端与所述三相整流单元的负输出端连接。

6.根据权利要求4或5所述的电源电路，其特征在于，所述信号采集单元还包括第二电容；

所述第二电容的第一端与所述光耦的第一输出端连接，所述第二电容的第二端与所述光耦的第二输出端连接。

7.一种供电设备，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的电源电路。

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