CN214506887U

CN214506887U - 一种高电压多功能电源

Info

Publication number: CN214506887U
Application number: CN202121025379.3U
Authority: CN
Inventors: 曹建辉
Original assignee: Inner Mongolia North Energy Group Co ltd
Current assignee: Inner Mongolia North Energy Group Co ltd
Priority date: 2021-05-13
Filing date: 2021-05-13
Publication date: 2021-10-26
Anticipated expiration: 2031-05-13

Abstract

本实用新型提出了一种高电压多功能电源，涉及供电电源技术领域。包括电源柜主体，电源柜主体内设置有一次线路，以及接入一次线路的主控机构；主控机构用于将输入的电压经调压、调功、调速、及稳压后输出；一次线路包括断路器SB1、带电显示器G1和变压器TC1；断路器SB1的输入端连接输入三相电其中的一相，断路器SB1的输出端分别连接带电显示器G1和变压器TC1的一端；带电显示器G1的另一端连接到地；其能够将输入的电压在经过调功后而输出更高或更低且满足设备使用的额定电压，而输出的电压，其电压等级和安全系数高，并且其功能多元化，对于感性负载和阻性负载皆可使用，并且具有调压、调功、调速、及稳压等功能，从而使整体设备的实用性更高。

Description

一种高电压多功能电源

技术领域

本实用新型涉及供电电源技术领域，具体而言，涉及一种高电压多功能电源。

背景技术

电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，它为电子或电器设备提供所需要的电能；电源功率的大小，电流和电压是否稳定，将直接影响设备的工作性能和使用寿命；而常见的电源是干电池与家用的110V-220V交流电源；而重工业用电中，三相电的使用较为广泛，而根据设备使用或运行需求，有时需要使用稳定且可调速、调压以及调功的电源，以满足设备的使用条件。

目前，电源的使用通常需要输入三相电或单相电，也就是380伏或220伏，而输出更加稳定的三相电、单相电或经过调功并满足设备运行的电压，但传统电源设备存在以下问题：

1.对于感性负载启动后，将会失去该电源的意义；

2.传统的设备电压等级低，安全性差；

3.传统设备的功能单一，实用性较差。

由此，如何设计一种使用稳定、安全系数高并且实用性强的高功率多功能电源是我们目前迫切需要解决的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高电压多功能电源，其能够将输入的电压在经过调功后而输出更高或更低且满足设备使用的额定电压，而输出的电压，其电压等级和安全系数高，并且其功能多元化，对于感性负载和阻性负载皆可使用，并且具有调压、调功、调速、及稳压等功能，从而使整体设备的实用性更高。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供了一种高电压多功能电源，其包括电源柜主体，电源柜主体内设置有一次线路，以及接入一次线路的主控机构；主控机构用于将输入的电压经调压、调功、调速、及稳压后输出；

一次线路包括断路器SB1、带电显示器G1和变压器TC1；

断路器SB1的输入端连接输入三相电其中的一相，断路器SB1的输出端分别连接带电显示器G1和变压器TC1的一端；带电显示器G1的另一端连接到地。

在本实用新型的一些实施例中，上述一次线路还包括避雷器F1和接地刀SB2；

避雷器F1和接地刀SB2的一端分别与断路器SB1的输出端连接，避雷器F1和接地刀SB2的另一端均连接到地。

在本实用新型的一些实施例中，上述断路器SB1的输出端连接主控机构的输入端；且主控机构和变压器TC1均位于填充有绝缘油的安装箱内。

在本实用新型的一些实施例中，上述主控机构包括主控电路、接入主控电路的放大电路以及接入放大电路的保护电路。

在本实用新型的一些实施例中，上述主控电路包括控制主板U7、光电转换板U1、光电转换板U2、光电转换板U3、光电转换板U4、光电转换板U5和光电转换板U6；

控制主板U7的第1引脚和第2引脚接入光电转换板U1的输入端；控制主板U7的第3引脚和第4引脚接入光电转换板U2的输入端；控制主板U7的第5引脚和第6引脚接入光电转换板U3的输入端；控制主板U7的第7引脚和第8引脚接入光电转换板U4的输入端；控制主板U7的第9引脚和第10引脚接入光电转换板U5的输入端；控制主板U7的第11引脚和第12引脚接入光电转换板U6的输入端。

在本实用新型的一些实施例中，上述放大电路包括光电放大板P1、光电放大板P2、均压电阻R1和可控硅组S1；

可控硅组S1包括两个可控硅，且两个可控硅的A引脚和K引脚连接分别形成T1端和T2端，并分别输出G1引脚和G2引脚；

光电放大板P1和光电放大板P2的光纤接口分别与光电转换板U1和光电转换板U2的输出端连接；

光电放大板P1的COM引脚和G引脚与T1端连接；光电放大板P1的K引脚与可控硅组S1的G1引脚连接；

光电放大板P2的COM引脚和G引脚与T2端连接；光电放大板P2的K引脚与可控硅组S1的G2引脚连接；

光电放大板P1的R引脚和光电放大板P2的R引脚之间接入均压电阻R1，且均压电阻R1的两端还分别与T1端和T2端连接。

在本实用新型的一些实施例中，上述控制主板U7与光电转换板U1、光电转换板U2、光电转换板U3、光电转换板U4、光电转换板U5和光电转换板U6之间，以及光电转换板U1和光电转换板U2与光电放大板P1和光电放大板P2之间的连接均通过光纤连接。

在本实用新型的一些实施例中，上述保护电路包括保护电阻R2和保护电容C1；

保护电阻R2的一端连接保护电容C1的一端；保护电阻R2的另一端连接光电放大板P1或光电放大板P2的RC引脚；保护电容C1的另一端连接光电放大板P2或光电放大板P1的RC引脚。

在本实用新型的一些实施例中，上述控制主板U7的第13引脚和第15引脚之间接入0-10伏的可调电压；且控制主板U7的第13引脚连接负极，控制主板U7的第15引脚连接正极。

在本实用新型的一些实施例中，上述控制主板U7的第16引脚和第17引脚连接电流互感器Z1的两端；控制主板U7的第18引脚和第19引脚连接电流互感器Z2的两端；控制主板U7的第20引脚和第21引脚连接电流互感器Z3的两端；电流互感器Z1、电流互感器Z2和电流互感器Z3分别用于检测输入的三相电中单相的电流。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：使用时，通过接入的三相电，在不需要经过主控机构的调压、调功、调速、及稳压时，可直接连接变压器TC1的输出端，请参照图2，也就是第一输出端，达到直接用电的目的；而经过主控机构的调压、调功、调速、及稳压时，达到提高第二输出端输出的电压，并且通过其能够对第二输出端输出的电压进行调功和调速，而且输出的电压更加的稳定；实现一机多用，并减少对电网的冲击，提高其电压等级、绝缘性和安全系数；而对感性负载，进行软启动、调速，当然也可在线使用；而对阻性负载、进行调功、调流以及调压；

采用强触发脉冲电路，保证触发的一致性以及可靠性，利用光纤触发进行可靠高低压隔离，提高安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1-实施例5中整体的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1-实施例5中电源柜主体内部的部分示意图；

图3为本实用新型实施例3-实施例4中主控电路的连接示意图；

图4为本实用新型实施例3-实施例5中放大电路与保护电路的连接示意图；

图5为本实用新型实施例1中一次线路的连接示意图；

图6为本实用新型实施例1-实施例5中主控机构的连接框图。

图标：1、电源柜主体；2、断路器SB1；3、安装箱；4、可控硅组；5、变压器TC1；6、第一输出端；7、第二输出端。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

请参照图1、图2、图5和图6，图1为本实用新型实施例1-实施例5中整体的结构示意图；图2为本实用新型实施例1-实施例5中电源柜主体1内部的部分示意图；图5为本实用新型实施例1中一次线路的连接示意图；

图6为本实用新型实施例1-实施例5中主控机构的连接框图。

本实施例提供一种高电压多功能电源，其包括电源柜主体1，电源柜主体1内设置有一次线路，以及接入一次线路的主控机构；主控机构用于将输入的电压经调压、调功、调速、及稳压后输出；

一次线路包括断路器SB12、带电显示器G1和变压器TC15；

断路器SB12的输入端连接输入三相电其中的一相，断路器SB12的输出端分别连接带电显示器G1和变压器TC15的一端；带电显示器G1的另一端连接到地。

需要说明的是，整体装置在使用时，接入三相电，而对应的一次线路，则是其中任意一相所接入的电路，也就是说，该一次线路设置有三组，并分别连接整体的输入端接入的三相电。而断路器SB12则是只有一个，断路器SB12为三刀开关，断路器SB12的输入端分别连接三相电中的三相。而带电显示器G1和变压器TC15则是与三相电中的每一相对应设置，分别用于检测对应相电压的状态以及确保安全。本实施例中输出的则是0-10kv的电压。

在使用时，通过接入的三相电，在不需要经过主控机构的调压、调功、调速、及稳压时，可直接连接变压器TC15的输出端，请参照图2，也就是第一输出端6，达到直接用电的目的；而经过主控机构的调压、调功、调速、及稳压时，达到提高第二输出端7输出的电压，并且通过其能够对第二输出端7输出的电压进行调功和调速，而且输出的电压更加的稳定；实现一机多用，并减少对电网的冲击，提高其电压等级、绝缘性和安全系数；而对感性负载，进行软启动、调速，当然也可在线使用；而对阻性负载、进行调功、调流以及调压。

在本实施例中，上述一次线路还包括避雷器F1和接地刀SB2；

避雷器F1和接地刀SB2的一端分别与断路器SB12的输出端连接，避雷器F1和接地刀SB2的另一端均连接到地。

实施例2

请参照图1、图2和图6，图1为本实用新型实施例1-实施例5中整体的结构示意图；图2为本实用新型实施例1-实施例5中电源柜主体1内部的部分示意图；图6为本实用新型实施例1-实施例5中主控机构的连接框图。

在本实施例中，上述断路器SB12的输出端连接主控机构的输入端；且主控机构和变压器TC15均位于填充有绝缘油的安装箱3内。采用油浸封闭式结构，体积小、绝缘等级高，从而使得稳定性强。

实施例3

请参照图1、图2、图3、图4和图6，图1为本实用新型实施例1-实施例5中整体的结构示意图；图2为本实用新型实施例1-实施例5中电源柜主体1内部的部分示意图；图3为本实用新型实施例3-实施例4中主控电路的连接示意图；图4为本实用新型实施例3-实施例5中放大电路与保护电路的连接示意图；图6为本实用新型实施例1-实施例5中主控机构的连接框图。

在本实施例中，上述主控机构包括主控电路、接入主控电路的放大电路以及接入放大电路的保护电路。

在本实施例中，上述主控电路包括控制主板U7、光电转换板U1、光电转换板U2、光电转换板U3、光电转换板U4、光电转换板U5和光电转换板U6；

在本实施例中，上述放大电路包括光电放大板P1、光电放大板P2、均压电阻R1和可控硅组4S1；

可控硅组4S1包括两个可控硅，且两个可控硅的A引脚和K引脚连接分别形成T1端和T2端，并分别输出G1引脚和G2引脚；

光电放大板P1的COM引脚和G引脚与T1端连接；光电放大板P1的K引脚与可控硅组4S1的G1引脚连接；

光电放大板P2的COM引脚和G引脚与T2端连接；光电放大板P2的K引脚与可控硅组4S1的G2引脚连接；

需要说明的是，请参照图3，光电转换板U1和光电转换板U2分别连接控制主板U7输出的正极和负极，而光电转换板U1和光电转换板U2连接放大电路；也就是说，光电转换板U3和光电转换板U4以及光电转换板U5和光电转换板U6均分别连接有放大电路。而单个放大电路中均设置有可控硅组4S1。也就是说控制主板U7输出的正极和负极的两端连接有放大电路，而在连接时，也就使得光电转换板U1和光电转换板U4之间也可接入放大电路。

实施例4

在本实施例中，上述控制主板U7与光电转换板U1、光电转换板U2、光电转换板U3、光电转换板U4、光电转换板U5和光电转换板U6之间，以及光电转换板U1和光电转换板U2与光电放大板P1和光电放大板P2之间的连接均通过光纤连接。采用强触发脉冲电路，保证触发的一致性以及可靠性，利用光纤触发进行可靠高低压隔离，提高安全性。

实施例5

请参照图1、图2、图4和图6，图1为本实用新型实施例1-实施例5中整体的结构示意图；图2为本实用新型实施例1-实施例5中电源柜主体1内部的部分示意图；图4为本实用新型实施例3-实施例5中放大电路与保护电路的连接示意图；图6为本实用新型实施例1-实施例5中主控机构的连接框图。

在本实施例中，上述保护电路包括保护电阻R2和保护电容C1；

在本实施例中，上述控制主板U7的第13引脚和第15引脚之间接入0-10伏的可调电压；且控制主板U7的第13引脚连接负极，控制主板U7的第15引脚连接正极。

在本实施例中，上述控制主板U7的第16引脚和第17引脚连接电流互感器Z1的两端；控制主板U7的第18引脚和第19引脚连接电流互感器Z2的两端；控制主板U7的第20引脚和第21引脚连接电流互感器Z3的两端；电流互感器Z1、电流互感器Z2和电流互感器Z3分别用于检测输入的三相电中单相的电流。

通过电压互感器、电流互感器、避雷器、主回路电压、电流信号进行采集，主CPU控制并进行相应保护。

一种高电压多功能电源的工作原理是：使用时，通过接入的三相电，在不需要经过主控机构的调压、调功、调速、及稳压时，可直接连接变压器TC15的输出端，也就是第一输出端6，达到直接用电的目的；而经过主控机构的调压、调功、调速、及稳压时，达到提高第二输出端7输出的电压，并且通过其能够对第二输出端7输出的电压进行调功和调速，而且输出的电压更加的稳定。

控制主板可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该控制主板可以是通用控制主板，包括中央控制主板(Central Processing Unit，CPU)、网络控制主板(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号控制主板(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可以理解，图6所示的结构仅为示意，还可包括比图6中所示更多或者更少的组件，或者具有与图6所示不同的配置。图6中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.一种高电压多功能电源，其特征在于，包括电源柜主体，所述电源柜主体内设置有一次线路，以及接入一次线路的主控机构；所述主控机构用于将输入的电压经调压、调功、调速、及稳压后输出；

所述一次线路包括断路器SB1、带电显示器G1和变压器TC1；

所述断路器SB1的输入端连接输入三相电其中的一相，所述断路器SB1的输出端分别连接带电显示器G1和变压器TC1的一端；所述带电显示器G1的另一端连接到地。

2.根据权利要求1所述的一种高电压多功能电源，其特征在于，所述一次线路还包括避雷器F1和接地刀SB2；

所述避雷器F1和接地刀SB2的一端分别与断路器SB1的输出端连接，所述避雷器F1和接地刀SB2的另一端均连接到地。

3.根据权利要求2所述的一种高电压多功能电源，其特征在于，所述断路器SB1的输出端连接所述主控机构的输入端；且所述主控机构和所述变压器TC1均位于填充有绝缘油的安装箱内。

4.根据权利要求3所述的一种高电压多功能电源，其特征在于，所述主控机构包括主控电路、接入主控电路的放大电路以及接入放大电路的保护电路。

5.根据权利要求4所述的一种高电压多功能电源，其特征在于，所述主控电路包括控制主板U7、光电转换板U1、光电转换板U2、光电转换板U3、光电转换板U4、光电转换板U5和光电转换板U6；

所述控制主板U7的第1引脚和第2引脚接入所述光电转换板U1的输入端；所述控制主板U7的第3引脚和第4引脚接入所述光电转换板U2的输入端；所述控制主板U7的第5引脚和第6引脚接入所述光电转换板U3的输入端；所述控制主板U7的第7引脚和第8引脚接入所述光电转换板U4的输入端；所述控制主板U7的第9引脚和第10引脚接入所述光电转换板U5的输入端；所述控制主板U7的第11引脚和第12引脚接入所述光电转换板U6的输入端。

6.根据权利要求5所述的一种高电压多功能电源，其特征在于，所述放大电路包括光电放大板P1、光电放大板P2、均压电阻R1和可控硅组S1；

所述可控硅组S1包括两个可控硅，且两个所述可控硅的A引脚和K引脚连接分别形成T1端和T2端，并分别输出G1引脚和G2引脚；

所述光电放大板P1和光电放大板P2的光纤接口分别与光电转换板U1和光电转换板U2的输出端连接；

所述光电放大板P1的COM引脚和G引脚与T1端连接；所述光电放大板P1的K引脚与可控硅组S1的G1引脚连接；

所述光电放大板P2的COM引脚和G引脚与T2端连接；所述光电放大板P2的K引脚与可控硅组S1的G2引脚连接；

所述光电放大板P1的R引脚和所述光电放大板P2的R引脚之间接入均压电阻R1，且均压电阻R1的两端还分别与T1端和T2端连接。

7.根据权利要求6所述的一种高电压多功能电源，其特征在于，所述控制主板U7与光电转换板U1、光电转换板U2、光电转换板U3、光电转换板U4、光电转换板U5和光电转换板U6之间，以及光电转换板U1和光电转换板U2与光电放大板P1和光电放大板P2之间的连接均通过光纤连接。

8.根据权利要求7所述的一种高电压多功能电源，其特征在于，所述保护电路包括保护电阻R2和保护电容C1；

所述保护电阻R2的一端连接所述保护电容C1的一端；所述保护电阻R2的另一端连接光电放大板P1或光电放大板P2的RC引脚；所述保护电容C1的另一端连接光电放大板P2或光电放大板P1的RC引脚。

9.根据权利要求8所述的一种高电压多功能电源，其特征在于，所述控制主板U7的第13引脚和第15引脚之间接入0-10伏的可调电压；且所述控制主板U7的第13引脚连接负极，所述控制主板U7的第15引脚连接正极。

10.根据权利要求9所述的一种高电压多功能电源，其特征在于，所述控制主板U7的第16引脚和第17引脚连接电流互感器Z1的两端；控制主板U7的第18引脚和第19引脚连接电流互感器Z2的两端；控制主板U7的第20引脚和第21引脚连接电流互感器Z3的两端；所述电流互感器Z1、电流互感器Z2和电流互感器Z3分别用于检测输入的三相电中单相的电流。