CN214623449U - 即插即用式新型智能直流电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及配电工程技术领域，提出了即插即用式新型智能直流电源系统，包括依次连接的变压器PT、整流桥U1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R7、电位器RP1和电阻R8，变压器PT的一次侧与交流电源连接，电阻R7、电位器RP1和电阻R8串联，电阻R7的一端与输出电压VO连接，电阻R8的一端接地，电位器RP1的滑动端接入三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极与稳压管D1的阴极连接，稳压管的阳极接地，三极管Q3的集电极接入三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极与整流桥U1的正输出端连接，三极管Q2的发射极作为输出电压VO，稳压管D1的阴极通过电阻R6与三极管Q2的发射极连接。通过上述技术方案，解决了现有技术中的即插即用式新型智能直流电源系统问题。

Description

即插即用式新型智能直流电源系统

技术领域

本实用新型涉及配电工程技术领域，具体的，涉及即插即用式新型智能直流电源系统。

背景技术

即插即用的直流电源系统，包括多个即插即用的分接单元，为数据中心负载实现无需断电在线扩容的选择。广泛应用于数据中心、测试实验室、展览、零售以及生产工厂等环境。为保证数据中心的正常工作，需要不断提高直流电源系统的稳定性。

实用新型内容

本实用新型提出即插即用式新型智能直流电源系统，解决了现有技术中的即插即用式新型智能直流电源系统问题。

本实用新型的技术方案如下：包括依次连接的变压器PT、整流桥U1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R7、电位器RP1和电阻R8，所述变压器PT的一次侧与交流电源连接，

所述电阻R7、电位器RP1和电阻R8串联，所述电阻R7的一端与输出电压VO连接，所述电阻R8的一端接地，所述电位器RP1的滑动端接入三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极与稳压管D1的阴极连接，所述稳压管的阳极接地，所述三极管Q3的集电极接入三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极与所述整流桥U1的正输出端连接，所述三极管Q2的发射极作为输出电压VO，所述稳压管D1的阴极通过电阻R6与三极管Q2的发射极连接。

进一步，还包括电阻R4、电阻R3和三极管Q1，所述电阻R4和所述电阻R3串联，所述电阻R4的一端与所述整流桥U1的正输出端连接，所述电阻R3的一端接地，所述电阻R3和所述电阻R4的串联点接入三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极通过电阻R5连接整流桥U1的正输出端，所述三极管Q1的发射极与输出电压VO连接。

进一步，还包括电阻R1、电阻R2和发光二极管LED1，所述电阻R1和所述电阻R2串联，所述电阻R1的一端与所述整流桥U1的正输出端连接，所述电阻R2的一端接地，所述电阻R1和所述电阻R2的串联点接入发光二极管LED1的阳极，所述发光二极管LED1的阴极接入三极管Q1的集电极。

进一步，还包括触电保护电路，所述触电保护电路包括依次连接的电容C16、二极管D12和三极管Q4，所述电容C16并联在漏电流传感器的输出端，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极通过电阻R14连接电源VDD，所述三极管Q4的集电极还与时基芯片U2的TRIG端连接，所述时基芯片U2的OUT端与继电器K1线圈的一端连接，所述继电器K1线圈的另一端接地，所述继电器K1的常闭触点串联在交流电源和变压器PT之间。

进一步，还包括复位电路，所述复位电路包括串联的电阻R15和电容C12，所述电阻R15的一端与电源VDD连接，所述电容C12的一端接地，所述电阻R15和所述电容C12的串联点接入所述时基芯片U2的THRS端，所述时基芯片U2的THRS端还与DIS端连接。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型中交流电源依次经变压器降压、整流桥U1整流后，接入三极管Q2的集电极，三极管Q2和三极管Q3均工作在线性状态，三极管Q2的发射极作为输出电压VO；电阻R7、电位器RP1和电阻R8组成电阻分压电路，串联在输出电压VO和地之间，电位器RP1的滑动端接入三极管Q3的基极，电阻R6和稳压管D1组成基准源电路，输出基准电压VREF到三极管Q3的发射极。当电路中存在扰动，导致输出电压VO减小时，电位器RP1的分压减小，三极管Q3的发射结电压减小，三极管Q3的导通压降增加，三极管Q2的发射结偏置电压增加，三极管Q2的导通压降减小，输出电压VO增加；反之，当输出电压增加时，电位器RP1的分压增加，三极管Q3的发射结电压增加，三极管Q3的导通压降减小，三极管Q2的发射结偏置电压减小，三极管Q2的导通压降增加，输出电压VO减小；最终通过电位器RP1、三极管Q3和三极管Q2的负反馈作用，将输出电压稳定在设定值。可以根据实际需要，通过改变电位器RP1的阻值，调节输出电压VO为6～12V。

本实用新型实现了输出电压VO的稳定输出，抗干扰能力强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型电路原理图；

图2为本实用新型中触电保护电路的电路原理图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都涉及本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例即插即用式新型智能直流电源系统包括依次连接的变压器PT、整流桥U1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R7、电位器RP1和电阻R8，变压器PT的一次侧与交流电源连接，

电阻R7、电位器RP1和电阻R8串联，电阻R7的一端与输出电压VO连接，电阻R8的一端接地，电位器RP1的滑动端接入三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极与稳压管D1的阴极连接，稳压管的阳极接地，三极管Q3的集电极接入三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极与整流桥U1的正输出端连接，三极管Q2的发射极作为输出电压VO，稳压管D1的阴极通过电阻R6与三极管Q2的发射极连接。

本实施例中交流电源依次经变压器降压、整流桥U1整流后，接入三极管Q2的集电极，三极管Q2和三极管Q3均工作在线性状态，三极管Q2的发射极作为输出电压VO；电阻R7、电位器RP1和电阻R8组成电阻分压电路，串联在输出电压VO和地之间，电位器RP1的滑动端接入三极管Q3的基极，电阻R6和稳压管D1组成基准源电路，输出基准电压VREF到三极管Q3的发射极。当电路中存在扰动，导致输出电压VO减小时，电位器RP1的分压减小，三极管Q3的发射结电压减小，三极管Q3的导通压降增加，三极管Q2的发射结偏置电压增加，三极管Q2的导通压降减小，输出电压VO增加；反之，当输出电压增加时，电位器RP1的分压增加，三极管Q3的发射结电压增加，三极管Q3的导通压降减小，三极管Q2的发射结偏置电压减小，三极管Q2的导通压降增加，输出电压VO减小；最终通过电位器RP1、三极管Q3和三极管Q2的负反馈作用，将输出电压稳定在设定值。可以根据实际需要，通过改变电位器RP1的阻值，调节输出电压VO为6～12V。

本实施例实现了输出电压VO的稳定输出，抗干扰能力强。

进一步，如图1所示，还包括电阻R4、电阻R3和三极管Q1，电阻R4和电阻R3串联，电阻R4的一端与整流桥U1的正输出端连接，电阻R3的一端接地，电阻R3和电阻R4的串联点接入三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极通过电阻R5连接整流桥U1的正输出端，三极管Q1的发射极与输出电压VO连接。

当电路处于正常工作状态时，电阻R4和电阻R3分压，三极管Q1的基极电位为3V左右，三极管Q1的发射极电压等于输出电压即12V，所以三极管Q1处于反向截止状态，三极管Q1的存在对输出电压无影响。当外接设备不慎发生短路故障时，三极管Q1的发射极电位将下降到零，三极管Q1突变为导通状态，其集电极电位即三极管Q2的基极电位被钳位在0.25V以下，三极管Q2关断，切断从三极管Q2流向外接设备的电流，同时，在电阻R6的限流作用下，整个电路的工作电流被限定在50mA以下，有效保护三极管Q1、三极管Q2和变压器PT等不会过热烧毁，进一步提高了本实施例的可靠性。

进一步，如图1所示，还包括电阻R1、电阻R2和发光二极管LED1，电阻R1和电阻R2串联，电阻R1的一端与整流桥U1的正输出端连接，电阻R2的一端接地，电阻R1和电阻R2的串联点接入发光二极管LED1的阳极，发光二极管LED1的阴极接入三极管Q1的集电极。

在正常工作状态下，电阻R1和电阻R2串联分压，电阻R2的分压为6V左右，三极管Q1为截止状态，三极管Q1的集电极电位等于整流桥U1的输出电压；电阻R1和电阻R2的串联点接入发光二极管LED1的阳极，发光二极管LED1的阴极与三极管Q1的集电极连接，所示正常状态下，发光二极管LED1的阳极电压小于阴极电压，发光二极管LED1不亮；当外接设备发生短路故障时，三极管Q1突变为导通状态，三极管Q1的集电极电位突变为0.25V以下，发光二极管LED1的阳极电压大于阴极电压，发光二极管LED1点亮，提供工作人员发生了短路故障，便于工作人员及时检修。

进一步，还包括触电保护电路，如图2所示，触电保护电路包括依次连接的电容C16、二极管D12和三极管Q4，电容C16并联在漏电流传感器的输出端，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R14连接电源VDD，三极管Q4的集电极还与时基芯片U2的TRIG端连接，时基芯片U2的OUT端与继电器K1线圈的一端连接，继电器K1线圈的另一端接地，继电器K1的常闭触点串联在交流电源和变压器PT之间。

当用户发生误触电时，交流电源的L线和N线电路失去平衡，漏电流传感器感应输出电压信号，漏电流传感器的输出电压依次经二极管D12和电容C15进行整流。当漏电流大于设定值时，三极管Q4导通，时基芯片U2的TRIG端为低电平，时基芯片U2的OUT端输出高电平，继电器K1的线圈通电，继电器K1的常闭触点断开，及时断开与交流电源的连接，避免造成人员触电事故。

进一步，还包括复位电路，如图2所示，复位电路包括串联的电阻R15和电容C12，电阻R15的一端与电源VDD连接，电容C12的一端接地，电阻R15和电容C12的串联点接入时基芯片U2的THRS端，时基芯片U2的THRS端还与DIS端连接。

当触电事故解除后，时基芯片U2的TRIG端的低电平信号消失，由于时基芯片U2内部的放电管开路，电容C12通过电阻R15充电，当电容C12的端电压超过2/3VDD时，时基芯片U2的OUT端输出低电平信号，继电器K1的线圈断电，继电器K1的常闭触点闭合，自动恢复送电。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.即插即用式新型智能直流电源系统，其特征在于，包括依次连接的变压器PT、整流桥U1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R7、电位器RP1和电阻R8，所述变压器PT的一次侧与交流电源连接，

所述电阻R7、电位器RP1和电阻R8串联，所述电阻R7的一端与输出电压VO连接，所述电阻R8的一端接地，所述电位器RP1的滑动端接入三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极与稳压管D1的阴极连接，所述稳压管的阳极接地，所述三极管Q3的集电极接入三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极与所述整流桥U1的正输出端连接，所述三极管Q2的发射极作为输出电压VO，所述稳压管D1的阴极通过电阻R6与三极管Q2的发射极连接。

2.根据权利要求1所述的即插即用式新型智能直流电源系统，其特征在于，还包括电阻R4、电阻R3和三极管Q1，所述电阻R4和所述电阻R3串联，所述电阻R4的一端与所述整流桥U1的正输出端连接，所述电阻R3的一端接地，所述电阻R3和所述电阻R4的串联点接入三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极通过电阻R5连接整流桥U1的正输出端，所述三极管Q1的发射极与输出电压VO连接。

3.根据权利要求1所述的即插即用式新型智能直流电源系统，其特征在于，还包括电阻R1、电阻R2和发光二极管LED1，所述电阻R1和所述电阻R2串联，所述电阻R1的一端与所述整流桥U1的正输出端连接，所述电阻R2的一端接地，所述电阻R1和所述电阻R2的串联点接入发光二极管LED1的阳极，所述发光二极管LED1的阴极接入三极管Q1的集电极。

4.根据权利要求1所述的即插即用式新型智能直流电源系统，其特征在于，还包括触电保护电路，所述触电保护电路包括依次连接的电容C16、二极管D12和三极管Q4，所述电容C16并联在漏电流传感器的输出端，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极通过电阻R14连接电源VDD，所述三极管Q4的集电极还与时基芯片U2的TRIG端连接，所述时基芯片U2的OUT端与继电器K1线圈的一端连接，所述继电器K1线圈的另一端接地，所述继电器K1的常闭触点串联在交流电源和变压器PT之间。

5.根据权利要求4所述的即插即用式新型智能直流电源系统，其特征在于，还包括复位电路，所述复位电路包括串联的电阻R15和电容C12，所述电阻R15的一端与电源VDD连接，所述电容C12的一端接地，所述电阻R15和所述电容C12的串联点接入所述时基芯片U2的THRS端，所述时基芯片U2的THRS端还与DIS端连接。

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