CN220139431U - 一种具有过压保护功能的整流电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有过压保护功能的整流电路，涉及高压电压整流电路技术领域，包括：整流供电电路，整流供电电路的电源接收端连接外部高压电，整流供电电路的供电端连接用电设备；电压采样电路，电压采样电路的电源接收端连接整流供电电路的电压采样端；过压保护电路，过压保护电路的信号接收端连接电压采样电路的信号输出端，过压保护电路的第一控制端连接整流供电电路的电源接收端，过压保护电路的第二控制端连接整流供电电路的电压采样端。有益效果是通过电压采样电路中设置第四电阻和第五电阻作为采样电阻精准采样精准控制保护范围；通过在整流供电电路设置第一变压器实现过压保护电路和整流供电电路的完全隔离。

Description

一种具有过压保护功能的整流电路

技术领域

本实用新型涉及高压电压整流电路技术领域，尤其涉及一种具有过压保护功能的整流电路。

背景技术

整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路。滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,变压器是输配电的基础设备。

10KV高压输电线路的特点是,线路电流大,负荷电流变化剧烈。分支多,线路阻抗变化剧烈。负荷电流剧烈变化时，很容易引起供电设备的共振,形成线路谐振。在谐振时,原有的PT(电压互感器)供电方式,会造成PT过电压损坏甚至爆炸。PT损坏后,不能给后面的控制器供电,控制器失电,造成开关不能被操作,有可能造成故障范围的扩大,带来巨大的损失。当变压器一次侧电流增大超过限定值时，对变压器二次电路进行短路以达到过压保护目的，采样一次电流无法精准采样，无法精准控制保护范围。对二次短路保护，无法严格的对一二次电路进行完全隔离。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种具有过压保护功能的整流电路，其特征在于，包括：

整流供电电路，所述整流供电电路的电源接收端连接外部高压电，所述整流供电电路的供电端连接用电设备；

电压采样电路，所述电压采样电路的电源接收端连接所述整流供电电路的电压采样端；

过压保护电路，所述过压保护电路的信号接收端连接所述电压采样电路的信号输出端，所述过压保护电路的第一控制端连接所述整流供电电路的电源接收端，所述过压保护电路的第二控制端连接所述整流供电电路的电压采样端。

优选的，整流供电电路包括：

第一变压器，所述第一变压器的一次侧的同名端连接第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接外部高压电，所述第一变压器的二次侧的同名端连接第一整流桥的第一接线端，所述第一变压器的二次侧的非同名端连接所述第一整流桥的第二接线端；

第二电容，所述第二电容的一端分别连接所述第一整流桥的第三接线端、第一压敏电阻的一端、瞬态电压抑制二极管的一端和第一芯片的第二引脚和第三引脚，所述第二电容的的另一端分别连接所述第一整流桥的第四接线端、所述第一压敏电阻的另一端、所述瞬态电压抑制二极管的另一端和第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一芯片的第四引脚；

第三电容，所述第三电容的一端连接所述第一芯片的第七引脚，所述第三电容的另一端连接所述第一芯片的第八引脚和第一电感的一端；

第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述第一电感的另一端，所述第二电阻的另一端连接所述第一芯片的第五引脚和第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述第一电阻的接地引脚和EP引脚并接地；

第四电容，所述第四电容的一端分别连接第一外部电源和所述第二电感的另一端和第一插针连接器，所述第四电容的另一端连接第二插针连接器；

所述第一插针连接器和所述第二插针连接器作为所述整流供电电路的供电端。

优选的，所述电压采样电路包括：

第二压敏电阻，所述第二压敏电阻的一端连接所述整流供电电路的电源采样端和第二变压器的一次侧的同名端，所述第二压敏电阻的另一端连接第二变压器的一次侧的非同名端并接地；

第二整流桥，所述第二整流桥的第一接线端连接所述变压器的二次侧的同名端，所述第二整流桥的第二接线端连接所述变压器的二次侧的非同名端，所述第二整流桥的第三接线端分别连接第四电阻的一端、第一二极管的阴极、第五电容的一端和第二外部电源，所述第四电阻的另一端连接第五电阻的一端；所述第二整流桥的第四接线端连接所述第五电阻的另一端、所述第一二极管的阳极和所述第五电容的另一端；

第六电阻，所述第六电阻一端连接所述第五电容的一端，所述第六电阻的另一端连接第二二极管的阴极和第六电容的一端，所述第二二极管的阳极和所述第五电容的另一端连接所述第二整流桥的第四接线端和第一避雷器；

控制芯片，所述控制芯片的第十一引脚连接所述第四电阻的另一端，所述控制芯片的第八引脚连接所述第六电容的一端；所述控制芯片的第十六引脚作为所述电压采样电路的信号输出端。

优选的，所述过压保护电路包括：

场效应管，所述场效应管的栅极作为所述过压保护电路的信号接收端连接所述电压采样电路的信号输出端，所述场效应管的漏极连接接第二避雷器，所述场效应管的源极连接第三二极管的阳极；

继电器，所述继电器的第一引脚连接所述第三二极管的阳极；所述第三二极管的阴极连接所述继电器的第二引脚和第三外部电源；所述继电器的第三引脚和第四引脚连接所述整流供电电路的电源接收端；所述继电器的第五引脚和第六引脚连接所述整流供电电路的电压采样端；

所述继电器的第三引脚和第四引脚作为所述过压保护电路的第一控制端，所述继电器的第五引脚和第六引脚作为所述过压保护电路的第二控制端。

优选的，所述第二电容为极性电容。

优选的，所述第五电容和所述第六电容为极性电容。

优选的，所述第一二极管和所述第二二极管为肖特基二极管。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：在电压采样电路中增加第二变压器用于给控制芯片供电和对电压进行采样，采用第二整流桥把交流变为直流，采用第五电容滤波。第六电阻和第二二极管、第六电容构成3.3V稳压单元用于给控制芯片直接供电。第四电阻和第五电阻为作为电压采集电阻，控制芯片内部进行计算得出整流供电电路的电压。过压保护电路中的继电器接在整流供电电路的第一变压器的一次侧实现过压保护电路和整流供电电路的完全隔离，当整流供电电路的电压高于设定的阈值时，电压采样电路的控制芯片发出控制信号控制继电器吸合，从而保护整流供电电路。

附图说明

图1为本实用新型的较佳的实施例中，一种具有过压保护功能的整流电路的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型并不限定于该实施方式，只要符合本实用新型的主旨，则其他实施方式也可以属于本实用新型的范畴。

本实用新型的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种具有过压保护功能的整流电路，如图1所示，包括：

整流供电电路1，所述整流供电电路1的电源接收端连接外部高压电HAC，所述整流供电电路1的供电端连接用电设备；

电压采样电路2，所述电压采样电路2的电源接收端连接所述整流供电电路的电压采样端；

过压保护电路3，所述过压保护电路3的信号接收端连接所述电压采样电路1的信号输出端，所述过压保护电路3的第一控制端连接所述整流供电电路1的电源接收端，所述过压保护电路3的第二控制端连接所述整流供电电路1的电压采样端。

具体的，本实施例中，电压采样电路2通过整流供电电路1的电压采样端采集并处理得到整流供电电路1的电压，当电压超过设定的阈值时向过压保护电路3发出控制信号，控制过压保护电路3控制关断整流供电电路1的电源输入，以保护整流供电电路1；通过电压采样电路2精准采样精准控制保护范围；过压保护电路3和整流供电电路完全隔离。

本实用新型的较佳的实施例中，如图1所示，整流供电电路1包括：

第一变压器T1，所述第一变压器T1的一次侧的同名端连接第一电容C1的一端，所述第一电容C1的另一端连接外部高压电HAC，所述第一变压器T1的二次侧的同名端连接第一整流桥D101的第一接线端，所述第一变压器T1的二次侧的非同名端连接所述第一整流桥D101的第二接线端；

第二电容C2，所述第二电容C2的一端分别连接所述第一整流桥D101的第三接线端、第一压敏电阻RV1的一端、瞬态电压抑制二极管D200的一端和第一芯片U1的第二引脚和第三引脚，所述第二电容C2的另一端分别连接所述第一整流桥D101的第四接线端、所述第一压敏电阻RV1的另一端、所述瞬态电压抑制二极管D200的另一端和第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接所述第一芯片U1的第四引脚；

第三电容R3，所述第三电容R3的一端连接所述第一芯片U1的第七引脚，所述第三电容R3的另一端连接所述第一芯片U1的第八引脚和第一电感L1的一端；

第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端连接所述第一电感L1的另一端，所述第二电阻R2的另一端连接所述第一芯片U1的第五引脚和第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端连接所述第一电阻R1的接地引脚和EP引脚并接地；

第四电容C4，所述第四电容C4的一端分别连接第一外部电源VCC1和所述第一电感L1的另一端和第一插针连接器J1，所述第四电容C4的另一端连接第二插针连接器J2；

所述第一插针连接器J1和所述第二插针连接器J2作为所述整流供电电路1的供电端。

本实用新型的较佳的实施例中，如图1所示，所述电压采样电路2包括：

第二压敏电阻RV2，所述第二压敏电阻RV2的一端连接所述整流供电电路1的电源采样端和第二变压器T2的一次侧的同名端，所述第二压敏电阻RV2的另一端连接第二变压器T2的一次侧的非同名端并接地；

第二整流桥D102，所述第二整流桥D102的第一接线端连接所述第二变压器的二次侧的同名端，所述第二整流桥的第二接线端连接所述第二变压器的二次侧的非同名端，所述第二整流桥D102的第三接线端分别连接第四电阻R4的一端、第一二极管D1的阴极、第五电容C5的一端和第二外部电源VCC2，所述第四电阻R4的另一端连接第五电阻R5的一端；所述第二整流桥D102的第四接线端连接所述第五电阻R5的另一端、所述第一二极管D1的阳极和所述第五电容C5的另一端；

第六电阻R6，所述第六电阻R6一端连接所述第五电容C5的一端，所述第六电阻R6的另一端连接第二二极管D2的阴极和第六电容C6的一端，所述第二二极管D2的阳极和所述第五电容的另一端连接所述第二整流桥D102的第四接线端和第一避雷器F1；

控制芯片U2，所述控制芯片U2的第十一引脚连接所述第四电阻R4的另一端，所述控制芯片U2的第八引脚连接所述第六电容C6的一端；所述控制芯片U2的第十六引脚作为所述电压采样电路2的信号输出端。

具体的，本实施例中，在电压采样电路2中设置第二变压器用于给控制芯片U2供电，采用第二整流桥D102把交流变为直流，采用第五电容C5滤波。第六电阻R6和第二二极管D2、第六电容C6构成3.3V稳压单元用于给控制芯片U2直接供电。第四电阻R4和第五电阻R5作为电压采集电阻，控制芯片U2内部进行计算得出整流供电电路1的电压,此处控制芯片U2计算得到整流供电电路1的电压为现有技术，不作为本实用新型的发明点，此处不再赘述。当计算得到的整流供电电路1的电压高于设定的阈值时，控制芯片U2发出控制信号控制过压保护电路3保护整流供电电路1。

本实用新型的较佳的实施例中，如图1所示，所述过压保护电路3包括：

场效应管FET，所述场效应管FET的栅极作为所述过压保护电路3的信号接收端连接所述电压采样电路2的信号输出端，所述场效应管FET的漏极连接接第二避雷器F2，所述场效应管FET的源极连接第三二极管D3的阳极；

继电器LS，所述继电器LS的第一引脚连接所述第三二极管D3的阳极；所述第三二极管D3的阴极连接所述继电器LS的第二引脚和第三外部电源VCC3；所述继电器LS的第三引脚和第四引脚连接所述整流供电电路1的电源接收端；所述继电器LS的第五引脚和第六引脚连接所述整流供电电路1的电压采样端；

所述继电器LS的第三引脚和第四引脚作为所述过压保护电路3的第一控制端，所述继电器LS的第五引脚和第六引脚作为所述过压保护电路3的第二控制端。

具体的，本实施例中，电压采样电路2检测到整流供电电路1的电压超过设定的阈值时发出控制信号，场效应管FET接收到控制信号时导通控制继电器LS吸合，使外部高压电HAV不流经整流供电电路1，从而保护整流供电电路1实现过流保护。

本实用新型的较佳的实施例中，如图1所示，所述第二电容C2为极性电容。

本实用新型的较佳的实施例中，如图1所示，所述第六电容C6和所述第五电容C5为极性电容。

本实用新型的较佳的实施例中，如图1所示，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2为肖特基二极管。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有过压保护功能的整流电路，其特征在于，包括：

整流供电电路，所述整流供电电路的电源接收端连接外部高压电，所述整流供电电路的供电端连接用电设备；

电压采样电路，所述电压采样电路的电源接收端连接所述整流供电电路的电压采样端；

过压保护电路，所述过压保护电路的信号接收端连接所述电压采样电路的信号输出端，所述过压保护电路的第一控制端连接所述整流供电电路的电源接收端，所述过压保护电路的第二控制端连接所述整流供电电路的电压采样端。

2.根据权利要求1所述的整流电路，其特征在于，整流供电电路包括：

第一变压器，所述第一变压器的一次侧的同名端连接第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接外部高压电，所述第一变压器的二次侧的同名端连接第一整流桥的第一接线端，所述第一变压器的二次侧的非同名端连接所述第一整流桥的第二接线端；

第二电容，所述第二电容的一端分别连接所述第一整流桥的第三接线端、第一压敏电阻的一端、瞬态电压抑制二极管的一端和第一芯片的第二引脚和第三引脚，所述第二电容的的另一端分别连接所述第一整流桥的第四接线端、所述第一压敏电阻的另一端、所述瞬态电压抑制二极管的另一端和第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一芯片的第四引脚；

第三电容，所述第三电容的一端连接所述第一芯片的第七引脚，所述第三电容的另一端连接所述第一芯片的第八引脚和第一电感的一端；

第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述第一电感的另一端，所述第二电阻的另一端连接所述第一芯片的第五引脚和第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述第一电阻的接地引脚和EP引脚并接地；

第四电容，所述第四电容的一端分别连接第一外部电源和所述第一电感的另一端和第一插针连接器，所述第四电容的另一端连接第二插针连接器；

所述第一插针连接器和所述第二插针连接器作为所述整流供电电路的供电端。

3.根据权利要求1所述的整流电路，其特征在于，所述电压采样电路包括：

第二压敏电阻，所述第二压敏电阻的一端连接所述整流供电电路的电源采样端和第二变压器的一次侧的同名端，所述第二压敏电阻的另一端连接第二变压器的一次侧的非同名端并接地；

第二整流桥，所述第二整流桥的第一接线端连接所述第二变压器的二次侧的同名端，所述第二整流桥的第二接线端连接所述第二变压器的二次侧的非同名端，所述第二整流桥的第三接线端分别连接第四电阻的一端、第一二极管的阴极、第五电容的一端和第二外部电源，所述第四电阻的另一端连接第五电阻的一端；所述第二整流桥的第四接线端连接所述第五电阻的另一端、所述第一二极管的阳极和所述第五电容的另一端；

第六电阻，所述第六电阻一端连接所述第五电容的一端，所述第六电阻的另一端连接第二二极管的阴极和第六电容的一端，所述第二二极管的阳极和所述第五电容的另一端连接所述第二整流桥的第四接线端和第一避雷器；

控制芯片，所述控制芯片的第十一引脚连接所述第四电阻的另一端，所述控制芯片的第八引脚连接所述第六电容的一端；所述控制芯片的第十六引脚作为所述电压采样电路的信号输出端。

4.根据权利要求1所述的整流电路，其特征在于，所述过压保护电路包括：

场效应管，所述场效应管的栅极作为所述过压保护电路的信号接收端连接所述电压采样电路的信号输出端，所述场效应管的漏极连接接第二避雷器，所述场效应管的源极连接第三二极管的阳极；

继电器，所述继电器的第一引脚连接所述第三二极管的阳极；所述第三二极管的阴极连接所述继电器的第二引脚和第三外部电源；所述继电器的第三引脚和第四引脚连接所述整流供电电路的电源接收端；所述继电器的第五引脚和第六引脚连接所述整流供电电路的电压采样端；

所述继电器的第三引脚和第四引脚作为所述过压保护电路的第一控制端，所述继电器的第五引脚和第六引脚作为所述过压保护电路的第二控制端。

5.根据权利要求2所述的整流电路，其特征在于，所述第二电容为极性电容。

6.根据权利要求3所述的整流电路，其特征在于，所述第五电容和所述第六电容为极性电容。

7.根据权利要求3所述的整流电路，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二极管为肖特基二极管。