CN2891428Y

CN2891428Y - 电源供电器

Info

Publication number: CN2891428Y
Application number: CN 200620069885
Authority: CN
Inventors: 唐文光; 孟宪安; 唐学帮
Original assignee: YANGZHOU BAOSHITONG ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: YANGZHOU BAOSHITONG ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2016-03-02

Abstract

本实用新型涉及一种电源供电器，是为网络设备提供能源的关键设备，属于电源技术领域，本实用新型利用了交流电源过零点无电压也无电流的特性，在主供电变压器的次级绕组与过电流检测电路之间接有本地供电电源过零控制开关，过电流检测电路的输出端与执行机构之间接有状态状况判断检测控制单元；过电压检测电路的输出端连接状态状况判断检测控制单元；本地供电电源过零控制开关与状态状况判断检测控制单元之间接有本地供电电源过零检测电路，本实用新型实现了在故障发生后可快速切断、消除继电器触点烧蚀和烧熔现象、故障排除后可自动恢复供电，保证了网络供电质量，极大的提高了供电器的安全使用系数和供电质量；免除了一切不必要的人机操作。

Description

电源供电器

技术领域

本实用新型涉及一种电源供电器，是为网络设备提供能源的关键设备，属于电源技术领域。

背景技术

现在市场上的电源供电器，其电路结构形式主要由四个功能性单元组成，分别为：1)电源开关、电流、电压表，这部分组成人机控制与工作状态显示；2)主供电变压器，是供电器的核心器件，完成初、次级电压隔离和电压变换，为负载提供特定电压和电流；3)保护和继电器切换电路，是保证供电器安全运行的安全卫士，过电压和过电流检测电路或其它功能检测电路检测到异常情况时命令继电器强行关断电源，如果继电器失灵，接点打不开，则保险丝熔断，保护变压器不致烧毁；4)控制电路专用整流稳压电路，该整流稳压电源是为检测控制电路和继电器以及状态显示电路提供必需的稳定电源。

当前有线网络中使用的电源供电器基本分为：磁饱和型、开关逆变型、传统变压器型三种，但是它们都存在一定不足，现分别分析如下：

1)磁饱和型：磁饱和型供电器是利用电磁谐振原理生产制造，它的不足之处在于它的工作噪声极大，效率低下，发热严重。因严重的影响周围环境，虽有良好的稳压特性和短路保护特性，也只适合在没人的野外使用，所以它的推广使用比较困难。

2)开关逆变型供电器：工作原理是AC-DC-AC变换，由大量昂贵的电子元件完成市电整流为直流电，再经逆变为50Hz的交流电供线路设备使用，它虽然有良好的稳压性能，过流过压保护和极高的工作效率，但是该类供电器价格昂贵，电路复杂，故障率高，抗雷击及抗浪涌能力差，所以网络上极少采用该类产品，只适合在特殊要求的场合使用。

3)传统变压器型供电器：它的效率高，价格低无噪声，安装维修方便，所以是目前使用极为广泛的电源供电器，但它的严重不足在于以下几个方面：

A)同其它类型供电器相比，它的输出特性很“硬”，不允许负载短路或过流发生。

B)必须加装良好的保护电路和设施，确保保护灵敏有效，可实际情况并不理想。

C)保护测控电路一般好解决，但是所有供电器都选用继电器和保险丝做两级保护切断和连通元件，具有局限性。

D)继电器接触点承受不了过流或偶发的短路电流冲击使其很快失效，接触点烧熔在一起是经常发生的，也是造成供电器及用电设备损坏的主原因。

E)还有一个严重不足是熔断保险丝，因供电负载、线路、继电器失灵，以及网络施工维护操作失误等原因，造成保险丝经常爆掉，而保险丝管又是一次性保险器件，外界故障排除后不能自动恢复供电，需人工再到供电器所在地更换保险丝，因距离远，造成停电时间长，传输信号中断时间过长，给网络用户造成极大损失，尤其是金融、公安、交通等要害部门更甚。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有传统变压器型供电器存在的上述不足，提供故障发生后可快速切断、消除继电器触点烧蚀和烧熔现象、故障排除后可自动恢复供电的一种电源供电器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种电源供电器，包括供电电源主开关、主供电变压器、过电流检测电路、主供电变压器的次级连接的过电压检测电路、过电压检测电路的输出连接的执行机构专用附助整流稳压电源、执行机构及控制面板，其特征是主供电变压器的次级绕组与过电流检测电路之间接有本地供电电源过零控制开关，过电流检测电路的输出端与执行机构之间接有状态状况判断检测控制单元；过电压检测电路的输出端连接状态状况判断检测控制单元；本地供电电源过零控制开关与状态状况判断检测控制单元之间接有本地供电电源过零检测电路。

状态状况判断检测控制单元由与或门电路、接入与或门电路的至少对应过电流检测电路、电源过零检测电路的各电压比较器、接入各电压比较器的基准电压和与或门电路连接的电平转移保护后延时与恢复电路构成，与或门电路和电压比较器均可采用现有成熟电路。

供电电源主开关与主供电变压器的初级之间接有由电容和二极管构成的防浪涌抑制电路，防浪涌抑制电路的输出接状态状况判断检测控制单元。

本实用新型利用交流电源过零点无电压也无电流的特性，在主供电变压器的次级与过电流检测电路之间接有本地供电电源过零控制开关，在过电流检测电路的输出端与执行机构之间接有状态状况判断检测控制单元，在本地供电电源过零控制开关与状态状况判断检测控制单元之间接有本地供电电源过零检测电路，在负载短路、过载情况下连续做通电试验，继电器接点无火花产生，接触良好，寿命得以极大提高；保险丝管在上述情况下毫发无损，免除了经常更换保险丝管的麻烦，保证了网络供电质量；自动恢复供电功能和保护功能极佳；对供电器性能标准指标无任何损伤和劣化；极大的提高了供电器的安全使用系数和供电质量；免除了一切不必要的人机操作。

附图说明

图1为本实用新型电路框图；

图2为本实用新型电路图；

图3为本实用新型中状态状况判断检测控制单元电路框图；

图4为本实用新型中状态状况判断检测控制单元电路图之一；

图5为本实用新型中状态状况判断检测控制单元电路图之二。

具体实施方式

本实用新型由供电电源主开关、主供电变压器、过电流检测电路、主供电变压器的次级连接的过电压检测电路、过电压检测电路的输出连接的执行机构附助整流稳压电源、执行机构、控制面板，主供电变压器的次级与过电流检测电路之间接入的本地供电电源过零控制开关，过电流检测电路的输出端与执行机构之间接入的状态状况判断检测控制单元，本地供电电源过零控制开关与状态状况判断检测控制单元之间接入的本地供电电源过零检测电路构成。供电电源主开关与主供电变压器的初级之间还接有由电容和二极管构成的防浪涌抑制电路，防浪涌抑制电路的输出接状态状况判断检测控制单元。状态状况判断检测控制单元由与或门电路、接入与或门电路的对应过电流检测电路、电源过零检测电路、过电压检测电路、外线电压检测电路、过温检测电路、雨湿检测电路的各电压比较器、接入各电压比较器的基准电压和与或门电路连接的电平转移保护后延虽与恢复电路构成。本实用新型还设置控制系统用常备整流稳压电源和异地供电。

针对继电器接点因负载过重或偶发短路以及过电压等造成通断电流过大，接点烧蚀严重，究其主要原因是因继电器开断动作时间过慢，检测电路虽然以极快的速度发出了控制指令，但是在继电器的动作过程中，还是流过了若干个电源周期短路电流，是真正造成继电器失效的原因。如果在控制指令发出后的第一个电源周期的1/2处过零点切断或接通，那就解决问题了。但是继电器固有的惯惰性无法从根本上解决，采用过零切换技术，也就是利用交流电源过零点无电压也无电流的特性进行电源开关切换，该技术关键是过零检测与高速开关。当电源频率为50HZ时的半周期为1秒÷50÷2＝0.6ms，我们选用某型号双向可控硅做可控开关元件，它的开关时间分别为8us和16us。平均通过电流为40A，20ms瞬间电流达400A，击穿电压在600V以上。过零检测电路用光电耦合器和简单的几只元件组成，它巧妙的利用了光耦内置的单向可控硅过零关断，无光照也关断的特性，组成了供电器零电流切换的核心技术。

本地供电电源过零检测电路由光电耦合器GK连接由二极管D3、D4、D5、D6构成的全桥整流电路和电容C7、电阻R17、R18组成。光电耦合器GK内由发光二极管和受光单向可控硅组成。受光单向可控硅在阳极接正电源、阴极接负电源。在发光二极管发光的情况下导通。当发光二极管不发光或者单向可控硅阳极、阴极两端电压消失或低于可控硅导通阀值电压时，单向可控硅自动关断，这是单向可控硅的特有特性。本地供电电源过零控制开关采用双向可控硅SCR作为受控高速开关，可控硅SCR的阳极A1、阳极A2，串接于60V交流供电回路内，控制极G的触发信号由R18从SCR阳极A2引出，流经由二极管D3-D6整流桥组成的交流输入对角一端，另一端接到控制极G。在整流桥正负极输出100Hz脉动直流电。正脉动直流电加到光耦内受光单向可控硅的阳极，负端接到阴极，当光耦内发光管不发光时，受光单向可控硅阳极、阴极即便是加有正向电压，也呈截止状态，有光时则导通。双向可控硅触发信号由R18、整流全桥、受光可控硅输入控制极G后，双向可控硅SCR导通，主回路接通，开始向负载供电。光耦内的发光二极管由Q1、Q2、R15、R16组成开关驱动电路，负载或电压正常时，状态控制板无保护信号发出，Q1管截止、Q2管导通，发光管发光。检测到导常状况时，状态控制板发出保护指令，经由R1、LED加至Q1管，Q1管导通，Q2管因上偏置被Q1短接到地呈截止状态，光耦内发光管熄灭。受光可控硅截止，双向可控硅SCR因无触发信号亦在电源电压过零点时截止，主供电回路断开，它的断开时间为60ms÷50÷2＝0.6ms，是一个交流电源频率的1/2周期。当外界故障排除，保护电路发出恢复供电指令，Q1管截止，Q2管导通，光耦恢复导通，双向可控硅SCR的控制极G得到触发信号，因而A1、A2两端亦导通，从而恢复供电。双向可控硅SCR与继电器串联工作，继电器作为主开关，起双重开关作用，安全系数加大，因为双向可控硅的开通断开时间远小于继电器的动作时间，每次开通或断开都是双向可控硅先断开，回路电流已下降到零时继电器才动作，所以没有开关电流流过，也就没有接触点火花发生，接触点得到安全保护。因继电器J1和J13、J15接点是在无电流的情况下先接通或断开，无电火花发生。因为整个控制过程动作迅速，并且是在设定电流保护点立即发出保护控制信号，关断可控硅SCR与主供电回路，所以保险丝并没有超过额定电流，也就不会熔断，因此免除了更换保险丝的麻烦。

Claims

1、一种电源供电器，包括供电电源主开关、主供电变压器、过电流检测电路、主供电变压器的次级连接的过电压检测电路、过电压检测电路的输出连接的执行机构专用附助整流稳压电源、执行机构及控制面板，其特征是主供电变压器的次级绕组与过电流检测电路之间接有本地供电电源过零控制开关，过电流检测电路的输出端与执行机构之间接有状态状况判断检测控制单元；过电压检测电路的输出端连接状态状况判断检测控制单元；本地供电电源过零控制开关与状态状况判断检测控制单元之间接有本地供电电源过零检测电路。

2、根据权利要求1所述的电源供电器，其特征在于供电电源主开关与主供电变压器的初级之间接有由电容和二极管构成的防浪涌抑制电路，防浪涌抑制电路的输出接状态状况判断检测控制单元。

3、根据权利要求1所述的电源供电器，其特征在于状态状况判断检测控制单元由与或门电路、接入与或门电路的至少对应过电流检测电路、电源过零检测电路的各电压比较器、接入各电压比较器的基准电压和与或门电路连接的电平转移保护后延时与恢复电路构成。

4、根据权利要求1所述的电源供电器，其特征在于本地供电电源过零检测电路由光电耦合器GK连接由二极管D3、D4、D5、D6构成的全桥整流电路和电容C7、电阻R17、R18组成。

5、根据权利要求4所述的电源供电器，其特征在于光电耦合器GK由发光二极管和受光可控硅组成。

6、根据权利要求1所述的电源供电器，其特征在于本地供电电源过零控制开关采用高速开关，高速开关为双向可控硅SCR。