专利名称：一种高电压输出对地不平衡保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输出不平衡保护装置，尤其涉及一种用在模 块电源的高电压输出模块中，可以降低对地输出不平衡时输出电压的 装置，属于电气安全技术领域。
背景技术：
随着电子工业的不断发展，模块电源的种类越来越多，其应用范 围也日益广泛。在很多应用场合中，需要模块电源输出高压直流电信
号。这些高压直流电信号的输出电压往往超过安全电压42伏，输出电 流的大小也常常超过通过人身的安全直流电流50mA。由于电气设备绝 缘老化、磨损或被过电压击穿等原因，都会使原来不带电的部分(如 金属底座、金属外壳、金属框架等)带电，或者使原来带低压电的部 分带上高压电，这些不正常带电将会引起电气设备损坏和人身触电伤 亡事故。
为了避免触电事故的发生，人们通常采取保护接地和保护接零的 防护措施。其中保护接零尤其适合于电源中性点直接接地的三相四线 制低压系统。在采用保护接零的供电系统中，即使没有设备漏电，而 仅仅是三相负载不平衡时，零线上就有电流，从而零线上就有电压降， 它与零线电流和零线阻抗成正比。而零线上的电压降就是接零的设备 外壳的对地电压。在无重复接地的情况下，当低压线路过长，零线阻 抗较大，三相负载严重不平衡时，即使零线没有断线，设备也没有漏 电，人体触及设备外壳时也会被该对地电压影响，给有关的设备操作 人员带来人身上的危险。
目前，针对模块电源对地输出不平衡所带来的问题，人们尝试了 多种技术解决方案。例如有的厂家专门设计了针对输出不平衡现象的 报警电路。在该报警电路中，当出现对地输出不平衡时，通过光耦给 外部的报警器件一个信号，从而使报警器件开始动作，提醒用户对输 出不平衡的情况进行调整。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种高电压输出对地不平衡保护装 置。利用该装置可以在模块电源的高电压输出模块对地输出不平衡时， 降低对地的输出电压。
为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案 一种高电压输出对地不平衡保护装置，用在模块电源的高电压输 出模块中，其特征在于
所述高电压输出对地不平衡保护装置包括第一运算放大器和第二 运算放大器、稳压管和多个电阻；
其中，所述稳压管的一端接地，另一端提供基准电位Vref，所述
第一运算放大器的同向输入端接电位信号VO—；
所述第二运算放大器的反向输入端接电位信号Vo+，同向输入端 接基准电位Vref;
所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的输出端连接在一 起，并连接光耦反馈装置中的光耦的输入端，所述光耦的输出端连接 PWM控制芯片的C0M端。
在第一运算放大器的同向输入端与反向输入端之间接有一个二极管。
一种模块电源，包括输入整流滤波装置、隔离变压器、输出整流 滤波装置、PWM控制电路、光耦反馈装置、输出稳压装置和高电压输 出对地不平衡保护装置，所述高电压输出对地不平衡保护装置分别与 所述输出稳压装置和所述光耦反馈装置相连接。
本实用新型所提供的高电压输出对地不平衡保护装置将大地作为 输出的公共端，从而使对地输出不平衡时高电压输出模块对大地的电 压显著降低，大大减小对人体的伤害程度。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。
图1为本高电压输出对地不平衡保护装置的电路原理示意图； 图2为设置在模块电源内部的高电压输出对地不平衡保护装置的
使用状态示意图。
具体实施方式
参见图1所示，本对地不平衡保护装置包括两个作为比较器的运 算放大器N3A和N3B、稳压管、二极管和多个电阻。其中，稳压管V39的一端接地，另外一端经电阻R50后接工作电位Vcc。该稳压管提供 基准电位Vref。运算放大器N3B的同向输入端经电阻R55后接OUT — 端的电位信号Vo—。在N3B的同向输入端与反向输入端之间接有一个 二极管V40。运算放大器N3A的反向输入端经电阻R53后接0UT+端的 电位信号Vo+，同向输入端则接基准电位Vref。 N3B和N3A的输出端 连接在一起，并连接光耦反馈装置中的光耦的输入端负极。光耦的输 入端正极接工作电位Vcc。该光耦的输出端直接连接PWM控制电路中 的PWM控制芯片的C0M端。
利用上述的对地不平衡保护装置，当高电压输出模块出现对地输 出不平衡时，Vo+与大地或Vo—与大地之间会出现电位差。该电位差 经过电阻分压之后，与预设的基准电位Vref进行比较。如果超过基准 电位Vref，则N3A或者N3B的输出端会输出高电位，驱动光耦的发光 二极管发出报警信号，同时利用光耦的隔离特性反馈到与之连接的PWM 控制芯片，将PWM控制芯片的COM端电位拉低，从而使高电压输出模 块对大地的电压显著降低。
图2是设置在模块电源内部的对地不平衡保护装置的使用状态示 意图。该模块电源除了具有本实用新型所提供的对地不平衡保护装置 之外，还具有输入整流滤波装置、隔离变压器、输出整流滤波装置、 PWM控制电路、光耦反馈装置和输出稳压装置。其中，输入整流滤波 装置分别连接隔离变压器和PWM控制电路，隔离变压器和输出稳压装 置分别连接输出整流滤波装置，输出稳压装置也连接光耦反馈装置， 光耦反馈装置连接PWM控制电路。对地不平衡保护装置设置在模块电 源内部，分别与输出稳压装置和光耦反馈装置相连接。当模块电源运 行时，对地不平衡保护装置实时监控对地输出是否平衡的状况。当因 输出不平衡而产生的电位差超过预设值时，对地不平衡保护装置开始 动作，利用光耦的特性将PWM控制芯片的C0M端电位拉低，从而降低 高电压输出模块的输出电压，减小对人体的伤害程度。
上面对本高电压输出对地不平衡保护装置进行了详细的说明。对 本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提下 对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵 犯，将承担相应的法律责任。
权利要求1. 一种高电压输出对地不平衡保护装置，用在模块电源的高电压输出模块中，其特征在于所述高电压输出对地不平衡保护装置包括第一运算放大器和第二运算放大器、稳压管和多个电阻；其中，所述稳压管的一端接地，另一端提供基准电位，所述第一运算放大器的同向输入端接第一电位信号(Vo—)；所述第二运算放大器的反向输入端接第二电位信号(Vo+)，同向输入端接所述基准电位；所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的输出端连接在一起，并连接光耦反馈装置中的光耦的输入端，所述光耦的输出端连接PWM控制芯片的COM端。
2. 如权利要求1所述的高电压输出对地不平衡保护装置，其特征 在于在所述第一运算放大器的同向输入端与反向输入端之间接有一个 二极管。
3. —种模块电源，包括输入整流滤波装置、隔离变压器、输出整 流滤波装置、PWM控制电路、光耦反馈装置和输出稳压装置，其特征 在于所述模块电源还具有如权利要求1所述的高电压输出对地不平衡 保护装置，所述髙电压输出对地不平衡保护装置分别与所述输出稳压 装置和所述光耦反馈装置相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种高电压输出对地不平衡保护装置，用在模块电源的高电压输出模块中。该高电压输出对地不平衡保护装置包括第一运算放大器和第二运算放大器、稳压管和多个电阻；其中，稳压管的一端接地，另一端提供基准电位，第一运算放大器的同向输入端接第一电位信号(Vo-)；第二运算放大器的反向输入端接第二电位信号(Vo+)，同向输入端接基准电位；第一运算放大器和第二运算放大器的输出端连接在一起，并连接光耦反馈装置中的光耦的输入端，光耦的输出端连接PWM控制芯片的COM端。本高电压输出对地不平衡保护装置将大地作为输出的公共端，从而使输出不平衡时高电压输出模块对大地的电压显著降低。
文档编号H02H9/04GK201260075SQ20082011030
公开日2009年6月17日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者镇 王 申请人:镇 王