专利名称：用于高压输电导线上的互感取电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高压输电设备领域。具体来说，涉及ー种具有稳定输出电压的互感取电装置。
背景技术：
目前，挂接在高压输电导线上的设备供电基本上采取互感取电的方式，由于输电导线上的输电电流工作范围很宽，从几十安到上千安，这样导致铁芯上线圈绕组输出的交流电压的范围很宽，从几伏到几十伏，从而整流滤波后的直流电压范围也很宽，几伏到几十 伏(例如铁芯的截面积以150mmX 105mm计算，铁芯上线圈绕组150匝，当输电导线上的输电电流从50A到800A变化时，得到整流滤波后的直流电压为5V到30V。但是，现有的设备对于这样宽范围的直流电压进行稳压一直处理得不好，例如，一方面，如果现有设备对小电流通过时稳压处理的很好，那么当大电流通过时，线圈绕组输出的交流电压会很高，这样导致整流滤波后的直流电压也很高，使得功率调整管发热；另ー方面，如果设备对大电流通过时稳压处理的很好，那么当小电流通过时，线圈绕组输出的交流电压会很低，这样导致整流滤波后的直流电压也很低，无法满足取电工作的要求。因此，最后我们是按小电流正常工作，加大功率调整管的散热片，那么大电流通过时调整管能很好的散热，这样最后的设备当输电导线上的输电电流从50A到800变化时，都能得到所需的直流电压。然而，其缺点是线路复杂，成本高，体积大，重量重，由于国家新颁布的标准对挂接在高压输电导线上的设备重量进行了限制，因此，过去传统的互感取电的方式已经不能再使用了。鉴于该标准的颁布，研制ー种电压输出稳定，线路简单、成本低廉的新型互感取电装置非常必要，也非常迫切。
实用新型内容本实用新型的发明目的是改变目前互感取电方式中的稳压方式，采用单片超宽输入电压降压型DC/DC转换芯片(TLE8366)，对宽范围的直流电压进行稳压，这样使得线路简单，成本低廉，没有散热片后设备体积小，重量轻，既满足了国家标准，同时又提高了设备使用的稳定性能。本实用新型的发明主要是通过下述技术方案得以实现的一种用于高压输电导线上的互感取电装置，包括供输电导线穿心通过的铁芯，铁芯上缠有线圈绕组，线圈绕组经闭合铁芯使输电导线输入交流电而输出交流电压，输出的交流电压电连接有对其整流的整流桥，整流桥电连接有对其输出进行滤波的电容滤波电路，电容滤波电路电连接有对其输出进行稳压的稳压模块，其特征在于，所述稳压模块为降压开关式稳压模块。进ー步地，所述降压开关式稳压模块TLE8366芯片。进ー步地，所述TLE8366芯片为输入电压从5V至30V变化时稳定输出+5V直流电压的芯片。进ー步地，电容滤波电路的输出端通过击穿电压30V的双向瞬态电压抑制ニ极管TVS与稳压模块电连接。其中，铁芯绕组输出端与交流电输入插座CTl相连接，再电连接到整流桥上。优选地，交流电输入插座CTl与整流桥之间电连接有额定电流2A的自恢复保险管BX。其中，整流桥为输入电流在50A至800A变化时整流输出的直流电压从+5V至+30V变化的整流电路。其中，电容滤波电路是由两个整流滤波电容Cl，C2并联形成的滤波电路。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点I)采用以TLE8366芯片为核心的DC/DC稳压方式，稳压范围宽，所用器件少，稳压精度高。2)可工作于严酷的工作环境，温度性能好，抗干扰能力強。3)启动期间，集成的软 启动限制，限制了浪涌峰值电流并防止输出电压过沖。4)整个装置线路简单，成本低廉。5)整个装置体积减小，重量减轻，达到国家标准。
图I是本实用新型的用于高压输电导线上的互感取电装置的电连接模块结构示意图。图2是根据本实用新型的用于高压输电导线上的互感取电装置电连接示意图。其中，ZL为整流桥；CT1为交流电输入插座；BX为自恢复保险管；TVS为双向瞬态电压抑制ニ极管；ci，C2为整流滤波电容；D1为保护ニ极管，防止负向高压串入，当有负向高压干扰吋，Dl能隔离掉干扰，保护后面的稳压芯片，C3，C4，C5，LI为无源低频滤波网络；Ul为开关降压型DC/DC转换器。
具体实施方式
以下參照附图对本实用新型进行详细说明，但附图仅为示例的目的，并不旨在对本实用新型的保护范围进行任何限制，其范围由所附的权利要求书进行限定。图I是本实用新型的用于高压输电导线上的互感取电装置的电连接模块结构示意图。本实用新型的用于高压输电导线上的互感取电装置包括供输电导线穿心通过的铁芯，铁芯上缠有线圈绕组，线圈绕组经闭合铁芯使输电导线输入交流电而输出交流电压，其中铁芯绕组输出端与交流电输入插座CTl相连接，再电连接到整流桥上，或者交流电输入插座CTl与整流桥之间再电连接有额定电流2A的自恢复保险管BX，整流桥对其输入端的交流电压进行整流且整流桥为输入电流在50A至800A变化时整流输出的直流电压从+5V至+30V变化的整流电路，整流桥电连接有对其输出进行滤波的电容滤波电路，电容滤波电路的输出端通过击穿电压30V的双向瞬态电压抑制ニ极管TVS与稳压模块电连接，稳压模块对电容滤波电路的输出进行稳压，其中的稳压模块为降压开关式稳压模块如TLE8366芯片。详细来说，TLE8366是Infineon公司集成I. 8A功率开关降压型DC/DC转换器，DS0-8封装有暴露的散热焊盘，输出电压可调整，超宽输入电压范围4. 5V-45V，可工作于严酷的工作环境。开关频率370K，输出纹波最小，板损耗最小。逐周期过流保护，过温关闭，欠压锁定，具有使能功能，关闭电流可低至2uA。采用电压调整环路，提供了出色的输入电压调整率及负载调整率，环路的稳定性可以通过补偿网络调整，补偿网络由电压反馈网络及前馈网络组成，前馈网络能得到高效的瞬态响应。启动期间，集成的软启动限制，限制了浪涌峰值电流并防止输出电压过冲，其特点如下1)输出可达到I. 8A，输出电压可调整；2) ±2%输出电压精度；3)具有前馈控制；4)370K开关频率；5)同步输入；6)极低关闭电流，低至2uA ；7)软启动功能；8)输入欠压锁定；9)汽车级应用-40°C to+150°C ；10)绿色产品(RoHS兼容)；11) AEC认证；12)封装为DS0-8。以下对本实用新型的用于高压输电导线上的互感取电装置电连接电路进行详细说明。用于高压输电导线上的互感取电装置电连接电路中，CTl交流电输入插座，铁芯绕组输出端与此插座相连接，CTl交流电输入插座经BX与整流桥ZL相连接，BX是自恢复保险管，额定电流设计为2A，交流电网的不稳定、雷击干扰以及静电放电，会瞬间产生很大电流，当电流瞬间超过2A吋，BX自恢复保险管会瞬间呈现高阻，自动断开输入回路，达到限流作用，保护后面电路。ZL是整流桥，将输入的交流电压整流为直流，当穿过铁芯交流电流从50A至800A变化吋，整流桥输出直流电压从+5V至+30V变化。当穿过铁芯交流电流小于 50A吋，ZL整流桥输出直流电压小于+5V，稳压模块不工作，所以整个装置的取电启动电流为50A。ZL整流桥输出连接Cl，C2，TVS，Cl，C2为整流滤波电容，与整流桥输出并联，TVS是双向瞬态电压抑制ニ极管，也与整流桥输出并联。TVS的击穿电压设计为30V，交流电网的不稳定、雷击干扰以及静电放电，会瞬间产生很大电压，当ZL整流桥输出直流电压瞬间大于30V吋，TVS管会瞬间呈现低阻，使得稳压模块输入端短接，保护后面电路。ZL整流桥输出经Dl连接至C3，C4，C5，LI无源低频滤波网络，Dl为保护ニ极管，防止负向高压串入，当有负向高压干扰吋，Dl能隔离掉干扰，保护后面的稳压芯片，C3，C4，C5，L1为无源低频滤波网络。由C3，C4，C5，LI无源低频滤波网络的输出连接到开关降压型DC/DC转换器Ul，Ul为开关降压型DC/DC转换器，转换电压由Rl，R2决定，其公式为Rl = R2*(Vcc/Vf-Ι)，其中芯片 Vf 为固定输出 O. 6V,If = 300uA，R2 = Vf/If = O. 6V/300uA = 2K，若设计 Vcc 为 5V,则 Rl = 2* (5/0. 6-1) = 14. 67Κ。尽管上文对本实用新型的具体实施方式
给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，本领域的技术人员可以依据本实用新型的精神对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用在未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种用于高压输电导线上的互感取电装置，包括供输电导线穿心通过的铁芯，铁芯上缠有线圈绕组，线圈绕组经闭合铁芯通过输电导线输入交流电而输出交流电压，输出的交流电压电连接有对其整流的整流桥，整流桥电连接有对其输出进行滤波的电容滤波电路，电容滤波电路电连接有对其输出进行稳压的稳压模块，其特征在于，所述稳压模块为降压开关式稳压模块。
2.根据权利要求I所述的用于高压输电导线上的互感取电装置，其特征在于，所述降压开关式稳压模块为TLE8366芯片。
3.根据权利要求2所述的用于高压输电导线上的互感取电装置，其特征在干，所述TLE8366芯片为输入电压从5V至30V变化时稳定输出+5V直流电压的芯片。
4.根据权利要求I所述的用于高压输电导线上的互感取电装置，其特征在于，所述电容滤波电路的输出端通过击穿电压30V的双向瞬态电压抑制ニ极管TVS与稳压模块电连接。
5.根据权利要求I所述的用于高压输电导线上的互感取电装置，其特征在干，铁芯绕组输出端与交流电输入插座CTl相连接，再电连接到整流桥上。
6.根据权利要求5所述的用于高压输电导线上的互感取电装置，其特征在于，交流电输入插座CTl与整流桥之间电连接有额定电流2A的自恢复保险管BX。
7.根据权利要求I所述的用于高压输电导线上的互感取电装置，其特征在于，整流桥为输入电流在50A至800A变化时整流输出的直流电压从+5V至+30V变化的整流电路。
8.根据权利要求I所述的用于高压输电导线上的互感取电装置，其特征在干，电容滤波电路是由两个整流滤波电容Cl，C2并联形成的滤波电路。
专利摘要本实用新型公开了一种用于高压输电导线上的互感取电装置，包括供输电导线穿心通过的铁芯，铁芯上缠有线圈绕组，线圈绕组经闭合铁芯使输电导线输入交流电而输出交流电压，输出的交流电压电连接有对其整流的整流桥，整流桥电连接有对其输出进行滤波的电容滤波电路，电容滤波电路电连接有对其输出进行稳压的降压开关式稳压模块。本实用新型的取电装置，线路简单，成本低廉，没有散热片后设备体积小，重量轻，既满足了国家标准，同时又提高了设备使用的稳定性能。
文档编号H02M7/04GK202444436SQ20122007773
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月5日 优先权日2012年3月5日
发明者巩朝明 申请人:巩朝明