则来选取降压电容Cn的容值。按照输入交流电压Vac为上限时，降压电容Cn不出现过压、还留有第二预设比例(如20% )以上的耐压余量为原则来选取降压电容Cn的耐压值。
[0048]2、所述整流电压限制电路23，较佳实施方式中可以是一个压控开关，其工作原理为:当储能电容CCl的两端电压差高于设定的上限，所述整流电压限制电路23的两个旁路端短路导通；当储能电容CCl的两端电压差低于设定的下限，所述整流电压限制电路23的两个旁路端之间的导电通路截止。
[0049]假设降压电容Cn是以额定输入交流电压Vac的50%为条件选取的，则在200%额定输入交流电压Vac时，将有4倍于需要的电流流出单相整流桥22，如果全部流入储能电容CCl，将导致储能电容CCl上的电压超过设计值。本整流电压限制电路23利用分流控制技术，当储能电容CCl的两端电压差高于设定的上限，整流电压限制电路23的两个旁路端233,234短路导通，即第一旁路端233与第二旁路端234之间短路，将单相整流桥22第一、第二整流输出端221、223短接，储能电容CCl的充电电流被整流电压限制电路23旁路掉，不再对储能电容CCl充电；当储能电容CCl的两端电压差低于设定的下限，整流电压限制电路23的两个旁路端233、234之间的导电通路截止，单相整流桥22提供电流对储能电容CCl继续充电。这样，既保证了储能电容CCl的电压相对稳定，又不增加功耗。可见，供能单元2可以在50%到200%额定输入交流电压范围内正常输出，输入交流电压范围较宽。
[0050]3、较佳实施例中，所述的DC/DC变换器24可以采用反激式变换器，成本低且实现简单。
[0051]4、在输入交流电压Vac处于正常范围内(预先设定的输入交流电压范围)，在所有限流电阻Rn的功率损耗总和满足预先设定的标准要求的准则下(例如，当输入交流电压Vac为1kV时，所有限流电阻Rn的功率损耗总和小于20瓦)，限流电阻Rn选取最大阻值。在输入交流电压Vac等于雷击过电压时，限流电阻Rn不会出现过热烧断、还留有第三预设比例(如20%)以上的耐压余量为准则，选取限流电阻Rn的功率值。在本实施例中，所述限流电阻Rn包括可熔断的保险电阻，或者是电阻串联保险丝。
[0052]上述元件的选取方案或为降低成本，或为提供更多样的器件选择，或为提高安全性。
[0053]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的详细说明，不能认定具体实施只局限于这些说明。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种有源电子式互感器高压侧电路的供能单元，其特征在于，该供能单元(2)包括: 降压支路(20)、单相整流桥(22)、阻断二极管(D5)、储能电容(CCl)、整流电压限制电路(23)、直流到直流(DC/DC)变换器(24)，供能单元(2)连接至外部提供交流电压(Vac)的第一交流输入端(11)、第二交流输入端(12)； 所述降压支路(20)包括顺序串联的多个降压串联组件(21)，每个降压串联组件(21)由降压电容(Cn)和限流电阻(Rn)串联构成，该降压支路(20)的第一连接端(201)连接至该第一交流输入端(11); 所述单相整流桥(22)包括第一整流输入端(221)、第二整流输入端(223)、第一整流输出端(224)和第二整流输出端(225)，其中，第一整流输入端(221)连接至该降压支路(20)的第二连接端(202)，第二整流输入端(223)连接至该第二交流输入端(12)，第一整流输出端(224)经过所述阻断二极管(D5)的阳极、阴极后，连接到储能电容(CCl)的正极，第二整流输出端(225)连接到储能电容(CCl)的负极； 所述整流电压限制电路(23)包括第一控制端(231)、第二控制端(232)、第一旁路端(233)、第二旁路端(234)，其中，第一控制端231连接储能电容(CCl)的正极、第二控制端(232)连接储能电容(CCl)的负极，第一旁路端(233)连接所述单相整流桥(22)的第一整流输出端(224)，第二旁路端(234)连接所述单相整流桥(22)的第二整流输出端(225);及 所述DC/DC变换器(24)包括第一直流输入端(241)和第二直流输入端(243)，其中，第一直流输入端(241)连接所述储能电容(CCl)的正极，第二直流输入端(243)连接所述储能电容(CCl)的负极，所述DC/DC变换器(24)的输出电压作为有源电子式互感器高压侧电路的工作电压，在预先设定的输入交流电压范围内，储能电容(CCl)的两端电压控制在200伏以上。2.根据权利要求1所述的有源电子式互感器高压侧电路的供能单元，其特征在于: 所述降压串联组件(21)还包括过压保护器件(YMn)，所述降压电容(Cn)和过压保护器件YMn并联，然后与限流电阻(Rn)串联。3.根据权利要求2所述的有源电子式互感器高压侧电路的供能单元，其特征在于，所述过压保护器件(YMn)为具有双向限压功能的元件或元件组合，包括压敏电阻、双向瞬态电压抑制二极管、或双向稳压管。4.根据权利要求1至3其中之一所述的有源电子式互感器高压侧电路的供能单元，其特征在于: 所述整流电压限制电路(23)为一个压控开关，当储能电容(CCl)的两端电压差高于设定的上限，所述整流电压限制电路(23)的两个旁路端短路导通，当储能电容(CCl)的两端电压差低于设定的下限，所述整流电压限制电路(23)的两个旁路端之间的导电通路截止。5.根据权利要求1至3其中之一所述的有源电子式互感器高压侧电路的供能单元，其特征在于: 在预先设定的输入交流电压范围内，储能电容(CCl)的两端电压进一步控制在1200伏以下，优选500伏到1000伏之间。6.根据权利要求1至3其中之一所述的有源电子式互感器高压侧电路的供能单元，其特征在于: 降压电容(Cn)的容值满足的条件为:输入交流电压(Vac)达到预先设定的下限，且整流电压限制电路(23)输出端截止时，所述供能单元(2)的输出电压在预设标准范围。7.根据权利要求1至3其中之一所述的有源电子式互感器高压侧电路的供能单元，其特征在于: 降压电容(Cn)的耐压值满足的条件为:输入交流电压(Vac)为上限时，降压电容(Cn)不出现过压且留有第二预设比例以上的耐压余量。8.根据权利要求1至3其中之一所述的有源电子式互感器高压侧电路的供能单元，其特征在于: 限流电阻(Rn)的最大阻值满足的条件为:在预先设定的输入交流电压范围内，所有限流电阻(Rn)的功率损耗总和满足预先设定的标准要求。9.根据权利要求1至3其中之一所述的有源电子式互感器高压侧电路的供能单元，其特征在于: 限流电阻(Rn)的功率值满足的条件为:在输入交流电压(Vac)等于雷击过电压时，限流电阻(Rn)不会出现过热烧断、还留有第三预设比例以上的耐压余量。10.根据权利要求1至3其中之一所述的有源电子式互感器高压侧电路的供能单元，其特征在于: 所述限流电阻(Rn)包括可熔断的保险电阻，或者电阻串联保险丝。
【专利摘要】一种有源电子式互感器高压侧电路的供能单元，该供能单元的工作过程如下：高压交流电压先通过多个降压电容和限流电阻的串联网络限流，再经过单相整流桥和阻断二极管，给储能电容充电，最后经过直流到直流变换，输出多路电压，作为有源电子式互感器高压侧电路的工作电源。本发明降压电容的容值只有现有技术的百分之一，限流电阻的阻值却是现有技术的1万倍，再配合降压电容并联过压保护器件、采用多余能量分流技术来限制整流电压，使本供能单元具有交流电压范围宽，抗连续过压、抗雷击浪涌能力强，体积小、成本低等优点。
【IPC分类】H02M1/32, H02M5/06, H02M3/06, H02M7/04, H02M7/06
【公开号】CN105226965
【申请号】CN201410293470
【发明人】范家闩
【申请人】深圳市科陆电子科技股份有限公司, 深圳市科陆电源技术有限公司, 深圳市科陆驱动技术有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年6月25日