用于智能电网传感装置的自感应取电电路的制作方法_2

文档序号:9813409阅读:来源:国知局
输出和地之间,但这会导致整流桥发热量很大,同时电流互感器二次侧交流电正负周期对应的所有时间内短路电流都会流过单一 MOSFET,导致MOSFET发热量很大。
[0018]本实施例用两个MOSFET QU Q2端接在整流桥前端,短路电流不会从整流桥流过,造成整流桥发热。同时电流互感器二次侧输出的交流电正负半周期分时交替流过Ql、Q2 ;当Ql导通时,Q2截止,当Q2导通时,Ql截止;这样Ql、Q2交替分时导通,Ql导通时,Q2截止散发热量,Q2导通时,Ql截止散发热量。
[0019]本实施例Ul内部包含输出电平响应时间可调节电路,通过调节Ul内部响应时间引脚端接的电阻和电容,可以调节UI OUT引脚的高低电平输出响应时间,此时UI OUT引脚输出相对SEN引脚的监测点有不同的延迟(DELAY)响应时间,这样虽然SEN引脚的开启关断电压为同一电压值,但因为延迟(DELAY)响应时间的作用,OUT引脚不会立刻响应切换导通和截止Ql、Q2,从而实现每次截止Q1、Q2时,电流互感器和整流桥将储能电容C2、C3 —次性充满电;每次导通Ql、Q2时,可保证储能电容C2、C3 一次性将储存的电能尽可能的放完供后级CPU使用,从而实现尽可能的拉长Q1、Q2的导通和截止时间,降低Q1、Q2导通关断频率。当Ql,Q2在较低的开关切换频率时,开关管的发热量会大大降低。
[0020]本实施例将电流互感器输出端的绕组接到取电电路,由取电电路给后级负载提供直流电压。本实施例全部采用模拟元器件,成本低,可靠性高,抗干扰能力强,利用对双MOSFET的开合时间的不对称控制方法实现了一次侧电流大动态范围变化下的可靠取能。
[0021]本实施例包括自感应取电单元、稳压电路单元和后级CPU处理单元。其中自感应取电单元包括自感应电流互感器和取电电路单元。
[0022]该自感应电流互感器单元包括一组或多组完整或分离的互感器铁芯、线圈绕组、引出线及相关配合结构件。所述取电电路单元包括全波整流桥、功率开关M0SFET、冲击保护单路、滤波电容、反向截止二极管、储能电容、电压监测电路。所述功率短路开关MOSFET开启时直接将电流互感器输出的两端对地短路,保证短路电流直接从功率开关MOSFET流过,而不经过全波整流桥,以实现全波整流桥发热量小的目的。所述功率开关MOSFET交替分时导通,保证短路电流交替分时从两个不同功率开关MOSFET流过,一个功率开关MOSFET导通时,另一个功率开关MOSFET截止,冷却散热,以实现MOSFET发热量小的目的。而电压监测电路根据滤波电容输出的电压自适应对电压监测电路本身的自供电。电压监测电路能动态监测滤波电容输出的电压,当电压大于预设定的阈值时开启功率开关MOSFET实现电流互感器二次侧对地短路,当电压小于预定的阈值时关断功率开关M0SFET,保证电流互感器二次侧对后级电路提供能量。且电压监测电路可以根据不同分压电阻和输出电平响应时间的控制实现不同的开启时间和关断时间,从而实现MOSFET开启关断不对称性。在保证后级电路稳定工作的前提下,功率开关MOSFET开启和关断的时间尽可能的长,从而实现尽可能的减少功率开关MOSFET开关次数,以实现MOSFET发热量小的目的。
[0023]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些该进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于智能电网传感装置的自感应取电电路,包括电流互感器、全波整流电路、滤波电路、反向截止电路、储能电容、稳压电路和后级数据处理单元,其特征在于,它还包括磁链旁路电路和电压监测电路,所述磁链旁路电路包括冲击保护电路和两个以上串联的短路功率开关,所述电流互感器输出端与磁链旁路电路连接,该两个以上短路功率开关的源极相接且该两个以上短路功率开关的栅极连接电压监测电路的输出端, 所述全波整流电路包括全波整流桥,所述整流桥的输入端接电流互感器输出端,所述整流桥的输出端接反向截止电路的输入端; 所述滤波电路并接在全波整流电路输出端与地之间; 所述反向截止电路包括功率二极管,其输入端连接全波整流电路输出端,其输出端连接储能电容; 所述储能电容与电压监测电路、稳压电路并联; 所述稳压电路的输出端与后级负载相连; 所述滤波电路的输出连接电压监测电路的输入端,所述电压监测电路的输出端连接短路功率开关的栅极。2.根据权利要求1所述的用于智能电网传感装置的自感应取电电路,其特征在于,所述冲击保护电路包括冲击保护TVS管或压敏电阻。3.根据权利要求1所述的用于智能电网传感装置的自感应取电电路,其特征在于,所述储能电容包括一个或多个毫法级电容。4.根据权利要求1所述的用于智能电网传感装置的自感应取电电路,其特征在于,所述电压监测电路包括不对称开关控制电路。5.根据权利要求1~4中任一项所述的用于智能电网传感装置的自感应取电电路,其特征在于,所述自感应取电电路中的元器件全部采用模拟元器件。
【专利摘要】本发明公开了一种用于智能电网传感装置的自感应取电电路,包括电流互感器、全波整流电路、滤波电路、反向截止电路、储能电容、稳压电路、后级数据处理单元、磁链旁路电路和电压监测电路,所述磁链旁路电路包括冲击保护电路和两个以上串联的短路功率开关,所述电流互感器输出端与磁链旁路电路连接,该两个以上短路功率开关的源极相接且该两个以上短路功率开关的栅极连接电压监测电路的输出端。本发明全部采用模拟元器件,成本低,可靠性高,抗干扰能力强,其利用对双MOSFET的开合时间的不对称控制方法实现了一次侧电流大动态范围变化下的可靠取能,且整体能量损耗小,发热少,电路简单,可靠性高。
【IPC分类】H02H9/04, H02H9/02
【公开号】CN105576840
【申请号】CN201410635415
【发明人】倪贵成, 朱志明, 方明, 张斌
【申请人】苏州银蕨电力科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年11月11日
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