单火线取电电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单火线取电电路，包括启动电源，启动电源与驱动电路和三端稳压器连接，三端稳压器与脉冲发生器连接，脉冲发生器与升压开关管连接，升压开关管与升压变压器连接，驱动电路与取电场效应管连接，取电场效应管与升压变压器连接，升压变压器与三端稳压器连接。本实用新型采用场效应管电压降和升压变压器电路实现取电，解决取电功耗大和输出电压降低的问题。
【专利说明】
单火线取电电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及取电电路领域，特别是指一种单火线取电电路。
【背景技术】
[0002]目前，为了实现电子交流开关取代传统的机械开关，提出了单火线的电子交流开关，但是单火线工作时如何取电是个难题，因为控制电路跟开关并联，一旦开通，电压瞬间降低导致电路无法工作。市场上，有些通过大功率场效应管的导通电阻或场效应管串电阻来取样，因为场效应管栅极加正向电压时，是能够实现交流导通。如图1所示，当场效应管驱动不足时，会从饱和区退到放大区，导通电阻非线性增大，从而获得电压尖脉冲来维持电路供电，当维持场效应管的电压足够时，场效应管进入低阻区工作，输出最大电压到负载端，此时不再从电网取电。
[0003]这种电路因为要维持继电器的工作，工作电流最低需要5毫安，这样取电功率较大，并且需要较高得工作电压，这就使得取电电压较高，造成功耗较大，而且输出电压降低，畸形，进而影响后级电路工作稳定性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提出一种单火线取电电路，解决了现有的取电电路的功耗大、输出电压畸形和影响后级电路稳定性的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]一种单火线取电电路，包括启动电源，启动电源与驱动电路和三端稳压器连接，三端稳压器与脉冲发生器连接，脉冲发生器与升压开关管连接，升压开关管与升压变压器连接，驱动电路与取电场效应管连接，取电场效应管与升压变压器连接，升压变压器与三端稳压器连接。
[0007]进一步的，启动电源通过分压电阻Rl和R2与驱动电路连接。
[0008]进一步的，取电场效应管包括场效应管Ql，场效应管Ql的两侧设有内部寄生二极管D1。
[0009]进一步的，场效应管Ql还连接有反向保护二极管D2，反向保护二极管D2与内部寄生二极管Dl并联。
[0010]进一步的，场效应管Ql还连接有滤波电容Cl，滤波电容Cl与内部寄生二极管Dl并联。
[0011]进一步的，升压变压器的输出端通过输出整流管D3与启动电源和三端稳压器连接，输出整流管D3与启动电源和三端稳压器的连接处设有滤波电容C2的一端，滤波电容C2的另一端接地。
[0012]进一步的，三端稳压器的输出端还连接有滤波电容C3的一端，滤波电容C3的另一端接地。
[0013]进一步的，升压开关管为场效应管Q2，场效应管Q2的S极接地。
[0014]进一步的，取电场效应管还连接负载，负载连接在场效应管Ql两端，通过场效应管Ql的通态压降来取电。
[0015]本实用新型的有益效果在于:采用场效应管电压降和升压变压器实现取电，解决取电功耗大和输出电压降低的问题。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为现有单火线取电电路的电路原理图；
[0018]图2为本实用新型的单火线取电电路的电路方框图；
[0019]图3为本实用新型的单火线取电电路的电路原理图。
[0020]图中，1-启动电源；2-驱动电路;3-升压变压器;4-三端稳压器;5-脉冲发生器;6-升压开关管;7-取电场效应管。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]如图2和图3所示，本实用新型提出了一种单火线取电电路，包括启动电源I，启动电源I与驱动电路2和三端稳压器4连接，三端稳压器4与脉冲发生器5连接，脉冲发生器5与升压开关管6连接，升压开关管6与升压变压器3连接，驱动电路2与取电场效应管7连接，取电场效应管7与升压变压器3连接，升压变压器3与三端稳压器4连接。
[0023]具体的，启动电源I通过分压电阻Rl和R2与驱动电路2连接。取电场效应管7包括场效应管Ql，场效应管Ql的两侧设有内部寄生二极管Dl。场效应管Ql还连接有反向保护二极管D2，反向保护二极管D2与内部寄生二极管Dl并联。场效应管Ql还连接有滤波电容Cl，滤波电容Cl与内部寄生二极管Dl并联。升压变压器3的输出端通过输出整流管D3与启动电源I和三端稳压器4连接，输出整流管D3与启动电源I和三端稳压器4的连接处设有滤波电容C2的一端，滤波电容C2的另一端接地。三端稳压器4的输出端还连接有滤波电容C3的一端，滤波电容C3的另一端接地。升压开关管6为场效应管Q2，场效应管Q2的S极接地。取电场效应管7还连接负载。负载连接在场效应管Ql两端，通过场效应管Ql的通态压降来取电。
[0024]在使用过程中，本实用新型提出的单火线取电电路与单火线开关电路连接，一起使用，当单火线取电电路连接负载时，单火线开关电路尚未开通，由于负载总会有一定的阻抗，这样单火线开关电路和负载的阻抗分压，从而单火线开关电路得到所需的工作电压并维持开关动作，此时能提供启动电压给到单火线取电电路。
[0025]启动电压建立后即启动电源I开始工作，场效应管Ql得到开通电压并饱和导通，三端稳压器U2输出稳定电压给到脉冲发生器Ul，脉冲发生器Ul输出脉冲驱动升压开关管Q2，升压变压器Tl开始工作，不过此时由于没有负载电流，场效应管Ql压降很低，还不能取电供给后级控制电路。
[0026]当单火线开关电路闭合供电给负载时，场效应管Ql流过负载电流并产生压降，升压变压器Tl把低电压升压并通过整流管D3整流，提供足够幅值的电压维持控制电路工作，因为场效应管Ql栅极加上正向电压时，电流能够从漏极到源极，也可以从源极到漏极，这样就实现交流工作并取电，同理场效应管Q2同样能工作于交流电流，当负载电流从漏极到源极时，升压变压器Tl反激式工作，相反升压变压器Tl正激工作，两种模式均能提供升压电压。此时，单火线开关电路闭合后阻抗变低，可以看作短路，对电网影响可不计。
[0027]当负载变大时，场效应管Ql漏极和源极的电压升高，升压变压器Tl输出得到的升压电压同步升高，场效应管Ql经分压电阻Rl和R2得到的分压升高，驱动能力更大，场效应管Ql的导通电阻变小，两端的电压降变小，最终调整到一定范围并稳定工作，这样，负载电流变大时，场效应管Ql压降变小，功耗变小，当然，如果负载很大时，最终场效应管Ql处于饱和导通，压降取决于饱和的通态电阻，为了降低功耗，要选择导通电阻很小的场效应管，这里，由于内部寄生二极管Dl，反向保护二极管D2的双向钳位作用，场效应管Ql的耐压可以很低。
[0028]反之，当负载电流变小时，场效应管Ql漏极和源极的电压降低，升压变压管Tl输出得到的升压电压同步降低，场效应管Ql经分压电阻Rl和R2得到的分压降低，驱动能力变小，场效应管Ql的导通电阻变大维持两端的电压，最终调整到一定范围并稳定工作。
[0029]通常，场效应管的驱动电压可选10V，如果为了降低功耗而控制场效应管Ql的压降为0.1V，则升压变压管Tl的原副边的匝比为:1:100，为了使用小尺寸的变压器，脉冲发生器5的频率不要太低。
[0030]本实用新型方案优点或有益效果如下:电路简单，体积小，成本低，容易实现;功耗小，不会造成输出电压畸形，对后级用电设备无影响。对于不同的负载电流，来调整场效应管的导通电阻来获得所需初级升压变压器的电压，从而实现单火线取电。
[0031]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种单火线取电电路，其特征在于:包括启动电源，所述启动电源与驱动电路和三端稳压器连接，所述三端稳压器与脉冲发生器连接，所述脉冲发生器与升压开关管连接，所述升压开关管与升压变压器连接，所述驱动电路与取电场效应管连接，所述取电场效应管与所述升压变压器连接，所述升压变压器与所述三端稳压器连接。2.根据权利要求1所述的单火线取电电路，其特征在于:所述启动电源通过分压电阻Rl和R2与所述驱动电路连接。3.根据权利要求1或2所述的单火线取电电路，其特征在于:所述取电场效应管包括场效应管Ql，所述场效应管Ql的两侧设有内部寄生二极管Dl。4.根据权利要求3所述的单火线取电电路，其特征在于:所述场效应管Ql还连接有反向保护二极管D2，所述反向保护二极管D2与所述内部寄生二极管Dl并联。5.根据权利要求3所述的单火线取电电路，其特征在于:所述场效应管Ql还连接有滤波电容Cl，所述滤波电容Cl与所述内部寄生二极管Dl并联。6.根据权利要求1所述的单火线取电电路，其特征在于:所述升压变压器的输出端通过输出整流管D3与所述启动电源和三端稳压器连接，所述输出整流管D3与所述启动电源和三端稳压器的连接处设有滤波电容C2的一端，所述滤波电容C2的另一端接地。7.根据权利要求1所述的单火线取电电路，其特征在于:所述三端稳压器的输出端还连接有滤波电容C3的一端，所述滤波电容C3的另一端接地。8.根据权利要求1所述的单火线取电电路，其特征在于:所述升压开关管为场效应管Q2，所述场效应管Q2的S极接地。9.根据权利要求3所述的单火线取电电路，其特征在于:所述取电场效应管与负载串联，所述负载连接在所述场效应管Ql两端，通过所述场效应管Ql的通态压降来取电。
【文档编号】H03K17/691GK205545190SQ201620083578
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】朱晓平
【申请人】珠海拓锐德电子科技有限公司