一种用于风电测控箱的自供电无源智能测量仪表的制作方法

本实用新型涉及风电测控领域，特别是一种用于风电测控箱的自供电无源智能测量仪表。

背景技术：

风力发电系统中，通过风力发电机组将风能转化为电能。风力发电机组主要包括风轮和发电机等。发电机定子侧直接并网,电压为电网变压器低压侧电压690V(±10%)。

风电机组主流的机型大部分机组是660V或者690V，如图1所示风电机组通过690V进线柜和690V/35KV箱变将690V变压为35KV输送到电网。

由于风电机组的690V属于低压厂用电系统，一般针对低压厂用电系统不配置直流屏系统，都是交流电直接给二次设备供电，但市场常规低压电压为400V，市场所供二次设备的交流电源大部分为220V，最高承受电源电压为450V。

在风电测控箱中安装的二次测量仪表一般不提供220V电源，仅提供690V系统电压。故需要一种符合风电测控箱安装使用的宽范围自供电无源智能测控仪表，同时需采集风电测控箱的温度信息。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于风电测控箱的自供电无源智能测量仪表，用于解决现有技术的风电测控箱无法提供低压电源的问题。

本实用新型的方案包括：

一种用于风电测控箱的自供电无源智能测量仪表，包括测量电路和供电电路，所述供电电路包括690V/220V变压器（B2），690V/220V变压器（B2）原边连接690V进线，副边依次连接全桥整流器和隔离反激变换器；所述隔离反激变换器的输出端用于连接所述自供电无源智能测量仪表的电源端子，所述电源端子包括5V端子和15V端子。

进一步的，所述690V/220V变压器（B2）原边串联有热敏电阻，并联有压敏电阻。

进一步的，所述690V/220V变压器（B2）副边串联有复合式热压敏电阻（F1）。

进一步的，所述690V/220V变压器（B2）副边还连接有EMI滤波器。

进一步的，所述隔离反激变换器包括开关变压器（B1），所述开关变压器（B1）包括三路副边线路，第一路经过第一整流滤波电路连接所述5V电源端子；第二路经过第二整流滤波电路连接所述15V电源端子；第三路经过第三整流滤波电路连接所述隔离反激变换器的控制芯片（U2）的供电端。

进一步的，所述开关变压器（B1）原边连接有RCD保护吸收电路。

进一步的，所述5V电源端子连接有反馈电路，反馈电路包括精密可调稳压源（U4），精密可调稳压源（U4）的输出端通过光耦元件（U3）连接所述隔离反激变换器的控制芯片（U2）。

进一步的，所述测量电路包括用于采集风电测控箱的温度采集电路。

本实用新型的测量仪表能够将690V转化为220V电压，然后通过整流器和开关电源产生适合仪表使用的直流电压，从而解决仪表的取电问题。

附图说明

图1是风电系统示意图；

图2是本实用新型的自供电无源智能测量仪表的供电结构原理图；

图3是本实用新型的自供电无源智能测量仪表的供电结构的电路原理图（降压部分）；

图4是本实用新型的自供电无源智能测量仪表的供电结构的电路原理图（开关电源部分）；

图5是本实用新型的自供电无源智能测量仪表的供电结构的电路原理图（反馈部分）。

具体实施方式

下面结合附图进行说明。

如图2所示为自供电无源智能测量仪表的供电电路，关于测量仪表的测量电路部分，测量电路包括温度采集电路，用于采集测控箱温度（图中未画出）。

由于测控箱只有690V进线，因此，需要通过上述供电电路转换为可以利用的低压直流。供电电路主要包括变压器、全桥整流器、隔离反激变换器等，将AC690V转化为DC5V和DC15V。

结合图3、图4、图5，供电电路主要包括线性变压器B2（作为其他实施方式，也可以采用其他类型的变压器），原边连接AC690V电压，从J1、J2端子输入，经线性变压器B2降压为AC220V电压；原边的RT1、TVR1是热敏及压敏电阻，用于防止过压、过流损坏B2。F1为复合式热压敏电阻，构成第二级过压、过流保护。

降压为AC220V后进行AC-DC转换，即经过全桥整流器D4将AC220V转变成约300V直流电压。图3中，C1、L2构成EMI滤波器，用于防止高频干扰传导至供电线路。

整流器后级部分为基于VIPER12A的隔离反激式开关电源。图4中，CE5为支撑电容，U2(VIPER12A)是电流模式PWM控制方式的控制芯片。工作原理如下：

当开关电源启动后300V直流电压经开关变压器B1原边线圈，芯片内部高压启动MOS管向U2第4脚外接电容CE2充电，当CE2电压上升至16V时，关闭内部高压启动MOS管，同时PWM开启，系统开始工作，PWM控制U2内部高压驱动MOS管，驱动开关变压器B1原边线圈导通、关断，通过电磁耦合，将能量传递至B1的副边线圈。副边线圈输出有三路，第一路经D1、CE1、L1、CE4整流滤波后输出低纹波、稳定的5V直流电压供仪表主电路工作，第二路经D8、CE3输出约15V直流电压供仪表辅助电路工作；第三路经D2、R10、CE2整流滤波后提供U2工作电压。

图4中，R8、R9、C2、D3构成RCD吸收回路，用于消除开关变压器B1产生的尖峰电压，避免击穿功率开关芯片U2内部的高压驱动MOS管。

图5中，U4为TL431，U4、R13、C6、R17、D5、R21、R22构成采样反馈电路，通过光耦U3将反馈信号连接到U2的4端口，用于控制U2的PWM输出占空比，从而稳定5V输出电压。

R3为热敏电阻，用于防止输出短路、过流。

以上为本实用新型的一种较佳实施例，但是应当理解，上述具体的描述不应理解为对本实用新型实质和范围的限定，本领域技术人员再根据上述实施例做出的明显变型或者替换仍属于本实用新型保护的范围。