本发明涉及一种保护电路，特别是涉及一种低成本隔离型高压母线过欠压保护电路。
背景技术：
在供配电系统中，由于供电设备不稳定，会造成供电母线电压过高或过低，进而引起用电设备故障或损坏，因此用电设备需要增加过欠压保护电路。
根据型号对用电设备高可靠、低成本的要求，用常规的高压母线的采样方式(采用电压互感器、霍尔传感器、线性光耦等)使电路复杂、成本高、可靠性低等。因此需要设计具备电路简单、自供电功能、信号隔离的过欠压保护电路。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种低成本隔离型高压母线过欠压保护电路，解决现有保护电路对高压供电母线适应性差的技术问题。
本发明低成本隔离型高压母线过欠压保护电路，包括：
整流电路，用于将输入电源形成剥离高频成分的直流信号；
自取电电路，用于从直流信号中分流形成固定工作电压的工作电源；
采样比较电路，用于稳定工作电源的工作电压并获得工作电压的变化趋势信号；
光电隔离电路，用于将工作电压的变化趋势信号通过光电转换传递。
所述整流电路包括整流二极管d01、整流二极管d02、整流二极管d03、整流二极管d04、整流二极管d05、整流二极管d06、储能电容c01和高频滤波电容c02，整流二极管d01的正极和整流二极管d02的负极串联形成第一整流支路，整流二极管d03的正极和整流二极管d04的负极串联形成第二整流支路，整流二极管d05的正极和整流二极管d06的负极串联形成第三整流支路，储能电容c01和高频滤波电容c02并联形成防干扰支路，第一整流支路、第二整流支路、第三整流支路和防干扰支路并联。
所述自取电电路03包括稳压二极管d07和电阻r01，电阻r01串联稳压二极管d07的负极形成工作电源支路与防干扰支路并联，通过工作电源支路稳压二极管d07和电阻r01间的线路输出工作电压vcc。
所述采样比较电路04包括电阻r02、电阻r03、抗干扰电容c03和稳压源u01，电阻r02和电阻r03串联形成调节支路与防干扰支路并联，稳压源u01选用tl431系列芯片，稳压源u01的阳极连接整流电路02的高电位输出hv+，稳压源u01的阴极连接整流电路02的低电位输出hv-，稳压源u01的参考电极连接在电阻r02和电阻r03间的线路上，稳压源u01的阴极与参考电极间连接抗干扰电容c03。
所述光电隔离电路05包括电阻r04、电阻r05和光电耦合器u02，光电耦合器u02输入端正极串联电阻r04后连接工作电压vcc，光电耦合器u02输入端负极连接连接整流电路02的低电位输出hv-，光电耦合器u02输出端正极串联电阻r05后连接独立工作电源vcc1，光电耦合器u02输出端负极独立接地。
所述电阻r01选用高压电阻或多个低压电阻串联。稳压二极管d07优选稳压值在2.5-36v之间。
所述光电耦合器u02的电流传输比应大于1000。
本发明的低成本隔离型高压母线过欠压保护电路对器件的精度要求低，能实现低成本和高可靠，经各项性能测试的结果显示，该电路能满足高压母线过欠压保护功能，并且成本低、可靠性高，满足需求。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明低成本隔离型高压母线过欠压保护电路的架构示意图。
图2为本发明低成本隔离型高压母线过欠压保护电路的具体结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明低成本隔离型高压母线过欠压保护电路的架构包括整流电路02、自取电电路03、采样比较电路04和光电隔离电路05，其中：
整流电路02，用于将输入电源形成剥离高频成分的直流信号。
自取电电路03，用于从直流信号中分流形成固定工作电压的工作电源。
采样比较电路04，用于稳定工作电源的工作电压并获得工作电压的变化趋势信号。
光电隔离电路05，用于将工作电压的变化趋势信号通过光电转换传递。
本发明的低成本隔离型高压母线过欠压保护电路对器件的精度要求低，能实现低成本和高可靠，经各项性能测试的结果显示，该电路能满足高压母线过欠压保护功能，并且成本低、可靠性高，满足需求。
如图2所示，本发明低成本隔离型高压母线过欠压保护电路的一个实施例中，整流电路02包括整流二极管d01、整流二极管d02、整流二极管d03、整流二极管d04、整流二极管d05、整流二极管d06、储能电容c01和高频滤波电容c02，整流二极管d01的正极和整流二极管d02的负极串联形成第一整流支路，整流二极管d03的正极和整流二极管d04的负极串联形成第二整流支路，整流二极管d05的正极和整流二极管d06的负极串联形成第三整流支路，储能电容c01和高频滤波电容c02并联形成防干扰支路，第一整流支路、第二整流支路、第三整流支路和防干扰支路并联。
整流支路的整流二极管间线路连接一路交流输入线路(如附图中ua、ub、uc中的一路)。储能电容c01用于减小直流脉动幅值，高频滤波电容c02吸收高压直流母线上的高频干扰信号。当采用单相交流输入线路时省略整流二极管d03和整流二极管d06，当采用高压直流输入时省略各整流二极管。
自取电电路03包括稳压二极管d07和电阻r01，电阻r01串联稳压二极管d07的负极形成工作电源支路与防干扰支路并联，通过工作电源支路稳压二极管d07和电阻r01间的线路输出工作电压vcc。
电阻r01为限流电阻，考虑到直流母线电压及电阻耐压，电阻r01选用高压电阻或多个低压电阻串联。稳压二极管d07优选稳压值在2.5-36v之间。
采样比较电路04包括电阻r02、电阻r03、抗干扰电容c03和稳压源u01，电阻r02和电阻r03串联形成调节支路与防干扰支路并联，稳压源u01选用(tl)431系列芯片，稳压源u01的阳极连接整流电路02的高电位输出hv+，稳压源u01的阴极连接整流电路02的低电位输出hv-，稳压源u01的参考电极连接在电阻r02和电阻r03间的线路上，稳压源u01的阴极与参考电极间连接抗干扰电容c03。
当采样电压高于或低于其基准电压时，工作电压vcc变高或变低，从而实现母线电压的过压或欠压采样和保护。主要实现采样信号的采集和信号比较。信号采样电路由电阻r02和电阻r03组成，根据需要的保护值确定r02和r03的比值，最终保证当需要保护时参考电极电压达到2.5v。
光电隔离电路05包括电阻r04、电阻r05和光电耦合器u02，光电耦合器u02输入端正极串联电阻r04后连接工作电压vcc，光电耦合器u02输入端负极连接连接整流电路02的低电位输出hv-，光电耦合器u02输出端正极串联电阻r05后连接独立工作电源vcc1，光电耦合器u02输出端负极独立接地。
主要功能是实现信号的隔离。电阻r04、电阻r05为光耦限流电阻，保证光耦工作在开关状态。实现信号的电气隔离。为了保证自取电电路的低功耗，光电耦合器u02的电流传输比应大于1000。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。