电源错接线防护电路的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电路领域，具体涉及电源错接线防护电路。


背景技术：

2.线损模块是配网自动化核心设备(ftu及dtu)中的关键部件，承担相关线路的电能计量任务，具备以下功能：
3.测量三相电压、三相电流、总有功功率、总无功功率、各相的有功及无功功率、系统频率等；四象限电能计量；
4.电量冻结功能，包括定时冻结，瞬时冻结，日冻结，整点冻结，考核日冻结；
5.内置带温补rtc，在全温度工作范围内，日计时准确度优于0.5s/日；
6.支持dl/t634.5101
‑
2002通信协议，支持平衡与非平衡模式切换、电能分辨率调整(小数位数可设)、总召唤电能、冻结量突发上传、遥测变化上传、遥信变位(tcos)上传等功能。
7.线损模块采用宽电压供电，支持dc18
‑
56v自适应，并且掉电后系统可维持测量、计量等基本功能5s以上，避免供电闪断对模块采样工作连续性的影响。由于线损模块安装在ftu或dtu设备内部，其结构的设计非常紧凑，所有电源、通信及电压电流采样输入信号均采用5.08间距的标准接插件实现，在接线时如果接线操作人员培训不到位很容易出现将高压采样信号接入到供电线路中的情况，高压采样信号最高为交流220v，一但接错线就会导致线损模块的供电电路的烧毁，造成设备永久性的损坏，目前常用的解决方案为加强对现场操作人员的培训，尽量降低接错线的比率，但是无法完全杜绝接错线的情况。


技术实现要素：

8.本实用新型实施例的目的在于提供电源错接线防护电路，用以解决现有线损模块容易接错线导致供电电路的烧毁，造成设备永久性的损坏的问题。
9.为实现上述目的，本实用新型实施例主要提供如下技术方案：
10.本实用新型实施例提供了一种电源错接线防护电路，包括：电源连接电路，用于连接外部电源，所述电源连接电路包括正极连接端、负极连接端、热敏电阻和第一双向瞬态二极管；所述第一双向瞬态二极管与所述正极连接端和所述负极连接端相连，用于进行钳位；所述热敏电阻串接在所述正极连接端和所述第一双向瞬态二极管之间；直流电路连接端；设置在所述电源连接电路和所述直流电路连接端之间的第一滤波电路。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述第一滤波电路包括二极管、第一电阻、电感和第一电容；所述二极管的正极通过所述热敏电阻与所述正极连接端相连，所述二极管的负极通过所述第一电阻与所述直流电路连接端相连；所述第一电容的一端与所述第一电阻和所述直流电路连接端之间的节点相连，所述第一电容的另一端与所述负极连接端相连；所述电感与所述第一电阻并联。
12.根据本实用新型的一个实施例，还包括：用于对所述直流电路连接端进行钳位的
第二双向瞬态二极管。
13.根据本实用新型的一个实施例，还包括：连接在对所述直流电路连接端的正极和接地端之间的第二电容。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述热敏电阻的型号为mz11
‑
08a100
‑
200rm。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述第一双向瞬态二极管的型号为p6ke75ca。
16.根据本实用新型的一个实施例，所述第二双向瞬态二极管的钳位电压为70v。
17.根据本实用新型的一个实施例，所述第二电容的电容量为0.1uf。
18.本实用新型实施例提供的技术方案至少具有如下优点：
19.本实用新型实施例提供的电源错接线防护电路，可以在高压市电接入到线损模块的低压直流供电线路时避免设备的损坏，错接线恢复正常后设备可以恢复正常工作。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的电源错接线防护电路的电路图。
具体实施方式
21.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
22.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”和“连接”应做广义理解，例如可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.本申请的实用新型人对线损模块正常供电电压范围及电压采样输入线号的最高电压进行大量创造性的劳动后发现：线损模块标准要求的正常供电电压范围为dc18
‑
56v，电压采样输入线号的最高电压为ac220v，线损模块的工作电源的设计工作电压范围为16v
‑
75v。
26.基于以上认识，提出了本实用新型。
27.图1为本实用新型实施例的电源错接线防护电路的电路图。如图1所示，本实用新型实施例的电源错接线防护电路，包括：电源连接电路、直流电路连接端和第一滤波电路，用来滤除线路上的高频干扰。
28.其中，电源连接电路包括正极连接端v+、负极连接端v
‑
、热敏电阻rt1和第一双向瞬态二极管vd1。
29.电源输入正常接线时，v+和负极连接端v
‑
之间的输入电压范围是18
‑
72v。
30.第一双向瞬态二极管vd1与正极连接端v+和负极连接端相连v
‑
，用于进行钳位。在本实用新型的一个实施例中，第一双向瞬态二极管的型号为p6ke75ca，峰值泄放功率600w；
钳位电压71.30v
‑
78.80v，最大峰值电流时的钳位电压103v平均钳位电压为75v；最大峰值电流5.9a，工作及存储温度范围：
‑
55
‑
150℃。
31.热敏电阻rt1串接在正极连接端和第一双向瞬态二极管之间。在本实用新型一个实施例中，热敏电阻的型号为mz11
‑
08a100
‑
200rm，常温下阻值10
‑
20ω，不动作电流100ma，最大耐压400v，正常工作温度：
‑
25
‑
80℃。
32.电源输入正常接线时，输入电压的范围是18
‑
72v，在本电源正常的工作范围内，后级电源的功耗电流在50ma以内，此电流低于热敏电阻rt1的动作电流，热敏电阻的阻值在10
‑
20欧姆，电源工作正常，当接线错误时，输入电压最高可达到ac220v，由于热敏电阻后端对电源负极并联了tvs管vd1，vd1的钳位电压为75v，输入电压经过热敏电阻后加在tvs管的两端，tvs管瞬间导通，其两端电压被钳位在75左右，此时流过热敏电阻rt1及tvs管的电流为(220
‑
75)v/10欧＝3.5a(此电流小于tvs管允许通过的最大电流)，由于此电流远远大于热敏电阻的不动作电流，热敏电阻rt1自身发热在短时间内自身阻值上升3
‑
4个数量级呈现高阻状态，整个回路进入断路状态，220v的电压基本全部加在热敏电阻两端，由于热敏电阻的耐压值高于400v，热敏电阻不会损坏，在回路被热敏电阻切断之前，由于tvs的钳位作用，后级电路的输入电压最高也就在75v左右，后级电路也被很好的保护，即便220v高压长时间持续加在本电路上电路也不会损坏；当错误的外接线被纠正后，热敏电阻电流下降温度恢复正常，其阻值恢复到原始状态，电路恢复正常工作。
33.本保护电路最关键的器件为ptc热敏电阻及大功率的tvs管，两者之间的指标参数配合非常关键，既要能起到电路的保护作用，又能在持续高压的工况下不损坏。
34.在本实用新型的一个实施例中，第一滤波电路包括二极管d、第一电阻r1、电感l1和第一电容c1。
35.其中，二极管d的正极通过热敏电阻rt1与正极连接端v+相连，二极管d的负极通过第一电阻r1与直流电路连接端vsr相连。二极管d用于实现单向导通。
36.第一电容c1的一端与第一电阻r1和直流电路连接端vsr之间的节点相连，第一电容c1的另一端与负极连接端v
‑
相连。电感与第一电阻并联。
37.在本实用新型的一个实施例中，源错接线防护电路还包括：用于对直流电路连接端进行钳位的第二双向瞬态二极管vd2，第二双向瞬态二极管vd2为钳位电压为70v的双向tvs管，用于钳位短时的浪涌冲击电压。
38.在本实用新型的一个实施例中，电源错接线防护电路还包括：连接在对直流电路连接端的正极和接地端之间的第二电容c2，第二电容的电容量为0.1uf。
39.另外，本实用新型实施例的电源错接线防护电路的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
40.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。