一种光伏关断器的宽电压输入恒流充电电源的制作方法

1.本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏关断器的宽电压输入恒流充电电源。


背景技术：

2.随着新能源产业的兴起，光伏板的使用越来越多。目前，一种保障光伏板使用安全的产品叫关断器，能监控光伏板电压、信号电压及环境温度，并在异常情况下可以迅速切断光伏板电源，使光伏板输出电压在规定时间内降至安全电压值以下，以保证使用安全及人身安全。
3.现有技术中，关断器的电源主要是利用光伏板产生的直流电作为电源，但由于光伏板输出电压随天气因素变化较大，要求输出dc20v～dc135v范围内关断器都能正常工作，且还要求输出一个隔离的1伏电压信号，导致因多个电压输出要求而需使用多个电源模块，增加了成本。
4.为了解决上述问题，通常采用电源管理芯片来管理多个电压输出要求。然而，现有电源管理芯片的启动电压直接由辅助绕组整流供电，但因输入电源范围较窄且高低压比值较小，仅满足低压启动，却在宽电压范围输入的高压时启动出现烧毁。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种光伏关断器的宽电压输入恒流充电电源，解决了现有电源管理芯片在宽电压范围输入的高压时启动烧毁的问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种光伏关断器的宽电压输入恒流充电电源，包括电源管理芯片u4、隔离变压器t2、三极管q3、三极管q4、产生恒流的电阻r22、充电电容c21、光耦芯片u6、二极管d7、二极管d2、二极管d11、二极管d12、滤波电容c20、滤波电容c26、电感l2和电感l4；其中：
7.三极管q3、三极管q4、产生恒流的电阻r22形成恒流电源；其中，三极管q3的基极连接三极管q4的集电极及外部光伏输出电压源，三极管q3的集电极形成为恒流电源正极pv+，三极管q3的发射极连接三极管q4的基极和产生恒流的电阻r22的一端；三极管q4的发射极连接产生恒流的电阻r22的另一端之后形成为恒流电源负极pv-；
8.电源管理芯片u4的cs管脚1连接检测电流的电阻rcs1到gnd，gnd管脚2接地，vdd管脚3连接充电电容c21，comp管脚4连接光耦芯片u6的光敏三极管，sw脚6、7、8并接在一起；
9.隔离变压器t2包括一个初级线圈和三个次级线圈；其中一初级线圈的1脚连接恒流电源正极pv+和二极管d7的负极，2脚连接二极管d7的正极和电源管理芯片u4的sw管脚6、7、8；一次级线圈的4脚连接二极管d11的正极之后并经二极管d11的负极连接充电电容c21及电源管理芯片u4的vdd管脚3，5脚连接恒流电源负极pv-；另一次级线圈与具有1脚及2脚的初级线圈形成一定变比关系来输出一电压，其10脚连接二极管d2的正极之后并经二极管d2的负极连接电感l2、滤波电容c20的一端及光耦芯片u6的发光二极管，9脚连接滤波电容
c20的另一端；另一次级线圈与具有1脚及2脚的初级线圈形成一定变比关系来输出另一电压，其7脚连接二极管d12的正极并经二极管d12的负极连接电感l4和滤波电容c26的一端，6脚连接滤波电容c26的另一端；其中，电源管理芯片u4的vdd管脚3在充电电容c21充电直至电压达到阈值电压8伏时，启动。
10.其中，隔离变压器t2的初次级变比为8。
11.其中，电源管理芯片u4的comp管脚4控制的占空比在10％～80％之间。
12.其中，恒流电源正极pv+的电流值为2ma。
13.其中，外部光伏输出电压源的输出电压在dc20v～dc135v之间。
14.实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
15.本实用新型中外部光伏输出电压源的输出电压在dc20v～dc135v之间时，电源管理芯片u4的vdd管脚3可通过充电电容c21充电直至电压达到阈值电压8伏时启动，从而解决了现有电源管理芯片在宽电压范围输入的高压时启动烧毁的问题。
附图说明
16.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，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。
17.图1为本实用新型实施例中提供的一种光伏关断器的宽电压输入恒流充电电源的电路示意图。
具体实施方式
18.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
19.如图1所示，为本实用新型实施例中，提供的一种光伏关断器的宽电压输入恒流充电电源，包括电源管理芯片u4、隔离变压器t2、三极管q3、三极管q4、产生恒流的电阻r22、充电电容c21、光耦芯片u6、二极管d7、二极管d2、二极管d11、二极管d12、滤波电容c20、滤波电容c26、电感l2和电感l4；其中，
20.三极管q3、三极管q4、产生恒流的电阻r22形成恒流电源；其中，三极管q3的基极连接三极管q4的集电极及外部光伏输出电压源，三极管q3的集电极形成为恒流电源正极pv+，三极管q3的发射极连接三极管q4的基极和产生恒流的电阻r22的一端；三极管q4的发射极连接产生恒流的电阻r22的另一端之后形成为恒流电源负极pv-；
21.电源管理芯片u4的cs管脚1连接恒流电源正极pv+，gnd管脚2接地，vdd管脚3连接充电电容c21，comp管脚4连接光耦芯片u6的光敏三极管，sw脚6、7、8并接在一起；
22.隔离变压器t2包括两个初级线圈和两个次级线圈；其中一初级线圈的正极端1连接恒流电源正极pv+和二极管d7的负极，负极端2连接二极管d7的正极和电源管理芯片u4的sw管脚6、7、8；另一初级线圈的正极端4连接二极管d11的正极之后并经二极管d11的负极连接充电电容c21及电源管理芯片u4的vdd管脚3，负极端5连接恒流电源负极pv-；其中一次级线圈与具有正极端1及负极端2的初级线圈形成一定变比关系来输出一电压，其正极端10连
接二极管d2的正极之后并经二极管d2的负极连接电感l2、滤波电容c20的一端及光耦芯片u4的发光二极管，负极端9连接滤波电容c20的另一端；另一次级线圈与具有正极端4及负极端5的初级线圈形成一定变比关系来输出另一电压，其正极端7连接二极管d12的正极并经二极管d12的负极连接电感l4和滤波电容c26的一端，负极端6连接滤波电容
23.c26的另一端；
24.其中，电源管理芯片u4的vdd管脚3在充电电容c21充电直至电压达到阈值电压8伏时，启动。
25.其中，隔离变压器t2的初次级变比为8。
26.其中，电源管理芯片u4的comp管脚4控制的占空比在10％～80％之间。
27.其中，恒流电源的电流值为2ma。
28.其中，外部光伏输出电压源的输出电压在dc20v～dc135v之间。
29.在本实用新型实施例中，采用隔离变压器t2和电源管理芯片u4，在电源芯片占空比在10％-80％之间，以及电压变压器的初次级变比为8时，保证电源管理芯片u4的vdd管脚3的电压值在规定范围内，使得电源管理芯片u4能在宽电压范围输入的高压(即外部光伏输出电压源的输出电压在dc20v～dc135v之间)时启动，而不会被烧毁。
30.即，在dc20v～dc135v输入范围内，由于r22承受的电压是0.7伏，其电流为0.7/350＝2ma，而三极管q4的发射极电流极小，所以可以认为电源管理芯片u4启动时，pv+在全电压范围内都能提供2ma的恒流电流来给电源管理芯片u4的vdd管脚3的电容c21充电，直至其电压达到阈值电压8伏以上，该电源管理芯片u4随之启动。之后，隔离变压器t2相关辅助绕组提供电源(其电压值由电源管理芯片u4的comp管脚4控制pwm的占空比来保证)，保证电源管理芯片u4的vdd管脚3的电压值在规定范围内。
31.实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
32.本实用新型中外部光伏输出电压源的输出电压在dc20v～dc135v之间时，电源管理芯片u4的vdd管脚3可通过充电电容c21充电直至电压达到阈值电压8伏时启动，从而解决了现有电源管理芯片在宽电压范围输入的高压时启动烧毁的问题。
33.以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。