一种输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路的制作方法

本技术涉及电源保护功能电路领域，具体涉及一种输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路。

背景技术：

1、目前我国的配电自动化远动终端dtu/ftu主要是通过pt将高压配电线路的电压转换为低压220vac后给远动终端dtu/ftu的电池充电式开关电源供电。在实际应用中存在pt线路连接错误、负荷超标、无功补偿异常等问题都会导致供电的220vac电压降低，而且输入交流电压经开关电源整流桥整流后被较大的平波电容滤波，由于平波电容的电压不能突变，在此过程中会形成很高的冲击电流，过大的冲击电流会损坏器件和使输入端的空开误动保护，还会进一步加大供电回路的压降导致输入供电电压降低。

2、配电自动化远方终端dl/t721-2013中明确规定了dtu/ftu的电池充电式开关电源供电的pt电压为220vac±20％，电源输入电压过低会导致工作时的输入电流增加，进而导致电源发热增加，严重时会影响到电源寿命。dtu/ftu终端中电源除了给电子设备供电外，还需要独立操作负荷开关和断路器等电机设备，峰值功率可以达到1kw甚至更高，这就需要电源输入整流后的滤波电容容量足够大，过大的滤波电容会在供电初始阶段产生很大的冲击电流，dtu/ftu终端输入的空开一般使用的额定6a或10a，过大的冲击电流会导致输入端的空开误动作跳闸，甚至会损坏电源输入端的电子元器件。

3、目前行业内缺少一种能同时实现输入欠压保护和抑制冲击输入电流的电路，导致电路功能单一，分开设计输入欠压保护电路和抑制冲击输入电流的电路增加了电路成本，不利于推广应用。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术中不能同时实现输入欠压保护和抑制冲击输入电流的这一缺陷，设计了一种输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路。

2、本实用新型为解决其技术问题采取的技术方案是：一种输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，包括：电流抑制电路、冲击电流抑制和欠压保护控制电路和pwm控制电路；电流抑制电路和pwm控制电路均与冲击电流抑制和欠压保护控制电路连接；

3、其中的冲击电流抑制和欠压保护控制电路包括：三极管q2、q3、电容c2、c3、c7、c8、电阻r1-r5、r8、r10、r11、r12、r14、二极管d1、d2、稳压管d3、d4、光电耦合器u1和电压基准源u3；

4、q2的基极连接c8和r10的一端，c8、r10的另一端连接q2的发射极后接地，q2的基极还连接d3的正极，d3的负极连接c7和r5的一端，c7的另一端接地，r5的另一端连接d1的负极，d1的正极连接q2的集电极；r5的一端还连接q3的集电极以及d2的正极，d2的负极连接r8的一端，r8的另一端与r4、r3依次连接，q3的基极连接r11、r12的一端，r11的另一端连接q3的发射极后接地，r12的另一端连接d4的正极，d4的负极连接u1的引脚1，q3的发射极连接u3的引脚3、c3、r14的一端，c3、r14的另一端连接u3的引脚1，u3的引脚2连接c2的一端，c2的一端连接r4的一端；u3的引脚2还连接u1的引脚2，u1的引脚2连接r2的一端，u1的引脚1连接r2的另一端，r2的另一端连接r1，u1的引脚4连接d1的负极。

5、进一步地，电流抑制电路与冲击电流抑制和欠压保护控制电路通过继电器k1连接。

6、进一步地，电流抑制电路包括：整流桥br1、热敏电阻rt1、电容e1；

7、br1的引脚3连接输入交流电压l，br1的引脚4连接k1的引脚3以及rt1的一端，rt1的另一端以及k1的引脚4连接输入交流电压n，k1的引脚1连接d1的负极，k1的引脚2连接d1的正极，br1的引脚1连接e1的正极，br1的引脚2连接e1的负极且接地。

8、进一步地，pwm控制电路包括：pwm控制芯片u2、三极管q1、电阻r6、r7、r9、r13、电容c1、c4、c5、c6、e2；

9、u2的引脚1连接r9、c6的一端，c6的另一端接地，r9的另一端连接r7的一端以及e2的正极，e2的负极接地，r7的另一端连接q1的基极，u2的引脚2接地，u2的引脚3连接c5和r13的一端，c5另一端接地，u2的引脚4连接r6和c4的一端，r6的另一端连接q1的集电极，c4的另一端接地，u2的引脚5接地，u2的引脚7连接c1的一端以及u1的引脚3，c1的另一端接地，u2的引脚8连接q1的发射极。

10、优选地，e1的正极、r3的一端连接直流母线电压ud。

11、优选地，r1的另一端连接控制电路供电电源vcc。

12、优选地，u2的引脚8连接芯片基准电压源vref。

13、优选地，u2的引脚6为芯片pwm输出端out。

14、优选地，r13连接芯片电流采样端cs。

15、优选地，u2的型号为uc3844。

16、本实用新型的上述技术方案带来的有益效果是：

17、在本实用新型提供的一种输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路中，通过采用三极管、光耦、电压基准源、电阻、电容、二极管、整流桥、热敏电阻、继电器等电子元器件组成了结构简单、成本低廉的输入欠压保护电路和输入冲击电流抑制电路，基于该电路设计，可以实现输入欠压保护电路和输入冲击电流抑制电路的分时控制策略。

18、实施本实用新型所述的一种输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，使得功能电路成本非常低、电路结构也很简易，且实现了输入欠压保护电路和输入冲击电流抑制电路的分时控制，具有良好的可靠性，适宜在行业内大面积推广。

技术特征：

1.一种输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，其特征在于，包括：电流抑制电路(1)、冲击电流抑制和欠压保护控制电路(2)和pwm控制电路(3)；

2.根据权利要求1所述的输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，其特征在于，所述电流抑制电路(1)与冲击电流抑制和欠压保护控制电路(2)通过继电器k1连接。

3.根据权利要求2所述的输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，其特征在于，所述电流抑制电路(1)包括：整流桥br1、热敏电阻rt1、电容e1；

4.根据权利要求1所述的输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，其特征在于，所述pwm控制电路(3)包括：pwm控制芯片u2、三极管q1、电阻r6、r7、r9、r13、电容c1、c4、c5、c6、e2；

5.根据权利要求3所述的输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，其特征在于，e1的正极、r3的一端连接直流母线电压ud。

6.根据权利要求1所述的输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，其特征在于，r1的另一端连接控制电路供电电源vcc。

7.根据权利要求4所述的输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，其特征在于，u2的引脚8连接芯片基准电压源vref。

8.根据权利要求4所述的输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，其特征在于，u2的引脚6为芯片pwm输出端out。

9.根据权利要求4所述的输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，其特征在于，r13连接芯片电流采样端cs。

10.根据权利要求1所述的输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，其特征在于，u2的型号为uc3844。

技术总结
本技术提供了一种输入欠压保护和抑制输入冲击电流的功能电路，将该电路接入配电自动化远动终端三遥DTU/FTU的电池充电式开关电源时，可实现当电源输入电压低于设定值后停止电源输出，以及将输入供电初始产生的冲击电流抑制在国标和行业标准要求的范围内，确保输入端各器件和设备在合理的电压和电流下正常运行。

技术研发人员：刘爱国
受保护的技术使用者：武汉兴通力电源技术有限公司
技术研发日：20230315
技术公布日：2024/1/14