一種通用穩(wěn)壓電源插件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通用穩(wěn)壓電源插件，包括依次連接的電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，整流電路為橋式整流電路，電源變壓器有多個(gè)次級(jí)輸出端，電源變壓器其中兩個(gè)次級(jí)輸出端與橋式整流器輸入端連接，橋式整流器兩輸出端分別連接穩(wěn)壓電路后作為電源電路的輸出端，電源變壓器其余次級(jí)輸出端通過單刀多擲開關(guān)K與電源電路接地線連接，橋式整流器兩輸出端分別與電源電路接地線之間連接有濾波電容；通過單刀多擲開關(guān)使電源電路接地線與變壓器不同次級(jí)輸出端連接，調(diào)節(jié)電源電路輸出端與接地端之間的電壓和電流，滿足不同微機(jī)保護(hù)裝置的用電需求，解決現(xiàn)有電源模通用性差，當(dāng)電源損壞后無(wú)替換備品，直接影響對(duì)用戶供電可靠性的問題。
【專利說(shuō)明】一種通用穩(wěn)壓電源插件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變電站保護(hù)設(shè)備用電源板，尤其涉及一種通用穩(wěn)壓電源插件。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)用戶目前最為普及的保護(hù)裝置，經(jīng)過十幾年的檢驗(yàn)與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，其可靠性高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)獲得了業(yè)內(nèi)人士的一致認(rèn)同與肯定?？墒牵C(jī)保護(hù)的硬件缺陷時(shí)常發(fā)生，尤其是裝置電源部分的缺陷率更是居高不下。
[0003]經(jīng)過統(tǒng)計(jì)總結(jié)微機(jī)電源損壞的原因主要有以下幾點(diǎn):1、5V輸出的濾波電容元件特性變差；2、電源老化后±12V輸出電壓出現(xiàn)偏差；3、電源無(wú)輸出或印刷版燒壞；4、電源板其他回路引起的問題。排除生產(chǎn)工藝的問題，絕大部分故障都應(yīng)可以歸為前面幾種故障類型中。制造廠家雖經(jīng)過一些改進(jìn)與升級(jí)，但仍未實(shí)現(xiàn)裝置電源能夠較長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行的目標(biāo)。為此，我們根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備了相關(guān)廠家的電源備品，以確保對(duì)用戶的供電可靠性。但是，隨著電力系統(tǒng)的不斷升級(jí)，大量設(shè)備改造及電源裝置類型的不斷增加，加之部分較早期的電源裝置制造廠家對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行了大幅度的改造甚至全部“變樣”，改進(jìn)后的電源裝置與保護(hù)裝置電容、電壓不兼容，當(dāng)電源裝置出現(xiàn)損壞使用時(shí)，如果沒有備用的替換產(chǎn)品，需要幾天甚至幾十天的時(shí)間來(lái)處理?yè)p壞電源問題，同時(shí)該問題也加劇了備品儲(chǔ)備難度的加大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種通用性強(qiáng)、可靠性高的通用穩(wěn)壓電源插件。
[0005]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0006]一種通用穩(wěn)壓電源插件，包括依次連接的電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，整流電路為橋式整流電路，電源變壓器有多個(gè)次級(jí)輸出端，電源變壓器其中兩個(gè)次級(jí)輸出端與橋式整流器輸入端連接，橋式整流器兩輸出端分別連接穩(wěn)壓電路后作為電源電路的輸出端，電源變壓器其余次級(jí)輸出端通過單刀多擲開關(guān)K與電源電路接地線連接，橋式整流器兩輸出端分別與電源電路接地線之間連接有濾波電容。
[0007]所述穩(wěn)壓電路兩輸出端分別與電源電路接地線之間連接有濾波電容。
[0008]所述橋式整流電路正極輸出端連接穩(wěn)壓管LM7812，橋式整流電路負(fù)極輸出端連接穩(wěn)壓管LM7912，穩(wěn)壓管LM7812和穩(wěn)壓管LM7912與電源電路接地線之間連接有濾波電容。
[0009]由兩路依次連接的電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，兩電源變壓器輸入端并聯(lián)后與電源電路輸入端連接。
[0010]兩電源變壓器輸入端并聯(lián)后連接開關(guān)SI和保險(xiǎn)絲Fl后與電源電路輸入端連接。[0011 ] 所述電源變壓器安裝有鋁制散熱片。
[0012]所述濾波電容為無(wú)電解電容。
[0013]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是:
[0014]本發(fā)明的穩(wěn)壓電源插件由依次連接的電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，電源變壓器有多個(gè)次級(jí)輸出端，多個(gè)次級(jí)輸出端通過單刀多擲開關(guān)與電源電路接地線連接，通過單刀多擲開關(guān)使電源電路接地線與變壓器不同次級(jí)輸出端連接，調(diào)節(jié)電源電路輸出端與接地端之間的電壓和電流，滿足不同微機(jī)保護(hù)裝置的用電需求，解決現(xiàn)有電源模通用性差，當(dāng)電源損壞后無(wú)替換備品，直接影響對(duì)用戶供電可靠性的問題。
[0015]進(jìn)一步，穩(wěn)壓電路兩輸出端及輸入端與電源電路接地端之間均連接有一大一小兩個(gè)濾波電容，大容量電容起低頻濾波作用，小容量電容起高頻濾波用，以減小整流后直流電中的脈動(dòng)成分，保護(hù)用電裝置安全。
[0016]進(jìn)一步,穩(wěn)壓電路米用穩(wěn)壓管LM7812和穩(wěn)壓管LM7912模塊化穩(wěn)壓芯片，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，電源變壓器安裝有鋁制散熱片，消除了高溫老化因素對(duì)電路造成的影響，最大限度減少了器件可靠性不高、長(zhǎng)期使用老化特性變差引起的電源模塊失效，提高了電源板的供電可靠性。
[0017]進(jìn)一步，濾波電容采用無(wú)電解電容，輸入電壓范圍寬，輸出電壓穩(wěn)定可靠。
[0018]進(jìn)一步，將兩路電源電路并聯(lián)后與電路輸入端連接，可以提供多種輸出電壓，滿足更多用電設(shè)備的電壓要求，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的電路框圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖1和圖2所示，通用穩(wěn)壓電源插件包括依次連接的電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，整流電路為橋式整流電路，電源變壓器有多個(gè)次級(jí)輸出端，電源變壓器其中兩個(gè)次級(jí)輸出端與橋式整流器輸入端連接，橋式整流器兩輸出端分別連接穩(wěn)壓電路后作為電源電路的輸出端，電源變壓器其余次級(jí)輸出端通過單刀多擲開關(guān)與電源電路接地線連接，橋式整流器兩輸出端分別與電源電路接地線之間連接有濾波電容。
[0024]電源變壓器有多個(gè)次級(jí)輸出端，輸出電壓在一定的范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)范圍較大時(shí)，可分幾個(gè)檔位。將交流電通過電源變壓器變換成適當(dāng)幅值的電壓，變壓器的次級(jí)線圈要滿足電源功率和輸出電壓的需要。
[0025]整流電路是利用二極管單向?qū)щ娫韺?shí)現(xiàn)，整流電路可分為半波整流、全波整流和橋式整流。電源多數(shù)采用橋式整流電路，橋式整流由4個(gè)二極管組成，每個(gè)二極管工作時(shí)涉及兩個(gè)參數(shù):
[0026]一是電流，要滿足電源負(fù)載電流的需要，由于橋式整流電路中的4個(gè)二極管是每?jī)蓚€(gè)交替工作，所以，每個(gè)二極管的工作電流為負(fù)載電流的一半；二是反向耐壓，反向電壓要大于可能的最大峰值。
[0027]濾波電容的作用是將脈動(dòng)直流濾成含有一定紋波的直流電壓，可使用電容、電感等器件，在實(shí)際中多使用大容量的電解電容器進(jìn)行濾波。圖中C2和C4為低頻濾波電容，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理中的有關(guān)公式和電網(wǎng)變化情況，設(shè)計(jì)、計(jì)算其電容量和耐壓值，選定電容的標(biāo)稱值和耐壓值以及電容型號(hào)(一般選取幾百至幾千微法)。Cl和C3為高頻濾波電容，用于消除高頻自激，以使輸出電壓更加穩(wěn)定可靠。通常在0.0lyF?0.33 yF范圍內(nèi)。穩(wěn)壓電路兩輸出端分別與電源電路接地線之間同樣連接有濾波電容C5、C6、C7和C8，濾波電容采用無(wú)電解電容。
[0028]穩(wěn)壓電路經(jīng)過整流和濾波后的直流電壓是一個(gè)含有紋波并隨著交流電源電壓的波動(dòng)和負(fù)載的變化而變化的不穩(wěn)定的直流電壓，電壓的不穩(wěn)定會(huì)引起儀器設(shè)備工作不穩(wěn)定，有時(shí)甚至無(wú)法正常工作。為此在濾波后要加穩(wěn)壓電路，以保障輸出電壓的平穩(wěn)性。穩(wěn)壓方式有分立元件組成的穩(wěn)壓電路和集成穩(wěn)壓電路。
[0029]分立元件組成的穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓方式有串聯(lián)穩(wěn)壓、并聯(lián)穩(wěn)壓和開關(guān)型穩(wěn)壓等，其中較常用的是串聯(lián)穩(wěn)壓方式。
[0030]隨著集成工藝技術(shù)的廣泛使用，穩(wěn)壓電路也被集成在一塊芯片上，稱為三端集成穩(wěn)壓器，它具有使用安全、可靠、方便且價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)。橋式整流電路正極輸出端連接穩(wěn)壓管LM7812，橋式整流電路負(fù)極輸出端連接穩(wěn)壓管LM7912，穩(wěn)壓管LM7812和穩(wěn)壓管LM7912與電源電路接地線之間連接有濾波電容
[0031]穩(wěn)壓電源加裝保險(xiǎn)和散熱片，保險(xiǎn)是用來(lái)保證電源安全工作的重要器件，保險(xiǎn)能實(shí)現(xiàn)在電源輸出短路或超載時(shí)自動(dòng)切斷電路，從而保證電源的安全。散熱片作用是對(duì)集成穩(wěn)壓電路進(jìn)行散熱，確保集成穩(wěn)壓器工作時(shí)溫度不超過標(biāo)準(zhǔn)值。
[0032]如圖3所示，為了提供更寬泛的輸出電壓，通用穩(wěn)壓電源插件由兩路依次連接的電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，兩電源變壓器輸入端并聯(lián)后與電源電路輸入端連接，兩電源變壓器輸入端并聯(lián)后連接開關(guān)SI和保險(xiǎn)絲Fl后與電源電路輸入端連接，通過電源模塊組合實(shí)現(xiàn)電壓變換。
[0033]本發(fā)明有效減少了因保護(hù)或安全自動(dòng)裝置電源設(shè)備異?；蚬收蠠o(wú)備品時(shí)，對(duì)用戶，特別是特殊供電用戶造成被迫停止供電而由此產(chǎn)生的各種費(fèi)用，節(jié)約我局供電成本，并提高了保護(hù)或安全自動(dòng)裝置異常或故障情況下的反應(yīng)速度和工作效率?？梢院?jiǎn)化電源板配置，使用一塊電源板就能滿足不同型號(hào)裝置的功能需求。方便操作使用。同時(shí)減少了因?yàn)榘寮吞?hào)眾多、不兼容引起的故障處理時(shí)間。通過調(diào)整電源模塊的組合和參數(shù)，可以增加電源輸出的穩(wěn)定性和電源輸入的寬電壓范圍，提高電源模塊使用可靠性。
【權(quán)利要求】
1.一種通用穩(wěn)壓電源插件，其特征在于:包括依次連接的電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，整流電路為橋式整流電路，電源變壓器有多個(gè)次級(jí)輸出端，電源變壓器其中兩個(gè)次級(jí)輸出端與橋式整流器輸入端連接，橋式整流器兩輸出端分別連接穩(wěn)壓電路后作為電源電路的輸出端，電源變壓器其余次級(jí)輸出端通過單刀多擲開關(guān)與電源電路接地線連接，橋式整流器兩輸出端分別與電源電路接地線之間連接有濾波電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用穩(wěn)壓電源插件，其特征在于:所述穩(wěn)壓電路兩輸出端分別與電源電路接地線之間連接有濾波電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用穩(wěn)壓電源插件，其特征在于:所述橋式整流電路正極輸出端連接穩(wěn)壓管LM7812，橋式整流電路負(fù)極輸出端連接穩(wěn)壓管LM7912，穩(wěn)壓管LM7812和穩(wěn)壓管LM7912與電源電路接地線之間連接有濾波電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1任一項(xiàng)所述的通用穩(wěn)壓電源插件，其特征在于:由兩路依次連接的電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，兩電源變壓器輸入端并聯(lián)后與電源電路輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通用穩(wěn)壓電源插件，其特征在于:兩電源變壓器輸入端并聯(lián)后連接開關(guān)SI和保險(xiǎn)絲Fl后與電源電路輸入端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的通用穩(wěn)壓電源插件，其特征在于:所述電源變壓器安裝有鋁制散熱片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的通用穩(wěn)壓電源插件，其特征在于:所述濾波電容為無(wú)電解電容。
【文檔編號(hào)】H02M7/219GK103701338SQ201310642501
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】門強(qiáng), 吳忠禮, 李林, 馬林, 張俊, 何宏祿, 楊仲謀 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司寶雞供電公司