一種高效寬范圍輸入的ct取電電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高效寬范圍輸入的CT取電電路，采用電壓比較，控制電子開關(guān)給大容量蓄能電容充電的方式，再經(jīng)過二次穩(wěn)壓濾波得到穩(wěn)定的直流輸出。電路主要由取電整流電路（1）、電子開關(guān)（2）、電容蓄能電路（3）、電壓比較電路（4）、二次穩(wěn)壓濾波電路（5）和基準電壓源（6）組成。取電整流電路（1）與電子開關(guān)（2）并聯(lián)，取電整流電路（1）獲取的電能通過防倒灌二極管D2為所述電容蓄能電路（3）充電，其主要特點讓取電整流電路（1）不論何時都處于短路或者重載的狀態(tài)，因而取電整流電路（1）不會出現(xiàn)因負載變化而鐵心過度飽和磁化的情況，大大降低了取電整流電路（1）的發(fā)熱，增加了一次側(cè)寬范圍的電流變化適應能力，提高了效率。
【專利說明】—種高效寬范圍輸入的CT取電電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型可以廣泛應用于電力設(shè)備、自動化控制系統(tǒng)等現(xiàn)場輔助供電難度大，可以通過電流互感器取電的小功率供電場合。
【背景技術(shù)】
[0002]戶外智能開關(guān)柜是一種潮流，傳統(tǒng)的戶外開關(guān)柜由高壓開關(guān)、電纜、母線、操作附件等組成，由于缺少電源，很少包括二次設(shè)備，部分用電壓互感器TV引出電源的方式實現(xiàn)了簡單的智能控制，但該方式體積較大、成本高、安裝不方便，特別是給高壓PT帶來很大的安全隱患，遠不如電流感應電源可靠，如能用電流感應電源、電容儲能等技術(shù)實現(xiàn)電流感應電源供電，將對智能環(huán)網(wǎng)柜等設(shè)備的自動化水平帶來極大的提高。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種高效寬范圍輸入的取電電路，利用大容量電容作為蓄能元件，通過電壓比較電路實時監(jiān)控蓄能電容充電電壓，控制用場效應管組成的電子開關(guān)對蓄能電容的充電，在充電間隙將CT 二次側(cè)短路，有效降低因輸出開路后造成互感器鐵心過度飽和磁化，從而大大降低發(fā)熱的情況，并對CT取電的電流變化具有很強的適應能力，輸出采用二次穩(wěn)壓電路，可為各類輸電線路在線監(jiān)測和監(jiān)控設(shè)備提供可靠的電源。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提出一種高效寬范圍輸入的CT取電電路，由取電整流電路(I)、電子開關(guān)(2 )、電容蓄能電路(3 )、電壓比較電路(4 )、二次穩(wěn)壓濾波電路(5 )和基準電壓源(6 )組成，其特征在于:所述取電整流電路(I)與電子開關(guān)(2)并聯(lián)，所述取電整流電路(I)獲取的電能通過防倒灌二極管D2為所述電容蓄能電路(3)充電，由電阻R3、電容C4、可調(diào)電位器RPl、電容C5組成電壓比較電路(4)連接運算放大器U3A的正相端，由基準電路U4、電阻R5組成基準電壓源(6)連接運算放大器U3A反相輸入端，二極管D1、電阻R2組成比較滯后電路連接運算放大器U3A輸出端和同相輸入端，所述電壓比較電路(4)通過實時檢測電容蓄能電路(3 )充電電壓來控制電子開關(guān)電路(2 )，所述二次穩(wěn)壓濾波電路(5 )由三端穩(wěn)壓集成電路U1、電容Cl組成，所述二次穩(wěn)壓濾波電路(5)將電容蓄能電路(3)中波動的電壓穩(wěn)壓成恒定輸出電壓。
[0005]所述取電整流電路(I)由電流互感器TAl與整流橋U2組成。
[0006]所述電子開關(guān)(2)由場效應管Ql、電阻R4、電阻Rl組成。
[0007]所述電壓比較電路(4)通過實時檢測電容蓄能電路(3)充電電壓來控制電子開關(guān)電路(2)。
[0008]所述二次穩(wěn)壓濾波電路(5)由三端穩(wěn)壓集成電路U1、電容Cl組成，并將電容蓄能電路(3)中波動的電壓穩(wěn)壓成恒定輸出電壓。
[0009]本實用新型采用通用CT取電整流電路(I)作為獲取能量的元件接入線路中，當線路中有電流流過時取電整流電路(I)的二次側(cè)感應出電動勢,經(jīng)過外部整流后給電容蓄能電路(3)充電，但隨著電容蓄能電路(3)被逐漸充滿，取電整流電路(I) 二次側(cè)電流將逐漸減小趨于零，此時取電整流電路(I)鐵芯將嚴重飽和，磁飽和使鐵損增大，取電整流電路
(1)發(fā)熱，為了解決這種情況，引入了電壓比較電路(4)，實時檢測電容蓄能電路(3)的充電電壓，當檢測到充電電壓高于基準電壓源(6)時，將取電整流電路(I) 二次側(cè)通過電子開關(guān)
(2)短路，較大的二次側(cè)電流產(chǎn)生的磁通勢對一次側(cè)電流產(chǎn)生的磁通勢起到去磁作用，鐵芯不會產(chǎn)生磁飽和，避免空載鐵芯發(fā)熱，同時也停止對電容蓄能電路(3)的充電。隨著電容蓄能電路(3)對外部放電，電壓逐漸降低，當電壓低于基準電壓源(6)時，電子開關(guān)(2)斷開，CT開始對電容蓄能電路(3)補充電能，電容蓄能電路(3)因在設(shè)定的基準電壓源(6)電壓中反復，因此輸出通過二次穩(wěn)壓濾波電路(5)，使得輸出穩(wěn)定的直流電壓。
[0010]本實用新型其特征在于因采用電壓比較電路(4)實時電容蓄能電路(3)的電壓，通過并聯(lián)于取電整流電路(I) 二次側(cè)的電子開關(guān)(2 )，讓取電整流電路(I)始終處于充電或者短路狀態(tài)，較大電流輸出，避免了取電整流電路(I)因輸出負載減小而出現(xiàn)發(fā)熱的情況，同時適應了 一次側(cè)寬范圍的電流變化和輸出負載動態(tài)變化較大的情況，提高了效率。
[0011 ] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:(I)相比采用PWM作為控制的電路，本電路具有簡單、成本低廉的優(yōu)勢。
[0012](2)相比過去采用采樣電阻來取電的電路，本電路具有適應了一次側(cè)寬范圍的電流變化和輸出負載動態(tài)變化較大的情況。
[0013](3)相比傳統(tǒng)的取電電路，具有更小的體積，高效的優(yōu)勢。
[0014](4)本電路適合允許輸出空載的情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0016]圖1是本實用新型電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0018]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0019]如圖1所示，為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提出一種高效寬范圍輸入的CT取電電路，由取電整流電路(I)、電子開關(guān)(2)、電容蓄能電路(3)、電壓比較電路
(4)、二次穩(wěn)壓濾波電路(5)和基準電壓源(6)組成，其特征在于:所述取電整流電路(I)與電子開關(guān)(2)并聯(lián)，所述取電整流電路(I)獲取的電能通過防倒灌二極管D2為所述電容蓄能電路(3)充電，由電阻R3、電容C4、可調(diào)電位器RP1、電容C5組成電壓比較電路(4)連接運算放大器U3A的正相端，由基準電路U4、電阻R5組成基準電壓源(6)連接運算放大器U3A反相輸入端，二極管D1、電阻R2組成比較滯后電路連接運算放大器U3A輸出端和同相輸入端。[0020]所述取電整流電路(I)由電流互感器TAl與整流橋U2組成。
[0021]所述電子開關(guān)(2)由場效應管Ql、電阻R4、電阻Rl組成。
[0022]所述電壓比較電路(4)通過實時檢測電容蓄能電路(3)充電電壓來控制電子開關(guān)電路(2)。
[0023]所述二次穩(wěn)壓濾波電路(5)由三端穩(wěn)壓集成電路U1、電容Cl組成，并將電容蓄能電路(3)中波動的電壓穩(wěn)壓成恒定輸出電壓。
【權(quán)利要求】
1.一種高效寬范圍輸入的CT取電電路，由取電整流電路(I)、電子開關(guān)(2)、電容蓄能電路(3)、電壓比較電路(4)、二次穩(wěn)壓濾波電路(5)和基準電壓源(6)組成，其特征在于:所述取電整流電路(I)與電子開關(guān)(2)并聯(lián)，所述取電整流電路(I)獲取的電能通過防倒灌二極管D2為所述電容蓄能電路(3)充電，由電阻R3、電容C4、可調(diào)電位器RP1、電容C5組成電壓比較電路(4)連接運算放大器U3A的正相端，由基準電路U4、電阻R5組成基準電壓源(6)連接運算放大器U3A反相輸入端，二極管D1、電阻R2組成比較滯后電路連接運算放大器U3A輸出端和同相輸入端，所述電壓比較電路(4)通過實時檢測電容蓄能電路(3)充電電壓來控制電子開關(guān)電路(2)，所述二次穩(wěn)壓濾波電路(5)由三端穩(wěn)壓集成電路Ul、電容Cl組成，所述二次穩(wěn)壓濾波電路(5)將電容蓄能電路(3)中波動的電壓穩(wěn)壓成恒定輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效寬范圍輸入的CT取電電路，其特征在于:所述取電整流電路(I)由電流互感器TAl與整流橋U2組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效寬范圍輸入的CT取電電路，其特征在于:所述電子開關(guān)(2)由場效應管Ql、電阻R4、電阻Rl組成。
【文檔編號】H02J17/00GK203722471SQ201320658538
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】倪曉程, 陳濤 申請人:成都瑞聯(lián)電氣股份有限公司