本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種供電電路及一種供電的方法。
背景技術(shù):
在變頻系統(tǒng)中,保護(hù)設(shè)備需要自我供電,供電電路的能量一般來自于發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流,該電流作為供電電路的輸入電流,為供電電路提供能量。但是,有些發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流的頻率和大小不穩(wěn)定,供電電路為了能夠輸出穩(wěn)定的電壓和電流,需要在發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流的頻率較低或者振幅較小時(shí),能夠獲得足夠的能量供應(yīng),在頻率較高或者振幅較大時(shí),能夠限制能量供應(yīng)。
現(xiàn)有技術(shù)中,在供電電路中設(shè)置了能量ct(currenttransformer,電流互感器),并在該能量ct上加載了磁負(fù)載,通過磁負(fù)載來限制能量供應(yīng),也就是在供電電路的輸入電流的能量較高時(shí),能夠限制能量供應(yīng),以保護(hù)電路中的元件。但是,這種設(shè)計(jì)對(duì)能量較低的輸入電流也有限制作用,當(dāng)輸入電流的頻率和/或幅值低于某個(gè)值時(shí),供電電路就無法輸出所需要的電壓和電流。
通過上述描述可見,現(xiàn)有技術(shù)的供電電路中,在進(jìn)行限流處理時(shí),無法根據(jù)輸入電流來進(jìn)行相應(yīng)的限流處理,不夠靈活。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種供電電路及一種供電的方法,能夠更加靈活地進(jìn)行限流處理。
第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種供電電路,包括:
ct限流模塊、ct控制模塊、泄放模塊以及轉(zhuǎn)換模塊;其中,
所述ct控制模塊,與所述ct限流模塊相連,控制從所述ct限流模塊輸出的電流;
所述ct限流模塊,在所述ct控制模塊的控制下,對(duì)輸入的輸入電流進(jìn)行限流處理,并輸出限流處理后的電流;
所述泄放模塊,與所述轉(zhuǎn)換模塊相連,輸入所述限流處理后的電流,利用該電流控制對(duì)所述轉(zhuǎn)換模塊的充放電;
所述轉(zhuǎn)換模塊,在所述泄放模塊控制下,進(jìn)行充放電,并轉(zhuǎn)換出所需的輸出電流。
可選地,該供電電路還包括:第一開關(guān)模塊;
所述ct限流模塊,包括:串聯(lián)連接的能量ct與磁負(fù)載;其中,
所述ct控制模塊,用于檢測(cè)所述輸入電流,判斷所述輸入電流是否滿足屏蔽所述磁負(fù)載的第一預(yù)設(shè)條件,如果是,則通過控制所述第一開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組短路,否則,通過控制所述第一開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入。
可選地,該供電電路包括:
所述能量ct的二次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸入端相連;
所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸入端相連;
所述第一開關(guān)模塊,與所述能量ct的二次側(cè)的輸出端相連,以及與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端相連;
所述ct控制模塊,在執(zhí)行所述通過控制所述第一開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組短路時(shí),用于通過控制所述第一開關(guān)模塊閉合,將所述能量ct的二次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端相連,使所述磁負(fù)載的所有繞組短路;
所述ct控制模塊,在執(zhí)行所述通過控制所述第一開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入時(shí),用于通過控制所述第一開關(guān)模塊打開,將所述能量ct的二次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸入端相連,使所述磁負(fù)載 的所有繞組接入。
可選地,該供電電路還包括:第二開關(guān)模塊;
所述ct限流模塊,包括:串聯(lián)連接的能量ct與磁負(fù)載;其中,
所述ct控制模塊,用于檢測(cè)所述輸入電流,判斷所述輸入電流是否滿足屏蔽所述磁負(fù)載的第二預(yù)設(shè)條件,如果是,則通過控制所述第二開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的二次繞組短路,否則,通過控制所述第二開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入。
可選地,該供電電路包括:
所述能量ct的二次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸入端相連;
所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸入端相連;
所述第二開關(guān)模塊,與所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端相連,以及與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端相連;
所述ct控制模塊,在執(zhí)行所述通過控制所述第二開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的二次繞組短路時(shí),用于通過控制所述第二開關(guān)模塊閉合,將所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端相連,使所述磁負(fù)載的二次繞組短路;
所述ct控制模塊,在執(zhí)行所述通過控制所述第二開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入時(shí),用于通過控制所述第二開關(guān)模塊打開,將所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸入端相連,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入。
可選地,所述泄放模塊,包括:場(chǎng)效應(yīng)管、可變電阻模塊、分壓電阻、可變電阻控制模塊;其中,
所述場(chǎng)效應(yīng)管的s極接地;
所述場(chǎng)效應(yīng)管的d極,輸入所述限流處理后的電流;
所述分壓電阻與所述可變電阻模塊串聯(lián);
所述分壓電阻的第一端分別與所述場(chǎng)效應(yīng)管的d極和所述轉(zhuǎn)換模塊相連,所述分壓電阻的第二端分別與所述可變電阻模塊和所述場(chǎng)效應(yīng)管的g極 相連;
所述可變電阻控制模塊與所述可變電阻模塊相連;
所述可變電阻控制模塊,用于檢測(cè)所述輸入電流,根據(jù)所述輸入電流,控制可變電阻模塊的阻值。
可選地,所述可變電阻模塊,包括:第三開關(guān)模塊、第一待控電阻、第二待控電阻;
所述第三開關(guān)模塊與所述第一待控電阻串聯(lián);
由所述第三開關(guān)模塊與所述第一待控電阻組成的串聯(lián)電路,與所述第二待控電阻并聯(lián);
所述第二待控電阻與所述分壓電阻的第二端相連;
所述可變電阻控制模塊,在執(zhí)行所述控制可變電阻模塊的阻值時(shí),用于通過控制所述第三開關(guān)模塊打開,控制所述第一待控電阻不接入,通過控制所述第三開關(guān)模塊閉合,控制所述第一待控電阻接入。
可選地,該供電電路進(jìn)一步包括:整流模塊,連接在所述ct限流模塊與所述泄放模塊之間,對(duì)從所述ct限流模塊輸出的限流處理后的電流進(jìn)行整流處理,將整流處理后的電流輸入到所述泄放模塊。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種利用第一方面中任一所述的供電電路進(jìn)行供電的方法,包括:
利用所述ct控制模塊控制所述ct限流模塊對(duì)輸入的輸入電流進(jìn)行限流處理,并輸出限流處理后的電流;
利用所述泄放模塊接收所述限流處理后的電流,控制對(duì)所述轉(zhuǎn)換模塊的充放電;
利用所述轉(zhuǎn)換模塊,進(jìn)行充放電,轉(zhuǎn)換出所需的輸出電流。
可選地,該方法包括:所述ct限流模塊,包括:串聯(lián)連接的能量ct與磁負(fù)載;且當(dāng)所述供電電路包括開關(guān)模塊時(shí),
所述利用所述ct控制模塊控制所述ct限流模塊對(duì)輸入的輸入電流進(jìn)行限流處理包括:
所述ct控制模塊檢測(cè)所述輸入電流,判斷所述輸入電流是否滿足屏蔽所述磁負(fù)載的預(yù)設(shè)條件,如果是,則通過控制所述開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組或二次繞組短路,否則,通過控制所述開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入。
本發(fā)明實(shí)施例提供的供電電路及供電的方法,通過ct控制模塊來控制從ct限流模塊輸出的電流,限流處理后的電流進(jìn)入到泄放模塊,泄放模塊控制轉(zhuǎn)換模塊充放電,轉(zhuǎn)換出所需的輸出電流,通過ct控制模塊對(duì)ct限流模塊的控制,能夠根據(jù)不同的情況進(jìn)行不同的限流處理,更加靈活地進(jìn)行限流處理。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種供電電路的示意圖;
圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種限流電路的示意圖;
圖3是本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種限流電路的示意圖;
圖4是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種泄放模塊的示意圖;
圖5是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)換模塊的示意圖;
圖6是本發(fā)明一實(shí)施例提供的另一種供電電路的示意圖;
圖7是在輸入電流為160a且33hz時(shí)的現(xiàn)有供電電路的仿真結(jié)果圖;
圖8是在輸入電流為160a且32hz時(shí)的現(xiàn)有供電電路的仿真結(jié)果圖;
圖9是在輸入電流為160a且22hz時(shí)的現(xiàn)有供電電路的仿真結(jié)果圖;
圖10是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種供電電路在輸入電流為160a且22hz時(shí)的仿真結(jié)果圖;
圖11是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種供電電路在輸入電流為160a且21hz 時(shí)的仿真結(jié)果圖;
圖12是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種供電電路在輸入電流為160a且25hz時(shí)的仿真結(jié)果圖;
圖13是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種供電電路在輸入電流為160a且24hz時(shí)的仿真結(jié)果圖;
圖14是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種供電的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例,基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種供電電路,包括:
ct限流模塊101、ct控制模塊102、泄放模塊103以及轉(zhuǎn)換模塊104;其中,
所述ct控制模塊102,與所述ct限流模塊101相連,控制從所述ct限流模塊101輸出的電流;
所述ct限流模塊101,在所述ct控制模塊102的控制下,對(duì)輸入的輸入電流進(jìn)行限流處理,并輸出限流處理后的電流;
所述泄放模塊103,與所述轉(zhuǎn)換模塊104相連,輸入所述限流處理后的電流,利用該電流控制對(duì)所述轉(zhuǎn)換模塊104的充放電;
所述轉(zhuǎn)換模塊104,在所述泄放模塊103控制下,進(jìn)行充放電,并轉(zhuǎn)換出所需的輸出電流。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種供電電路,通過ct控制模塊來控制從ct限流模塊輸出的電流,限流處理后的電流進(jìn)入到泄放模塊,泄放模塊控制轉(zhuǎn)換模塊充放電,轉(zhuǎn)換出所需的輸出電流,通過ct控制模塊對(duì)ct限流模塊的 控制,能夠根據(jù)不同的情況進(jìn)行不同的限流處理,更加靈活地進(jìn)行限流處理。
由于有些輸入電流是不穩(wěn)定的,有時(shí)候是低振幅低頻的輸入電流,有時(shí)候是高振幅高頻的輸入電流,為了能夠適應(yīng)更多情況的輸入電流,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,該供電電路還可以包括:第一開關(guān)模塊;
所述ct限流模塊,包括:串聯(lián)連接的能量ct與磁負(fù)載;其中,
所述ct控制模塊,用于檢測(cè)所述輸入電流,判斷所述輸入電流是否滿足屏蔽所述磁負(fù)載的第一預(yù)設(shè)條件,如果是,則通過控制所述第一開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組短路,否則,通過控制所述第一開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入。
在該實(shí)現(xiàn)方式中,ct控制模塊通過檢測(cè)輸入電流來對(duì)ct限流模塊進(jìn)行控制,針對(duì)不同的輸入電流,通過第一開關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)不同的連接方式。在檢測(cè)輸入電流時(shí),可以檢測(cè)輸入電流的振幅、頻率、變化率等信息。上述的第一預(yù)設(shè)條件可以是:當(dāng)輸入電流的能量小于等于第一預(yù)設(shè)能量值時(shí),屏蔽所述磁負(fù)載;當(dāng)輸入電流的頻率大于第一預(yù)設(shè)能量值時(shí),不屏蔽所述磁負(fù)載。該能量值可以通過輸入電流的振幅、頻率或者變化率來反映,舉例來說,第一預(yù)設(shè)條件為:當(dāng)輸入電流的頻率小于等于32hz時(shí),屏蔽所述磁負(fù)載;當(dāng)輸入電流的頻率大于32hz時(shí),不屏蔽所述磁負(fù)載。這里的磁負(fù)載可以通過一個(gè)ct來實(shí)現(xiàn),磁負(fù)載中鐵芯可以是氣隙鐵芯,能夠更好的進(jìn)行限流。
在該實(shí)現(xiàn)方式中,將能量ct與磁負(fù)載串聯(lián),與只有一個(gè)能量ct相比,能夠增大限流效果。但是,有些時(shí)候,輸入電流的能量較低,例如:輸入電流的振幅較小或頻率較低的情況,如果還是通過能量ct與磁負(fù)載進(jìn)行限流,可能限流處理后的電流的能量無法滿足后續(xù)電路,這種情況就需要減小限流,進(jìn)而增加ct限流模塊輸出的電流的能量,在該實(shí)現(xiàn)方式中,通過第一開關(guān)模塊將磁負(fù)載短路,這樣,只有能量ct起到限流的作用,增加了ct限流模塊輸出的電流的能量。另外,通過該實(shí)現(xiàn)方式,由于可以通過控制第一開關(guān)模塊來使磁負(fù)載短路,減小了限流效果,因此,該供電電路可以使用能量更小的輸入電流,增加了供電電路能夠使用的輸入電流的能量范圍。
在該實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)ct控制模塊檢測(cè)到輸入電流的能量較大,控制第一開關(guān)模塊將磁負(fù)載的所有繞組接入,增大限流效果,保護(hù)后續(xù)電路;當(dāng)ct控制模塊檢測(cè)到輸入電流的能量較小,控制第一開關(guān)模塊將磁負(fù)載的所有繞組短路,減小限流效果,為后續(xù)電路提供足夠的能量。
基于上述的實(shí)現(xiàn)方式,該供電電路可以包括:
所述能量ct的二次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸入端相連;
所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸入端相連;
所述第一開關(guān)模塊,與所述能量ct的二次側(cè)的輸出端相連,以及與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端相連;
所述ct控制模塊,在執(zhí)行所述通過控制所述第一開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組短路時(shí),用于通過控制所述第一開關(guān)模塊閉合,將所述能量ct的二次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端相連,使所述磁負(fù)載的所有繞組短路;
所述ct控制模塊,在執(zhí)行所述通過控制所述第一開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入時(shí),用于通過控制所述第一開關(guān)模塊打開,將所述能量ct的二次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸入端相連,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入。
還有,可選地,所述能量ct的二次側(cè)的輸入端接地。
其中,輸入電流從能量ct的一次側(cè)的輸入端進(jìn)入。
如圖2所示的一種限流電路,在圖2中,上述的第一開關(guān)模塊為s1,能量ct為tx1,磁負(fù)載為tx2,tx1中的1端口為能量ct的一次側(cè)的輸入端,tx1中的2端口為能量ct的二次側(cè)的輸入端,tx1中的3端口為能量ct的一次側(cè)的輸出端,tx1中的4端口為能量ct的二次側(cè)的輸出端,tx2中的1端口為磁負(fù)載的一次側(cè)的輸入端,tx2中的2端口為磁負(fù)載的二次側(cè)的輸入端,tx2中的3端口為磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端,tx2中的4端口為磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端,ct控制模塊為u4。
有些輸入電流不穩(wěn)定,為了能夠適應(yīng)更多情況的輸入電流,在一種可能 的實(shí)現(xiàn)方式中,該供電電路還包括:第二開關(guān)模塊;
所述ct限流模塊,包括:串聯(lián)連接的能量ct與磁負(fù)載;其中,
所述ct控制模塊,用于檢測(cè)所述輸入電流,判斷所述輸入電流是否滿足屏蔽所述磁負(fù)載的第二預(yù)設(shè)條件,如果是,則通過控制所述第二開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的二次繞組短路,否則,通過控制所述第二開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入。
在該實(shí)現(xiàn)方式中,ct控制模塊通過檢測(cè)輸入電流來對(duì)ct限流模塊進(jìn)行控制,針對(duì)不同的輸入電流,通過第二開關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)不同的連接方式。在檢測(cè)輸入電流時(shí),可以檢測(cè)輸入電流的振幅、頻率、變化率等信息。上述的第二預(yù)設(shè)條件可以是:當(dāng)輸入電流的能量小于等于第二預(yù)設(shè)能量值時(shí),屏蔽所述磁負(fù)載;當(dāng)輸入電流的頻率大于第二預(yù)設(shè)能量值時(shí),不屏蔽所述磁負(fù)載。該能量值可以通過輸入電流的振幅、頻率或者變化率來反映,舉例來說,第二預(yù)設(shè)條件為:當(dāng)輸入電流的頻率小于等于32hz時(shí),屏蔽所述磁負(fù)載;當(dāng)輸入電流的頻率大于32hz時(shí),不屏蔽所述磁負(fù)載。這里的磁負(fù)載可以通過一個(gè)ct來實(shí)現(xiàn),磁負(fù)載中鐵芯可以是氣隙鐵芯,能夠更好的進(jìn)行限流。
在該實(shí)現(xiàn)方式中,將能量ct與磁負(fù)載串聯(lián),與只有一個(gè)能量ct相比,能夠增大限流效果。但是,有些時(shí)候,輸入電流的能量較低,例如:輸入電流的振幅較小或頻率較低的情況,如果還是通過能量ct與磁負(fù)載進(jìn)行限流,可能限流處理后的電流的能量無法滿足后續(xù)電路,這種情況就需要減小限流,進(jìn)而增加ct限流模塊輸出的電流的能量,在該實(shí)現(xiàn)方式中,通過第二開關(guān)模塊將磁負(fù)載的部分繞組短路,這樣,只有能量ct和磁負(fù)載的部分繞組起到限流的作用,增加了ct限流模塊輸出的電流的能量。另外,通過該實(shí)現(xiàn)方式,由于可以通過控制第二開關(guān)模塊來使磁負(fù)載的二次繞組短路,減小了限流效果,因此,該供電電路可以使用能量更小的輸入電流,增加了供電電路能夠使用的輸入電流的能量范圍。
在該實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)ct控制模塊檢測(cè)到輸入電流的能量較大,控制第二開關(guān)模塊將磁負(fù)載的所有繞組接入,增大限流效果,保護(hù)后續(xù)電路;當(dāng)ct 控制模塊檢測(cè)到輸入電流的能量較小,控制第一開關(guān)模塊將磁負(fù)載的二次繞組短路,減小限流效果,為后續(xù)電路提供足夠的能量。
基于上述的實(shí)現(xiàn)方式,該供電電路可以包括:
所述能量ct的二次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸入端相連;
所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸入端相連;
所述第二開關(guān)模塊,與所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端相連,以及與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端相連;
所述ct控制模塊,在執(zhí)行所述通過控制所述第二開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的二次繞組短路時(shí),用于通過控制所述第二開關(guān)模塊閉合,將所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端相連,使所述磁負(fù)載的二次繞組短路;
所述ct控制模塊,在執(zhí)行所述通過控制所述第二開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入時(shí),用于通過控制所述第二開關(guān)模塊打開,將所述磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端與所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸入端相連,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入。
還有,可選地,所述能量ct的二次側(cè)的輸入端接地。
其中,輸入電流從能量ct的一次側(cè)的輸入端進(jìn)入。
如圖3所示的一種限流電路,在圖3中,上述的第二開關(guān)模塊為s2,上述的能量ct為tx3,上述的磁負(fù)載為tx4,tx3中的1端口為能量ct的一次側(cè)的輸入端,tx3中的2端口為能量ct的二次側(cè)的輸入端,tx3中的3端口為能量ct的一次側(cè)的輸出端,tx3中的4端口為能量ct的二次側(cè)的輸出端,tx4中的1端口為磁負(fù)載的一次側(cè)的輸入端,tx4中的2端口為磁負(fù)載的二次側(cè)的輸入端,tx4中的3端口為磁負(fù)載的一次側(cè)的輸出端,tx4中的4端口為磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端,ct控制模塊為u5。
針對(duì)上述的ct限流模塊,可選地,能量ct的一次側(cè)的輸出端與所述整流模塊的第一端相連;所述磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端與所述整流模塊的第二端相連。
可選地,上述的整流模塊可以通過四個(gè)二極管來實(shí)現(xiàn),具體地,整流模塊包括:第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管;第一二極管的正極與第三二極管的正極相連,第一二極管的負(fù)極與第二二極管的正極相連,第三二極管的負(fù)極與第四二極管的正極相連,第二二極管的負(fù)極與第四二極管的負(fù)極相連。其中,第一二極管的負(fù)極為整流模塊的第一端,第三二極管的負(fù)極為整流模塊的第二端,整流模塊的第一端與能量ct的一次側(cè)的輸出端相連,整流模塊的第二端與磁負(fù)載的二次側(cè)的輸出端相連。還有,可選地,第二二極管的負(fù)極為整流模塊的第三端,第一二極管的正極為整流模塊的第四端。整流模塊的第三端與泄放模塊相連,向泄放模塊輸出整流后的電流,整流模塊的第四端接地。
泄放模塊用于利用限流處理后的電流給轉(zhuǎn)換模塊充放電,為轉(zhuǎn)換模塊提供能量,而有些情況下,輸入電流的能量較小,限流處理后的電流的能量也較小,在給轉(zhuǎn)換模塊充電時(shí),可能無法滿足轉(zhuǎn)換模塊對(duì)能量的需求,為了解決該問題,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述泄放模塊,包括:場(chǎng)效應(yīng)管、可變電阻模塊、分壓電阻、可變電阻控制模塊;
其中,所述場(chǎng)效應(yīng)管的s極接地;
所述場(chǎng)效應(yīng)管的d極,輸入所述限流處理后的電流;
所述分壓電阻與所述可變電阻模塊串聯(lián);
所述分壓電阻的第一端分別與所述場(chǎng)效應(yīng)管的d極和所述轉(zhuǎn)換模塊相連,所述分壓電阻的第二端分別與所述可變電阻模塊和所述場(chǎng)效應(yīng)管的g極相連;
所述可變電阻控制模塊與所述可變電阻模塊相連;
所述可變電阻控制模塊,用于檢測(cè)所述輸入電流,根據(jù)所述輸入電流,控制可變電阻模塊的阻值。
可選地,可以預(yù)先建立輸入電流的能量與可變電阻模塊的阻值的對(duì)應(yīng)關(guān)系,在該對(duì)應(yīng)關(guān)系中可以保證輸入電流的能量越小,可變電阻模塊的阻值越小。可變電阻控制模塊,具體用于檢測(cè)所述輸入電流,根據(jù)所述輸入電流和 上述對(duì)應(yīng)關(guān)系,控制可變電阻模塊的阻值。該能量值可以通過輸入電流的振幅、頻率或者變化率來反映。
在該實(shí)現(xiàn)方式中,通過由場(chǎng)效應(yīng)管的d極輸入的限流處理后的電流為轉(zhuǎn)換模塊充電,當(dāng)g極的電壓達(dá)到導(dǎo)通閾值時(shí),場(chǎng)效應(yīng)管的d極和s極導(dǎo)通,使得場(chǎng)效應(yīng)管的d極直接接地,由ct限流模塊輸出的限流處理后的電流無法進(jìn)入到轉(zhuǎn)換模塊中。分壓電阻與可變電阻模塊是串聯(lián)的,當(dāng)可變電阻模塊的阻值越大,與分壓電阻相比,可變電阻模塊兩端分壓也會(huì)越大,在分壓電阻的第一端的電壓還較小的情況下,g極的電壓就有可能達(dá)到導(dǎo)通閾值,而在這種情況下,由于分壓電阻的第一端的電壓較小,給轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)哪芰恳草^小,可能無法達(dá)到轉(zhuǎn)換模塊的要求。在輸入電流的能量較小的情況下,為了能夠給轉(zhuǎn)換模塊傳輸足夠的能量,需要提高分壓電阻的第一端能夠達(dá)到的最大電壓,該電壓可以稱為分流閾值,當(dāng)達(dá)到該分流閾值之后,才停止對(duì)轉(zhuǎn)換模塊充電,提高了分流閾值之后,達(dá)到分流閾值的時(shí)間會(huì)增加,進(jìn)而增加了對(duì)轉(zhuǎn)換模塊充電的時(shí)間,能夠?yàn)檗D(zhuǎn)換模塊提供更多的能量;提高了分流閾值之后,能夠使得為轉(zhuǎn)換模塊充電的電壓更大,進(jìn)而為轉(zhuǎn)換模塊提供更多的能量。如果要提高分流閾值,可以通過可變電阻控制模塊來控制可變電阻模塊的阻值,使得可變電阻模塊的阻值變小,這樣,使得分壓電阻上的分壓比例變大,分壓電阻的第一端的電壓增大后,可變電阻模塊的分壓可能小于等于阻值變小之前,進(jìn)而能夠承受更大的分流閾值。舉例來說,可以通過可變電阻控制模塊控制可變電阻模塊的阻值變小,使得分流閾值從14.6v提高的17.7v。為了電路中元件的安全,分流閾值也不能無限的提高,需要考慮電路中元件能夠承受的最大電壓。還有,可選地,所述可變電阻模塊一端與分壓電阻相連,另一端接地。
在該實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)可變電阻控制模塊檢測(cè)到輸入電流的能量較小時(shí),控制可變電阻模塊的阻值變小,為轉(zhuǎn)換模塊提供足夠的能量;當(dāng)可變電阻控制模塊檢測(cè)到輸入電流的能量較大時(shí),控制可變電阻模塊的阻值變大,保護(hù)電路中的元件。
可選地,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述可變電阻模塊,包括:第三開關(guān)模塊、第一待控電阻、第二待控電阻;
所述第三開關(guān)模塊與所述第一待控電阻串聯(lián);
由所述第三開關(guān)模塊與所述第一待控電阻組成的串聯(lián)電路,與所述第二待控電阻并聯(lián);
所述第二待控電阻與所述分壓電阻的第二端相連;
所述可變電阻控制模塊,在執(zhí)行所述控制可變電阻模塊的阻值時(shí),用于通過控制所述第三開關(guān)模塊打開,控制所述第一待控電阻不接入,通過控制所述第三開關(guān)模塊閉合,控制所述第一待控電阻接入。
具體地,所述第三開關(guān)模塊,第一端與所述第一待控電阻的第一端相連,第二端與所述第二待控電阻的第一端相連;
所述第二待控電阻,第二端分別與所述第一待控電阻的第二端相連,以及第二端與所述分壓電阻的第二端相連。
在該實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)可變電阻控制模塊檢測(cè)到輸入電流的能量較小時(shí),通過控制第三開關(guān)模塊閉合,控制第一待控電阻接入,控制可變電阻模塊的阻值變小,為轉(zhuǎn)換模塊提供足夠的能量;當(dāng)可變電阻控制模塊檢測(cè)到輸入電流的能量較大時(shí),通過控制第三開關(guān)模塊打開,控制第一待控電阻不接入,控制可變電阻模塊的阻值變大,保護(hù)電路中的元件。
另外,可選地,泄放模塊還可以包括:
在場(chǎng)效應(yīng)管的d極與分壓電阻的第一端之間的第五二極管,第五二極管的正極與場(chǎng)效應(yīng)管的d極相連,第五二極管的負(fù)極與分壓電阻的第一端相連;
第一穩(wěn)壓管,正極與分壓電阻的第一端相連,負(fù)極與第一電阻的第一端相連;
第一電阻,第二端與場(chǎng)效應(yīng)管的g極相連;
第二穩(wěn)壓管,正極與場(chǎng)效應(yīng)管的g極相連,負(fù)極接地;
第五電容,正極與分壓電阻的第一端相連,負(fù)極接地;
運(yùn)算放大器,第一輸入端與分壓電阻的第二端相連,電源負(fù)極接地;
第六電容,一端與運(yùn)算放大器的第一輸入端相連,另一端與運(yùn)算放大器的第二輸入端相連;
第二電阻,一端與場(chǎng)效應(yīng)管的g極相連,另一端與運(yùn)算放大器的輸出端相連;
第三電阻,一端與運(yùn)算放大器的輸出端相連,另一端與運(yùn)算放大器的第一輸入端相連;
第四電阻,一端與運(yùn)算放大器的電源正極相連,另一端與分壓電阻的第一端相連;
第七電容,與第三穩(wěn)壓管并聯(lián);
第三穩(wěn)壓管,正極與運(yùn)算放大器的電源正極相連,負(fù)極接地;
第八電容,與第四穩(wěn)壓管并聯(lián);
第四穩(wěn)壓管,正極與運(yùn)算放大器的第二輸入端相連,負(fù)極接地;
第五電阻,一端與分壓電阻的第一端相連,另一端與四穩(wěn)壓管的正極相連。
如圖4所示的一種泄放模塊,在圖4中,第一穩(wěn)壓管為d1,第二穩(wěn)壓管為d2,第三穩(wěn)壓管為d3,第四穩(wěn)壓管為u1,第五二極管為d4,運(yùn)算放大器為u2,第五電容為c5,第六電容為c6,第七電容為c7,第八電容為c8,第一電阻為r1,第二電阻為r2,第三電阻為r3,第四電阻為r4,第五電阻為r5,分壓電阻是r8,場(chǎng)效應(yīng)管是m1,可變電阻控制模塊u6,可變電阻模塊r9,u2中的1端口為第一輸入端、2端口為第二輸入端、3端口為電源正極、4端口為電壓負(fù)極、5端口為輸出端。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述轉(zhuǎn)換模塊,包括:相互并聯(lián)的第一電容、第二電容、第三電容和第四電容;所述第一電容的一端接地,另一端與所述分壓電阻的第一端相連。
在該實(shí)現(xiàn)方式中,轉(zhuǎn)換模塊通過這四個(gè)電容進(jìn)行儲(chǔ)能。
還有,可選地,轉(zhuǎn)換模塊還包括:
電壓轉(zhuǎn)換器,輸入端與分壓電阻的第一端相連,接地端接地;
第九電容,一端與電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端相連,另一端接地;
第十電容,一端與電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端相連,另一端接地。
另外,還可以包括:
并聯(lián)的第六電阻和第七電阻;
第六電阻,一端與電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端相連,另一端接地。
第二電容可以是極性電容,正極與所述分壓電阻的第一端相連,負(fù)極接地。
可選地,電壓轉(zhuǎn)換器可以是dc-dc的電壓轉(zhuǎn)換器,可以輸出5v的電壓。
如圖5所示的一種轉(zhuǎn)換模塊,在圖5中,第一電容是c1,第二電容是c2,第三電容是c3,第四電容是c4,第九電容是c9,第十電容是c10,電壓轉(zhuǎn)換器是u3,第六電阻是r6,第七電阻是r7,u3的1端口為輸入端,2端口為輸出端,3端口為接地端。
另外,上述ct限流模塊可以包括:至少一個(gè)能量ct,至少一個(gè)磁負(fù)載。
如圖6所示的一種供電電路的示意圖,該供電電路包括:ct限流模塊601、ct控制模塊602、泄放模塊603、轉(zhuǎn)換模塊604、整流模塊605;
其中,
所述ct控制模塊602,與所述ct限流模塊601相連,控制從所述ct限流模塊601輸出的電流;
所述ct限流模塊601,在所述ct控制模塊602的控制下,對(duì)輸入的輸入電流進(jìn)行限流處理,并輸出限流處理后的電流;
所述泄放模塊603,與所述轉(zhuǎn)換模塊604相連,輸入所述限流處理后的電流,利用該電流控制對(duì)所述轉(zhuǎn)換模塊604的充放電;
所述轉(zhuǎn)換模塊604,在所述泄放模塊603控制下,進(jìn)行充放電,并轉(zhuǎn)換出所需的輸出電流;
所述整流模塊605,連接在ct限流模塊601與泄放模塊603之間,對(duì)從ct限流模塊601輸出的限流處理后的電流進(jìn)行整流處理,將整流處理后的電流輸入到泄放模塊603。
需要說明的是:上述的磁負(fù)載可以通過ct來實(shí)現(xiàn)。上述的第一開關(guān)模塊和第二開關(guān)模塊可以通過繼電器來實(shí)現(xiàn)。能量ct與磁負(fù)載可以按照3wl設(shè)備的方式來連接,這樣可以沿用現(xiàn)有的生產(chǎn)方法,減少研究和開發(fā)的工作。上述的ct控制模塊可以包括:電流傳感器,例如:羅氏線圈、分流器等,還可以通過etu來實(shí)現(xiàn)。上述的可變電阻控制模塊可以包括:電流傳感器,例如:羅氏線圈、分流器等,還可以通過etu來實(shí)現(xiàn)。上述的ct控制模塊與可變電阻控制模塊可以集成在一個(gè)控制器件中。
針對(duì)第一電容兩端的電壓大于等于11v,電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端的電流為90ma且電壓為5v的供電要求,第一開關(guān)模塊對(duì)應(yīng)的供電電路,在輸入電流為160a時(shí),在輸入電流的頻率為22hz時(shí),也能滿足上述供電要求,也就是說在輸入電流的頻率為22hz以上時(shí),該供電電路都能滿足供電要求;第二開關(guān)模塊對(duì)應(yīng)的供電電路,在輸入電流為160a時(shí),在輸入電流的頻率為25hz時(shí),也能滿足上述供電要求,也就是說在輸入電流的頻率為25hz以上時(shí),該供電電路都能滿足供電要求。現(xiàn)有技術(shù)中的供電電路,輸入電流的頻率一般不能低于33hz,這兩種方案中能夠使用的輸入電流的最低頻率都要低于33hz,因此,擴(kuò)寬了能夠使用的輸入電流的頻率范圍。
基于上述的供電電路,通過pspice將現(xiàn)有技術(shù)的供電電路與本發(fā)明實(shí)施例提供的供電電路進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。在仿真實(shí)驗(yàn)中,供電要求是:轉(zhuǎn)換模塊中的儲(chǔ)能電容的兩端的電壓大于等于11v,電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端的電流為90ma且電壓為5v的供電要求。在下面的仿真結(jié)果圖中,最上面的曲線為轉(zhuǎn)換模塊中的儲(chǔ)能電容兩端的電壓,中間的曲線為電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端的電流,最下面的曲線為電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端的電壓。如圖7所示,在輸入電流為160a,頻率為33hz時(shí),現(xiàn)有供電電路的仿真結(jié)果圖,從圖中可以看出,該輸入電流滿足供電要求。如圖8所示,在輸入電流為160a,頻率為32hz時(shí),現(xiàn)有供電電路的仿真結(jié)果圖,從圖中可以看出,儲(chǔ)能電容的兩端的電壓不能滿足供電要求。如圖9所示,在輸入電流為160a,頻率為22hz時(shí),現(xiàn)有供電電路的仿真結(jié)果圖,從圖中可以看出,儲(chǔ)能電容的兩端的電壓不能滿足供 電要求。如圖10所示,在輸入電流為160a,頻率為22hz時(shí),第一開關(guān)模塊對(duì)應(yīng)的供電電路的仿真結(jié)果圖,從圖中可以看出,該輸入電流滿足供電要求。如圖11所示,在輸入電流為160a,頻率為21hz時(shí),第一開關(guān)模塊對(duì)應(yīng)的供電電路的仿真結(jié)果圖,從圖中可以看出,儲(chǔ)能電容的兩端的電壓(也就是第一電容兩端的電壓)不滿足供電要求。如圖12所示,在輸入電流為160a,頻率為25hz時(shí),第二開關(guān)模塊對(duì)應(yīng)的供電電路的仿真結(jié)果圖,從圖中可以看出,該輸入電流滿足供電要求。如圖13所示,在輸入電流為160a,頻率為24hz時(shí),第二開關(guān)模塊對(duì)應(yīng)的供電電路的仿真結(jié)果圖,從圖中可以看出,儲(chǔ)能電容的兩端的電壓(也就是第一電容兩端的電壓)不滿足供電要求。
如圖14所示,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種利用上述任一的供電電路進(jìn)行供電的方法,可以包括以下步驟:
步驟141:利用所述ct控制模塊控制所述ct限流模塊對(duì)輸入的輸入電流進(jìn)行限流處理,并輸出限流處理后的電流;
步驟142:利用所述泄放模塊接收所述限流處理后的電流,控制對(duì)所述轉(zhuǎn)換模塊的充放電;
步驟143:利用所述轉(zhuǎn)換模塊,進(jìn)行充放電,轉(zhuǎn)換出所需的輸出電流。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述ct限流模塊,包括:串聯(lián)連接的能量ct與磁負(fù)載;且當(dāng)所述供電電路包括開關(guān)模塊時(shí),
所述利用所述ct控制模塊控制所述ct限流模塊對(duì)輸入的輸入電流進(jìn)行限流處理包括:
所述ct控制模塊檢測(cè)所述輸入電流,判斷所述輸入電流是否滿足屏蔽所述磁負(fù)載的預(yù)設(shè)條件,如果是,則通過控制所述開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組或二次繞組短路,否則,通過控制所述開關(guān)模塊,使所述磁負(fù)載的所有繞組接入。
其中,這里的開關(guān)模塊可以包括上述的供電電路中的第一開關(guān)模塊(此時(shí)是使所述磁負(fù)載的所有繞組短路)或者第二開關(guān)模塊(此時(shí)是使所述磁負(fù) 載的二次繞組短路)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的供電電路及供電的方法,至少具有如下有益效果:
1、本發(fā)明實(shí)施例中,通過ct控制模塊來控制從ct限流模塊輸出的電流,限流處理后的電流進(jìn)入到泄放模塊,泄放模塊控制轉(zhuǎn)換模塊充放電,轉(zhuǎn)換出所需的輸出電流,通過ct控制模塊對(duì)ct限流模塊的控制,能夠根據(jù)不同的情況進(jìn)行不同的限流處理,更加靈活地進(jìn)行限流處理。
2、本發(fā)明實(shí)施例中,ct控制模塊通過控制第一開關(guān)模塊或第二開關(guān)模塊將磁負(fù)載全部或者部分短路,減小了限流效果,增加了ct限流模塊輸出的電流的能量,使得供電電路可以使用能量更小的輸入電流,增加了供電電路能夠使用的輸入電流的能量范圍,能夠適合更多的輸入電流的頻率和幅值范圍。
3、本發(fā)明實(shí)施例中,可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)可變電阻控制模塊檢測(cè)到輸入電流的能量較小時(shí),控制可變電阻模塊的阻值變小,為轉(zhuǎn)換模塊提供足夠的能量;當(dāng)可變電阻控制模塊檢測(cè)到輸入電流的能量較大時(shí),控制可變電阻模塊的阻值變大,保護(hù)電路中的元件。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個(gè)······”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同因素。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成,前述的程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時(shí),執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟;而前述 的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)中。
最后需要說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。