[实用新型]超宽电压自适应电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及超宽电压电源，具体涉及一种专用于矿井的超宽电压自适应电源。

背景技术

在矿井下，根据多种用电设备的需要设有多种供电线路，不仅各供电线路的电压值差异很大，低电压不足100V，高电压超过800V，而且各供电回路的电压波动较大。传统的井下检测安全仪器的电源部分是采用多组接插头的电源变压器，再根据井下实际的电源电压对应连接。这样不仅带来操作不便，一旦接错还会烧毁仪器，而且电源变压器的功率裕量选得较大，造成功率因素低、消耗铜材多。因此，传统的井下检测安全仪器的电源需要加以改进。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种超宽电压自适应电源，它能自动跟踪超宽输入电压，始终保证电源电压稳定输出的要求，能适应矿井下多种供电线路，无论电压高低，均可与其直接连接，为检测安全仪器提供正常工作的电压值。

本实用新型所述的超宽电压自适应电源，包括与交流电源连接的电压输入整流限压电路、与电压输入整流限压电路连接的电容串充并放降压/并充串放升压电路，其特征在于：过零检测电路与电压输入整流限压电路连接、并与微控制器连接；输出驱动电路与微控制器连接、并与电容串充并放降压/并充串放升压电路连接；电压检测电路与微控制器连接、并与电容串充并放降压/并充串放升压电路的平滑输出端连接。电压输入整流限压电路的作用是整流控制输入电压；过零检测电路的作用是为电容串充并放降压/并充串放升压电路提供充放电时序基准，以便微控制器根据当前电路所处的状态来控制整体电路的下一步动作，输出驱动电路的作用是放大隔离微控制器给出的弱控制信号；电压检测电路的作用是反馈平滑输出端的电压到微控制器。本电源用平滑输出端的电压反馈调节输出电压值，经平滑滤波后供给后级开关电源稳定地输出。

所述的超宽电压自适应电源，其特征在于：串充并放降压/并充串放升压电路包括可控硅SCR0-SCR10、二极管D4-D17、D31、稳压二极管DW5、DW6、电容C12-C17、C11、C10、电阻R17-R21、R32-R35、R38、R43、R50、光耦U3、电感L0、VOMS功率场效应管Q7。其中的SCR9和SCR10在此起整流限压的作用，过高的输入电压经SCR9与SCR10移相限压后保证串充并放降压/并充串放升压电路工作在允许的电压下；C12-C17为串充并放电容，C16、C17为并充串放电容，在该电路中起电压变换元件的作用；SCR0-SCR8控制C12-C17串充并放降压，控制C16、C17并充串放升压，在该电路中起控制电流流向开关元件的作用；VOMS功率场效应管Q7能强制关断串充并放降压/并充串放升压电路中的充电/放电回路，在该电路中起控制充电/放电时间长短开关元件的作用；C17为负载滤波电容，使其平滑输出电压。该串充并放降压/并充串放升压电路可以根据实际情况，减少或者增加级数，使之既满足功能的要求，又经济合理。

整个的运行特征是：微处理器从过零检测电路那里采样时间基准，按照交流电的正弦特性曲线进行时序分配，根据时序安排对电容串充并放降压/并充串放升压电路进行充放电控制，再根据输入交流电压值的高低，自动对电容串充并放降压/并充串放升压电路中的串并与串并级数进行增减，对充放电过程进行平稳调节，始终保证电源输出电压值在允许的范围内。

本电源的所有动作都是由程序进行控制的，程序检测当前电路的各个外部状态来控制电路的下一步动作，程序控制微处理器实现控制整个电路。

本实用新型和现有技术相比具有以下优点：可以对超宽输入电压进行自动跟踪控制提供仪器正常工作的电压值，无论电压高低，均可直接连接供电；低功耗，功率因数高；重量轻体积小，不需用工频变压器，节省铜线和矽钢片。特别针对井下85V-2000V各种供电线路。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图。

图2是本实用新型的电路图。

图3是图2的A部放大图。

图4是图2的B部放大图。

图5是图2的C部放大图。

图6是图2的D部放大图。

图7是软件流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。