[发明专利]电围栏激励器电路及控制储能电容充电的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测电围栏脉冲电压的电围栏激励器电路以及控 制储能电容充电的方法。

背景技术

目前在安防领域及畜牧业领域应用的现代的电围栏激励器基本上多为 能量限制型激励器。能量限制型激励器是通过周期性地给激励器中的储能 电容充电，然后通过输出脉冲变压器给储能电容放电，在输出脉冲变压器 次级产生脉冲高压。

在畜牧业领域应用的农牧用电围栏激励器大多数是开环运行的，通常 不需要检测其围栏脉冲电压，但少数高性能的农牧用电围栏激励器具有检 测其输出电围栏脉冲电压并显示其输出状态的功能。安防领域应用的电围 栏激励器通常需要实时检测其围栏上的脉冲电压状态，并根据围栏返回的 脉冲电压的变化来触发报警。

现有技术中激励器都是利用脉宽/脉频调制(PWM/PFM)控制IC来实 现对储能电容充电，或者利用倍压电路将交流市电倍压整流成直流高压给 储能电容充电。这些方法均涉及到额外的控制IC或器件，实现充电功能的 电路元器件多，焊点也多，可靠性难以控制，同时，要实现IEC60335-2-76 或UL69标准中所要求的固有安全，则激励器电路通常会非常复杂。

对于电围栏脉冲电压的检测，现有技术中的激励器有采用电阻直接分 压检测，也有采用专门的脉冲变压器或光电隔离等隔离检测方法。采用电 阻直接分压检测涉及到将输出脉冲变压器的次级的一端与激励器其它控制 电路的地直接相连，这会使得要实现IEC60335-2-76或UL69标准中所要求 的耐压安全要求变得很困难，成本很高，同时如果激励器与其它设备，如 PC机等互连时，很容易在其它设备上累积电荷，打坏互连设备；而采用专 门的脉冲变压器或光电隔离等隔离检测方法也涉及到要实现IEC60335-2- 76或UL69标准中所要求的耐压安全成本高的问题。

发明内容

本发明的目的之一是针对现有技术存在的缺陷和不足提供一种成本 低，可实现IEC60335-2-76或UL69标准中所要求的固有安全的用于检测电 围栏脉冲电压的电围栏激励器电路。

为实现上述目的之一，本发明包括一供电电源子电路，还包括一个与 供电电源相连接的能产生脉冲电流的电路；该脉冲电流电路中连接有一个 微处理器子电路，并受微处理器子电路控制。脉冲电流电路还包括一个充 电子电路和一个放电子电路。充电子电路包括一场效应管、一单端反激变 压器、一整流二极管、第一电阻、一储能电容；单端反激变压器初级结束 端电连接于供电电源子电路，该单端反激变压器的初级起始端与场效应管 漏极相电连接，该场效应管的源极与地相连接，且该场效应管的栅极与所 述微处理器子电路相连接。单端反激变压器的次极起始端与第一电阻，整 流二极管以及储能电容构成回路连接；其中储能电容与续流二极管及其串 接的限流电阻相并联连接。放电子电路包括一单面可控硅、一电感、一第 二电容、输出变压器、一续流二极管及其串接的限流电阻；电感一端与所 述储能电容的一极相连接，该电感另一端与所述单向可控硅阳极相电连接； 单向可控硅的阴极与系统的地电连接，该单向可控硅的触发极与微处理器 子电路经过可控硅触发电路相电连接。输出变压器的初级一端与储能电容 相电连接，另一端与系统的地电连接；第二电容与该输出变压器的初级相 并联连接。电围栏电路中还包括一个分压保持电路；分压保持电路包括第 四电阻、第五电阻、第四电容；第四电阻一端与电围栏电路中的电感L的 一端、续流二极管D2、第一电阻R1相连接，该第四电阻的另一端与第五电 阻连接后与系统的地电连接，第四电容与第五电阻并联，微处理器子电路 连接在所述第四电阻与所述第五电阻之间。电围栏电路中还包括一个分压 整流保持电路，分压整流保持电路包括第二电阻、第三电阻、第三电容、 第三二极管，其中所述的第二电阻一端与所述单端反激变压器的次极的一 端相连；该第二电阻另一端与第三二极管以及第三电容依次串联连接，第 三电容的另一端与系统的地电连接；第三电阻一端连接在所述第三电容与 第三二极管之间，并与所述微处理器子电路相连，该第三电阻的另一端连 接在电压Vcc上。其中场效应管可以用双极型晶体管取代。其中单向可控 硅可以用三象限可控硅取代。电压Vcc可以用其它稳定的低电压取代，也 可以由微处理器的一个输出端供电取代。

本发明的目的之二是针对现有技术存在的缺陷和不足提供一种电路简 单，可靠性易于控制，以微处理器控制储能电容充电的方法，包括如下程 序步骤：