[实用新型]一种电网高压侧取能电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电网设备领域，特别是涉及一种电网高压侧取能电路。

背景技术

电力系统中一些高压传感器高压侧传感头的供能问题是传感器设计中令人头疼的问题，现有的供电方式都有不同程度的不足。因此，必需设计一款可靠的简便的电源为高压侧测量电路供电。高压侧电路对电源的要求主要有以下几点：

1.要求不间断供电，如果供电间断将会导致高压侧电子线路的瘫痪。

2.能在恶劣的电磁环境下工作，抗干扰性强。

3.输出稳定度高，为电子线路提供可靠电源。

4.要求体积小，重量轻。

测量电路安放在高电位侧，主要功能是直接采集一次电流信号和供电电压的电平，并通过A/D转换器件将该模拟信号转换为数字信号，然后再通过电光转换器件将电信号转换成光信号。从而实现高压侧与低压侧的电气的绝缘。因此高压侧测量电路包括电流信号采集部分、A/D转换部分、电光转换部分以及相应的时序控制电路部分和电子线路电源提供部分。由于电力系统负荷变化很大，母线电流随之变化很大(几安培至上千安培)，母线短路瞬时电流可超过十倍额定电流。如此大的工作范围为电源变压器和稳压电路的工作带来严重困难。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种电网高压侧取能电路，该电路的取电是利用电磁感应原理，由普通铁磁式互感器从高压母线上感应得到交流电，然后经过整流、滤波、稳压后为高压侧电路供电。由于该取电线圈处在高压端，因此绝缘要求相对较低，能大大简化其设计。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种电网高压侧取能电路，包括O形铁心；所述O形铁心的横截面积为4.4cm²；在所述O形铁心上绕制有60匝的次级线圈和130匝的初级线圈；所述次级线圈分别与四个整流电路电连接，每个整流电路电连接有一个滤波电路，每个滤波电路电连接有一个稳压电路，每个稳压电路电连接有一个DC-DC变换电路；每个DC-DC变换电路设有一个输出端子；其中：所述整流电路为全波整流桥；所述滤波电路为LC-π型滤波电路。

进一步：在次级线圈分别与四个整流电路之间还设置有两个瞬变抑制二极管；次级线圈分别与两个瞬变抑制二极管电连接；每个瞬变抑制二极管与两个整流电路电连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

由与以上对取电线圈的选取，供电可以满足大范围母线电流变化的要求，既减小了电源启动电流，同时又避免了大电流下闭合铁心饱和后产生的脉冲电压对后续电路的潜在危害，大大简化了设计，体积有所减小重量也得以减轻；上述电网高压侧取能电路基于测量电路对电源部分的需求，该电源电路共提供四路电压，即数字5V电压、模拟5V电压和一组±12V电压。其中数字5V单独一个地，模拟5V和±12V共用另一个地。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的电路图；

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种电网高压侧取能电路，包括O形铁心；所述O形铁心的横截面积为4.4cm²；在所述O形铁心上绕制有60匝的次级线圈和130匝的初级线圈；所述次级线圈分别与四个整流电路电连接，每个整流电路电连接有一个滤波电路，每个滤波电路电连接有一个稳压电路，每个稳压电路电连接有一个DC-DC变换电路；每个DC-DC变换电路设有一个输出端子；其中：所述整流电路为全波整流桥；所述滤波电路为LC-π型滤波电路。

在次级线圈分别与四个整流电路之间还设置有两个瞬变抑制二极管；次级线圈分别与两个瞬变抑制二极管电连接；每个瞬变抑制二极管与两个整流电路电连接。

本优选实施例在设计时有两个需要考虑的方面：一是如何降低死区电流，保证在电力系统电流较小时能提供足以驱动处于高压侧电子电路的功率；二是当系统出现短路大电流时，如何给电子线路提供一个稳定的电源，又不会因过电压而损坏。

针对以上两方面因素的考虑，对取电线圈铁心有一些特殊的要求：铁心的选取必须具有较高的能量传递效率，因此应选用高磁导率，低损耗的材料。并合理选用铁心的B-H曲线工作点，一方面要使母线电流比较小时，输出高压侧电路正常工作所需要的能量；另一方面大电流时，铁心会进入深度饱和。