[发明专利]一种应用于配电自动化终端后备超级电容的充电电路

权利要求书

1.一种应用于配电自动化终端后备超级电容的充电电路，其特征在于：包括BUCK直流降压电路、驱动电路、电源、超级电容、比较器、斜坡产生电路、三角波产生电路；BUCK直流降压电路输入端接所述电源正极，BUCK直流降压电路输出端接所述超级电容正极，所述驱动电路的输出端与BUCK直流降压电路控制端连接，所述驱动电路的输入端与比较器的输出端连接，电源负极、超级电容负极分别接地，比较器的同相输入端接所述斜坡产生电路，比较器的反相输入端接所述三角波产生电路。

2.根据权利要求1所述的应用于配电自动化终端后备超级电容的充电电路，其特征在于：所述BUCK直流降压电路包括mosfet开关管、二极管、电感；所述mosfet开关管的源极分别与二极管的阴极、电感的一端连接，漏极与所述电源的正极连接，栅极与所述驱动电路的输出端连接；所述电感的另一端与所述超级电容的正极连接；所述二极管的阳极接地。

3.根据权利要求1所述的应用于配电自动化终端后备超级电容的充电电路，其特征在于：所述电源为直流电源。

4.根据权利要求1所述的应用于配电自动化终端后备超级电容的充电电路，其特征在于：所述比较器产生PWM信号，PWM信号占空比与时间的关系为：式中，D为PWM信号占空比，0≤D≤1；f(t)为PWM信号占空比与时间的函数；Δt斜坡产生电路上升时间，t为时间的变化量，0≤t≤Δt。

5.根据权利要求1或2所述的应用于配电自动化终端后备超级电容的充电电路，其特征在于：BUCK直流降压电路电压输出电压与时间关系为：式中，D为PWM信号占空比，V_o为BUCK直流降压电路输出电压，V_DC为BUCK直流降压电路输入端电压，Δt斜坡产生电路上升时间，t为时间的变化量，0≤t≤Δt。

6.根据权利要求2所述的应用于配电自动化终端后备超级电容的充电电路，其特征在于：所述电感的取值采用下式表示：

L≥Va2fsIa(1-D)=VDC·D2fsIa(1-D)|D=0.5=VDC8fsI0,]]>

式中，L为电感值，V_o为BUCK直流降压电路输出电压，V_DC为BUCK直流降压电路输入端电压，I_o为流过超级电容的平均电流，f_s为三角波产生电路频率，D为PWM信号占空比。

7.根据权利要求6所述的应用于配电自动化终端后备超级电容的充电电路，其特征在于：所述超级电容的平均电流的采用下式表示：

Ia=CdV0dt=CVDCΔt,]]>

式中，I_o为流过超级电容的平均电流，C为超级电容的电容值，V_o为BUCK直流降压电路输出电压，V_DC为BUCK直流降压电路输入端电压，Δt为斜坡产生电路上升时间。