[实用新型]高压隔离装置和高压隔离电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压隔离技术领域，具体而言，涉及一种高压隔离装置和高压隔离电路。

背景技术

在整个供电系统中，由于负载端容易受到外部高电势环境的影响而存在浪涌现象，例如，工作在高压线路附近的传感器。在发生浪涌时，在负载端会产生剧烈的脉冲且该脉冲容易沿着电路进入供电端。由于该脉冲一般具有上万伏的瞬时电压，因而容易导致供电电源损坏和影响其它电气设备正常工作的问题。

现有技术中，可以通过基于光电转换技术或无线充电技术以实现供电端和负载端的隔离，进而阻止在负载端发生浪涌时产生的高压脉冲进入供电端，以避免对供电电源和其它电气设备被损坏的问题。

发明人经研究发现，在现有的基于光电转换或无线充电的隔离技术中，光电转换隔离装置和无线充电隔离装置因体积大、成本高、耐压低且能量传输效率低而存在实用性和可靠性低的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高压隔离装置和高压隔离电路，以解决现有的光电转换隔离装置和无线充电隔离装置因体积大、成本高且能量传输效率低而存在实用性和可靠性低的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：

一种高压隔离装置，用于连接供电电源和负载。所述高压隔离装置包括：

逆变电路，所述逆变电路的输入端与所述供电电源的输出端连接以将所述供电电源输出的直流电转换为交流电并输出；

隔离电路，所述隔离电路包括第一高频变压器，所述第一高频变压器的输入端通过高压电容与所述逆变电路的输出端连接以将所述逆变电路输出的交流电耦合至所述第一高频变压器的输出端并通过高压电容输出；以及

整流电路，所述整流电路的输入端与所述第一高频变压器的输出端连接以将所述第一高频变压器输出的交流电转换为直流电，并通过输出端输送至所述负载。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述高压隔离装置中，所述高压电容包括第一高压电容、第二高压电容、第三高压电容以及第四高压电容，所述第一高频变压器包括相互耦合的第一线圈和第二线圈；

所述第一线圈的第一输入端通过所述第一高压电容与所述逆变电路的第一输出端连接、第二输入端通过所述第二高压电容与所述逆变电路的第二输出端连接，所述第二线圈的第一输出端通过所述第三高压电容与所述整流电路的第一输入端连接、第二输出端通过所述第四高压电容与所述整流电路的第二输入端连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述高压隔离装置中，所述第一高压电容、第二高压电容、第三高压电容以及第四高压电容为陶瓷电容或聚苯乙烯电容。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述高压隔离装置中，所述第一高频变压器的耦合参数为1，所述第一高压电容和所述第三高压电容的电容值为22nF。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述高压隔离装置中，所述逆变电路为E类逆变电路或ZVS逆变电路。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述高压隔离装置中，所述逆变电路为E类逆变电路，所述E类逆变电路包括扼流电感、辅助电容以及开关管；

所述扼流电感的一端与所述供电电源的高电位端连接、另一端分别与所述开关管的高电位端、辅助电容的一端以及第一高频电压器的第一输入端连接，所述开关管的低电位端分别与所述供电电源的低电位端、辅助电容另一端以及第一高频电压器的第二输入端连接，所述开关管的控制端连接有处理器。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述高压隔离装置中，所述开关管为三极管、金属氧化物半导体场效应晶体管、晶闸管、碳化硅晶体管、氮化镓晶体管、高电子迁移率晶体管或绝缘栅双极型晶体管。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述高压隔离装置中，所述整流电路为桥式整流电路或零式整流电路。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述高压隔离装置中，所述整流电路为桥式整流电路，桥式整流电路包括第二高频变压器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管以及稳压电容；