一种CT取电电源制造技术

本发明专利技术公开了一种CT取电电源，CT取电电源，至少包括CT互感器、整流滤波电路、充电电路、放电电路、过压检测模块、储能模块和稳压模块，其中，过压检测模块、储能模块和稳压模块通过第一地端GND1共地连接，整流滤波电路、充电电路和放电电路通过第二地端GND2共地连接；当储能模块的输出电压超过第一预设值时，过压检测模块同时产生第一控制信号和第二控制信号，第一控制信号用于控制开启放电回路，第二控制信号用于控制关断充电回路；当储能模块的输出电压低于第二预设值时，过压检测模块同时产生第三控制信号和第四控制信号，第三控制信号用于控制关断放电回路，第四控制信号用于控制开启充电回路。

【技术实现步骤摘要】
一种CT取电电源
本专利技术涉及CT互感器取电
，尤其涉及一种CT取电电源。
技术介绍
在电力系统，CT(CurrentTransformer)即CT互感器的简称，用于测量交流电流的大小，人们有时也利用其二次输出电流进行变换，达到电流感应电源的目的。CT取电电源是从导线负荷电流产生的磁场感应取电，其理论基础源于电磁感应原理的电流变换，其能量变换的前提是一次侧(往往是输电导线)具有足够的交流电流传输，可以看成一个从电流源取电的一个典型应用。CT取电电源主要应用于电力线路上，可以解决因设备无法获得其它方式供电的问题。比如在输配电网中，电压高至10kV-1150kV，工作电流达数十安至数千安，虽有巨大的电能传输，许多智能化电子设备却因缺电而无法安装，或不得不配置昂贵笨重的太阳能或风能发电设备，犹如长江边上无水可饮。2)智能电网领域：另外，随着智能电网的开展，在高压一次设备上(如架空输电线、电缆、环网柜等)加装智能电子设备的需求增强，CT电源的应用日趋广泛，比如配电自动化、智能环网柜、架空输电线及电缆监控、高压带电维护工具及其它各种拓展应用(如野外通信基站、高压输电线指示灯等)都需要使用CT电源。参见图1，所示为现有技术中CT取电电源的原理示意图，电源CT直接从一次电流中感应出交流电压.通过平波电抗、全波整流转换后，在滤波电容C上得到较平滑的直流电压，再通过LC滤波和DC-DC模块变换成稳定的5V的电源供设备中电子电路使用。整流电压会随着母线电流升高而升高，为了保护DC-DC模块，必须把整流电压限制在模块技术要求的范围内。为此，CT取电电源需要设置泄放回路，当整流桥输出电压较高时开启工作，将多余能量泄放掉，从而保护后端的DC-DC模块、储能元件和负载。然而，现有技术中，泄放回路与充电回路以及负载工作回路均采用同一个接地点，这就导致各个电路单元之间存在相互干扰，比如，泄放回路出现问题，可能会直接导致负载电路烧毁，大大降低了电路的可靠性；同时，现有技术的CT取电电路中过充、过放、过流等控制电路缺乏隔离设计，造成整体电路可靠性不高，并且现有结构较为复杂。因此，有必要改进现有CT取电电源的电路设计以提高其安全性能。故，针对现有技术的缺陷，实有必要提出一种技术方案以解决现有技术存在的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种CT取电电源，采用新的电路结构实现放电回路和后端的负载回路完全隔离，同时通过巧妙的电路设计，保证充电回路和放电回路不能同时开启，不仅简化了电路结构同时大大提高了电路的可靠性。为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种CT取电电源，至少包括CT互感器、整流滤波电路、充电电路、放电电路、过压检测模块、储能模块和稳压模块，其中，所述整流滤波电路与CT互感器二次侧绕组输出相连接，用于将交流输入转换成直流充电电压；所述充电电路与整流滤波电路相连接，用于开启充电回路对储能模块充电；所述放电电路与整流滤波电路相连接，用于开启放电回路消耗CT互感器感应的能量；所述过压检测模块与充电电路和放电电路相连接，用于根据储能模块的输出电压产生控制信号使充电回路或者放电回路之一开启；所述稳压模块与储能模块相连接，用于将储能模块的输出转换为稳定电压为负载供电；所述过压检测模块、储能模块和稳压模块通过第一地端GND1共地连接，所述整流滤波电路、充电电路和放电电路通过第二地端GND2共地连接；当储能模块的输出电压超过第一预设值时，所述过压检测模块同时产生第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号用于控制开启放电回路，所述第二控制信号用于控制关断充电回路；当储能模块的输出电压低于第二预设值时，所述过压检测模块同时产生第三控制信号和第四控制信号，所述第三控制信号用于控制关断放电回路，所述第四控制信号用于控制开启充电回路。作为进一步的改进方案，所述充电电路至少包括第二开关管Q2和过充保护电路，其中，所述第二开关管Q2采用MOS管且受控于过压检测模块，其并接在第一地端GND1和第二地端GND2之间，用于开启充电回路，当第二开关管Q2导通时，开启充电回路，整流输出正端经第二二极管D2对储能模块充电后再回流至整流输出负端，否则，第二开关管Q2截止，充电回路关闭。作为进一步的改进方案，所述放电回路至少包括第一开关管Q1和过放保护电路，其中，所述第一开关管Q1采用MOS管且受控于过压检测模块，其并接在整流输出正端与负端之间，用于开启放电回路；当第一开关管Q1导通时，开启放电回路，整流输出正端经第一开关管Q1回流至整流输出负端，否则，第一开关管Q1截止，放电回路关闭。作为进一步的改进方案，所述过充保护电路至少包括第四开关管Q4、第六电阻R6、第九电阻R9、第十二电阻R12和第十五电阻R15，所述第十五电阻R15为采样电阻，串接在充电回路中，用于感应回路电流，当回路电流超过预设值时，第十五电阻R15两端的电压控制第四开关管Q4导通进而关断第二开关管Q2以保护充电回路。作为进一步的改进方案，所述过放保护电路至少包括第三开关管Q3、第一稳压管T1、第一电阻R1、第二电阻R2、第八电阻R8、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十四电阻R14，第十四电阻R14为采样电阻，串接在放电回路中，用于感应回路电流，当回路电流超过预设值时，第十四电阻R14两端的电压控制第三开关管Q3导通进而关断第一开关管Q1以保护放电回路；第一稳压管T1用于配置第三开关管Q3基极静态电压。作为进一步的改进方案，所述过压检测模块采用斯密特比较器实现。作为进一步的改进方案，所述过压检测模块至少包括第一光耦芯片U1、第二光耦芯片U2、第一运放芯片OP1、第二稳压管T2、第五开关管Q5、第四电阻R4、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23，第一运放芯片OP1设置为斯密特比较器，第二稳压管T2的输出端与比较器的一输入端相连接，用于设置比较器的基准电压，比较器的另一输入端通过电阻分压与储能模块的输出端+V相连接，第一光耦芯片U1和第二光耦芯片U2的发光器串接，当+V高于第一预设值时，比较器输出第一感应信号进而使第五开关管Q5导通，第一光耦芯片U1和第二光耦芯片U2的控制回路导通使发光器发光，所述第一光耦芯片U1和第二光耦芯片U2的受光器耦合后同时导通并分别产生第一控制信号和第二控制信号，第一控制信号控制第一开关管Q1导通，第二控制信号控制第二开关管Q2截止；当+V低于第二预设值时，比较器输出第二感应信号进而使第五开关管Q5截止，第一光耦芯片U1和第二光耦芯片U2的控制回路截止使发光器不发光，所述第一光耦芯片U1和第二光耦芯片U2的受光器不耦合同时截止并分别产生第三控制信号和第四控制信号，第三控制信号控制第一开关管Q1截止，第四控制信号控制第二开关管Q2导通。作为进一步的改进方案，所述整流滤波电路至少包括第一二极管D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CT取电电源，其特征在于，至少包括CT互感器、整流滤波电路、充电电路、放电电路、过压检测模块、储能模块和稳压模块，其中，/n所述整流滤波电路与CT互感器二次侧绕组输出相连接，用于将交流输入转换成直流充电电压；/n所述充电电路与整流滤波电路相连接，用于开启充电回路对储能模块充电；/n所述放电电路与整流滤波电路相连接，用于开启放电回路消耗CT互感器感应的能量；/n所述过压检测模块与充电电路和放电电路相连接，用于根据储能模块的输出电压产生控制信号使充电回路或者放电回路之一开启；/n所述稳压模块与储能模块相连接，用于将储能模块的输出转换为稳定电压为负载供电；/n所述过压检测模块、储能模块和稳压模块通过第一地端GND1共地连接，所述整流滤波电路、充电电路和放电电路通过第二地端GND2共地连接；/n当储能模块的输出电压超过第一预设值时，所述过压检测模块同时产生第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号用于控制开启放电回路，所述第二控制信号用于控制关断充电回路；/n当储能模块的输出电压低于第二预设值时，所述过压检测模块同时产生第三控制信号和第四控制信号，所述第三控制信号用于控制关断放电回路，所述第四控制信号用于控制开启充电回路。/n...

【技术特征摘要】
1.一种CT取电电源，其特征在于，至少包括CT互感器、整流滤波电路、充电电路、放电电路、过压检测模块、储能模块和稳压模块，其中，
所述整流滤波电路与CT互感器二次侧绕组输出相连接，用于将交流输入转换成直流充电电压；
所述充电电路与整流滤波电路相连接，用于开启充电回路对储能模块充电；
所述放电电路与整流滤波电路相连接，用于开启放电回路消耗CT互感器感应的能量；
所述过压检测模块与充电电路和放电电路相连接，用于根据储能模块的输出电压产生控制信号使充电回路或者放电回路之一开启；
所述稳压模块与储能模块相连接，用于将储能模块的输出转换为稳定电压为负载供电；
所述过压检测模块、储能模块和稳压模块通过第一地端GND1共地连接，所述整流滤波电路、充电电路和放电电路通过第二地端GND2共地连接；
当储能模块的输出电压超过第一预设值时，所述过压检测模块同时产生第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号用于控制开启放电回路，所述第二控制信号用于控制关断充电回路；
当储能模块的输出电压低于第二预设值时，所述过压检测模块同时产生第三控制信号和第四控制信号，所述第三控制信号用于控制关断放电回路，所述第四控制信号用于控制开启充电回路。


2.根据权利要求1所述的CT取电电源，其特征在于，所述充电电路至少包括第二开关管Q2和过充保护电路，其中，所述第二开关管Q2采用MOS管且受控于过压检测模块，其并接在第一地端GND1和第二地端GND2之间，用于开启充电回路，当第二开关管Q2导通时，开启充电回路，整流输出正端经第二二极管D2对储能模块充电后再回流至整流输出负端，否则，第二开关管Q2截止，充电回路关闭。


3.根据权利要求2所述的CT取电电源，其特征在于，所述放电回路至少包括第一开关管Q1和过放保护电路，其中，所述第一开关管Q1采用MOS管且受控于过压检测模块，其并接在整流输出正端与负端之间，用于开启放电回路；当第一开关管Q1导通时，开启放电回路，整流输出正端经第一开关管Q1回流至整流输出负端，否则，第一开关管Q1截止，放电回路关闭。


4.根据权利要求3所述的CT取电电源，其特征在于，所述过充保护电路至少包括第四开关管Q4、第六电阻R6、第九电阻R9、第十二电阻R12和第十五电阻R15，所述第十五电阻R15为采样电阻，串接在充电回路中，用于感应回路电流，当回路电流超过预设值时，第十五电阻R15两端的电压控制第四开关管Q4导通进而关断第二开关管Q2以保护充电回路。


5.根据权利要求3所述的CT取电电源，其特征在于，所述过放保护电路至少包括第三开关管Q3、第一稳压管T1、第一电阻R1、第二电阻R2、第八电阻R8、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十四电阻R14，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建锋，徐振宇，廖敏杰，王金铭，任条娟，王章权，
申请(专利权)人：浙江树人学院浙江树人大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33