一种抗浪涌装置及采用其的用电信息采集终端制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种抗浪涌装置及采用其的用电信息采集终端，该用电信息采集终端包括依次连接的电源输入接口、第一级保护单元、整流滤波单元、EMI单元、第二级保护单元和功率变换单元。本实用新型专利技术的技术方案，通过在现有用电信息采集终端开关电源高压钳位保护芯片前段增加分级保护电路，解决了现有用电信息采集终端开关电源方案在产品无供电情况下收到浪涌容易损坏的问题。既不影响终端产品的正常工作及带电情况下的浪涌保护，又可保证终端产品在无供电条件下的浪涌保护，弥补了现有终端开关电源方案技术的不足，提升了产品可靠性。提升了产品可靠性。提升了产品可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种抗浪涌装置及采用其的用电信息采集终端


[0001]本技术涉及电力系统终端电源保护
，尤其涉及一种抗浪涌装置及采用其的用电信息采集终端。

技术介绍

[0002]目前，在电力系统中，用电信息采集终端作为电力系统末端感知设备信息采集汇总节点，其作用在整个电力系统中尤为重要，用电信息采集终端的工作状态直接影响电力系统主站是否能够精准监测现场末端设备的工作状态。当前电力客户要求用电信息采集终端具备一定的浪涌保护能力，其主要为了防止电力线路遭受雷击或其他异常情况产生的高能量损坏设备本体，尤其在南方区域，由于多雷雨天气，电力线路经常会遭受雷击，其电力采集终端对浪涌保护的要求更为苛刻。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种抗浪涌装置及采用其的用电信息采集终端，解决了用电信息采集终端在外部供电消失，并且受到外部浪涌能量干扰的情况下后端高压钳位保护芯片容易失效的问题，提高了用电信息采集终端的现场运行可靠性。
[0004]为达到上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种抗浪涌装置，所述抗浪涌装置设置于用电信息采集终端的开关电源中，包括高压钳位保护单元和抗浪涌单元；
[0005]所述高压钳位保护单元包括高压钳位保护芯片，其设置于所述用电信息采集终端的隔离电源端和接地端之间；
[0006]所述抗浪涌单元的第一端连接于该高压钳位保护芯片的漏极端，第二端连接于该高压钳位保护芯片的电流感测端。
[0007]进一步的，所述抗浪涌单元的第二端通过第一电容和第一电阻连接至所述用电信息采集终端的隔离电源端，以对所述隔离电源端产生的浪涌能量进行泄放。
[0008]进一步的，所述用电信息采集终端正常供电时，所述抗浪涌单元不工作；所述用电信息采集终端供电消失时，所述抗浪涌单元吸收隔离电源端产生的浪涌能量。
[0009]进一步的，所述抗浪涌单元包括放电管或稳压管。
[0010]进一步的，所述高压钳位保护单元还包括稳压管，所述稳压管的阳极连接该高压钳位保护芯片的接地端，阴极通过第四电阻连接该高压钳位保护芯片的栅极端。
[0011]进一步的，所述高压钳位保护芯片的供电端通过第一电阻连接所述用电信息采集终端的隔离电源端。
[0012]进一步的，所述高压钳位保护芯片包括有源MOS管。
[0013]根据本技术的另一个方面，提供了一种用电信息采集终端，包括电源输入接口、第一级保护单元、整流滤波单元、EMI单元、第二级保护单元和功率变换单元；其中，
[0014]所述电源输入接口、第一级保护单元、整流滤波单元、EMI单元、第二级保护单元和功率变换单元依次连接；
[0015]所述第二级保护单元包括如本专利技术第一个方面所述的抗浪涌装置。
[0016]进一步的，所述电源输入接口包括三相电源输入接口；所述第一级保护单元包括三组压敏电阻，所述三组压敏电阻分别连接于三相电源输入接口和电源输入接地之间。
[0017]综上所述，本技术提供了一种抗浪涌装置及采用其的用电信息采集终端，该用电信息采集终端包括依次连接的电源输入接口、第一级保护单元、整流滤波单元、EMI单元、第二级保护单元和功率变换单元，通过在用电信息采集终端第一级保护单元的后断增加第二级保护单元，采用阶梯保护的方法分级泄放浪涌能量，从而解决了用电信息采集终端在外部供电消失，并且受到外部浪涌能量干扰的情况下后端高压钳位保护芯片容易失效的问题，提高了用电信息采集终端的现场运行可靠性。
附图说明
[0018]图1是电力系统供电故障时造成后端电路损坏的示意图；
[0019]图2是本技术实施例用电信息采集终端以及抗浪涌装置的电路结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。
[0021]当前电力设备浪涌保护多采用压敏电阻在设备电力进线处进行初级防护，但由于压敏电阻在浪涌保护时无法完全消除浪涌电压，压敏电阻后端存在上千伏特的电压，仍需在压敏后端采用高压保护芯片进行二次保护，从而将浪涌产生的短时高能量完全泄放，从而不影响设备后端本体的正常工作。
[0022]高压钳位保护芯片本身需要供电才能工作，如果电力系统供电故障，电力设备本身没有工作时，高压钳位保护芯片就无法起到残压保护，此时电力系统受到雷击且压敏电阻残压超过后端高压钳位保护芯片的耐受电压就会造成用电信息采集终端大概率损坏的情况，通常通过采用高耐压值的高压钳位保护芯片来解决该问题，但其成本随耐压值的提升而增高。电力系统供电故障时造成后端电路损坏的示意图如图1所示。
[0023]以下结合附图对本技术实施例的技术方案进行说明。根据本技术的一个实施例，提供了一种抗浪涌装置，所述抗浪涌装置设置于用电信息采集终端的开关电源中。根据本技术的另一个实施例，提供了一种用电信息采集终端。该用电信息采集终端以及抗浪涌装置的电路结构示意图如图2所示，如图2所示，用电信息采集终端包括电源输入接口、第一级保护单元、整流滤波单元、EMI单元、第二级保护单元和功率变换单元。
[0024]所述电源输入接口、第一级保护单元、整流滤波单元、EMI单元、第二级保护单元和功率变换单元依次连接。电源输入接口包括三相电源输入接口UA、UB和UC，第一级保护单元包括三组压敏电阻RV1、RV2和RV3，所述三组压敏电阻RV1、RV2和RV3分别连接于三相电源输入接口UA、UB和UC和电源输入接地GND之间。第二级保护单元为抗浪涌装置，可以采用如本技术第一个实施例所述的抗浪涌装置，该抗浪涌装置包括高压钳位保护单元和抗浪涌单元。
[0025]所述高压钳位保护单元包括高压钳位保护芯片U1，其设置于所述用电信息采集终端的隔离电源端和接地端PGND之间。该高压钳位保护芯片U1例如为有源MOS管，其包括接地端GND、电流感测端Isense、漏极端DRAIN、供电端VCC和栅极端GATE。该高压钳位保护单元还包括稳压管D17，该稳压管D17的阳极连接该高压钳位保护芯片U1的接地端GND，阴极通过第四电阻R4连接该高压钳位保护芯片的栅极端GATE。高压钳位保护芯片U1的漏极端DRAIN通过第六电阻R6、第五电阻R5和第三电阻R3连接至栅极端GATE，第三电阻R3还通过第二电阻R2和第一电阻R1连接至用电信息采集终端的隔离电源端。高压钳位保护芯片U1的供电端VCC通过第一电阻R1连接所述用电信息采集终端的隔离电源端。
[0026]抗浪涌单元的第一端连接于该高压钳位保护芯片U1的漏极端DRAIN，第二端连接于该高压钳位保护芯片U1的电流感测端Isense，该抗浪涌单元例如可以为放电管TSS1，也可以采用稳压管或者其他稳压器件。该抗浪涌单元的第二端通过第一电容C1和第一电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗浪涌装置，其特征在于，所述抗浪涌装置设置于用电信息采集终端的开关电源中，包括高压钳位保护单元和抗浪涌单元；所述高压钳位保护单元包括高压钳位保护芯片，其设置于所述用电信息采集终端的隔离电源端和接地端之间；所述抗浪涌单元的第一端连接于该高压钳位保护芯片的漏极端，第二端连接于该高压钳位保护芯片的电流感测端。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述抗浪涌单元的第二端通过第一电容和第一电阻连接至所述用电信息采集终端的隔离电源端，以对所述隔离电源端产生的浪涌能量进行泄放。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述用电信息采集终端正常供电时，所述抗浪涌单元不工作；所述用电信息采集终端供电消失时，所述抗浪涌单元吸收隔离电源端产生的浪涌能量。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述抗浪涌单元包括放电管或稳压管。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述高压钳位保护单元还包括稳压管，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗洪江，谢尧，吴昊文，王翀，
申请(专利权)人：南方电网数字电网研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：