电力设备表面温度监测装置的微功率能量收集电路制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电力设备表面温度监测装置的微功率能量收集电路，其特征在于：包括型号为TPS61200的升压变换芯片；还包括滤波电容c1、滤波电容c2、滤波电容c3、滤波电容c4、滤波电容c5、滤波电容c6、升压电感L1、输入用分压电阻R1、输入用分压电阻R2、输入用分压电阻R3、输出用分压R4、输出用分压R5、可调电阻R6、输入用分压电阻R7、输入用分压电阻R8、预储能电容充电C8和缓冲用电容C7；所述微功率能量收集电路还包括导通门槛电压最小绝对值均为0.7V的小功率PMOS管和NMOS管。本实用新型专利技术的微功率能量收集电路具有结构合理，能够为温度检测和无线物联网模块提供更为稳定可靠的供电的优点。

Micro power energy collection circuit for power equipment surface temperature monitoring device

The utility model discloses a micro power energy collection circuit for the surface temperature monitoring device of an electric power equipment. It consists of a boost converter chip with a model TPS61200, a filter capacitor C1, a filter capacitor C2, a filter capacitor C3, a filter capacitor C4, a filter capacitor C5, a filter capacitor C6, a boost inductor L1, and input. R1, input voltage resistance R2, input voltage resistance R3, output divider voltage R4, output partial voltage R5, adjustable resistance R6, input voltage resistance R7, input voltage resistance R8, pre storage capacitor charging C8 and buffer capacitor C7, and the minimum absolute absolute threshold voltage of the circuit also include the minimum absolute threshold voltage. A small power PMOS tube and a NMOS tube with a value of 0.7V. The micro power energy collection circuit of the utility model is reasonable in structure, and can provide more stable and reliable power supply for the temperature detection and the wireless Internet of things module.

【技术实现步骤摘要】
电力设备表面温度监测装置的微功率能量收集电路
本技术属于电力设备监测装置领域，具体涉及一种电力设备表面温度监测装置的微功率能量收集电路。
技术介绍
如今，电与人们的生活生产密不可分。电是通过电网进行输送，而电网是由各种电力设施与电力设备构成，电力设备的安全运行直接决定着电网的稳定运行。当电力设备发生故障时，会快速地引起该电力设备的输送电流以及表面温度的变化（例如，短路时，电力设备的输电电流会迅速增大，表面温度也会立即升高）。所以，对电力设备的输送电流和温度进行监测，就能够监测并更好地确保电力系统运行的安全性和可靠性。本技术方案只考虑对电力设备表面温度的监测。目前，公告号为CN202008407U的技术方案即公开了“一种数字化电力设备温度在线检测与监测装置”包括：数字温度传感器、单片机兼无线收发模块、中继路由器、终端路由器、接口电路和PC机；数字温度传感器采集电力设备温度信号，并将采集到的温度信号转换成电压信号；在经过A/D转换成数字信号并由单片机兼无线收发模块读取；单片机兼无线收发模块把读取到的数字信号进行识别处理，换算成和温度相应的数字信号，最后再由单片机兼无线收发模块传输至中继路由器，由中继路由器将温度相应的数字信号无线发送至终端路由器；终端路由器通过RS232端口、接口电路与PC机相连，实现对电力设备温度的实时数字显示与故障定位。但是，上述“一种数字化电力设备温度在线检测与监测装置”仍存有需要布置供电线路，使用起来更为麻烦的不足之处，具体为：因为，上述“单片机兼无线收发模块”需要由供电线路进行供电。所以，当使用上述“一种数字化电力设备温度在线检测与监测装置”来对一台或多台电力设备的温度进行监测时，就必须要使用前在现场排布为各个“单片机兼无线收发模块”供电的供电线路，这样就会增加供电电缆的耗材与布线和接线的工作量，致使“一种数字化电力设备温度在线检测与监测装置”使用起来更为繁琐。基于此，申请人考虑采用半导体温差发电模块来贴装在电力设备表面的方式来发电并为温度传感器和无线物联网模块供电的电力设备表面温度监测装置。但是因为，即使在温差较大的情况下串联使得半导体温差发电模块的开路电压足以达到温度检测传感器和无线物联网模块供电电压的要求，但是由于其自身存在较大的内阻，导致其带负载能力有限。因此，若在低温差的条件下，半导体温差发电模块会在三个方面导致其不能直接为温度检测和无线物联网模块提供稳定可靠的供电：一是输出电压的幅值过低；二是温差的波动会导致输出电压不稳定；三是其带负载能力受到自身电阻的限制。所以，如何设计一种结构合理，能够为温度检测和无线物联网模块提供更为稳定可靠的供电的电力设备表面温度监测装置的微功率能量收集电路，是亟需考虑解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是：如何提供一种结构合理，能够为温度检测和无线物联网模块提供更为稳定可靠的供电的电力设备表面温度监测装置的微功率能量收集电路。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：电力设备表面温度监测装置的微功率能量收集电路，其特征在于：包括DC-DC升压电路模块，所述DC-DC升压电路模块包括型号为TPS61200的升压变换芯片，型号为TPS61200的升压变换芯片具有引脚L、引脚VIN、引脚PS、引脚UVLO、引脚EN、引脚VOUT、引脚PGND、引脚VAUX、引脚FB和引脚GND；所述微功率能量收集电路还包括滤波电容c1、滤波电容c2、滤波电容c3、滤波电容c4、滤波电容c5、滤波电容c6、升压电感L1、输入用分压电阻R1、输入用分压电阻R2、输入用分压电阻R3、输出用分压R4、输出用分压R5、可调电阻R6、输入用分压电阻R7、输入用分压电阻R8、预储能电容充电C8和缓冲用电容C7；所述微功率能量收集电路还包括导通门槛电压最小绝对值均为0.7V的小功率PMOS管和NMOS管；引脚L与升压电感L1的一端相连，升压电感L1的一端构成第一公共接线端；预储能电容充电C8的两端串接在第一公共接线端与GND端之间；可调电阻R6的两个固定端串接在第一公共接线端与GND端之间，可调电阻R6的滑臂与NMOS管的g极相连接，NMOS管的s极与GND端相连接，NMOS管的d极与输入用分压电阻R7的一端相连接，输入用分压电阻R7的另一端与第一公共接线端相连接；PMOS管的g极与NMOS管的d极相连，PMOS管的d极与第一公共接线端相连，PMOS管的s极与引脚EN相连，引脚EN与GND端之间并联有缓冲用电容C7和输入用分压电阻R8；滤波电容c1串接在第一公共接线端与GND端之间；输入用分压电阻R1串接在第一公共接线端与引脚VIN之间；输入用分压电阻R2和输入用分压电阻R3串接在引脚VIN与GND端之间，且引脚UVLO与输入用分压电阻R2和输入用分压电阻R3之间的线路相连；滤波电容c2串接在引脚VIN与GND端之间；引脚PS与引脚VIN相连；引脚PGND和引脚GND均接地；滤波电容c3串接在引脚VAUX与GND端之间；滤波电容c4串接在引脚FB与引脚VOUT之间；输出用分压R4和输出用分压R5串接在引脚VOUT与GND端之间，且输出用分压R4和输出用分压R5串接之间的线路与引脚FB相连；滤波电容c5和滤波电容c6并联在引脚VOUT与GND端之间。上述微功率能量收集电路能够为温度检测传感器和无线物联网模块提供稳定可靠的供电的实现原理为：上述微功率能量收集电路包括有升压芯片使能端的控制电路，该控制电路由三级分压电路级联构成：第一级分压电路由R6构成；第二级由R7和Q1构成；第三级由R8、C7和Q2构成。为了保证控制电路在发电电压低的条件下工作，本控制电路采用了导通门槛电压最小绝对值为0.7V的小功率PMOS管AO3401和NMOS管AO3400。第一级输出端控制第二级的NMOS管，第二级输出端控制第三级的PMOS管，第三级输出端作为升压芯片使能控制端。在三级分压电路中，只有第一级分压输出可以通过调节R6实现手动调节，而调节的目的有两点：一是在输出电压低的条件下，要保证两个MOS管（NMOS管和PMOS管）能导通进而保证控制电路的正常工作；二是在输出电压高的情况下，调节R6可以为预储能电容设定一个合适的放电时刻电压值。在设定好预储能电容C8放电时刻电压值的前提下，电路实现以下工作过程：当预储能电容充电C8到接近设定电压值时，第一级分压电路输出端电位与Q1源极（NMOS的g极）的电位差Vgs使得Q1的导通电阻迅速减小，第二级分压输出端电位也随之骤降，进而使得Q2导通电阻也迅速减小，升压芯片使能端电位迅速被升高。在不同的输入电压条件下，当使能端电位达到表1中所对应的高电平条件时使能芯片。升压芯片正常启动后，预储能电容的能量通过升压后储存到升压芯片输出端连接的储能电容。由于缓冲用电容C7的缓冲作用，使能端的电位不会随着预储能电容电压的下降而迅速下降，而是保持缓慢放电状态，维持升压电路工作一段时间后，其电压缓慢下降直至升压芯片使能端为控制状态的低电平，预储能电容又进入下一个周期。随着如此周期性的工作过程，储能电容的电压最终达到供电电压，为温度检测和无线物联网模块供电。作为一种优选方案，所述升压变换芯片的输出端并联有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
电力设备表面温度监测装置的微功率能量收集电路，其特征在于：包括DC‑DC升压电路模块，所述DC‑DC升压电路模块包括型号为TPS61200的升压变换芯片，型号为TPS61200的升压变换芯片具有引脚L、引脚VIN、引脚PS、引脚UVLO、引脚EN、引脚VOUT、引脚PGND、引脚VAUX、引脚FB和引脚GND；所述微功率能量收集电路还包括滤波电容c1、滤波电容c2、滤波电容c3、滤波电容c4、滤波电容c5、滤波电容c6、升压电感L1、输入用分压电阻R1、输入用分压电阻R2、输入用分压电阻R3、输出用分压R4、输出用分压R5、可调电阻R6、输入用分压电阻R7、输入用分压电阻R8、预储能电容充电C8和缓冲用电容C7；所述微功率能量收集电路还包括导通门槛电压最小绝对值均为0.7V的小功率PMOS管和NMOS管；引脚L与升压电感L1的一端相连，升压电感L1的一端构成第一公共接线端；预储能电容充电C8的两端串接在第一公共接线端与GND端之间；可调电阻R6的两个固定端串接在第一公共接线端与GND端之间，可调电阻R6的滑臂与NMOS管的g极相连接，NMOS管的s极与GND端相连接，NMOS管的d极与输入用分压电阻R7的一端相连接，输入用分压电阻R7的另一端与第一公共接线端相连接；PMOS管的g极与NMOS管的d极相连，PMOS管的d极与第一公共接线端相连，PMOS管的s极与引脚EN相连，引脚EN与GND端之间并联有缓冲用电容C7和输入用分压电阻R8；滤波电容c1串接在第一公共接线端与GND端之间；输入用分压电阻R1串接在第一公共接线端与引脚VIN之间；输入用分压电阻R2和输入用分压电阻R3串接在引脚VIN与GND端之间，且引脚UVLO与输入用分压电阻R2和输入用分压电阻R3之间的线路相连；滤波电容c2串接在引脚VIN与GND端之间；引脚PS与引脚VIN相连；引脚PGND和引脚GND均接地；滤波电容c3串接在引脚VAUX与GND端之间；滤波电容c4串接在引脚FB与引脚VOUT之间；输出用分压R4和输出用分压R5串接在引脚VOUT与GND端之间，且输出用分压R4和输出用分压R5串接之间的线路与引脚FB相连；滤波电容c5和滤波电容c6并联在引脚VOUT与GND端之间。...

【技术特征摘要】
1.电力设备表面温度监测装置的微功率能量收集电路，其特征在于：包括DC-DC升压电路模块，所述DC-DC升压电路模块包括型号为TPS61200的升压变换芯片，型号为TPS61200的升压变换芯片具有引脚L、引脚VIN、引脚PS、引脚UVLO、引脚EN、引脚VOUT、引脚PGND、引脚VAUX、引脚FB和引脚GND；所述微功率能量收集电路还包括滤波电容c1、滤波电容c2、滤波电容c3、滤波电容c4、滤波电容c5、滤波电容c6、升压电感L1、输入用分压电阻R1、输入用分压电阻R2、输入用分压电阻R3、输出用分压R4、输出用分压R5、可调电阻R6、输入用分压电阻R7、输入用分压电阻R8、预储能电容充电C8和缓冲用电容C7；所述微功率能量收集电路还包括导通门槛电压最小绝对值均为0.7V的小功率PMOS管和NMOS管；引脚L与升压电感L1的一端相连，升压电感L1的一端构成第一公共接线端；预储能电容充电C8的两端串接在第一公共接线端与GND端之间；可调电阻R6的两个固定端串接在第一公共接线端与GND端之间，可调电阻R6的滑臂与NMOS管的g极相连接，NMOS管的s极与GND端相连接，NMOS管的d极与输入用分压电阻R7的一端相连接，输入用分压电阻R7的另一端与第一公共接线端相连接；PMOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊霖，伍家洁，李媛，赵莹，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司，重庆电力高等专科学校，
类型：新型
国别省市：重庆,50