一种高抗扰电源的实现方法技术

一种高抗扰电源的实现方法，包括以下步骤：1)变频，具体做法是：将LC低通滤波器、直流整流变换器、交流发生器按顺序封装在一个屏蔽盒内，屏蔽盒不接大地，只和电路相连，将交流或直流输入电源85v～265v转变为50kHz以上的高频交流波作为传输能量源，交流变化器产生锯齿波信号并通过整形变为交流信号，通过推挽电路驱动变压器输出；2)隔离，具体做法是：将步骤1)的50kHz以上的高频交流波通过隔离变压器进行隔离变换和功率传输；所述隔离变压器在制作后用灌胶封装，变压器输入和输出之间的离散耦合电容值不大于10pF，输入输出之间的耐压不低于20kV；3)稳压，具体做法是：将步骤2)变压器隔离后的高频交流波稳压为直流12V的电源输出，具有高抗干扰的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电源
，屏蔽电磁场干扰，为光电互感器测试设备及其它在线监测设备供电的高抗扰电源，具体涉及。
技术介绍
随着国家电网关于坚强智能电网的发展，对监测设备的各项性能指标提出了更高的要求，因此，应用性能可靠，且具有高灵敏度、高精度、高稳定性的智能设备理所当然成为大势所趋。然而，目前光电互感器的发展却不尽人意，互感器事故、数据监测不到位，监测数据丢失等频频发生。大家对光电互感器的可靠性产生了怀疑。光电互感器的发展受到了严重的影响，有些地区已经开始限制光电互感器的安装。据业内人士透露，自2011年秋季以来，首批建成的示范智能变电站项目中核心元器件之一的电子式互感器接二连三被击·穿，发生爆炸事件。涉及到的电子式互感器生产厂家有南瑞、新宁光电等。2012年2月15日，黑龙江七台河市北兴农场13队东侧500米处、紧靠七宝公路旁边，刚建成的北兴220千伏变电站正在紧张调试，突然电子式互感器内部绝缘被电击穿，转瞬之间互感器发生爆炸。国家电网公司对所有建成投运的智能变电站中的电子式互感器暴露出的问题做过统计，故障率高达5%，在2012年I月13日发布的《关于切实加强电子式互感器运行管理的通知》(下称《通知》)文件显示，国网公司对电子式互感器故障频发高度警惕，提出降低风险的措施。文件称，“近年来，随着公司智能电网的发展，已有近2000台各种类型的电子互感器投入运行。运行情况表明，由于部分厂家设计能力不强，工艺控制不严，试验检测装备不完善，在运电子式互感器的故障率远高于传统互感器，对电网安全运行造成了一定影响。”《通知》要求下属的各运行分公司，“当继电保护装置不进行整体或大部分改造时，不宜将互感器更换为电子式互感器；基于现阶段电子式互感器的成熟度和性价比，暂不宜对35千伏及以下互感器进行数字化改造。”国网输变电公布2012年第一批集中招标项目，虽然智能变电站推进速度依然较快，但互感器招标规模则下滑18. 04%。造成互感器问题其中一个很重要的原因，就是所使用的供电电源不过关。电源供电部分是系统的核心部分之一，在进行断路器动作的瞬间，会伴有高频谐波和强磁场发生，并瞬间抬高地电位。而这些正是使电源瞬间失效的罪魁祸首。所以要保证互感器的可靠，就要保证供电电源的可靠，真正意义上实现对高频谐波和强磁场的抗扰。消除由供电电源造成的互感器安全隐患。因此，研制具有高抗扰性能的供电电源的抗扰就成为亟待解决的技术方案。它的出现也必将会具有广阔的市场前景。同时，对推进智能化电站进程，电子互感器的推广有着至关重要的意义。互感器及其测量系统、供电电源等长期处在一个高磁场、高电场的环境下工作，需要有很好的电磁兼容效果。在断路器动作瞬间，这种干扰会出现更大的危害，比如瞬间将地电位提高到几万伏。这个电位以共模和差模干扰的模式干扰到供电电源以及采集回路中，使得设备瞬间发生错、乱等现象，严重者还会造成器件不可恢复的损坏。市面上现有的供电电源只能实现稳定时期的抗扰。而由于瞬间干扰的瞬时性，很难采集和观察到瞬间的电场、磁场分布情况，现有技术方案中也没有很好的相对应的具体解决措施。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供，将电源变频原理和交流变压器隔离原理相融合，实现电源功率和能量的离散传递，并同时满足电源输出的稳定性，为光电互感器测试设备及其它在线监测设备的可靠工作提供稳定、安全的无扰电压，抑制电磁场瞬态干扰。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是—种高抗扰电源的实现方法，包括以下步骤I)变频，具体做法是将LC低通滤波器、直流整流变换器、交流发生器按顺序封装在一个屏蔽盒内，屏蔽盒不接大地，只和电路相连，运用开关电源变频原理，将交流或直流·齿波信号并通过整形变为交流信号，通过推挽电路驱动变压器输出；2)隔离，具体做法是将步骤I)的50KHz以上的高频交流波通过隔离变压器进行隔离变换和功率传输；所述隔离变压器在制作后用灌胶封装，不允许使用屏蔽盒，变压器输入和输出之间的离散耦合电容值不大于10pF，输入输出之间的耐压不低于20KV ；3)稳压，具体做法是在封装的屏蔽盒内，将步骤2)变压器隔离后的高频交流波稳压为直流12V的电源输出。所述屏蔽盒接大地。所述直流12V须进行屏蔽和滤波，采用专门针对断路器开断瞬态频率的滤波电路，抑制断路器开断的高电压(100V 10000V)差模干扰。本专利技术的有益效果是本专利技术将开关电源变频原理、功率传输技术、交流变压器隔离原理、滤波技术融合，本专利技术能大幅度削弱瞬态电磁场和静态电磁场的干扰，为各种恶劣环境下工作的设备提供纯净电能。通过隔离和无容电感、无感电容的配合，实现对干扰的高频抑制，达到近视电池的效果。而本专利技术最有经济价值的是可以利用本专利技术，实现多级的级联，从而适应更高更强的干扰环境，但却不需要增加太多的投资-这就是本专利技术的最终理念。与现有技术相比，本专利技术的电源参数为现有电源输出精度1%，本专利技术电源输出精度1% ;现有电源输出纹波I %，本专利技术电源输出纹波1% ;现有电源输入输出耐压2KV,本专利技术电源输入输出耐压20KV ;现有电源输入输出耦合lOOOpF，本专利技术电源输入输出耦合IOpF ;现有电源干扰抑制2KV，本专利技术电源干扰抑制20KV ;现有电源干扰抑制几安培，本专利技术电源干扰抑制几十安培。附图说明图I是本专利技术的工艺结构框图。图2是本专利技术的变频原理框图。图3是本专利技术的隔离原理框图。图4是本专利技术的稳压原理框图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。参见图1，，包括以下步骤I)变频，具体做法是将LC低通滤波器、交直流整流变换器、交流发生器按顺序封装在一个屏蔽盒内，屏蔽盒不接大地，只和电路相连，运用开关电源变频原理，将交流或直流输入电源85v 265v，先通过LC低通滤波器，滤除输入电源上的高频杂波，允许低频电源通过，再送入直流整流变频器转变为50KHz以上的高频交流波作为传输能量源，交流变化器产生锯齿波信号并通过整形变为交流信号，通过推挽电路驱动变压器输出，参见图2 ；2)隔离，具体做法是将步骤I)的50KHz以上的高频交流波通过隔离变压器进行隔离变换和功率传输，Tl隔离变压器对初、次级信号进行隔离，T2驱动变压器对信号进行二次隔离，并提升信号功率，参见图3 ；·所述隔离变压器制作完成后灌胶封装，不允许使用屏蔽盒，变压器输入和输出之间的离散耦合电容值不大于10pF，输入输出之间的耐压不低于20KV ；3)稳压，具体做法是在封装的屏蔽盒内，将步骤2)变压器隔离后的高频交流波稳压为纹波系数I %、精度I %，直流12V的电源输出，具体做法是，通过快速二极管整流，扼流圈和电容滤波，50KHz交流波作为整流电路的源，输入到整流电路中，将交流波桥式整流为直流波，通过稳压电路完成DC/DC电源输入和输出之间的变化方式，稳压模块稳压到12V输出，并用保护电路实现输出短路、超载等保护模式，以防止外部故障引起电源的损坏。保证电源的安全可靠运行，参见图4。所述屏蔽盒接大地。所述直流12V须进行屏蔽和滤波，采用专门针对断路器开断瞬态频率的滤波电路，抑制断路器开断的高电压(100V 10000V)差模干扰。当电压或电流发生迅速变化时，就会产生电磁辐射现象，导致电磁干扰。根据电磁理论，导体中变化的电流会产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高抗扰电源的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：1)变频，具体做法是：将LC低通滤波器、直流整流变换器、交流发生器按顺序封装在一个屏蔽盒内，屏蔽盒不接大地，只和电路相连，运用开关电源变频原理，将交流或直流输入电源85v～265v转变为50KHz以上的高频交流波作为传输能量源，交流变化器产生锯齿波信号并通过整形变为交流信号，通过推挽电路驱动变压器输出；2)隔离，具体做法是：将步骤1)的50KHz以上的高频交流波通过隔离变压器进行隔离变换和功率传输；所述隔离变压器在制作后用灌胶封装，不允许使用屏蔽盒，变压器输入和输出之间的离散耦合电容值不大于10pF，输入输出之间的耐压不低于20KV；3)稳压，具体做法是：在封装的屏蔽盒内，将步骤2)变压器隔离后的高频交流波稳压为直流12V的电源输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢江平，张根盈，张安社，冯华军，秦江斌，王永军，
申请(专利权)人：西安华伟自控设备有限公司，
类型：发明
国别省市：