配电终端宽电压输入开关电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种配电终端宽电压输入开关电源，包括整流滤波电路，所述整流滤波电路输出与高频变压器和辅助开关管电路相连，所述高频变压器与直流输出电路和过压保护电路相连，所述辅助开关管电路与所述高频变压器和控制开关管电路相连，所述控制开关管电路与所述高频变压器和PWM开关控制器相连，所述PWM开关控制器与反馈电路相连，所述反馈电路与所述直流输出电路相连。本实用新型专利技术为配电自动化终端设备提供宽电压交流输入电源，在配电网三相10KV线路发生单相接地故障、配电网遭受雷击或输入电压存在干扰的情况下，保证配电终端能够得到正常供电，为智能配电网安全稳定运行提供保障。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种配电终端宽电压输入开关电源，包括整流滤波电路，所述整流滤波电路输出与高频变压器和辅助开关管电路相连，所述高频变压器与直流输出电路和过压保护电路相连，所述辅助开关管电路与所述高频变压器和控制开关管电路相连，所述控制开关管电路与所述高频变压器和PWM开关控制器相连，所述PWM开关控制器与反馈电路相连，所述反馈电路与所述直流输出电路相连。本技术为配电自动化终端设备提供宽电压交流输入电源，在配电网三相10KV线路发生单相接地故障、配电网遭受雷击或输入电压存在干扰的情况下，保证配电终端能够得到正常供电，为智能配电网安全稳定运行提供保障。【专利说明】配电终端宽电压输入开关电源
本技术涉及一种配电终端宽电压输入开关电源，尤其涉及一种配电终端所需宽电压交流输入变压稳压直流12V输出电源的设计方法。
技术介绍
随着智能配电网的建设，各种配电终端设备大量接入到了配电系统中，如配电开关监测终端FTU，配电变压器监测终端TTU、开关站、公用及用户配电所的监控终端DTU。配电终端的输入电压为AC220V，该供电电压是通过电压互感器PT从IOKV配电线上取电提供的(电压互感器PT原边电压为AC10KV，副边电压为AC220V)。配电终端实际需要的直流12V电源由AC220V变压稳压得到。当配电线路的三相IOKV线路发生单相接地故障时，电压互感器PT原边电压将增大到原来IOKV的忑倍，使得PT副边电压即配电终端的输入电压达到AC380V，远超过了普通开关电源所能承受的输入交流电压上限，将导致开关电源损坏，使得配电终端二次设备失去电源，无法继续执行配电自动化测控和保护功能，且二次设备也可能因电源输入电压过高而造成损坏。因此，需要一种能够适应宽范围交流输入电压变化，而保持稳定的直流12V输出电压的电源，使得在IOKV三相配电线路发生单相接地短路故障时保证配电终端电源输出稳定直流电压，使配电终端二次设备能继续提供配电自动化所需的测控和保护功能，保障智能配电网的故障排除和自愈功能的实现。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，针对现有技术的缺陷，提供一种配电终端所需宽电压交流输入直流12V输出的开关电源，使开关电源的最高输入交流电压上限超过AC380V，在配电网三相IOKV线路发生单向接地故障时为配电终端正常提供直流12V供电。本技术采用以下方案实现:(I)、提供一种配电终端宽电压输入开关电源，包括整流滤波电路，所述整流滤波电路输出与高频变压器和辅助开关管电路相连，所述高频变压器与直流输出电路和过压保护电路相连，所述辅助开关管电路与所述高频变压器和控制开关管电路相连，所述控制开关管电路与所述高频变压器和PWM开关控制器相连，所述PWM开关控制器与反馈电路相连，所述反馈电路与所述直流输出电路相连。(2)、所述整流滤波电路的输出与所述高频变压器初级线圈以及所述辅助开关管电路相连，所述高频变压器次级线圈与所述直流输出电路相连。(3)、所述辅助开关管电路经过电阻串联进行分压限流后控制辅助开关管栅极，辅助开关管漏极与高频变压器初级线圈输出相连，其源极与所述控制开关管电路的开关管漏极相连。(4)、所述控制开关管电路的开关管栅极与所述PWM开关控制器的输出相连，其开关管源极接地。(5)、所述PWM开关控制器的输入与所述反馈电路的输出相连。(6)、所述反馈电路输入与所述直流输出电路相连。(7)、所述高频变压器供电线圈与过压保护电路相连，并为所述辅助开关管电路、所述控制开关管电路和所述PWM开关控制器提供电源。(8)、所述过压保护电路对所述高频变压器的供电线圈输出电压提供过压保护。采用以上结构后，本技术与现有技术相比，具有以下优点:( I )、经过整流滤波电路后得到的脉动直流电压通过高频变压器初级线圈加在串联的辅助开关管和控制开关管上，且由控制开关管实现PWM开关动作，串联的两级开关管比单个开关管能够承受更高的高频变压器原边电压。(2)、当电源输入交流电压在达到AC380V后，仍然能够实现稳定的直流12V电压输出。本技术的有益效果是:(I)、为配电自动化终端设备提供宽电压交流输入电源，在配电网三相IOKV线路发生单相接地故障，配电终端输入电源电压增加到AC380V时，保证配电终端能够得到正常供电，继续执行测控和保护功能，确保其与主站或其他终端之间能够正常通信，保障智能配电网的故障排除和自愈功能的实现。(2)、在配电线路遭受雷击或电压存在干扰的情况下，保护配电终端电源设备安全，保障电力二次设备稳定运行。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的电路框图。图2是本实施例中宽电压输入控制电路原理图。【具体实施方式】实施例1:(I)、提供一种配电终端宽电压输入开关电源，包括整流滤波电路，所述整流滤波电路输出与高频变压器和辅助开关管电路相连，所述高频变压器与直流输出电路和过压保护电路相连，所述辅助开关管电路与所述高频变压器和控制开关管电路相连，所述控制开关管电路与所述高频变压器和PWM开关控制器相连，所述PWM开关控制器与反馈电路相连，所述反馈电路与所述直流输出电路相连。(2)、所述整流滤波电路的输出Vl与所述高频变压器初级线圈以及所述辅助开关管电路相连，所述高频变压器次级线圈与所述直流输出电路相连。(3)、所述辅助开关管电路将电压Vl经过串联电阻R7、R6、R5、R4、R3进行分压限流后控制辅助开关管Ql的栅极，Ql为N沟道MOS管K10A60D，其漏极与高频变压器初级线圈输出V2相连，其源极与芯片ICl的Drain引脚相连。(4)、芯片ICl为开关芯片KA5M0380R，是一种包含了所述PWM开关控制器与所述控制开关管电路的芯片，其引脚3为VCC引脚，用于接高频变压器供电线圈输出V3，为芯片工作提供所需电源，其I脚为GND引脚，用于接地。(5)、光耦和器El选用PC817，其信号输入端(1、2脚)经电阻RIO、Rll与直流输出电路相连；E1的信号输出端3脚与开关芯片ICl的FB引脚相连，El的引脚4与开关芯片ICl的引脚I接同一地。(6)、当开关电源刚开始工作时，整流滤波后的电压Vl经过电阻R7、R6、R5、R4、R3串联进行分压限流，得到的电压加在开关管Ql的栅极上，通过稳压管Dl稳压，并使开关管Ql导通。从高频变压器初级线圈出来的电压V2经过Ql的漏极和源极，以及电阻R9、R8和电容Cl后接地，并开始给Cl充电。当充电到一定电压，ICl内部振荡电路工作，并输出额定占空比的PWM信号驱动内部的开关管工作在开关状态，这时高频变压器初级线圈就有高频脉冲电流流过。此时供电线圈开始为芯片ICl提供电源，并通过电容Cl进行滤波，高频变压器次级线圈产生的电压经直流输出电路和电阻RIO、Rll反馈到光耦El。(7)、若开关电源输入电压过高，高频变压器供电线圈提供的电压V2也会过高，此电压经过二极管D4，电阻Rl，R2，通过稳压管D2、D3稳压。以上就本技术的最佳实例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本技术不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本技术独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本技术的保护范围内。【权利要求】1.一种配电终端宽电压输入开关电源，其特征在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电终端宽电压输入开关电源，其特征在于：包括整流滤波电路（1），所述整流滤波电路（1）输出与高频变压器（2）和辅助开关管电路（8）相连，所述高频变压器（2）与直流输出电路（3）和过压保护电路（7）相连，所述辅助开关管电路（8）与所述高频变压器（2）和控制开关管电路（6）相连，所述控制开关管电路（6）与所述高频变压器（2）和PWM开关控制器（5）相连，所述PWM开关控制器（5）与反馈电路（4）相连，所述反馈电路（4）与所述直流输出电路（3）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马钧，刘文，周鹏毅，谌海霞，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43