一种稳压电源远端供电补偿系统技术方案

本发明专利技术公开了一种稳压电源远端供电补偿系统，包括：整流滤波电路，由单相桥式整流电路和LC‑π滤波电路构成，所述单相桥式整流电路，包括：电源变压器、整流二极管VD1、整流二极管VD2、整流二极管VD3、整流二极管VD4和负载电阻RL组成；其中所述整流二极管VD1、整流二极管VD2、整流二极管VD3、整流二极管VD4组成整流桥；LC‑π滤波电路，由电感、电容滤波器和LC滤波器组合而成；所述电感组止交流电流整流后的大部分交流分量，少部分通过电感的电流再经过所述电容滤波器和所述LC滤波器双重滤波，获得更加平滑的电压。采用二级隔离补偿模块实现了将电压调节信号与稳压电源隔离,提高整个电源系统的抗干扰性,实现模拟信号隔离,提高了整个电源系统的抗干扰性。

A remote power supply compensation system of regulated power supply

The invention discloses a remote power supply compensation system of stabilized voltage power supply, which comprises a rectifier filter circuit, a single-phase bridge rectifier circuit and a LC \u2011 \u03c0 filter circuit. The single-phase bridge rectifier circuit comprises a power transformer, a rectifier diode VD1, a rectifier diode VD2, a rectifier diode VD3, a rectifier diode VD4 and a load resistance RL, wherein the rectifier diode VD1 , rectifying diode VD2, rectifying diode VD3 and rectifying diode VD4 form a rectifying bridge; LC \u2011 \u03c0 filtering circuit is composed of inductance, capacitance filter and LC filter; the inductance bank stops most of the AC components after the AC current rectification, and a small part of the current passing through the inductance passes through the capacitance filter and the LC filter for double filtering, so as to obtain a smoother voltage \u3002 The second level isolation compensation module is used to separate the voltage regulating signal from the regulated power supply, improve the anti-interference of the whole power supply system, realize the analog signal isolation, and improve the anti-interference of the whole power supply system.

【技术实现步骤摘要】
一种稳压电源远端供电补偿系统
本专利技术涉及供电
，具体是一种稳压电源远端供电补偿系统。
技术介绍
远距离供电时，由于负载供电电缆较长，将电源输出电压调节至负载所需的电压值，电流在电缆中传输时，容易出现两个方面的问题：一方面容易导致电缆上的电阻带来电压损耗，从而使负载端的实际供电电压降低，供电电压无法满足负载用电，另一方面由于电源系统的抗干扰性会导致电源输出电压在正常电压值附近反复变化，导致电源输出产生振荡；目前，市场上的远端电源供电技术主要对电压损耗情况作出设计和改进，没有针对电源的抗干扰性进行深入研究，申请号201611019077.9的专利技术专利通过电源本远端反馈切换电路、电源手自动切换电路、电源补偿电路、电压指令调节电路，以及供电指令控制电路，主要是围绕供电电压损耗进行设计和研究；为了将电压调节信号与稳压电源隔离，提高整个电源系统的抗干扰性，基于目前的技术情况，急需对现有技术进行改革。
技术实现思路
本专利技术克服由于电源系统的抗干扰性会导致电源输出电压在正常电压值附近反复变化，导致电源输出产生振荡的问题，本专利技术提供一种稳压电源远端供电补偿系统。在一些可选实施例中，为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种稳压电源远端供电补偿系统，包括：整流滤波电路，由单相桥式整流电路和LC-π滤波电路构成；所述单相桥式整流电路，包括：电源变压器、整流二极管VD1、整流二极管VD2、整流二极管VD3、整流二极管VD4和负载电阻RL组成；其中所述整流二极管VD1、整流二极管VD2、整流二极管VD3、整流二极管VD4组成整流桥；LC-π滤波电路，由电感、电容滤波器和LC滤波器组合而成；交流电流整流后使交流分量大部分被所述电感组止，有小部分通过电感，再经过所述电容滤波器和所述LC滤波器双重滤波，获得的电压更加平滑。一级电压补偿电路，包括：稳压电阻R、稳压三极管VT、负载RL、分压电阻R1、分压电阻R2、补偿电阻R3、补偿电阻R4、接触器、继电器、防倒灌二极管VD1和稳压二极管VDZ；所述分压电阻R1和R2,选型千欧级别电阻实现电源输出电压采样；所述防倒灌二极管VD1的导通端电连接接触器,该接触器实现负载供电的控制，防止电流回流；电源收到供电指令闭合所述接触器和所述继电器，负载端电压经分压电阻R1和R2分压后送入电源输入端，经外接调节器调节后，实现电源输出稳压；实现了供电电路先接通补偿电路后接通负载的工作时序,避免了补偿电路先接通导致负载器件损坏的风险。二级隔离补偿模块，包括：多路检测隔离单元，包括多路开关、移位寄存器、通信隔离模块1和通信隔离模块2；该多路检测隔离单元用于对多路电压信号进行检测，设有3个单端8通道多路开关，每个单端单通道多路开关同一时刻检测1路，通过所述移位寄存器通过串口转并口的控制；同一时刻通信隔离模块1可以读取3路电压信号，并通过通信隔离模块2进行8次控制进行读取，可以读取上述所有的24路信号，实现了最少的引脚读取最多的电压。电压比较模块，包括比较器、DC-DC降压模块、隔离器；电压信号为外部提供电源，提供一组隔离的方波信号，外部电源首先给隔离的比较器提供电源，其次通过DC-DC降压模块给隔离器件提供电压，生成的电压再通过分压生成一个参考电压供比较器使用，隔离器输出的电压信号通过与参考电压的比较通过比较器产生于外部电压等幅度的方波信，最终输出的方波信号就是传输到负载的真实电压，通过该方波信号的波动情况可以对负载的电压进行比较和分析。高压信号隔离单元，包括位移缓存器、高压固态继电器；所述位移缓存器通过串口转并口的形式串行输入且并行输出；每一个所述位移缓存器可以实现8路的输出控制，将n个所述位移缓存器级联后，通过3根控制线，即可实现8路信号的控制；电流隔离模块，包括：高速DAC、高速隔离运放、隔离电源；所述高速DAC采用12条数据线进行通信，可以实现任意波；所述高速隔离运放用于实现隔离，为了满足幅度及其电流驱动能力的要求，用电流型运放去做运算放大，最终实现了所需求的模拟波形输出；在电源方面，采用了隔离电源，降压后的电源给隔离运放供电，未降压的直接给电流型的运算放大器供电。电流采集电路，包括：电流传感器、采样电阻、偏置电阻、控制器和二极管；所述电流传感器将供电电流转换为小信号电流后，经采样电阻转换为电压信号经跟随、偏置后送入所述控制器进行处理，所述偏置电阻将电压信号进行偏置处理，提高小电流的采集精度；稳压电源工作在开关状态，模拟信号中容易串入高频干扰，因此电流采集电路采用霍尔电流传感器隔离的方式采集电流，实现了实时监测用电负载的用电情况，同时实现稳压电源的保护控制，且对稳压电源输出电流进行采集；二级隔离补偿模块实现了将电压调节信号与稳压电源隔离,提高整个电源系统的抗干扰性,实现模拟信号隔离,提高了整个电源系统的抗干扰性；附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术的整流滤波电路电路图；图2是本专利技术的一级电压补偿电路框图；图3是本专利技术的二级隔离补偿模块中的多路检测隔离单元结构框图；图4是本专利技术电压比较模块结构框图；图5是本专利技术模数转换隔离单元结构框图；图6是本专利技术电流隔离模块结构框图；图7是本专利技术电流采集电路的电路图；图8是本专利技术高压信号隔离单元结构框图；具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们，下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。参考图1，给出了本专利技术的整流滤波电路电路图；整流滤波电路，由单相桥式整流电路和LC-π滤波电路构成；所述单相桥式整流电路，包括：电源变压器、整流二极管VD1、整流二极管VD2、整流二极管VD3、整流二极管VD4和负载电阻RL组成；其中所述整流二极管VD1、整流二极管VD2、整流二极管VD3、整流二极管VD4组成整流桥；所述变压器将电网交流电压变换成该单相桥式整流电路所需的交流电压，在正弦交流电源的正半周，所述整流二极管VD1正向导通，所述整流二极管VD2反向截至，电流经所述整流二极管VD1，所述负载电阻RL回到所述变压器中心抽头零点，构成回路；所述负载电阻RL得到半波整流电压和电流，当电源电压处于U2的正半周时，变压器二次绕组的a端电位高于b端电位，VD1，VD3在正向电压作用下导通，VD2和VD4在反向电压作用下截止，电流从变压器二次绕组的a端出发，经VD1，RL,VD3，由b端返回构成通路，由电流通过负载电阻RL。LC-π滤波电路，由电感、电容滤波器和LC滤波器组合而成；交流电流整流后使交流分量大部分被所述电感组止，有小部分通过电感，再经过所述电容滤波器和所述LC滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稳压电源远端供电补偿系统，其特征在于，包括：/n整流滤波电路，由单相桥式整流电路和LC-π滤波电路构成；/n所述单相桥式整流电路，包括：电源变压器、整流二极管VD1、整流二极管VD2、整流二极管VD3、整流二极管VD4和负载电阻RL组成；其中所述整流二极管VD1、整流二极管VD2、整流二极管VD3、整流二极管VD4组成整流桥；/nLC-π滤波电路，由电感、电容滤波器和LC滤波器组合而成；/n所述电感组止电流整流后的大部分交流分量，少部分通过电感的交流分量再经过所述电容滤波器和所述LC滤波器双重滤波，获得更加平滑的电压；/n一级电压补偿电路，包括：稳压电阻R、稳压三极管VT、负载RL、分压电阻R1、分压电阻R2、补偿电阻R3、补偿电阻R4、接触器、继电器、防倒灌二极管VD1和稳压二极管VDZ；/n所述稳压电阻R、稳压三极管VT和负载RL串联连接，当所述负载RL变化引起输出电压变化时，电压的变化将反映到所述稳压三极管VT的发射结电压上；/n所述稳压三极管VT通过串联稳压电阻实现串联稳压电路，用于调整电压以保持输出电压的基本稳定；/n电流采集电路，包括：电流传感器、采样电阻、偏置电阻、控制器和二极管；/n所述电流传感器将供电电流转换为小信号电流后，经采样电阻转换为电压信号经跟随、偏置后送入所述控制器进行处理，所述偏置电阻将电压信号进行偏置处理，提高小电流的采集精度；/n所述二极管选用双肖特基二极管，二极管具有低导通压降的特点，适合用于电压箝位保护控制器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种稳压电源远端供电补偿系统，其特征在于，包括：
整流滤波电路，由单相桥式整流电路和LC-π滤波电路构成；
所述单相桥式整流电路，包括：电源变压器、整流二极管VD1、整流二极管VD2、整流二极管VD3、整流二极管VD4和负载电阻RL组成；其中所述整流二极管VD1、整流二极管VD2、整流二极管VD3、整流二极管VD4组成整流桥；
LC-π滤波电路，由电感、电容滤波器和LC滤波器组合而成；
所述电感组止电流整流后的大部分交流分量，少部分通过电感的交流分量再经过所述电容滤波器和所述LC滤波器双重滤波，获得更加平滑的电压；
一级电压补偿电路，包括：稳压电阻R、稳压三极管VT、负载RL、分压电阻R1、分压电阻R2、补偿电阻R3、补偿电阻R4、接触器、继电器、防倒灌二极管VD1和稳压二极管VDZ；
所述稳压电阻R、稳压三极管VT和负载RL串联连接，当所述负载RL变化引起输出电压变化时，电压的变化将反映到所述稳压三极管VT的发射结电压上；
所述稳压三极管VT通过串联稳压电阻实现串联稳压电路，用于调整电压以保持输出电压的基本稳定；
电流采集电路，包括：电流传感器、采样电阻、偏置电阻、控制器和二极管；
所述电流传感器将供电电流转换为小信号电流后，经采样电阻转换为电压信号经跟随、偏置后送入所述控制器进行处理，所述偏置电阻将电压信号进行偏置处理，提高小电流的采集精度；
所述二极管选用双肖特基二极管，二极管具有低导通压降的特点，适合用于电压箝位保护控制器。


2.根据权利要求1所述的一种稳压电源远端供电补偿系统，其特征在于，所述变压器将电网交流电压变换成所述单相桥式整流电路所需的交流电压；
所述整流二极管VD1在正弦交流电源的正半周正向导通；
所述整流二极管VD2反向截至，电流经所述整流二极管VD1流向所述负载电阻RL，再回到所述变压器中心抽头零点，构成回路。


3.根据权利要求1所述的一种稳压电源远端供电补偿系统，其特征在于，所述补偿电阻R3和R4，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张魁，庄力行，张健，魏怀斌，王一鸣，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济南市历城区供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37