一种防止直流电源输入的硬件电路制造技术

本发明专利技术公开了一种防止直流电源输入的硬件电路，包括继电器开关模块、开关电源模块和交流直流判断模块，交流直流判断模块包括电阻分压电路、波形整形电路和交流直流判断电路。本发明专利技术提供一种支持交流电源输入并且有效防止直流电源输入的硬件电路，对智能变电站继电保护设备的供电接口进行保护，实现了对部分只支持交流电源的继电保护设备正常工作的保障。支持交流电源的继电保护设备正常工作的保障。支持交流电源的继电保护设备正常工作的保障。

【技术实现步骤摘要】
一种防止直流电源输入的硬件电路


[0001]本专利技术涉及智能变电站部分继电保护设备的电源输入保护装置
，具体涉及一种防止直流电源输入的硬件电路。

技术介绍

[0002]随着我国智能电网的快速发展，微型继电保护装置的应用需求也越来越多，微型继电保护设备的总类也越来越多。在微型继电保护设备应用的实际环境中，有可能会同时存在220V交流电源和220V直流电源两种电源接口，然而，对于一部分内置环形变压器的微型继电保护设备而言，由于环形变压器是一种工作与交流电源的器件，因此，这部分微型继电保护设备只能工作于220V交流电源下，而不能接入220V直流电源接口。
[0003]在实际工作环境中，由于操作不当，误将内置环形变压器的微型继电保护设备接入220V直流电源，会导致继电保护设备不能正常的工作，甚至会导致微型继电保护设备的损毁，从而影响正常的工作效率。因此，为避免微型继电保护设备的损毁，提高微型继电保护设备的安全性，需要一种能够识别输入电源是交流电源还是直流电源，并且能阻止直流电源输入，而允许交流电源输入的装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种防止直流电源输入的硬件电路，能识别交流电源和直流电源，并且能有效阻止直流电源而允许交流电源输入的硬件电路。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种防止直流电源输入的硬件电路，包括继电器开关模块，还包括交流直流判断模块，
[0007]交流供电电源通过继电器开关模块的开关部与继电保护设备的供电端连接，
[0008]交流直流判断模块包括电阻分压电路、波形整形电路和交流直流判断电路，
[0009]波形整形电路包括比较器，交流供电电源与电阻分压电路的输入端连接，电阻分压电路的输出端的两端分别与比较器的同向输入端和反向输入端连接，
[0010]交流直流判断电路包括隔直电容、储能电容、第一限流电阻、第二限流电阻、第三二极管、第四二极管以及晶体三极管，
[0011]隔直电容的一端与比较器的输出端连接，隔直电容的另一端分别与第三二极管的阴极和第四二极管的阳极连接，第四二极管的阴极分别与储能电容一端、第一限流电阻一端和第二限流电阻的一端连接，第二限流电阻的另一端与晶体三极管的基极连接，晶体三极管的集电极与继电器开关模块的驱动线圈一端连接，继电器开关模块的驱动线圈与供电端连接，晶体三极管的射极、第三二极管的阳极、储能电容的另一端、以及第一限流电阻的另一端均与电源地连接。
[0012]如上所述的比较器的同向输入端分别与第一二极管的阴极以及第二二极管的阳
极连接；比较器的反向输入端分别与第一二极管的阳极以及第二二极管的阴极连接。
[0013]如上所述的电阻分压电路包括第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻，
[0014]第一分压电阻的一端与交流供电电源的一端连接，第一分压电阻的另一端与第三分压电阻一端连接，第三分压电阻的另一端与第二分压电阻一端连接，第二分压电阻的另一端与交流供电电源的另一端连接，第三分压电阻的两端构成电阻分压电路的输出端。
[0015]如上所述的供电端和电源地由开关电源模块的输出端提供，开关电源模块的输入端与交流供电电源连接。
[0016]本专利技术相对与现有技术，具有以下有益效果：
[0017]本专利技术有效的保护了微型继电保护设备，保障了微型继电保护设备能工作在正常的交流输入电源，避免了直流电源对微型继电保护装置的危害，提高了微型继电保护设备使用的安全性。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的电路结构示意图；
[0019]图2为本专利技术的继电器开关模块示意图；
[0020]图3为本专利技术的开关电源模块示意图；
[0021]图4为本专利技术的交流直流判断模块示意图；
[0022]图5为本专利技术的电阻分压电路示意图；
[0023]图6为本专利技术的波形整形电路示意图；
[0024]图7为本专利技术的交流直流判断电路示意图；
[0025]图8为交流电源输入时，交流直流判断电路中关键点的波形图；
[0026]图9为直流电源输入时，交流直流判断电路中关键点的波形图。
[0027]图8和图9中A、B、C、D均是指图1中的A、B、C、D处的电压，INPUT为交流供电电源的电压。
具体实施方式
[0028]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]一种防止直流电源输入的硬件电路，包括开关电源模块，交流直流判断模块以及继电器开关模块。
[0030]开关电源模块是一种可以工作在交流电源或是直流电源的电源装置，并提供恒定的直流电源输出，为交流直流判断模块和继电器开关模块提供电源。
[0031]交流直流判断模块包括电阻分压电路，波形整形电路和交流直流判断电路。
[0032]电阻分压电路包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第三分压电阻R3。第一分压电阻R1的一端连接到电源输入的火线(L)，第一分压电阻R1的另一端连接到第三分压电阻R3一端，第三分压电阻R3的另一端连接到第二分压电阻R2一端，第二分压电阻R2的另一端连接到电源输入的零线(N)，由此构成电阻分压电路，使得被测量的输入电源电压降低到安全的低电压范围内。
[0033]波形整形电路包括第一二极管D1，第二二极管D2和比较器U1，其中，第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极、比较器U1的反向输入端和第三电阻R3的一端连接，第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阳极、比较器U1的同向输入端和第三电阻R3的另一端连接，比较器U1的输出端连接到隔直电容C1的一端。第一二极管D1和第二二极管D2将比较器U1的同相输入端与反向输入端之间的电压差限制在0.7V内，确保了比较器U1的正常工作。若输入电源为直流电源，比较器U1输出的为持续的低电平信号或持续的高电平信号，如图9所示的波形(A)；若输入电源为交流电源，比较器U1输出的是具有工频频率的方波信号，如图8所示的波形(A)。
[0034]交流直流判断电路包括隔直电容C1，储能电容C2，第一限流电阻R4、第二限流电阻R5、第三二极管D3、第四二极管D4以及晶体三极管Q1。隔直电容C1的一端连接比较器U1的输出端，隔直电容C1的另一端连接第三二极管D3的阴极和第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极连接到储能电容C2一端、第一限流电阻R4一端和第二限流电阻R5的一端，第二限流电阻R5的另一端连接到晶体三极管Q1的基极，晶体三极管Q1的集电极作为交流直流判断电路输出端，晶体三极管Q1的集电极与继电器开关模块的驱动线圈一端连接，继电器开关模块的驱动线圈与开关电源模块的供电端VCC连接，晶体三极管Q1的射极、第三二极管D3的阳极、储能电容C2的另一端、以及第一限流电阻R4的另一端均连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防止直流电源输入的硬件电路，包括继电器开关模块，其特征在于，还包括交流直流判断模块，交流供电电源通过继电器开关模块的开关部与继电保护设备的供电端连接，交流直流判断模块包括电阻分压电路、波形整形电路和交流直流判断电路，波形整形电路包括比较器(U1)，交流供电电源与电阻分压电路的输入端连接，电阻分压电路的输出端的两端分别与比较器(U1)的同向输入端和反向输入端连接，交流直流判断电路包括隔直电容(C1)、储能电容(C2)、第一限流电阻(R4)、第二限流电阻(R5)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)以及晶体三极管(Q1)，隔直电容(C1)的一端与比较器(U1)的输出端连接，隔直电容(C1)的另一端分别与第三二极管(D3)的阴极和第四二极管(D4)的阳极连接，第四二极管(D4)的阴极分别与储能电容(C2)一端、第一限流电阻(R4)一端和第二限流电阻(R5)的一端连接，第二限流电阻(R5)的另一端与晶体三极管(Q1)的基极连接，晶体三极管(Q1)的集电极与继电器开关模块的驱动线圈一端连接，继电器开关模块的驱动线圈与供电端(VCC)连接，晶体三极管(Q1)的射极、第三二...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯晓伟，范卫东，董金星，刘翔，李志文，初翠平，
申请(专利权)人：国网内蒙古东部电力有限公司，
类型：发明
国别省市：