一种用于自供电继电保护装置的快速启动电源的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于自供电继电保护装置的快速启动电源。


背景技术：

2.随着社会对能源效率、环保节能关注度的提高以及线进全球电子产品的不断创新，小功率电源以达到全球电源的70％左右，在电力系统中，电力元件及其系统在发生故障时，当有安装继电保护装置时通常由继电保护装置向操作人员发出警告信号或直接向控制的断路器发出跳闸命令以终止故障进展，而自供电继电保护装置则是继电保护装置大类中的一种具体应用，装置电源汲取不需要传统外部电压互感器变换出来的220v及由其变换出来的辅助电源系统，采用ct取电技术，由安装于主保护线路的电流互感器汲取能量给继电保护装置供电
3.以上设备存在以下问题：1.电流小时取电ct从线路汲取能量不足以供继电保护装置正常运作，从而导致继电保护装置处于失效状态，存在极大的安全缺陷。2.线路电流过大时或线路发生故障时易导致取电ct取电电流过大引致超出电源转换单元的工作范围，这将易使电源转换单元烧毁或停止工作。3.继电保护装置的电源必须处于线路合阀状态时才有电流，若合阀线路在合阀前已存在故障则无法及时作出输出分阀保护动作，从而导致事故范围扩大。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决上述不足，提供一种用于自供电继电保护装置的快速启动电源，该快速启动电源的结构设计合理，能有效解决电流小时取电ct汲取能量不足导致继电保护装置处于失效状态的问题，同时避免合阀前存在故障无法及时作出分阀动作导致事故范围扩大的问题。
5.本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：
6.一种用于自供电继电保护装置的快速启动电源，包括dc/dc变换模块以及i/v变换模块，所述dc/dc变换模块包括：主控芯片，所述主控芯片上还设置有启动电路以及金氧半场效晶体管；反激变压器，所述反激变压器上还设置有输入主绕组、电压反馈绕组、第一输出绕组以及第二输出绕组，所述第一输出绕组以及第二输出绕组上分别还连接有整流二极管以及地线接口组，所述电压反馈绕组以及输入主绕组与主控芯片电连接。
7.进一步而言，上述的技术方案中，所述电压反馈绕组包括电压采样电阻以及反馈反激变压器，所述电压采样电阻包括相互串联的第一电压采样电阻、第二电压采样电阻以及第三电压采样电阻，所述电压采样电阻的两端分别与主控芯片以及反馈反激变压器连接，所述电压反馈绕组上还设置有地线接口组；所述输入主绕组包括缓冲电路组。
8.进一步而言，上述的技术方案中，所述主控芯片与所述缓冲电路组之间还设置有高压mos开关，所述高压mos开关的一端还连接有相互并联的电流采样电阻，所述主控芯片以及电流采样电阻之间还设置有开关管。
9.进一步而言，上述的技术方案中，所述主控芯片的一端还设置有电源储能电容。
10.进一步而言，上述的技术方案中，所述金氧半场效晶体管为耗尽型mosfet。
11.进一步而言，上述的技术方案中，所述dc/dc变换模块的一侧还设置有电流源模块，所述电流源模块包括高反压三极管、稳压二极管以及反向隔离二极管，所述稳压二极管以及反向隔离二极管设置在高反压三极管的一端，所述高反压三极管包括用于在低输入电压段给主控芯片提供外部恒定充电电流的第一高反压三极管以及用于在高输入电压段给主控芯片提供外部恒定充电电流的第二高反压三极管。
12.进一步而言，上述的技术方案中，所述电流源模块以及金氧半场效晶体管与所述主控芯片连接。
13.进一步而言，上述的技术方案中，所述i/v变换模块包括有依次连接的储能电路、桥式整流电路以及过压泄放电路。
14.进一步而言，上述的技术方案中，所述主控芯片采用准谐振边界控制模式结构。
15.本实用新型的有益效果在于：
16.优点1：采用准谐振技术方案且为频率可变的边界模式，该快速启动电源电感量低，所需开关损耗小，其中，整流二极管通过零电流进行关断，采用该技术结构模块实现宽范围输入，使自供电的继电保护装置满足系统运行工作需求。
17.优点2：采用该结构模块的电路组输入电压由16v至600v变化时实现稳定的电源变化输出，从而使自供电继电保护装置的极端条件适应力相对提高。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中需要使用的附图做简单说明。
19.图1是本实用新型dc/dc变换模块的电路结构示意图。
20.图2是本实用新型i/v变换模块的电路结构示意图。
21.图3是本实用新型悬浮式电流源模块的电路结构示意图。
22.图1至图3中各数字标识对应部件名称如下：
23.dc/dc变换模块-1；主控芯片-11；反激变压器-12；输入主绕组-13；缓冲电路组-131；电压反馈绕组-14；电压采样电阻-141；反馈反激变压器-142；第一电压采样电阻-143；第二电压采样电阻-144；第三电压采样电阻-145；第一输出绕组-15；第二输出绕组-16；高压mos开关-17；电流采样电阻-18；电源储能电容-19；
24.i/v变换模块-2；
25.电流源模块-3；高反压三极管-31；第一高反压三极管-311；第二高反压三极管-312；稳压二极管-32；反向隔离二极管-33。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，本实用新型的描述中，需要说明的是：
27.术语“连接”应作为广义理解，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。
28.术语“前方”、“后方”、“侧方”、“上方”以及“下方”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的描述。
29.对于本领域的技术人员而言，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步展开说明，但需要指出的是，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
31.实施例一，如图1至3所示，本实施例的最佳实施方案是：
32.一种用于自供电继电保护装置的快速启动电源，优选的，所述快速启动电源包括相互电连接的dc/dc变换模块1以及i/v变换模块2，所述dc/dc变换模块1包括有主控芯片11，优选的，所述主控芯片11采用lt8316制式，且所述主控芯片11上还设置有启动电路以及金氧半场效晶体管。
33.具体的，所述启动电路为自启动电路，优选的，所述自启动电路于16v至600v的范围内工作，所述主控芯片11上还包括反激变压器12，所述反激变压器12上还设置有相互电连接的输入主绕组13、电压反馈绕组14、第一输出绕组15以及第二输出绕组16。
34.具体的，所述第一输出绕组15以及第二输出绕组16上分别还连接有整流二极管以及地线接口组，优选的，所述第一输出绕组15通过整流二极管输出控制电路所需电源主5v，优选的，所述第二输出绕组16通过整流二极管输出辅助电源24v，所述电压反馈绕组14以及输入主绕组13与主控芯片11电连接。
35.在本实施例中，采用准谐振技术方案且为频率可变的边界模式，该快速启动电源电感量低，所需开关损耗小，其中，整流二极管通过零电流进行关断，采用该技术结构模块实现宽范围输入，使自供电的继电保护装置满足系统运行工作需求。
36.如图1所示，所述电压反馈绕组14包括电压采样电阻141以及反馈反激变压器142，所述电压采样电阻141包括相互串联的第一电压采样电阻143、第二电压采样电阻144以及第三电压采样电阻145，所述电压采样电阻141的两端分别与主控芯片11以及反馈反激变压器142连接，所述电压反馈绕组14上还设置有地线接口组；所述输入主绕组13包括缓冲电路组131。
37.在本实施例中，所述缓冲电路组131优选的为吸收电路，采用该结构模块的电路组输入电压由16v至600v变化时实现稳定的电源变化输出，从而使自供电继电保护装置的极端条件适应力相对提高。
38.如图1所示，所述主控芯片11与所述缓冲电路组131之间还设置有高压mos开关17，所述高压mos开关17的一端还连接有相互并联的电流采样电阻18，所述主控芯片11以及电流采样电阻18之间还设置有开关管。
39.在本实施例中，优选的所述高压mos开关17采用fqpf5n90。
40.如图1所示，所述主控芯片11的一端还设置有电源储能电容19，金氧半场效晶体管为耗尽型mosfet。
41.如图3所示，所述dc/dc变换模块1的一侧还设置有电流源模块3，所述电流源模块3包括高反压三极管31、稳压二极管32以及反向隔离二极管33，所述稳压二极管32以及反向
隔离二极管33设置在高反压三极管31的一端，所述高反压三极管31包括用于在低输入电压段给主控芯片11提供外部恒定充电电流的第一高反压三极管311以及用于在高输入电压段给主控芯片11提供外部恒定充电电流的第二高反压三极管312。
42.如图1所示，所述电流源模块3以及金氧半场效晶体管与所述主控芯片11连接，优选的，所述主控芯片11同时驱动电流源模块3以及金氧半场效晶管。
43.实施例二，如图1至3所示，本实施例的最佳实施方案是：
44.一种用于自供电继电保护装置的快速启动电源，包括dc/dc变换模块1以及i/v变换模块2，所述dc/dc变换模块1包括：主控芯片11，所述主控芯片11上还设置有启动电路以及金氧半场效晶体管；反激变压器12，所述反激变压器12上还设置有输入主绕组13、电压反馈绕组14、第一输出绕组15以及第二输出绕组16，所述第一输出绕组15以及第二输出绕组16上分别还连接有整流二极管以及地线接口组，所述电压反馈绕组14以及输入主绕组13与主控芯片11电连接。
45.如图1和3所示，所述i/v变换模块2包括有依次连接的储能电路、桥式整流电路以及过压泄放电路。所述主控芯片11采用准谐振边界控制模式结构。
46.以上对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变化，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。