[发明专利]一种输入过压保护电路在审

专利信息
申请号: 201811485924.X 申请日: 2018-12-06
公开(公告)号: CN109412117A 公开(公告)日: 2019-03-01
发明(设计)人: 马晓彬;周灿荣;翁斌 申请(专利权)人: 广州金升阳科技有限公司
主分类号: H02H7/125 分类号: H02H7/125
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 510663 广东省广州市广州*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 过压保护阀 后级电路 输入过压保护电路 交流输入电压 采样电路 开关器件 斩波电路 关断 储能电容电压 单相交流电压 反应速度快 储能电容 电网电压 交流电压 接地故障 开关状态 三相四线 实时监控 直流电压 自由设定 开关管 可调节 有效地 通断 电路 升高 检测 灵活
【说明书】:

发明公开了一种输入过压保护电路,能实时监控交流输入电压整流后的直流电压大小,并通过采样电路控制斩波电路中开关器件通断。当交流输入电压异常升高时,采样电路能迅速检测并控制斩波电路中开关器件处于开关状态,并且能自由设定启动过压保护阀值和关断过压保护阀值,维持储能电容电压大小,从而快速有效地保护后级电路,防止后级电路中储能电容和开关管因电压过高而损坏,且后级电路能持续正常工作。本发明适用于可能出现接地故障等导致电网电压异常过压的三相四线交流电压输入或者单相交流电压输入情况和场合,反应速度快,电路简单可靠,成本低,EMC性能优越,设计灵活,可调节启动过压保护阀值和关断过压保护阀值。

技术领域

本发明涉及电路领域,具体的涉及一种用于三相四线和馈电网自动化电源系统中的输入过压保护电路。

背景技术

在三相四线电力电表和馈电网自动化行业开关电源中,常常会遇到接地故障和大功率设备干扰等问题,导致一段时间内电网电压异常偏高,此时电网电压会超过开关电源所能承受的电压上限,极易造成开关电源损坏甚至起火,存在巨大安全隐患。

现有开关电源解决电网电压偏高问题的方法归纳起来主要有三种,一种是增加输入过压保护电路,第二种是提高电源所能承受的工作电压范围上限,第三种是增加输入过压控制电路,切断输入线路。其中,增加输入电压上限,主要是采用高耐压器件或多级串并联方式,优点是过压时电路仍能正常工作,缺点是电路成本和体积增加,输入电压上限每提高一倍,储能电容成本约上升四倍,开关管成本约上升两倍以上,且过压工作时间很短,这种方法存在严重过设计,很浪费资源;其次是增加输入过压保护电路,当检测到电网电压过高时,使开关电源控制芯片停止工作,这种方式只能用于过压较小的情况,而当输入电源接地故障发生时,整流后电压已超过输入大电解电容耐压甚至开关管耐压,其本质上只是过压时停止工作,并不能保护后级电路。最后一种是增加输入过压控制电路,切断输入线路,但是这种电路目前存在两种问题,一是从交流电压取电,给控制电路供电,当三相四线制交流电压输入时,由于三相四线制的特征,即三条载有相位互差120°角,一旦从四条导线通过分压电阻采集电压,采集点电位为0,无法采集;并且单相输入交流电压时,由于整流桥的内部回路因素,会导致采集点电压不稳定;二是从直流电压取电,给控制电路供电,一旦输入过压时,开关管直接关断,无法为后级电路供电,使得后级电路无法继续工作,并且无法实现回差过压保护功能。

在三相四线电力电表和馈电网自动化行业,如今市面上只有少数开关电源具有抗接地故障和输入过压保护功能,过压时输入大电解电容和开关管往往都是超规格硬抗,存在巨大安全隐患。因此,有必要对现有技术进行改进,设计一种在电网电压异常偏高到原来两倍时,也能安全可靠保护后级电路持续正常工作的新型低成本过压保护电路。

发明内容

有鉴于此,为了解决上述技术问题,本发明提供一种通过斩波方式实现的新型低成本输入过压保护电路。输入电压一般都是交流正弦信号,电压绝对值在一个周期内会从最小值变化到最大值,经过整流电路转变为较为稳定的直流电压,斩波电路能在直流电压较高时,将整流电路和储能电容断开,整流电路无法给储能电容充电,将储能电容两端电压维持在一定电压以下,过压时后级电路能正常工作。此电路可以在接地故障等因素导致电压漂高时有效保护开关电源,且成本非常低。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的:

一种输入过压保护电路,包括斩波电路和采样电路;

斩波电路的输入端作为所述输入过压保护电路的输入端,斩波电路的输出端作为所述输入过压保护电路的输出端为后级电路供电;

采样电路的采样端连接斩波电路的Vc+信号进行电压采样并同时为采样电路供电;斩波电路的参考地连接采样电路的信号地;采样电路的控制端输出控制信号Vg给斩波电路;

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