[发明专利]一种直流供电接口的交流电接入防护电路

权利要求书

1.一种直流供电接口的交流电接入防护电路，所述直流供电接口的交流电接入防护电路用于控制主供电回路的通断，其特征在于，所述主供电回路包括供电系统正线接入端子(T1)、供电系统回线接入端子(T2)、用电设备电源正极接入端子(TS1)、用电设备电源负极接入端子(TS2)，所述直流供电接口的交流电接入防护电路，包括：

与所述供电系统正线接入端子(T1)连接的交流半波整流单元(1)、与所述交流半波整流单元(1)连接的电压选择开关单元(2)、以及与所述电压选择开关单元(2)连接的继电器控制单元(3)，所述继电器控制单元(3)连接有第一继电器(J1)和第二继电器(J2)；

所述第一继电器(J1)的线圈(KA1)和第二继电器(J2)的线圈(KA2)分别接入所述继电器控制单元(3)，所述第一继电器(J1)的常开触点(KA11)的一端与所述供电系统正线接入端子(T1)连接，所述第一继电器(J1)的常开触点(KA11)的另一端与所述用电设备电源正极接入端子(TS1)连接，所述第二继电器(J2)的常开触点(KA21)的一端与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述第二继电器(J2)的常开触点(KA21)的另一端与所述用电设备电源负极接入端子(TS2)连接，所述继电器控制单元(3)接收所述电压选择开关单元(2)的信号，并通过第一继电器(J1)和第二继电器(J2)控制所述主供电回路的通断；

其中，所述交流半波整流单元(1)包括半波整流二极管(D1)、电压保持电容(C1)和放电电阻(R1)，所述半波整流二极管(D1)的阳极与所述供电系统正线接入端子(T1)连接，所述半波整流二极管(D1)的阴极与所述电压保持电容(C1)的正极连接，所述电压保持电容(C1)的正极与所述电压选择开关单元(2)连接，所述电压保持电容(C1)的负极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述放电电阻(R1)与电压保持电容(C1)并联连接；

所述电压选择开关单元(2)的结构为：所述电压选择开关单元(2)包括一级MOSFET晶体管电路、二级MOSFET晶体管电路和三级MOSFET晶体管电路；

所述一级MOSFET晶体管电路包括瞬态抑制二极管(TVS1)、分压电阻(R2)、分压电阻(R3)、稳压二极管(Z1)和NMOSFET晶体管(V1)，所述瞬态抑制二极管(TVS1)的阴极与所述电压保持电容(C1)的正极连接，所述瞬态抑制二极管(TVS1)的阳极与所述分压电阻(R2)的一端连接，所述分压电阻(R2)的另一端经分压电阻(R3)与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述稳压二极管(Z1)与所述分压电阻(R3)并联连接，且所述稳压二极管(Z1)的阳极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述NMOSFET晶体管(V1)的栅极与所述稳压二极管(Z1)的阴极连接，所述NMOSFET晶体管(V1)的源极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述NMOSFET晶体管(V1)的漏极与所述二级MOSFET晶体管电路连接；

所述二级MOSFET晶体管电路包括限流电阻(R4)、稳压二极管(Z2)、电容(C2)、电阻(R5)和NMOSFET晶体管(V2)，所述限流电阻(R4)的一端与所述电压保持电容(C1)的正极连接，所述限流电阻(R4)的另一端与NMOSFET晶体管(V1)的漏极连接，所述稳压二极管(Z2)的阴极与NMOSFET晶体管(V1)的漏极连接，所述稳压二极管(Z2)的阳极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述电容(C2)与所述稳压二极管(Z2)并联连接，所述NMOSFET晶体管(V2)的栅极经电阻(R5)与所述NMOSFET晶体管(V1)的漏极连接，所述NMOSFET晶体管(V2)的源极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述NMOSFET晶体管(V2)的漏极与所述三级MOSFET晶体管电路连接；

所述三级MOSFET晶体管电路包括电阻(R7)、PMOSFET晶体管(V3)、电阻(R6)、稳压二极管(Z3)和电压保持电容(C3)，所述电阻(R7)的一端与所述NMOSFET晶体管(V2)的漏极连接，所述电阻(R7)的另一端分别与PMOSFET晶体管(V3)的栅极和稳压二极管(Z3)的阳极连接，所述稳压二极管(Z3)的阴极与所述电压保持电容(C1)的正极连接，所述电阻(R6)与稳压二极管(Z3)并联连接，所述PMOSFET晶体管(V3)的漏极与所述电压保持电容(C1)的正极连接，所述PMOSFET晶体管(V3)的源极分别与电压保持电容(C3)的正极和继电器控制单元(3)连接，所述电压保持电容(C3)的负极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接；

或者，所述电压选择开关单元(2)的结构为：所述电压选择开关单元(2)包括一级NPN晶体管电路、二级MOSFET晶体管电路和三级MOSFET晶体管电路；

所述一级NPN晶体管电路包括瞬态抑制二极管(TVS1)、限流电阻(R2)、和NPN晶体管(V1)，所述瞬态抑制二极管(TVS1)的阴极与所述电压保持电容(C1)的正极连接，所述瞬态抑制二极管(TVS1)的阳极与所述限流电阻(R2)的一端连接，所述限流电阻(R2)的另一端与NPN晶体管(V1)的基极，所述NPN晶体管(V1)的发射极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述NPN晶体管(V1)的集电极与所述二级MOSFET晶体管电路连接；

所述二级MOSFET晶体管电路包括限流电阻(R4)、稳压二极管(Z2)、电容(C2)、电阻(R5)和NMOSFET晶体管(V2)，所述限流电阻(R4)的一端与所述电压保持电容(C1)的正极连接，所述限流电阻(R4)的另一端与所述NPN晶体管(V1)的集电极连接，所述稳压二极管(Z2)的阴极与所述NPN晶体管(V1)的集电极连接，所述稳压二极管(Z2)的阳极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述电容(C2)与所述稳压二极管(Z2)并联连接，所述NMOSFET晶体管(V2)的栅极经电阻(R5)与所述NPN晶体管(V1)的集电极连接，所述NMOSFET晶体管(V2)的源极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述NMOSFET晶体管(V2)的漏极与所述三级MOSFET晶体管电路连接；

所述三级MOSFET晶体管电路包括电阻(R7)、PMOSFET晶体管(V3)、电阻(R6)、稳压二极管(Z3)和电压保持电容(C3)，所述电阻(R7)的一端与所述NMOSFET晶体管(V2)的漏极连接，所述电阻(R7)的另一端分别与PMOSFET晶体管(V3)的栅极和稳压二极管(Z3)的阳极连接，所述稳压二极管(Z3)的阴极与所述电压保持电容(C1)的正极连接，所述电阻(R6)与稳压二极管(Z3)并联连接，所述PMOSFET晶体管(V3)的漏极与所述电压保持电容(C1)的正极连接，所述PMOSFET晶体管(V3)的源极分别与电压保持电容(C3)的正极和继电器控制单元(3)连接，所述电压保持电容(C3)的负极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接。

2.如权利要求1所述的直流供电接口的交流电接入防护电路，其特征在于，所述继电器控制单元(3)包括NPN晶体管(V4)、电阻(R8)、稳压二极管(Z4)、电容(C4)和二极管(D2)，所述NPN晶体管(V4)的集电极与所述PMOSFET晶体管(V3)的源极连接，所述NPN晶体管(V4)的基极与稳压二极管(Z4)的阴极连接，所述稳压二极管(Z4)的阳极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述电阻(R8)的一端与NPN晶体管(V4)的集电极连接，所述电阻(R8)的另一端与NPN晶体管(V4)的基极连接，所述二极管(D2)的阴极与所述NPN晶体管(V4)的发射极连接，所述二极管(D2)的阳极与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述电容(C4)和二极管(D2)并联连接，所述NPN晶体管(V4)的发射极与所述第一继电器(J1)的线圈(KA1)的一端连接，所述第一继电器(J1)的线圈(KA1)的另一端与所述供电系统回线接入端子(T2)连接，所述NPN晶体管(V4)的发射极与所述第二继电器(J2)的线圈(KA2)的一端连接，所述第二继电器(J2)的线圈(KA2)的另一端与所述供电系统回线接入端子(T2)连接。