[发明专利]一种无源无线传感器取电电路

权利要求书

1.一种无源无线传感器取电电路，该取电电路与传感器主电路连接，其特征在于，所述的取电电路包括复合取电线圈、取电切换电路及保护电路，所述的复合取电线圈的供电端直接与传感器主电路连接，所述的传感器主电路的控制端通过取电切换电路与复合取电线圈连接，所述的保护电路接在复合取电线圈上；

所述的复合取电线圈包括：

多个取电抽头；

一个取电终端抽头；

与取电抽头数量相同的取电绕组，接在相邻取电抽头之间和最后一个取电抽头与取电终端抽头之间；

与取电抽头数量相同的全波整流桥，该全波整流桥通过取电切换电路与各取电抽头连接；

储能电容，该储能电容分别与低压差全波整流桥和传感器主电路连接；

所述的取电绕组为绕制在空心线圈骨架上的漆包线圈；

所述的取电抽头设有五个，所述的取电绕组总匝数为4096圈，第一个取电抽头到第二个取电抽头之间的取电绕组匝数为2048圈，第二个取电抽头到第三个取电抽头之间的取电绕组匝数为1024圈，第三个取电抽头到第四个取电抽头之间的取电绕组匝数为512圈，第四个取电抽头到第五个取电抽头之间的取电绕组匝数为256圈，第五个取电抽头到取电终端抽头之间的取电绕组匝数为256圈；

所述的取电切换电路包括与多个取电抽头一一对应的电子开关；

所述的保护电路包括双向TVS管及泄放电阻，所述双向TVS管一端与泄放电阻一端连接，所述双向TVS管另一端与第一个取电抽头连接，所述的泄放电阻另一端与取电线圈公共端相连，所述双向TVS管的导通击穿电压小于或等于储能电容耐压值的80％；

所述的电子开关全部关断时，取电绕组处于开路状态，第一个取电抽头和取电终端抽头之间的电压迅速上升，达到TVS击穿电压后，电能量通过泄放电阻消耗，电压又迅速降低并钳位到TVS击穿电压，取电电路实现了切换瞬态的过压保护；

同时，当一次侧电流过大，复合取电线圈取电功率过大造成第一个取电抽头和取电终端抽头之间电压上升时，在达到TVS管击穿电压后，提供给储能电容的功率经泄放电阻实现分流，对传感器总电源也实现了分流保护。

2.根据权利要求1所述的一种无源无线传感器取电电路，其特征在于，所述的全波整流桥采用低压差全波整流桥，该低压差全波整流桥的正极与储能电容的正极连接，所述的低压差全波整流桥的负极和储能电容的负极均接地，所述的储能电容的正极与传感器主电路连接。

3.根据权利要求1所述的一种无源无线传感器取电电路，其特征在于，所述的电子开关包括一路输入端和一路输出端，电流可通过电子开关双向流动，电子开关的一端与取电抽头连接，另一端与全波整流桥的交流输入端连接，全波整流桥的另一交流输入端与复合取电线圈的取电终端抽头连接。

4.根据权利要求1所述的一种无源无线传感器取电电路，其特征在于，所述的传感器主电路包括电子开关控制信号输入电路，电子开关控制信号输入电路默认与第一个取电抽头连接的电子开关接通，其他电子开关关断；

当传感器主电路监测储能电容电压小于设定值时，电子开关按降序接通取电抽头：即第一个取电抽头连接的电子开关关断，第二个取电抽头连接的电子开关接通，主电路继续监测储能电容电压，仍小于设定值，则第二个取电抽头连接的电子开关关断，接通第三个取电抽头连接的电子开关，以此类推，直到储能电容电压达到设定值，可以为传感器提供稳定的工作电压；

如果主电路监测储能电容电压大于设定值时，则按照升序通过电子开关关断当前取电抽头，接通上一个取电抽头。