CN111564981A - 供电*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种供电***，包括控制装置、互感取电装置以及第一供电装置，所述控制装置具有电压输入端，所述互感取电装置的输入端与外部电源设备连接，所述第一供电装置包括升压整流电路以及稳压电路，所述升压整流电路的输入端与所述互感取电装置的输出端连接，所述稳压电路的输入端与所述升压整流电路的输出端连接，所述稳压电路的输出端与所述电压输入端连接，以通过所述电压输入端向所述控制装置供电。即本实施例中可以通过所述第一供电装置对所述控制装置进行供电，并通过所述互感取电装置进行强电流隔离，以提高该供电***的供电安全性。

Description

供电***
技术领域
本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种供电***。
背景技术
随着物联网的高速发展，智能家居进入了飞速展开时期，对于智能家居产品的需求越来越大，大部分智能家居产品一般通过非隔离式开关电源或者隔离开关电源进行供电，然而，只要是开关电源就会对电网或者其它电气造成污染和干扰，且开关电源的纹波也比较大，产生的开关信号对智能家居产品中的智能模块也会造成干扰，而且非隔离开关电源由于没有电气隔离，所以存在触电的危险性。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种供电***，旨在提高供电***的供电安全性。
为实现上述目的，本发明提出了一种供电***，所述供电***包括：
控制装置，所述控制装置具有电压输入端；
互感取电装置，所述互感取电装置的输入端与外部电源设备连接；
第一供电装置，所述第一供电装置包括升压整流电路以及稳压电路，所述升压整流电路的输入端与所述互感取电装置的输出端连接，所述稳压电路的输入端与所述升压整流电路的输出端连接，所述稳压电路的输出端与所述电压输入端连接，以通过所述电压输入端向所述控制装置供电。
在一可选实施例中，所述互感取电装置具有第一输出端以及第二输出端，所述升压整流电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容以及并联设于所述第一输出端和所述第二输出端的第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第五二极管；
所述第一电容连接于所述第一输出端与所述第一二极管的阴极之间，所述第二电容连接于所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极之间，所述第三电容连接于所述第二二极管的阳极与所述第三二极管的阴极之间，所述第四电容连接于所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极之间，所述第五电容连接于所述第四二极管的阳极与所述第五二极管的阴极之间。
在一可选实施例中，所述互感取电装置为电流互感器，所述升压整流电路还包括用于将所述互感取电装置的输出端输出的电流值转换成电压值的转换电阻，所述转换电阻的两端分别连接于所述第一输出端和所述第二输出端。
在一可选实施例中，所述稳压电路包括三极管、稳压电阻以及稳压管，所述三极管的集电极与所述第五二极管的阴极连接，所述三极管的发射极与所述电压输入端连接，所述三极管的基极通过所述稳压管与所述电压输入端连接，且所述稳压电阻的一端连接于所述三极管的集电极与所述第五二极管的阴极之间，所述稳压电阻的另一端连接于所述三极管的基极与所述稳压管之间。
在一可选实施例中，所述稳压电路还包括第一储能电容、第二储能电容以及第一滤波电容，所述第一储能电容以及所述第二储能电容串联连接并设于所述稳压管与所述电压输入端之间，所述第一滤波电容的一端连接于所述稳压管与所述第一储能电容之间，所述第一滤波电容的另一端与所述电压输入端连接。
在一可选实施例中，所述第一供电装置还包括保险管，所述保险管连接于所述第一滤波电容与所述电压输入端之间。
在一可选实施例中，所述第一供电装置还包括多个第二滤波电容，多个所述第二滤波电容的一端共连在所述电压输出端上，且多个所述第二滤波电容的另一端均接地。
在一可选实施例中，所述供电***还包括第二供电装置，所述第二供电装置包括电池、场效应管以及第六二极管，所述场效应管的栅极与第五二极管的阴极连接，所述场效应管的漏极通过所述第六二极管与所述电压输入端连接，所述场效应管的源极与所述电池的正极连接，所述电池的负极接地。
在一可选实施例中，所述互感取电装置上还设置有电流检测端，所述电流检测端与外部的计量装置连接。
本发明提供了一种供电***，包括控制装置、互感取电装置以及第一供电装置，所述控制装置具有电压输入端，所述互感取电装置的输入端与外部电源设备连接，所述第一供电装置包括升压整流电路以及稳压电路，所述升压整流电路的输入端与所述互感取电装置的输出端连接，所述稳压电路的输入端与所述升压整流电路的输出端连接，所述稳压电路的输出端与所述电压输入端连接，以通过所述电压输入端向所述控制装置供电。即本实施例中可以通过所述第一供电装置对所述控制装置进行供电，并通过所述互感取电装置进行强电流隔离，以提高该供电***的供电安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或示例性中的技术方案，下面将对实施例或示例性描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的获得其他的附图。
图1为本发明实施例供电***的示意框图；
图2为本发明实施例供电***的电路结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，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，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1～2所示，本发明提供了一种供电***，其中，该供电***用以向智能家居产品进行供电。当然，在其他实施例中，上述供电***还可用于其他产品的供电，本实施例中并不限定。
具体地，如图1～2所示，所述供电***包括控制装置10，所述控制装置10为智能家居产品的控制中心，用于控制智能家居产品实现相应功能，本实施例中所述控制装置10具有电压输入端，该电压输入端为控制装置10的电压接入口，即上述供电***可以通过所述电压输入端向所述控制装置10提供工作电压，以使所述控制装置10能够正常工作。
进一步地，所述供电***还包括互感取电装置20以及第一供电装置30，所述互感取电装置20的输入端与外部电源设备连接，所述第一供电装置30的输入端与所述互感取电装置20连接，且所述第一供电装置30的输出端连接于所述电压输入端，以使所述第一供电装置30从所述互感取电装置20取电后，通过所述电压输入端向所述控制装置10供电。
具体地，所述第一供电装置30包括升压整流电路31以及稳压电路32，所述升压整流电路31的输入端与所述互感取电装置20的输出端连接，所述稳压电路32的输入端与所述升压整流电路31的输出端连接，所述稳压电路32的输出端与所述电压输入端连接，以通过所述电压输入端向所述控制装置10供电。
可选地，所述互感取电装置20可以为电压互感器，即所述互感取电装置20可以直接从外部电源设备中取电，并转换成小电压后传输至第一供电装置30中，以使所述第一供电装置30通过所述电压输入端向所述控制装置10供电。
或者，所述互感取电装置20为电流互感器，即上述电流互感器用于将数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，以将二次电流传输至所述第一供电装置30，并通过所述第一供电装置30向所述控制装置10进行供电。这样，可以通过所述互感取电装置20将所述第一供电装置30的供电电流与强电流隔离，从而避免强电流对用户的安全造成威胁。其中，所电压互感器的体积大于电流互感器，且电压互感器需要直接是跨接在外部电源设备零、火线两端，即可能导致发生触电的隐患。在本实施例中，所述互感取电装置20可选为电流互感器。
可以理解的是，上述电流互感器的变比可以根据所述电流互感器的性能设置，在此并不限定。
在一实施例中，由于所述互感取电装置20的输出端处输出电流，为了能够使所述升压整流电路31接收到的电压，即所述升压整流电路31包括用于将所述互感取电装置20的输出端输出的电流值转换成电压值的转换电阻R1，所述转换电阻R1的两端分别连接于所述互感取电装置20的第一输出端21和所述第二输出端22，即所述转换电阻R1设于所述互感取电装置20以及所述第一供电装置30之间，以使所述互感取电装置20向所述第一供电装置30提供供电电压。
具体地，在所述升压整流电路31接收到供电电压后，由于供电电压为经过对所述互感取电装置20输出的二次电流进行转换获得，即该供电电压的数值较小，此时，通过所述升压整流电路31对供电电压进行升压和整流，并将升压和整流后的电压输入至所述稳压电路32中进行稳压，此时，即可获得所述控制装置10的工作电压，并将该工作电压通过所述电压输入端传输至所述控制装置10，以保证所述控制装置10的正常工作。即本实施例中可以通过所述第一供电装置30对所述控制装置10进行供电，并不需要电池进行供电，从而提高了电池的使用寿命。
进一步地，所述互感取电装置20上还设置有电流检测端23，所述电流检测端23与外部的计量装置连接，即外部的计量装置可以通过所述电流检测端23可以检测所述互感取电装置20上的电流量。
具体地，所述升压整流电路31包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5以及并联设于所述第一输出端21和所述第二输出端22的第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5。其中，所述第一电容C1连接于所述第一输出端21与所述第一二极管D1的阴极之间，所述第二电容C2连接于所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极之间，所述第三电容C3连接于所述第二二极管D2的阳极与所述第三二极管D3的阴极之间，所述第四电容C4连接于所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的阴极之间，所述第五电容C5连接于所述第四二极管D4的阳极与所述第五二极管D5的阴极之间。即本实施例中通过设置电阻(R2～R6)以及二极管(D1～D5)组成升压整流电路31，以对所述互感取电装置20输出的电流转换后的电压进行升压和整流。
本实施例中，所述第一二极管D1的阳极和阴极为所述升压整流电路31的输入端，所述第五二极管D5的阳极和阴极为所述升压整流电路31的输出端。即所述互感取电装置20的第一输出端21和第二输出端22分别连接于所述第一二极管D1的阳极和阴极，所述第五二极管D5的阳极和阴极连接至所述稳压电路32处。
具体地，所述稳压电路32包括三极管Q1、稳压电阻R2以及稳压管Z，所述三极管Q1的集电极C与所述第五二极管D5的阴极连接，所述三极管Q1的发射极E与所述电压输入端连接，所述三极管Q1的基极B通过所述稳压管Z与所述电压输入端连接，且所述稳压电阻R2的一端连接于所述三极管Q1的集电极C与所述第五二极管D5的阴极之间，所述稳压电阻R2的另一端连接于所述三极管Q1的基极B与所述稳压管Z之间。即本实施例中通过三极管Q1、稳压电阻R2以及稳压管Z组成稳压电路，以对通过所述升压整流电路31进行升压和整流后的电压进行稳压，以获得一个稳定的工作电压。
具体地，所述稳压电路32还包括第一储能电容C6、第二储能电容C7以及第一滤波电容C8，所述第一储能电容C6以及所述第二储能电容C7串联连接并设于所述稳压管Z与所述电压输入端之间，所述第一滤波电容C8的一端连接于所述稳压管Z与所述第一储能电容C6之间，所述第一滤波电容C8的另一端与所述电压输入端连接。其中，所述第一滤波电容C8用于滤除稳压后的工作电压中的杂波，所述第一储能电容C6以及所述第二储能电容C7用于储存电量。
具体地，所述第一供电装置30还包括保险管33，所述保险管33连接于所述第一滤波电容C8与所述电压输入端之间。即当所述控制装置10出现短路时，可以通过断开所述保险管33，以使所述控制装置10与所述第一供电装置30断开，避免所述第一供电装置30烧坏。
可选地，所述第一供电装置30还包括多个第二滤波电容C9，多个所述第二滤波电容C9的一端共连在所述电压输出端上，且多个所述第二滤波电容C9的另一端均接地。其中，所述第二滤波电容C9设置的数量与所述控制装置10上设置的供电端数目相同，即在所述第一供电装置30向每一供电端供电时，可以通过所述第二滤波电容C9滤除工作电压中的杂波。
在一实施例中，所述供电***还包括第二供电装置40，所述第二供电装置40包括电池BATTRY、场效应管Q2以及第六二极管D6，所述场效应管Q2的栅极G与第五二极管D5的阴极连接，所述场效应管Q2的漏极D通过所述第六二极管D6与所述电压输入端连接，所述场效应管Q2的源极S与所述电池BATTRY的正极连接，所述电池BATTRY的负极接地。其中，所述场效应管Q2用于连通或断开所述电池BATTRY与所述电压输入端，即若所述互感取电装置20处无电流通过，此时，所述场效应管Q2处于连通状态，即所述电池BATTRY产生一工作电压，并从所述电池BATTRY的正极依次流过场效应管Q2以及第六二极管D6后传输至所述电压输入端，以向所述控制装置10供电。
可选地，若所述互感取电装置20处有电流通过，此时，所述场效应管Q2处于截止状态，且所述电池BATTRY的电压低于所述第一供电装置30的电压，即此时通过所述第一供电装置30向所述控制装置10供电。此时，由于所述第六二极管D6具有单向导通性，即在所述第一供电装置30向所述控制装置10进行供电时，所述第一供电装置30的电压不会通过所述第六二极管D6流向所述电池BATTRY，即所述第六二极管D6用于防止电压回流至所述电池BATTRY中。
进一步地，所述控制装置10还包括天线电路11以及晶振电路12，而天线电路11以及晶振电路12的具体电路以及功能与现有技术中的天线电路以及晶振电路一致，在此并不一一赘述。
在本发明的实施例中，所述供电***包括控制装置10、互感取电装置20以及第一供电装置30，所述控制装置10具有电压输入端，所述互感取电装置20的输入端与外部电源设备连接，所述第一供电装置30的输入端与所述互感取电装置20连接，且所述第一供电装置30的输出端连接于所述电压输入端，以通过所述电压输入端向所述控制装置10供电。即本实施例中可以通过所述第一供电装置30对所述控制装置10进行供电，并通过所述互感取电装置进行强电流隔离，以提高该供电***的供电安全性。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种供电***，其特征在于，所述供电***包括：
控制装置，所述控制装置具有电压输入端；
互感取电装置，所述互感取电装置的输入端与外部电源设备连接；
第一供电装置，所述第一供电装置包括升压整流电路以及稳压电路，所述升压整流电路的输入端与所述互感取电装置的输出端连接，所述稳压电路的输入端与所述升压整流电路的输出端连接，所述稳压电路的输出端与所述电压输入端连接，以通过所述电压输入端向所述控制装置供电。
2.根据权利要求1所述的供电***，其特征在于，所述互感取电装置具有第一输出端以及第二输出端，所述升压整流电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容以及并联设于所述第一输出端和所述第二输出端的第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第五二极管；
所述第一电容连接于所述第一输出端与所述第一二极管的阴极之间，所述第二电容连接于所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极之间，所述第三电容连接于所述第二二极管的阳极与所述第三二极管的阴极之间，所述第四电容连接于所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极之间，所述第五电容连接于所述第四二极管的阳极与所述第五二极管的阴极之间。
3.根据权利要求2所述的供电***，其特征在于，所述互感取电装置为电流互感器，所述升压整流电路还包括用于将所述互感取电装置的输出端输出的电流值转换成电压值的转换电阻，所述转换电阻的两端分别连接于所述第一输出端和所述第二输出端。
4.根据权利要求2所述的供电***，其特征在于，所述稳压电路包括三极管、稳压电阻以及稳压管，所述三极管的集电极与所述第五二极管的阴极连接，所述三极管的发射极与所述电压输入端连接，所述三极管的基极通过所述稳压管与所述电压输入端连接，且所述稳压电阻的一端连接于所述三极管的集电极与所述第五二极管的阴极之间，所述稳压电阻的另一端连接于所述三极管的基极与所述稳压管之间。
5.根据权利要求4所述的供电***，其特征在于，所述稳压电路还包括第一储能电容、第二储能电容以及第一滤波电容，所述第一储能电容以及所述第二储能电容串联连接并设于所述稳压管与所述电压输入端之间，所述第一滤波电容的一端连接于所述稳压管与所述第一储能电容之间，所述第一滤波电容的另一端与所述电压输入端连接。
6.根据权利要求5所述的供电***，其特征在于，所述第一供电装置还包括保险管，所述保险管连接于所述第一滤波电容与所述电压输入端之间。
7.根据权利要求6所述的供电***，其特征在于，所述第一供电装置还包括多个第二滤波电容，多个所述第二滤波电容的一端共连在所述电压输出端上，且多个所述第二滤波电容的另一端均接地。
8.根据权利要求2所述的供电***，其特征在于，所述供电***还包括第二供电装置，所述第二供电装置包括电池、场效应管以及第六二极管，所述场效应管的栅极与第五二极管的阴极连接，所述场效应管的漏极通过所述第六二极管与所述电压输入端连接，所述场效应管的源极与所述电池的正极连接，所述电池的负极接地。
9.根据权利要求1所述的供电***，其特征在于，所述互感取电装置上还设置有电流检测端，所述电流检测端与外部的计量装置连接。
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