CN216530712U - 低压直流电力设备冗余供电控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种低压直流电力设备冗余供电控制电路，包括PMOS管Q1、延时控制电路、过压检测控制电路、电流调整电路以及备用电源供电控制电路；所述PMOS管Q1的源极连接于主电源的输出端，所述PMOS管Q1的漏极连接于电流调整电路的输入端，所述PMOS管Q1的栅极连接于延时控制电路的控制输出端，过压检测控制电路用于检测PMOS管Q1的源极输入电压并在该输入电压大于设定值时输出高电平至延时控制电路的控制输入端；所述电流调整电路的输出端连接于二极管D1的正极，二极管D1的负极向负载供电；备用电源控制电路的输入端连接于备用电源，备用电源控制电路的输出端连接于二极管D1的负极，备用电源控制电路的第一控制端和第二控制端均连接于电流调整电路的控制输出端。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力控制设备，尤其涉及一种低压直流电力设备冗余供电控制电路。
背景技术
在电力变送过程中，需要设置各种仪表以及传感器对电力设备进行监测，从而能够实时判断电力设备的运行状态，并准确地制定相应的维检以及调度措施。
在这些仪表以及传感器工作中，需要低压直流电进行供电，为了保证供电的稳定性，还需要设置备用电源(一般采用蓄电池作为备用电源)；现有技术中，电力的低压直流的主电源采用直流母线进行降压或者通过电缆进行感应取电整流后实现，因此，主电源往往存在过压或者电流不稳定的情形，从而影响后续设备的使用，然而，现有技术中的主电源供电电路中仅仅可以进行过压过流保护，而不能对在一定限度范围内(电流值没有达到过流保护阈值)进行电流调整，并且现有技术中的备用电源的投入与切断的控制设备复杂，使用成本高。
因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种低压直流电力设备冗余供电控制电路，在低压直流负载供电时能够实现主电源和备用电源之间快速投切，而且能够在电流过流且未达到过流保护阈值时进行电流调节，从而确保负载供电的稳定性，而且电路结构简单。
本实用新型提供的一种低压直流电力设备冗余供电控制电路，包括PMOS管Q1、延时控制电路、过压检测控制电路、电流调整电路以及备用电源供电控制电路；
所述PMOS管Q1的源极连接于主电源的输出端，所述PMOS管Q1的漏极连接于电流调整电路的输入端，所述PMOS管Q1的栅极连接于延时控制电路的控制输出端，过压检测控制电路用于检测PMOS管Q1的源极输入电压并在该输入电压大于设定值时输出高电平至延时控制电路的控制输入端；所述电流调整电路的输出端连接于二极管D1的正极，二极管D1的负极向负载供电；
备用电源控制电路的输入端连接于备用电源，备用电源控制电路的输出端连接于二极管D1的负极，备用电源控制电路的第一控制端和第二控制端均连接于电流调整电路的控制输出端。
进一步，所述电流调整电路包括NMOS管Q6、电阻R6、电容C2、稳压管ZD1、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及三极管Q5；
NMOS关Q6的漏极作为电流调整电路的输入端连接于PMOS管Q1的漏极，NMOS管Q6的源极作为电流调整电路的输出端连接于二极管D1的正极，NMOS管Q6的漏极连接于电阻R6的一端，电阻R6的另一端通过电容C2接地，电阻R6和电容C2的公共连接点连接于NMOS管Q6的栅极，NMOS管Q6的栅极连接于稳压管ZD1的负极，稳压管ZD1的正极接地，NMOS管Q6的源极通过电阻R7和电阻R9串联后接地，电阻R7和电阻R9的公共连接点连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R8连接于NMOS管Q6的栅极，电阻R6和电容C2的公共连接点作为电流检测电路的控制输出端。
进一步，所述备用电源控制电路包括电阻R10、电阻R15、电阻R16、PMOS管Q7、可控硅Q9以及P型的三极管Q8；
可控硅Q9的正极作为备用电源控制电路的输入端连接于备用电源，可控硅Q9的负极连接于PMOS管Q7的源极，PMOS管Q7的漏极连接于二极管D1的负极，PMOS管Q7的漏极通过电容C3接地，PMOS管Q7的源极通过电阻R16连接于PMOS管Q7的栅极，PMOS管Q7的栅极连接于三极管Q8的发射极，三极管Q8的集电极通过电阻R15接地，三极管Q8的基极作为备用电源控制电路的第一控制端连接于电阻R6和电容C2的公共连接点，可控硅Q9的控制极连接于电阻R10的一端，电阻R10的另一端作为备用电源控制电路的第二控制端连接于电阻R6和电容C2的公共连接点。
进一步，所述延时控制电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R11、电阻R12、电容C2、三极管Q4以及三极管Q3；
电阻R4的一端连接于PMOS管Q1的源极，电阻R4的另一端通过电容C1接地，电阻R4和电容C1的公共连接点通过电阻R12连接于三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极通过电阻R11连接于PMOS管Q1的栅极，PMOS管Q1的栅极通过电阻R5连接于PMOS管Q1的源极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q3的集电极连接于电阻R4和电容C1的公共连接点，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极作为延时控制电路的控制输入端。
进一步，所述过压检测控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R13、电阻R14、稳压管ZD2以及P型的三极管Q2；
电阻R1的一端连接于PMOS管Q1的源极，电阻R1的另一端连接于稳压管ZD2的负极，稳压管ZD2的正极通过电阻R14接地，三极管Q2的发射极连接于PMOS管Q1的源极，三极管Q2的基极连接于稳压管ZD2的负极，三极管Q2的集电极通过电阻R2和电阻R13串联后接地，电阻R2和电阻R13的公共连接点连接于电阻R3的一端，电阻R3的另一端作为过压检测控制电路的控制输出端。
本实用新型的有益效果：在低压直流负载供电时能够实现主电源和备用电源之间快速投切，而且能够在电流过流且未达到过流保护阈值时进行电流调节，从而确保负载供电的稳定性，而且电路结构简单。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型进一步详细说明：
本实用新型提供的一种低压直流电力设备冗余供电控制电路，包括PMOS管Q1、延时控制电路、过压检测控制电路、电流调整电路以及备用电源供电控制电路；
所述PMOS管Q1的源极连接于主电源的输出端，所述PMOS管Q1的漏极连接于电流调整电路的输入端，所述PMOS管Q1的栅极连接于延时控制电路的控制输出端，过压检测控制电路用于检测PMOS管Q1的源极输入电压并在该输入电压大于设定值时输出高电平至延时控制电路的控制输入端；所述电流调整电路的输出端连接于二极管D1的正极，二极管D1的负极向负载供电；
备用电源控制电路的输入端连接于备用电源，备用电源控制电路的输出端连接于二极管D1的负极，备用电源控制电路的第一控制端和第二控制端均连接于电流调整电路的控制输出端，通过上述结构，在低压直流负载供电时能够实现主电源和备用电源之间快速投切，而且能够在电流过流且未达到过流保护阈值时进行电流调节，从而确保负载供电的稳定性，而且电路结构简单。
本实施例中，所述电流调整电路包括NMOS管Q6、电阻R6、电容C2、稳压管ZD1、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及三极管Q5；
NMOS关Q6的漏极作为电流调整电路的输入端连接于PMOS管Q1的漏极，NMOS管Q6的源极作为电流调整电路的输出端连接于二极管D1的正极，NMOS管Q6的漏极连接于电阻R6的一端，电阻R6的另一端通过电容C2接地，电阻R6和电容C2的公共连接点连接于NMOS管Q6的栅极，NMOS管Q6的栅极连接于稳压管ZD1的负极，稳压管ZD1的正极接地，NMOS管Q6的源极通过电阻R7和电阻R9串联后接地，电阻R7和电阻R9的公共连接点连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R8连接于NMOS管Q6的栅极，电阻R6和电容C2的公共连接点作为电流检测电路的控制输出端；当PMOS管Q1具有输出时，NMOS管导通，当存在过流，但是电流值没有达到过流保护限值时，此时，三极管Q5导通，从而降低NMOS管Q6的栅极电压，使得NMOS管Q6部分导通，降低电流输出，从而完成电流调整，其中，电阻R7采用现有的可调电阻实现，用于调整三极管Q5的导通电压。
本实施例中，所述备用电源控制电路包括电阻R10、电阻R15、电阻R16、PMOS管Q7、可控硅Q9以及P型的三极管Q8；
可控硅Q9的正极作为备用电源控制电路的输入端连接于备用电源，可控硅Q9的负极连接于PMOS管Q7的源极，PMOS管Q7的漏极连接于二极管D1的负极，PMOS管Q7的漏极通过电容C3接地，PMOS管Q7的源极通过电阻R16连接于PMOS管Q7的栅极，PMOS管Q7的栅极连接于三极管Q8的发射极，三极管Q8的集电极通过电阻R15接地，三极管Q8的基极作为备用电源控制电路的第一控制端连接于电阻R6和电容C2的公共连接点，可控硅Q9的控制极连接于电阻R10的一端，电阻R10的另一端作为备用电源控制电路的第二控制端连接于电阻R6和电容C2的公共连接点，可控硅Q9具有触发特性，即Q9必须触发后才能导通，否则不导通，此时，用于防止整个***都没有上电，即主电源都没有进入供电状态而备用电源早于主电源工作，确保供电的有序性以及供电的稳定性，当PMOS管Q1具有输出时，触发可控硅Q9导通，那么备用电源的电压加载于PMOS管Q7的源极，此时，由于三极管Q8此时的基极电压大于发射极电压而未反向偏置，PMOS管Q7是截止的，当PMOS管Q1从有输出转为无输出(包括过压保护、主电源故障等)，此时，三极管Q8的基极为低电平状态，从而反向偏置导通，进而Q7导通，备用电源进入到供电状态中，能够基本上达到无缝投切，当PMOS管Q1恢复输出时，虽然此时Q9导通，但是Q8恢复截止，Q7也恢复截止，备用电源则不再供电。
本实施例中，所述延时控制电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R11、电阻R12、电容C2、三极管Q4以及三极管Q3；
电阻R4的一端连接于PMOS管Q1的源极，电阻R4的另一端通过电容C1接地，电阻R4和电容C1的公共连接点通过电阻R12连接于三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极通过电阻R11连接于PMOS管Q1的栅极，PMOS管Q1的栅极通过电阻R5连接于PMOS管Q1的源极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q3的集电极连接于电阻R4和电容C1的公共连接点，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极作为延时控制电路的控制输入端；
其中，所述过压检测控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R13、电阻R14、稳压管ZD2以及P型的三极管Q2；
电阻R1的一端连接于PMOS管Q1的源极，电阻R1的另一端连接于稳压管ZD2的负极，稳压管ZD2的正极通过电阻R14接地，三极管Q2的发射极连接于PMOS管Q1的源极，三极管Q2的基极连接于稳压管ZD2的负极，三极管Q2的集电极通过电阻R2和电阻R13串联后接地，电阻R2和电阻R13的公共连接点连接于电阻R3的一端，电阻R3的另一端作为过压检测控制电路的控制输出端。
当PMOS管Q1的源极具有电压输入时，通过电阻R4对电容C1充电，此时，三极管Q4的基极电压没有达到饱和导通电压，三极管Q4截止，在电容C1充电过程中，过压检测电路进行电压检测，当电压正常时，三极管Q2的基极和发射极之间不具有反向偏置电压，三极管Q2截止，此时，三极管Q3截止，电容C1充电完成后，三极管Q4导通，PMOS管Q1导通，从而向后续供电，当电压过压后，稳压管ZD2导通，从而拉低三极管Q2的基极电压，电阻R2和电阻R3的公共连接点之间具有高电平输出，从而触发三极管Q3导通，使得三极管Q4截止，进而截止PMOS管Q1，从而实现过压保护。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种低压直流电力设备冗余供电控制电路，其特征在于：包括PMOS管Q1、延时控制电路、过压检测控制电路、电流调整电路以及备用电源供电控制电路；
所述PMOS管Q1的源极连接于主电源的输出端，所述PMOS管Q1的漏极连接于电流调整电路的输入端，所述PMOS管Q1的栅极连接于延时控制电路的控制输出端，过压检测控制电路用于检测PMOS管Q1的源极输入电压并在该输入电压大于设定值时输出高电平至延时控制电路的控制输入端；所述电流调整电路的输出端连接于二极管D1的正极，二极管D1的负极向负载供电；
备用电源控制电路的输入端连接于备用电源，备用电源控制电路的输出端连接于二极管D1的负极，备用电源控制电路的第一控制端和第二控制端均连接于电流调整电路的控制输出端。
2.根据权利要求1所述低压直流电力设备冗余供电控制电路，其特征在于：所述电流调整电路包括NMOS管Q6、电阻R6、电容C2、稳压管ZD1、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及三极管Q5；
NMOS关Q6的漏极作为电流调整电路的输入端连接于PMOS管Q1的漏极，NMOS管Q6的源极作为电流调整电路的输出端连接于二极管D1的正极，NMOS管Q6的漏极连接于电阻R6的一端，电阻R6的另一端通过电容C2接地，电阻R6和电容C2的公共连接点连接于NMOS管Q6的栅极，NMOS管Q6的栅极连接于稳压管ZD1的负极，稳压管ZD1的正极接地，NMOS管Q6的源极通过电阻R7和电阻R9串联后接地，电阻R7和电阻R9的公共连接点连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R8连接于NMOS管Q6的栅极，电阻R6和电容C2的公共连接点作为电流检测电路的控制输出端。
3.根据权利要求2所述低压直流电力设备冗余供电控制电路，其特征在于：所述备用电源控制电路包括电阻R10、电阻R15、电阻R16、PMOS管Q7、可控硅Q9以及P型的三极管Q8；
可控硅Q9的正极作为备用电源控制电路的输入端连接于备用电源，可控硅Q9的负极连接于PMOS管Q7的源极，PMOS管Q7的漏极连接于二极管D1的负极，PMOS管Q7的漏极通过电容C3接地，PMOS管Q7的源极通过电阻R16连接于PMOS管Q7的栅极，PMOS管Q7的栅极连接于三极管Q8的发射极，三极管Q8的集电极通过电阻R15接地，三极管Q8的基极作为备用电源控制电路的第一控制端连接于电阻R6和电容C2的公共连接点，可控硅Q9的控制极连接于电阻R10的一端，电阻R10的另一端作为备用电源控制电路的第二控制端连接于电阻R6和电容C2的公共连接点。
4.根据权利要求1所述低压直流电力设备冗余供电控制电路，其特征在于：所述延时控制电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R11、电阻R12、电容C2、三极管Q4以及三极管Q3；
电阻R4的一端连接于PMOS管Q1的源极，电阻R4的另一端通过电容C1接地，电阻R4和电容C1的公共连接点通过电阻R12连接于三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极通过电阻R11连接于PMOS管Q1的栅极，PMOS管Q1的栅极通过电阻R5连接于PMOS管Q1的源极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q3的集电极连接于电阻R4和电容C1的公共连接点，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极作为延时控制电路的控制输入端。
5.根据权利要求4所述低压直流电力设备冗余供电控制电路，其特征在于：所述过压检测控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R13、电阻R14、稳压管ZD2以及P型的三极管Q2；
电阻R1的一端连接于PMOS管Q1的源极，电阻R1的另一端连接于稳压管ZD2的负极，稳压管ZD2的正极通过电阻R14接地，三极管Q2的发射极连接于PMOS管Q1的源极，三极管Q2的基极连接于稳压管ZD2的负极，三极管Q2的集电极通过电阻R2和电阻R13串联后接地，电阻R2和电阻R13的公共连接点连接于电阻R3的一端，电阻R3的另一端作为过压检测控制电路的控制输出端。
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