CN219420379U - 一种基于电流互感器取电的供电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于电流互感器取电的供电电路，包括电流互感器，所述电流互感器的二次侧输出端与整流桥电路的接入端电性连接，所述整流桥的接出端与MOS管开关电路的接入端电性连接，所述MOS管开关电路的输出端与一级稳压电路的接入端电性连接，所述一级稳压电路的输出端与二级稳压电路的接入端电性连接，MOS管开关电路的MOS管Q1的栅极与控制电路的输出端电性连接，所述控制电路的比较器芯片输入端与基准电压电路电性连接采用MOS管开关电路来泄放电流互感器提供的更多能量，防止后端电压无序升高，经过两级稳压电路后能给电子单元提供更稳定可靠的工作电源，控制电路采用比较器来实现，实现对输出电压的自动调节。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能断路器技术领域，具体为一种基于电流互感器取电的供电电路。
背景技术
智能塑壳断路器是原有的断路器基础上增加电子保护单元用于自动保护功能，为了能使电子保护单元正常工作，需要给它提供一个外部工作电源，如果从高压线路去取电，会增加电子保护单元的布线空间和复杂度，也会增加成本。而采用电流互感器感应取电则会简单方便，其原理是断路器中的电流流过互感器后会在互感器的二次侧感应出交流，经过整流输出直流电压后给电子保护单元供电，如现有技术中，公开号为CN110601569A公开的一种电流互感器的取电电路，包括整流电路、能量转换电路、包括隔离变压器、开关电源芯片、输出保护电路和恒流源电路。
然而，采用互感器取电的方式会有这些问题，当流过断路器的电流增大时，后端产生的感应电压就会增大，如果不进行稳压保护，感应的高电压会损坏后端的器件；当二次侧需求的电流减少时，电流互感器的铁芯也会严重饱和，磁饱和使铁损增大，电流互感器发热，影响电流互感器的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于电流互感器取电的供电电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于电流互感器取电的供电电路，包括电流互感器，所述供电电路包括整流电路、MOS管开关电路、控制电路、基准电压电路、一级稳压电路和二级稳压电路，所述电流互感器的二次侧输出端与整流桥电路的接入端电性连接，所述整流桥的接出端与MOS管开关电路的接入端电性连接，所述MOS管开关电路的输出端与一级稳压电路的接入端电性连接，所述一级稳压电路的输出端与二级稳压电路的接入端电性连接；
MOS管开关电路的MOS管Q1的栅极与控制电路的输出端电性连接，所述控制电路的比较器芯片输入端与基准电压电路电性连接。
优选的，所述整流电路由四个二极管构成的全桥整流桥B1。
优选的，所述MOS管开关电路包括MOS管Q1和TVS管，所述MOS管Q1与TVS管并联设置。
优选的，所述一级稳压电路包括二极管VD1、电容C1和极性电容C2，所述二极管VD1的一端为一级稳压电路的接入端，所述二极管VD1的另一端分别与电容C1和极性电容C2的一端共接，所述电容C1和极性电容C2并联。
优选的，所述二级稳压电路包括二极管VD2、极性电容C3和电容C4，所述极性电容C3和电容C4并联，所述极性电容C3的一端与二极管VD2的一端连接，所述二极管VD2的另一端与二极管VD1的另一端连接。
优选的，所述控制电路包括比较器芯片U2，所述比较器芯片U2的1脚与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与MOS管开关电路的MOS管Q1栅极以及电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地，所述比较器芯片U2的5脚接入3V电源，且与电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端接地，所述比较器芯片U2的2脚为接地端，所述比较器芯片U2的3脚分别与电阻R5、电容C7的一端连接并还与电阻R4的一端连接，所述电阻R5、电容C7的另一端与比较器芯片U2的2脚连接。
优选的，所述基准电压电路包括稳压芯片U1、电阻R1和电容C5，所述稳压芯片U1采用LR431ATLT1G型号，所述稳压芯片U1的K端与电阻R1连接，所述稳压芯片U1的R端也与电阻R1连接且还与比较器芯片U2的4脚连接，所述电容C5的一端与稳压芯片U1的R端连接，所述电容C5的另一端与稳压芯片U1的A端共接地。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、采用MOS管开关电路来泄放电流互感器提供的更多能量，防止后端电压无序升高；
2、经过两级稳压电路后能给电子单元提供更稳定可靠的工作电源；
3、控制电路采用比较器来实现，实现对输出电压的自动调节。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本实用新型的***框图；
图2为本实用新型的供电电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～2，本实用新型提供的实施例：
一种基于电流互感器取电的供电电路，包括电流互感器，所述供电电路包括整流电路、MOS管开关电路、控制电路、基准电压电路、一级稳压电路和二级稳压电路，所述电流互感器的二次侧输出端与整流桥电路的接入端电性连接，整流电路由四个二极管构成的全桥整流桥B1，把交流电压整流成直流电压，所述整流桥的接出端与MOS管开关电路的接入端电性连接，所述MOS管开关电路的输出端与一级稳压电路的接入端电性连接，所述一级稳压电路的输出端与二级稳压电路的接入端电性连接，经过二级稳压电路后就会给电子单元提供一个稳定可靠的电源；
MOS管开关电路的MOS管Q1的栅极与控制电路的输出端电性连接，控制电路就控制MOS管Q1开关关闭，控制电路根据一级稳压电路的电压来自动调节MOS管Q1的导通状况，防止电压偏高或偏低，所述控制电路的比较器芯片输入端与基准电压电路电性连接，比较器芯片通过比较基准电压电路提供的电压与一级稳压电路的电压的高低，当一级稳压电路的电压高于设置的基准电压时，控制电路就控制MOS管开关导通，当一级稳压电路的电压低于设置的基准电压时，控制电路就控制MOS管开关关闭。
所述MOS管开关电路包括MOS管Q1和TVS管，所述MOS管Q1与TVS管并联设置，MOS管Q1用来泄放多余的能量，防止后端过压，TVS管用来保护MOS管Q1。
所述一级稳压电路包括二极管VD1、电容C1和极性电容C2，所述二极管VD1的一端为一级稳压电路的接入端，所述二极管VD1的另一端分别与电容C1和极性电容C2的一端共接，所述电容C1和极性电容C2并联，二极管VD1防止一级稳压电路上的电压反灌到MOS管Q1上，电容C1和极性电容C2起储能和稳压的作用。
所述二级稳压电路包括二极管VD2、极性电容C3和电容C4，所述极性电容C3和电容C4并联，所述极性电容C3的一端与二极管VD2的一端连接，所述二极管VD2的另一端与二极管VD1的另一端连接，二极管VD2防止二级稳压电路上的电压反灌到一级稳压电路上，极性电容C3和电容C4同样起一个稳压和储能的作用。
所述控制电路包括比较器芯片U2，所述比较器芯片U2的1脚与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与MOS管开关电路的MOS管Q1栅极以及电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地，所述比较器芯片U2的5脚接入3V电源，且与电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端接地，所述比较器芯片U2的2脚为接地端，所述比较器芯片U2的3脚分别与电阻R5、电容C7的一端连接并还与电阻R4的一端连接，所述电阻R5、电容C7的另一端与比较器芯片U2的2脚连接。
所述基准电压电路包括稳压芯片U1、电阻R1和电容C5，所述稳压芯片U1采用LR431ATLT1G型号，所述稳压芯片U1的K端与电阻R1连接，所述稳压芯片U1的R端也与电阻R1连接且还与比较器芯片U2的4脚连接，所述电容C5的一端与稳压芯片U1的R端连接，所述电容C5的另一端与稳压芯片U1的A端共接地，以此，提供稳压电压为2.5V。
控制电路采集一级稳压电路上电压值和基准电压来比较，当电流增大使一级稳压电路上的电压升高超过基准电压值时，就输出高，导通MOS管Q1，短路电流互感器的供电。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于电流互感器取电的供电电路，包括电流互感器，其特征在于：所述供电电路包括整流电路、MOS管开关电路、控制电路、基准电压电路、一级稳压电路和二级稳压电路，所述电流互感器的二次侧输出端与整流桥电路的接入端电性连接，所述整流桥的接出端与MOS管开关电路的接入端电性连接，所述MOS管开关电路的输出端与一级稳压电路的接入端电性连接，所述一级稳压电路的输出端与二级稳压电路的接入端电性连接；
MOS管开关电路的MOS管Q1的栅极与控制电路的输出端电性连接，所述控制电路的比较器芯片输入端与基准电压电路电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于电流互感器取电的供电电路，其特征在于：所述整流电路由四个二极管构成的全桥整流桥B1。
3.根据权利要求1所述的一种基于电流互感器取电的供电电路，其特征在于：所述MOS管开关电路包括MOS管Q1和TVS管，所述MOS管Q1与TVS管并联设置。
4.根据权利要求1所述的一种基于电流互感器取电的供电电路，其特征在于：所述一级稳压电路包括二极管VD1、电容C1和极性电容C2，所述二极管VD1的一端为一级稳压电路的接入端，所述二极管VD1的另一端分别与电容C1和极性电容C2的一端共接，所述电容C1和极性电容C2并联。
5.根据权利要求4所述的一种基于电流互感器取电的供电电路，其特征在于：所述二级稳压电路包括二极管VD2、极性电容C3和电容C4，所述极性电容C3和电容C4并联，所述极性电容C3的一端与二极管VD2的一端连接，所述二极管VD2的另一端与二极管VD1的另一端连接。
6.根据权利要求3所述的一种基于电流互感器取电的供电电路，其特征在于：所述控制电路包括比较器芯片U2，所述比较器芯片U2的1脚与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与MOS管开关电路的MOS管Q1栅极以及电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地，所述比较器芯片U2的5脚接入3V电源，且与电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端接地，所述比较器芯片U2的2脚为接地端，所述比较器芯片U2的3脚分别与电阻R5、电容C7的一端连接并还与电阻R4的一端连接，所述电阻R5、电容C7的另一端与比较器芯片U2的2脚连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于电流互感器取电的供电电路，其特征在于：所述基准电压电路包括稳压芯片U1、电阻R1和电容C5，所述稳压芯片U1采用LR431ATLT1G型号，所述稳压芯片U1的K端与电阻R1连接，所述稳压芯片U1的R端也与电阻R1连接且还与比较器芯片U2的4脚连接，所述电容C5的一端与稳压芯片U1的R端连接，所述电容C5的另一端与稳压芯片U1的A端共接地。
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