[實用新型]一種智能電網終端電源輸入過壓保護電路

有效

• 申請號: 201220645876.8
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN203026918U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 陳尤
• 申請（專利權）人: 無錫市金賽德電子有限公司
• 主分類號: H02H7/10
• 分類號: H02H7/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馬曉亞

技術領域

本實用新型涉及智能電網終端開關電源領域，尤其涉及三相智能電表、三相集中采集終端、三相負荷控制終端等電源的一種輸入過壓保護電路。

背景技術

開關電源的工作原理是：首先，交流電壓輸入經過輸入電網濾波器消除電網干擾后經整流濾波成直流電壓；而后，通過高頻PWM（Pul?se-Width?Modulation?脈沖寬度調制）信號控制開關管，將直流電壓加到開關變壓器的初級線圈；再者，開關變壓器次級線圈輸出高頻交流電壓，經整流濾波供給負載；同時，輸出部分通過反饋電路反饋給控制電路，控制PWM占空比，以滿足穩定輸出的要求。為了防止開關電源發生過電壓、過電流短路狀況，開關電源一般還需有保護電路，使開關電源停止工作以保護負載和電源本身。其中電源開關管的開關速度非常快，取決于前面振蕩電路輸出的PWM，是開關電源的主要部分，也是易損器件。

智能電網中的380V線電壓由于負載、外界干擾、電壓不平衡等原因會使線電壓不斷升高，極端時會接近交流600V，從而對開關電源中開關管的要求非常高，至少要選擇耐壓1200V以上的開關管。然而1200V的開關管價格非常高，而且不通用。如果采用兩個開關管串聯，既不利于小型化，同時代價也隨之增高。因此需要一種低成本的開關電源解決方案。

實用新型內容

為了能夠使開關電源在高輸入電壓的條件下不必選用耐壓值至少1200V以上的開關管，有效地降低成本，利于小型化，本實用新型提出一種智能電網終端電源輸入過壓保護電路。

本實用新型技術方案如下：

一種智能電網終端電源輸入過壓保護電路，包括交流電源輸入端，整流電路，輸入平滑用電容器，開關管保護電路，開關控制電路，開關管，變壓器；

所述輸入平滑用電容器并聯連接在所述整流電路的直流輸出端之間；所述開關管保護電路的輸入端與所述輸入平滑用電容器并聯連接，所述開關管保護電路的輸出端與所述開關控制電路的直流供電電壓連接；所述開關控制電路的輸出端與所述開關管的輸入端連接；所述開關管的輸出端與所述變壓器連接；

所述整流電路用于將交流電變換成直流電，所述輸入平滑用電容器用于濾除所述整流電路輸出電壓的紋波，所述開關控制電路用于實現對所述開關管的導通或關閉的控制，所述變壓器用于將平滑濾波后的所述直流電變換成高頻交流電，所述開關管保護電路通過對所述開關控制電路中所述直流供電電源的控制來影響所述開關控制電路的工作狀態和所述開關管的電壓。

所述整流電路的輸入是所述交流電源輸入端供給的交流電，所述整流電路是由四個二極管橋型連接構成的單相全波整流電路。

所述開關管保護電路包括精密穩壓源TL431、PNP型三極管、濾波電容、限流電阻、供電電阻、第一采樣電阻、第二采樣電阻、第五電阻；所述PNP型三極管的基極串聯所述限流電阻后與所述精密穩壓源TL431的陰極相連，集電極與所述輸入平滑用電容器的負極相連，發射極與所述開關控制電路的直流供電電源相連；所述精密穩壓源TL431的陽極與所述PNP型三極管的所述集電極相連，陰極串聯所述供電電阻后與所述開關控制電路的所述直流供電電源相連，基準端串聯所述第二采樣電阻后與所述精密穩壓源TL431的所述陽極相連；所述濾波電容與所述第二采樣電阻并聯連接；所述第一采樣電阻的一端與所述輸入平滑用電容器的正極相連，另一端與所述精密穩壓源TL431的所述基準端相連；所述第五電阻的一端與所述供電電阻相連，另一端與所述輸入平滑用電容器的所述正極相連。

所述開關控制電路選用PWM控制芯片。

所述開關管采用N溝道的場效應管；所述N溝道的場效應管的柵極對應所述開關管的輸入端，與所述開關控制電路的輸出端相連；所述N溝道的場效應管的源極與所述輸入平滑用電容器的所述負極相連；所述N溝道的場效應管的漏極對應所述開關管的輸出端，與所述變壓器初級線圈的一端相連。

所述變壓器的初級線圈包括鐵芯和線圈；所述變壓器的所述初級線圈的一端與所述開關管的輸出端相連，另一端與所述輸入平滑用電容器的所述正極相連。