[發明專利]一種用于電氣設備檢測的無源供電電源

無效

• 申請號: 201310092894.7
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103219927A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 喻紅濤;張志豐;邱清泉;張國民;戴少濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00;H05K9/00;G08C17/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種用于電氣設備檢測的無源供電電源，其特征在于所述的電源包括溫差發電裝置、電源管理模塊、無線傳感器模塊以及電磁屏蔽裝置；所述的溫差發電裝置的熱面直接貼在電氣設備產生廢熱的部位，利用電氣設備運行時釋放的廢熱發電；溫差發電裝置所發的電能傳輸到電源管理模塊，經電源管理模塊調整后輸出穩定的電壓和電流給無線傳感器模塊供電；電源管理模塊和無線傳感器模塊外圍包圍有電磁屏蔽裝置。

2.根據權利要求1所述的用于電氣設備檢測的無源供電電源，其特征在于，所述的溫差發電裝置由溫差發電片，銅散熱片和紫銅片組成；所述的溫差發電片由多對PN結串聯連接而成；所述的PN結由圓柱體形或六面體形的P型或N型熱電材料制成；P結和N結通過導流片串聯連接，在P結和N結之間的空隙中添加有絕緣絕熱填充物；所述的PN結的上表面和下表面均覆蓋有陶瓷基板，陶瓷基板未覆蓋PN結的另一面涂有硅膠；串聯連接起來的PN結的正端和負端處于同一側，并通過兩根引線引出，有引線引出的PN結的上側面為冷端，無引線引出的PN結的下側面為熱端；陶瓷基板分別覆蓋在PN結的冷端和熱端，形成冷面和熱面；冷面的陶瓷基板上覆蓋有銅散熱片，熱面的陶瓷基板上覆蓋有紫銅片，銅散熱片和紫銅片通過環氧樹脂制成螺釘和螺帽連接起來；在紫銅片和銅散熱片之間的空隙也填充有絕緣絕熱填充物。

3.根據權利要求1所述的用于電氣設備檢測的無源供電電源，其特征在于，所述的電源管理模塊包括儲能模塊、升壓模塊、降壓模塊以及恒流源模塊；溫差發電裝置的輸出經過儲能模塊傳輸到升壓模塊，再分別給降壓模塊和恒流源模塊供電；所述的降壓模塊和恒流源模塊并聯；降壓模塊和恒流源模塊的輸入端均連接到升壓模塊的輸出端。

4.根據權利要求3所述的用于電氣設備檢測的無源供電電源，其特征在于，所述的儲能模塊由0.2F/3.5V的超級電容器(C1)和兩個肖特基二極管(D1、D2)串聯組成；第一肖特基二極管（D1）的一端連接溫差發電裝置的輸出端（VCC），第一肖特基二極管（D1）的另一端與超級電容器（C1）的一端以及第二肖特基二極管（D2）的一端相連，超級電容器（C1）的另一端接GND，第二肖特基二極管（D2）的另一端與升壓模塊LTC3105芯片的8腳連接。

5.根據權利要求3所述的用于電氣設備檢測的無源供電電源，其特征在于，所述的升壓模塊由LTC3105芯片及其外圍電路組成；升壓模塊中，電感（L1）的兩端分別與LTC3105芯片的8腳和9腳相接，第一電阻（R1）的一端接LTC3105芯片的5腳，第一電阻（R1）的另一端接GND；第一電容（C2）的一端接LTC3105芯片的12腳，第一電容（C2）的另一端接GND。LTC3105芯片的7腳接GND，第三電容（C3）接LTC3105芯片的2腳，第二電阻（R2）的兩端分別接LTC3105芯片的1腳和11腳，第三電阻（R3）的兩端分別接LTC3105芯片的1腳和GND；第四電容（C4）的一端與LTC3105芯片的11腳相接，第四電容（C4）的另一端接GND；LTC3105芯片的11腳作為輸出，分別接到降壓模塊的AMS1117-3.3芯片的3腳和恒流源模塊中的電阻（R5）、第七電容（C7）的一端，以及三極管BG1的c極。

6.根據權利要求3所述的用于電氣設備檢測的無源供電電源，其特征在于，所述的降壓模塊采用AMS1117-3.3芯片及其外圍電路組成；第五電容（C5）的兩端分別接AMS1117-3.3芯片的3腳和1腳，第六電容（C6）的兩端分別接AMS1117-3.3芯片的2腳和1腳。

7.根據權利要求3所述的用于電氣設備檢測的無源供電電源，其特征在于，所述的恒流源模塊由TL431芯片及其外圍電路組成，其中，第五電阻（R5）和第七電容（C7）的一端連接后與TL431芯片的1腳和三極管BG1的b極相接，第六電阻（R6）的一端接TL431芯片的2腳和三極管BG1的e極，第六電阻（R6）的另一端接TL431芯片的3腳，TL431芯片的3腳作為輸出與無線傳感器模塊的一端相接，無線傳感器模塊得另一端接GND。