[發明專利]一種無源無線傳感器取電電路

有效

• 申請號: 202011171538.0
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112350450B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 楊帆;成勛;萬麗娟;柏盛;陳曉儀
• 申請（專利權）人: 上海明華電力科技有限公司;上海電力股份有限公司羅涇燃機發電廠
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02P13/06
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

1.一種無源無線傳感器取電電路，該取電電路與傳感器主電路連接，其特征在于，所述的取電電路包括復合取電線圈、取電切換電路及保護電路，所述的復合取電線圈的供電端直接與傳感器主電路連接，所述的傳感器主電路的控制端通過取電切換電路與復合取電線圈連接，所述的保護電路接在復合取電線圈上；

所述的復合取電線圈包括：

多個取電抽頭；

一個取電終端抽頭；

與取電抽頭數量相同的取電繞組，接在相鄰取電抽頭之間和最后一個取電抽頭與取電終端抽頭之間；

與取電抽頭數量相同的全波整流橋，該全波整流橋通過取電切換電路與各取電抽頭連接；

儲能電容，該儲能電容分別與低壓差全波整流橋和傳感器主電路連接；

所述的取電繞組為繞制在空心線圈骨架上的漆包線圈；

所述的取電抽頭設有五個，所述的取電繞組總匝數為4096圈，第一個取電抽頭到第二個取電抽頭之間的取電繞組匝數為2048圈，第二個取電抽頭到第三個取電抽頭之間的取電繞組匝數為1024圈，第三個取電抽頭到第四個取電抽頭之間的取電繞組匝數為512圈，第四個取電抽頭到第五個取電抽頭之間的取電繞組匝數為256圈，第五個取電抽頭到取電終端抽頭之間的取電繞組匝數為256圈；

所述的取電切換電路包括與多個取電抽頭一一對應的電子開關；

所述的保護電路包括雙向TVS管及泄放電阻，所述雙向TVS管一端與泄放電阻一端連接，所述雙向TVS管另一端與第一個取電抽頭連接，所述的泄放電阻另一端與取電線圈公共端相連，所述雙向TVS管的導通擊穿電壓小于或等于儲能電容耐壓值的80％；

所述的電子開關全部關斷時，取電繞組處于開路狀態，第一個取電抽頭和取電終端抽頭之間的電壓迅速上升，達到TVS擊穿電壓后，電能量通過泄放電阻消耗，電壓又迅速降低并鉗位到TVS擊穿電壓，取電電路實現了切換瞬態的過壓保護；

同時，當一次側電流過大，復合取電線圈取電功率過大造成第一個取電抽頭和取電終端抽頭之間電壓上升時，在達到TVS管擊穿電壓后，提供給儲能電容的功率經泄放電阻實現分流，對傳感器總電源也實現了分流保護。

2.根據權利要求1所述的一種無源無線傳感器取電電路，其特征在于，所述的全波整流橋采用低壓差全波整流橋，該低壓差全波整流橋的正極與儲能電容的正極連接，所述的低壓差全波整流橋的負極和儲能電容的負極均接地，所述的儲能電容的正極與傳感器主電路連接。

3.根據權利要求1所述的一種無源無線傳感器取電電路，其特征在于，所述的電子開關包括一路輸入端和一路輸出端，電流可通過電子開關雙向流動，電子開關的一端與取電抽頭連接，另一端與全波整流橋的交流輸入端連接，全波整流橋的另一交流輸入端與復合取電線圈的取電終端抽頭連接。

4.根據權利要求1所述的一種無源無線傳感器取電電路，其特征在于，所述的傳感器主電路包括電子開關控制信號輸入電路，電子開關控制信號輸入電路默認與第一個取電抽頭連接的電子開關接通，其他電子開關關斷；

當傳感器主電路監測儲能電容電壓小于設定值時，電子開關按降序接通取電抽頭：即第一個取電抽頭連接的電子開關關斷，第二個取電抽頭連接的電子開關接通，主電路繼續監測儲能電容電壓，仍小于設定值，則第二個取電抽頭連接的電子開關關斷，接通第三個取電抽頭連接的電子開關，以此類推，直到儲能電容電壓達到設定值，可以為傳感器提供穩定的工作電壓；

如果主電路監測儲能電容電壓大于設定值時，則按照升序通過電子開關關斷當前取電抽頭，接通上一個取電抽頭。