專利名稱：用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于高壓輸電設(shè)備領(lǐng)域。具體來(lái)說(shuō)，涉及ー種具有穩(wěn)定輸出電壓的互感取電裝置。
背景技術(shù)：
目前，掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的設(shè)備供電基本上采取互感取電的方式，由于輸電導(dǎo)線上的輸電電流工作范圍很寬，從幾十安到上千安，這樣導(dǎo)致鐵芯上線圈繞組輸出的交流電壓的范圍很寬，從幾伏到幾十伏，從而整流濾波后的直流電壓范圍也很寬，幾伏到幾十 伏(例如鐵芯的截面積以150mmX 105mm計(jì)算，鐵芯上線圈繞組150匝，當(dāng)輸電導(dǎo)線上的輸電電流從50A到800A變化時(shí)，得到整流濾波后的直流電壓為5V到30V。但是，現(xiàn)有的設(shè)備對(duì)于這樣寬范圍的直流電壓進(jìn)行穩(wěn)壓一直處理得不好，例如，一方面，如果現(xiàn)有設(shè)備對(duì)小電流通過(guò)時(shí)穩(wěn)壓處理的很好，那么當(dāng)大電流通過(guò)時(shí)，線圈繞組輸出的交流電壓會(huì)很高，這樣導(dǎo)致整流濾波后的直流電壓也很高，使得功率調(diào)整管發(fā)熱；另ー方面，如果設(shè)備對(duì)大電流通過(guò)時(shí)穩(wěn)壓處理的很好，那么當(dāng)小電流通過(guò)時(shí)，線圈繞組輸出的交流電壓會(huì)很低，這樣導(dǎo)致整流濾波后的直流電壓也很低，無(wú)法滿足取電工作的要求。因此，最后我們是按小電流正常工作，加大功率調(diào)整管的散熱片，那么大電流通過(guò)時(shí)調(diào)整管能很好的散熱，這樣最后的設(shè)備當(dāng)輸電導(dǎo)線上的輸電電流從50A到800變化時(shí)，都能得到所需的直流電壓。然而，其缺點(diǎn)是線路復(fù)雜，成本高，體積大，重量重，由于國(guó)家新頒布的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)掛接在高壓輸電導(dǎo)線上的設(shè)備重量進(jìn)行了限制，因此，過(guò)去傳統(tǒng)的互感取電的方式已經(jīng)不能再使用了。鑒于該標(biāo)準(zhǔn)的頒布，研制ー種電壓輸出穩(wěn)定，線路簡(jiǎn)單、成本低廉的新型互感取電裝置非常必要，也非常迫切。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是改變目前互感取電方式中的穩(wěn)壓方式，采用單片超寬輸入電壓降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換芯片(TLE8366)，對(duì)寬范圍的直流電壓進(jìn)行穩(wěn)壓，這樣使得線路簡(jiǎn)單，成本低廉，沒(méi)有散熱片后設(shè)備體積小，重量輕，既滿足了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)又提高了設(shè)備使用的穩(wěn)定性能。本實(shí)用新型的發(fā)明主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置，包括供輸電導(dǎo)線穿心通過(guò)的鐵芯，鐵芯上纏有線圈繞組，線圈繞組經(jīng)閉合鐵芯使輸電導(dǎo)線輸入交流電而輸出交流電壓，輸出的交流電壓電連接有對(duì)其整流的整流橋，整流橋電連接有對(duì)其輸出進(jìn)行濾波的電容濾波電路，電容濾波電路電連接有對(duì)其輸出進(jìn)行穩(wěn)壓的穩(wěn)壓模塊，其特征在于，所述穩(wěn)壓模塊為降壓開關(guān)式穩(wěn)壓模塊。進(jìn)ー步地，所述降壓開關(guān)式穩(wěn)壓模塊TLE8366芯片。進(jìn)ー步地，所述TLE8366芯片為輸入電壓從5V至30V變化時(shí)穩(wěn)定輸出+5V直流電壓的芯片。進(jìn)ー步地，電容濾波電路的輸出端通過(guò)擊穿電壓30V的雙向瞬態(tài)電壓抑制ニ極管TVS與穩(wěn)壓模塊電連接。其中，鐵芯繞組輸出端與交流電輸入插座CTl相連接，再電連接到整流橋上。優(yōu)選地，交流電輸入插座CTl與整流橋之間電連接有額定電流2A的自恢復(fù)保險(xiǎn)管BX。其中，整流橋?yàn)檩斎腚娏髟?0A至800A變化時(shí)整流輸出的直流電壓從+5V至+30V變化的整流電路。其中，電容濾波電路是由兩個(gè)整流濾波電容Cl，C2并聯(lián)形成的濾波電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)I)采用以TLE8366芯片為核心的DC/DC穩(wěn)壓方式，穩(wěn)壓范圍寬，所用器件少，穩(wěn)壓精度高。2)可工作于嚴(yán)酷的工作環(huán)境，溫度性能好，抗干擾能力強(qiáng)。3)啟動(dòng)期間，集成的軟 啟動(dòng)限制，限制了浪涌峰值電流并防止輸出電壓過(guò)沖。4)整個(gè)裝置線路簡(jiǎn)單，成本低廉。5)整個(gè)裝置體積減小，重量減輕，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

圖I是本實(shí)用新型的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置的電連接模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置電連接示意圖。其中，ZL為整流橋；CT1為交流電輸入插座；BX為自恢復(fù)保險(xiǎn)管；TVS為雙向瞬態(tài)電壓抑制ニ極管；ci，C2為整流濾波電容；D1為保護(hù)ニ極管，防止負(fù)向高壓串入，當(dāng)有負(fù)向高壓干擾吋，Dl能隔離掉干擾，保護(hù)后面的穩(wěn)壓芯片，C3，C4，C5，LI為無(wú)源低頻濾波網(wǎng)絡(luò)；Ul為開關(guān)降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但附圖僅為示例的目的，并不旨在對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍進(jìn)行任何限制，其范圍由所附的權(quán)利要求書進(jìn)行限定。圖I是本實(shí)用新型的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置的電連接模塊結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置包括供輸電導(dǎo)線穿心通過(guò)的鐵芯，鐵芯上纏有線圈繞組，線圈繞組經(jīng)閉合鐵芯使輸電導(dǎo)線輸入交流電而輸出交流電壓，其中鐵芯繞組輸出端與交流電輸入插座CTl相連接，再電連接到整流橋上，或者交流電輸入插座CTl與整流橋之間再電連接有額定電流2A的自恢復(fù)保險(xiǎn)管BX，整流橋?qū)ζ漭斎攵说慕涣麟妷哼M(jìn)行整流且整流橋?yàn)檩斎腚娏髟?0A至800A變化時(shí)整流輸出的直流電壓從+5V至+30V變化的整流電路，整流橋電連接有對(duì)其輸出進(jìn)行濾波的電容濾波電路，電容濾波電路的輸出端通過(guò)擊穿電壓30V的雙向瞬態(tài)電壓抑制ニ極管TVS與穩(wěn)壓模塊電連接，穩(wěn)壓模塊對(duì)電容濾波電路的輸出進(jìn)行穩(wěn)壓，其中的穩(wěn)壓模塊為降壓開關(guān)式穩(wěn)壓模塊如TLE8366芯片。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，TLE8366是Infineon公司集成I. 8A功率開關(guān)降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，DS0-8封裝有暴露的散熱焊盤，輸出電壓可調(diào)整，超寬輸入電壓范圍4. 5V-45V，可工作于嚴(yán)酷的工作環(huán)境。開關(guān)頻率370K，輸出紋波最小，板損耗最小。逐周期過(guò)流保護(hù)，過(guò)溫關(guān)閉，欠壓鎖定，具有使能功能，關(guān)閉電流可低至2uA。采用電壓調(diào)整環(huán)路，提供了出色的輸入電壓調(diào)整率及負(fù)載調(diào)整率，環(huán)路的穩(wěn)定性可以通過(guò)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)由電壓反饋網(wǎng)絡(luò)及前饋網(wǎng)絡(luò)組成，前饋網(wǎng)絡(luò)能得到高效的瞬態(tài)響應(yīng)。啟動(dòng)期間，集成的軟啟動(dòng)限制，限制了浪涌峰值電流并防止輸出電壓過(guò)沖，其特點(diǎn)如下1)輸出可達(dá)到I. 8A，輸出電壓可調(diào)整；2) ±2%輸出電壓精度；3)具有前饋控制；4)370K開關(guān)頻率；5)同步輸入；6)極低關(guān)閉電流，低至2uA ；7)軟啟動(dòng)功能；8)輸入欠壓鎖定；9)汽車級(jí)應(yīng)用-40°C to+150°C ；10)綠色產(chǎn)品(RoHS兼容)；11) AEC認(rèn)證；12)封裝為DS0-8。以下對(duì)本實(shí)用新型的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置電連接電路進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置電連接電路中，CTl交流電輸入插座，鐵芯繞組輸出端與此插座相連接，CTl交流電輸入插座經(jīng)BX與整流橋ZL相連接，BX是自恢復(fù)保險(xiǎn)管，額定電流設(shè)計(jì)為2A，交流電網(wǎng)的不穩(wěn)定、雷擊干擾以及靜電放電，會(huì)瞬間產(chǎn)生很大電流，當(dāng)電流瞬間超過(guò)2A吋，BX自恢復(fù)保險(xiǎn)管會(huì)瞬間呈現(xiàn)高阻，自動(dòng)斷開輸入回路，達(dá)到限流作用，保護(hù)后面電路。ZL是整流橋，將輸入的交流電壓整流為直流，當(dāng)穿過(guò)鐵芯交流電流從50A至800A變化吋，整流橋輸出直流電壓從+5V至+30V變化。當(dāng)穿過(guò)鐵芯交流電流小于 50A吋，ZL整流橋輸出直流電壓小于+5V，穩(wěn)壓模塊不工作，所以整個(gè)裝置的取電啟動(dòng)電流為50A。ZL整流橋輸出連接Cl，C2，TVS，Cl，C2為整流濾波電容，與整流橋輸出并聯(lián)，TVS是雙向瞬態(tài)電壓抑制ニ極管，也與整流橋輸出并聯(lián)。TVS的擊穿電壓設(shè)計(jì)為30V，交流電網(wǎng)的不穩(wěn)定、雷擊干擾以及靜電放電，會(huì)瞬間產(chǎn)生很大電壓，當(dāng)ZL整流橋輸出直流電壓瞬間大于30V吋，TVS管會(huì)瞬間呈現(xiàn)低阻，使得穩(wěn)壓模塊輸入端短接，保護(hù)后面電路。ZL整流橋輸出經(jīng)Dl連接至C3，C4，C5，LI無(wú)源低頻濾波網(wǎng)絡(luò)，Dl為保護(hù)ニ極管，防止負(fù)向高壓串入，當(dāng)有負(fù)向高壓干擾吋，Dl能隔離掉干擾，保護(hù)后面的穩(wěn)壓芯片，C3，C4，C5，L1為無(wú)源低頻濾波網(wǎng)絡(luò)。由C3，C4，C5，LI無(wú)源低頻濾波網(wǎng)絡(luò)的輸出連接到開關(guān)降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器Ul，Ul為開關(guān)降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換電壓由Rl，R2決定，其公式為Rl = R2*(Vcc/Vf-Ι)，其中芯片 Vf 為固定輸出 O. 6V,If = 300uA，R2 = Vf/If = O. 6V/300uA = 2K，若設(shè)計(jì) Vcc 為 5V,則 Rl = 2* (5/0. 6-1) = 14. 67Κ。盡管上文對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
給予了詳細(xì)描述和說(shuō)明，但是應(yīng)該指明的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以依據(jù)本實(shí)用新型的精神對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用在未超出說(shuō)明書及附圖所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置，包括供輸電導(dǎo)線穿心通過(guò)的鐵芯，鐵芯上纏有線圈繞組，線圈繞組經(jīng)閉合鐵芯通過(guò)輸電導(dǎo)線輸入交流電而輸出交流電壓，輸出的交流電壓電連接有對(duì)其整流的整流橋，整流橋電連接有對(duì)其輸出進(jìn)行濾波的電容濾波電路，電容濾波電路電連接有對(duì)其輸出進(jìn)行穩(wěn)壓的穩(wěn)壓模塊，其特征在于，所述穩(wěn)壓模塊為降壓開關(guān)式穩(wěn)壓模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置，其特征在于，所述降壓開關(guān)式穩(wěn)壓模塊為TLE8366芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置，其特征在干，所述TLE8366芯片為輸入電壓從5V至30V變化時(shí)穩(wěn)定輸出+5V直流電壓的芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置，其特征在于，所述電容濾波電路的輸出端通過(guò)擊穿電壓30V的雙向瞬態(tài)電壓抑制ニ極管TVS與穩(wěn)壓模塊電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置，其特征在干，鐵芯繞組輸出端與交流電輸入插座CTl相連接，再電連接到整流橋上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置，其特征在于，交流電輸入插座CTl與整流橋之間電連接有額定電流2A的自恢復(fù)保險(xiǎn)管BX。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置，其特征在于，整流橋?yàn)檩斎腚娏髟?0A至800A變化時(shí)整流輸出的直流電壓從+5V至+30V變化的整流電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置，其特征在干，電容濾波電路是由兩個(gè)整流濾波電容Cl，C2并聯(lián)形成的濾波電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于高壓輸電導(dǎo)線上的互感取電裝置，包括供輸電導(dǎo)線穿心通過(guò)的鐵芯，鐵芯上纏有線圈繞組，線圈繞組經(jīng)閉合鐵芯使輸電導(dǎo)線輸入交流電而輸出交流電壓，輸出的交流電壓電連接有對(duì)其整流的整流橋，整流橋電連接有對(duì)其輸出進(jìn)行濾波的電容濾波電路，電容濾波電路電連接有對(duì)其輸出進(jìn)行穩(wěn)壓的降壓開關(guān)式穩(wěn)壓模塊。本實(shí)用新型的取電裝置，線路簡(jiǎn)單，成本低廉，沒(méi)有散熱片后設(shè)備體積小，重量輕，既滿足了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)又提高了設(shè)備使用的穩(wěn)定性能。
文檔編號(hào)H02M7/04GK202444436SQ20122007773
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者鞏朝明 申請(qǐng)人:鞏朝明