工頻變壓器沖擊電流抑制電路、工頻變壓器及其本安電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的工頻變壓器沖擊電流抑制電路，包括設(shè)置于變壓器火線的取能單元、與取能單元輸出端電連接的整流單元、與所述整流單元電連接的恒壓?jiǎn)卧约芭c所述恒壓?jiǎn)卧敵龆穗娺B接的電流抑制單元，所述電流抑制單元設(shè)置于變壓器的火線并與變壓器的保險(xiǎn)絲F1電連接；本發(fā)明能夠使在上電時(shí)輸入電壓大部分加載在限流電阻上，上電后加載在限流電阻上的電壓全部加載在變壓器的輸入兩端，從而避免了變壓器在開(kāi)機(jī)瞬間不會(huì)產(chǎn)生大的沖擊電流同時(shí)避免在限流電阻上產(chǎn)生電位差，這樣可以有效避免大電流的沖擊而燒損保險(xiǎn)絲，降低工頻變壓器的保險(xiǎn)絲的故障率；并且能夠避免通過(guò)增大保險(xiǎn)是額定電流的方式而造成增加變壓器的功率帶來(lái)的高成本。
【專利說(shuō)明】工頻變壓器沖擊電流抑制電路、工頻變壓器及其本安電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種工頻變壓器沖擊電流抑制電路、工頻變壓器及其本安電源。
【背景技術(shù)】
[0002]在本安電源中大多數(shù)都采用工頻變壓器作為降壓、隔離的主要元件，用于本安電源的工頻變壓器需要進(jìn)行變壓器型式試驗(yàn)，將輸入電壓調(diào)整到變壓器的額定電壓，通過(guò)提高二次繞組的負(fù)載將輸入電流調(diào)整到1.71η (In是配套保險(xiǎn)絲的額定電流值)，試驗(yàn)持續(xù)工作6小時(shí)，變壓器的繞組溫度不超過(guò)150°C，由于變壓器室感性器件，在實(shí)際使用過(guò)程中，通過(guò)形式試驗(yàn)的變壓器的保險(xiǎn)絲在開(kāi)機(jī)啟動(dòng)瞬間容易被開(kāi)機(jī)瞬時(shí)大電流損壞，造成故障而影響生產(chǎn)及生活，而選用額定電流值更大的保險(xiǎn)絲，則變壓器的功率需要加大，進(jìn)而使得本安電源的整體成本高、
[0003]有鑒于此，需要提出一種能夠?qū)ψ儔浩鏖_(kāi)機(jī)時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)大電流進(jìn)行抑制的裝置，防止瞬時(shí)大電流燒壞變壓器的保險(xiǎn)絲，從而降低本安電源的故障率，并且能夠避免增加變壓器的功率而帶來(lái)的高成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供的一種工頻變壓器沖擊電流抑制電路，能夠?qū)ψ儔浩鏖_(kāi)機(jī)時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)大電流進(jìn)行抑制，防止瞬時(shí)大電流燒壞變壓器的保險(xiǎn)絲，從而降低本安電源的故障率，并且能夠避免增加變壓器的功率而帶來(lái)的高成本。
[0005]本發(fā)明提供的工頻變壓器沖擊電流抑制電路，包括設(shè)置于變壓器Tl火線的取能單元、與取能單元輸出端電連接的整流單元、與所述整流單元電連接的恒壓?jiǎn)卧约芭c所述恒壓?jiǎn)卧敵龆穗娺B接的電流抑制單元，所述電流抑制單元設(shè)置于變壓器Tl的火線并與變壓器的保險(xiǎn)絲Fl電連接；
[0006]進(jìn)一步，所述恒壓?jiǎn)卧妮敵龆伺c電流抑制單元的輸入端之間還設(shè)置有隔離單元;
[0007]進(jìn)一步，所述取能單元為電流互感器LI ；
[0008]進(jìn)一步，所述整流單元為橋堆BDl ；
[0009]進(jìn)一步，所述恒壓?jiǎn)卧ǖ谝浑娮鑂1、三極管Ql以及穩(wěn)壓管ZDl ；
[0010]所述三極管Ql的集電極與橋堆的正輸出端電連接，所述三極管Ql的基極與穩(wěn)壓管ZDl的負(fù)極電連接，穩(wěn)壓管ZDl的正極接地，所述三極管Ql的基極還通過(guò)第一電阻Rl與橋堆的正輸出端電連接，所述三極管Ql的發(fā)射極與隔離單元的輸入端電連接；
[0011]進(jìn)一步，所述電流抑制單元包括第二電阻R2、第七電阻R7、可控硅Q2以及第三電阻R3 ；
[0012]所述第二電阻R2的一端與電流互感器電連接，另一端通過(guò)第七電阻R7與變壓器的保險(xiǎn)絲Fl電連接形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述可控硅Q2的陽(yáng)極與第二電阻R2與電流互感器的公共連接點(diǎn)電連接，可控硅Q2的陰極與第七電阻R7和保險(xiǎn)絲Fl的公共連接點(diǎn)電連接；所述可控硅Q2的控制端與隔離單元的輸出端電連接，所述可控硅Q2的控制端還通過(guò)第三電阻R3與陽(yáng)極電連接；
[0013]進(jìn)一步，所述電流抑制電路還包括緩沖保護(hù)支路，所述緩沖保護(hù)支路包括第二電容C2以及第六電阻R6，所述第二電容C2的一端與第二電阻R2和電流互感器的公共連接點(diǎn)電連接，第二電容C2的另一端通過(guò)第六電阻R6與第七電阻R7和保險(xiǎn)絲Fl的公共連接點(diǎn)電連接；
[0014]進(jìn)一步，所述隔離單元為光電耦合器U1。
[0015]相應(yīng)地，本發(fā)明提供的一種工頻變壓器，所述工頻變壓器設(shè)置有上述述的工頻變壓器沖擊電流抑制電路。
[0016]相應(yīng)地，本發(fā)明提供的一種本安電源，所述本安電源設(shè)置有上述的工頻變壓器。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明能夠使在上電時(shí)輸入電壓大部分加載在限流電阻上，上電后加載在限流電阻上的電壓全部加載在變壓器的輸入兩端，從而避免了變壓器在開(kāi)機(jī)瞬間不會(huì)產(chǎn)生大的沖擊電流同時(shí)避免在限流電阻上產(chǎn)生電位差，這樣可以有效避免大電流的沖擊而燒損保險(xiǎn)絲，降低工頻變壓器的保險(xiǎn)絲的故障率；并且能夠避免通過(guò)增大保險(xiǎn)是額定電流的方式而造成增加變壓器的功率帶來(lái)的高成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0019]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1為本發(fā)明的原理框圖，圖2為本發(fā)明的電路原理圖，如圖所示，本發(fā)明提供的工頻變壓器沖擊電流抑制電路，包括設(shè)置于變壓器Tl火線的取能單元、與取能單元輸出端電連接的整流單元、與所述整流單元電連接的恒壓?jiǎn)卧约芭c所述恒壓?jiǎn)卧敵龆穗娺B接的電流抑制單元，所述電流抑制單元設(shè)置于變壓器的火線并與變壓器Tl的保險(xiǎn)絲Fl電連接；本發(fā)明能夠使在上電時(shí)輸入電壓大部分加載在限流電阻上，上電后加載在限流電阻上的電壓全部加載在變壓器的輸入兩端，從而避免了變壓器在開(kāi)機(jī)瞬間不會(huì)產(chǎn)生大的沖擊電流同時(shí)避免在限流電阻上產(chǎn)生電位差，這樣可以有效避免大電流的沖擊而燒損保險(xiǎn)絲，降低工頻變壓器的保險(xiǎn)絲的故障率；并且能夠避免通過(guò)增大保險(xiǎn)是額定電流的方式而造成增加變壓器的功率帶來(lái)的高成本。
[0022]本實(shí)施例中，所述恒壓?jiǎn)卧妮敵龆伺c電流抑制單元的輸入端之間還設(shè)置有隔離單元；所述隔離單元為光電耦合器U1，所述光電耦合器Ul的輸入端正極(即光電耦合器Ul的發(fā)光二極管的正極)與三極管Ql的發(fā)射極電連接，光電稱合器Ul的輸入端負(fù)極(即光電耦合器Ul的發(fā)光二極管的負(fù)極)通過(guò)第四電阻R4接地，光電耦合器Ul的輸入端的正極與負(fù)極之間連接有二極管D1，二極管Dl的負(fù)極與光電耦合器Ul的輸入端正極電連接，二極管Dl的正極與光電稱合器Ul的輸入端負(fù)極電連接,所述光電稱合器Ul的輸出端正極(即光電率禹合器Ul的光敏三極管的集電極)與可控娃ZDl的控制端電連接,光電稱合器Ul的輸出端負(fù)極(即光電耦合器Ul的光敏三極管的發(fā)射極)通過(guò)第五電阻R5與可控硅的陰極電連接，通過(guò)光電耦合器Ul的作用，使得可控硅ZDl與恒壓?jiǎn)卧g隔離，避免出現(xiàn)干擾。
[0023]本實(shí)施例中，所述取能單元為電流互感器LI ;通過(guò)電流互感器LI的作用，在變壓器上電后，將啟動(dòng)電流轉(zhuǎn)化為成比例的電壓，為可控硅ZDl的有效工作提供控制電壓。
[0024]本實(shí)施例中，所述整流單元為橋堆BDl ;通過(guò)橋堆BDl的作用，將電流互感器LI輸出的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，為可控硅的工作提供穩(wěn)定的直流電源。
[0025]本實(shí)施例中，所述恒壓?jiǎn)卧ǖ谝浑娮鑂1、三極管Ql以及穩(wěn)壓管ZDl ；
[0026]所述三極管Ql的集電極與橋堆的正輸出端電連接，所述三極管Ql的基極與穩(wěn)壓管ZDl的負(fù)極電連接，穩(wěn)壓管ZDl的正極接地，所述三極管Ql的基極還通過(guò)第一電阻Rl與橋堆的正輸出端電連接，所述三極管Ql的發(fā)射極與隔離單元的輸入端電連接；所述三極管Ql的集電極還通過(guò)第一電容Cl接地，三極管Ql的發(fā)射極還通過(guò)第三電容C3接地，所述三極管Ql的發(fā)射極還設(shè)置有二極管D2，二極管D2的負(fù)極接三極管Ql的發(fā)射極，二極管D2的正極接地，通過(guò)恒壓?jiǎn)卧淖饔茫瑸榭煽毓韫ぷ魈峁┓€(wěn)定的直流電壓，保證可控硅能夠持續(xù)穩(wěn)定的工作。
[0027]本實(shí)施例中，所述電流抑制單元包括第二電阻R2、第七電阻R7、可控硅Q2以及第三電阻R3 ；
[0028]所述第二電阻R2的一端與電流互感器電連接，另一端通過(guò)第七電阻R7與變壓器的保險(xiǎn)絲Fl電連接形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述可控硅Q2的陽(yáng)極與第二電阻R2與電流互感器的公共連接點(diǎn)電連接，可控硅Q2的陰極與第七電阻R7和保險(xiǎn)絲Fl的公共連接點(diǎn)電連接；所述可控硅Q2的控制端與隔離單元的輸出端電連接，所述可控硅Q2的控制端還通過(guò)第三電阻R3與陽(yáng)極電連接；當(dāng)變壓器上電后，首先通過(guò)限流電阻(即第二電阻R2和第七電阻R7)的限流作用，使得開(kāi)機(jī)瞬時(shí)電流降低，然后通過(guò)取能單元(電流互感器)以及恒壓?jiǎn)卧淖饔茫瑥幕鹁€獲取穩(wěn)定的直流電壓供給到可控硅ZDl (即晶閘管)的控制端，使可控硅ZDl導(dǎo)通，當(dāng)可控硅ZDl導(dǎo)通后，限流電阻被短路，從而使得火線與零線兩端的電壓全部加載到變壓器Tl的初級(jí)線圈的兩端(即變壓器Tl的輸入兩端)，達(dá)到避免開(kāi)機(jī)的瞬時(shí)電流燒損保險(xiǎn)絲Fl的目的。
[0029]本實(shí)施例中，所述電流抑制電路還包括緩沖保護(hù)支路，所述緩沖保護(hù)支路包括第二電容C2以及第六電阻R6，所述第二電容C2的一端與第二電阻R2和電流互感器的公共連接點(diǎn)電連接，第二電容C2的另一端通過(guò)第六電阻R6與第七電阻R7和保險(xiǎn)絲Fl的公共連接點(diǎn)電連接；銅鼓緩沖保護(hù)支路，可以在開(kāi)機(jī)時(shí)而可控硅ZDl導(dǎo)通前降低可控硅ZDl兩端的電壓，以保護(hù)可控硅ZDl不被損壞。
[0030]相應(yīng)地，本發(fā)明提供的一種工頻變壓器，所述工頻變壓器設(shè)置有上述述的工頻變壓器沖擊電流抑制電路。
[0031]相應(yīng)地，本發(fā)明提供的一種本安電源，所述本安電源設(shè)置有上述的工頻變壓器
[0032]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方安而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方安進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方安的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種工頻變壓器沖擊電流抑制電路，其特征在于:包括設(shè)置于變壓器Tl火線的取能單元、與取能單元輸出端電連接的整流單元、與所述整流單元電連接的恒壓?jiǎn)卧约芭c所述恒壓?jiǎn)卧敵龆穗娺B接的電流抑制單元，所述電流抑制單元設(shè)置于變壓器Tl的火線并與變壓器的保險(xiǎn)絲Fl電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述工頻變壓器沖擊電流抑制電路，其特征在于:所述恒壓?jiǎn)卧妮敵龆伺c電流抑制單元的輸入端之間還設(shè)置有隔離單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述工頻變壓器沖擊電流抑制電路，其特征在于:所述取能單元為電流互感器LI。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述工頻變壓器沖擊電流抑制電路，其特征在于:所述整流單元為橋堆BDI。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述工頻變壓器沖擊電流抑制電路，其特征在于:所述恒壓?jiǎn)卧ǖ谝浑娮鑂U三極管Ql以及穩(wěn)壓管ZDl ； 所述三極管Ql的集電極與橋堆的正輸出端電連接，所述三極管Ql的基極與穩(wěn)壓管ZDl的負(fù)極電連接，穩(wěn)壓管ZDl的正極接地，所述三極管Ql的基極還通過(guò)第一電阻Rl與橋堆的正輸出端電連接，所述三極管Ql的發(fā)射極與隔離單元的輸入端電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述工頻變壓器沖擊電流抑制電路，其特征在于:所述電流抑制單元包括第二電阻R2、第七電阻R7、可控硅Q2以及第三電阻R3 ； 所述第二電阻R2的一端與電流互感器電連接，另一端通過(guò)第七電阻R7與變壓器的保險(xiǎn)絲Fl電連接形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述可控硅Q2的陽(yáng)極與第二電阻R2與電流互感器的公共連接點(diǎn)電連接，可控硅Q2的陰極與第七電阻R7和保險(xiǎn)絲Fl的公共連接點(diǎn)電連接；所述可控硅Q2的控制端與隔離單元的輸出端電連接，所述可控硅Q2的控制端還通過(guò)第三電阻R3與陽(yáng)極電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述工頻變壓器沖擊電流抑制電路，其特征在于:所述電流抑制電路還包括緩沖保護(hù)支路，所述緩沖保護(hù)支路包括第二電容C2以及第六電阻R6，所述第二電容C2的一端與第二電阻R2和電流互感器的公共連接點(diǎn)電連接，第二電容C2的另一端通過(guò)第六電阻R6與第七電阻R7和保險(xiǎn)絲Fl的公共連接點(diǎn)電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述工頻變壓器沖擊電流抑制電路，其特征在于:所述隔離單元為光電稱合器Ul。
9.一種工頻變壓器，其特征在于:所述工頻變壓器設(shè)置有權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的工頻變壓器沖擊電流抑制電路。
10.一種本安電源，其特征在于:所述本安電源設(shè)置有權(quán)利要求9所述的工頻變壓器。
【文檔編號(hào)】H02M1/32GK103872891SQ201410128283
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】劉亞輝, 林引, 郭江濤, 賀奎, 張加易, 魯遠(yuǎn)祥, 張金豪, 郭煒, 胡亮, 葉文韜 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司