电缆温度监测装置的取能电源电路
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201510788088.2
申 请 日：20151116
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20180626
公 开 号：CN105226732B
代 理 人：刘念芝
代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212
摘 要：本发明公开了一种电缆温度监测装置的取能电源电路，包括套设于电缆上的取能线圈、与所述取能线圈的二次侧绕组连接的整流滤波电路、与所述整流滤波电路连接的稳压模块以及与所述稳压模块连接的超级电容，所述稳压模块输出直流电源。上述取能电源电路，解决了电流互感器取能存在小电流时有“取能死区”的问题，即一次侧电流较小，输出电压低而未能满足供电要求，提出采用超级电容储能作为监测系统的备用供电，以备在感应取电不足的场合使用；解决了电流互感器取能存在大电流时饱和的问题，即一次侧电流较大，输出电压高，提出采用宽输入DC?DC稳压电路来保证5V输出电压的稳定，DC?DC降压模块相对于线性稳压具有效率高、体积小的优势。
主 权 项：1.一种电缆温度监测装置的取能电源电路，包括套设于电缆上的取能线圈、与所述取能线圈的二次侧绕组连接的整流滤波电路、与所述整流滤波电路连接的稳压模块以及与所述稳压模块连接的超级电容，所述稳压模块输出直流电源；所述稳压模块采用输入范围为7?40V的宽输入、+5V输出的DC?DC降压模块；还包括连接于所述取能线圈与所述整流滤波电路之间的冲击保护电路；还包括连接于整流滤波电路和稳压模块之间的过压保护电路；所述冲击保护电路包括第一双向瞬态抑制二极管以及第二双向瞬态抑制二极管，第一及第二双向瞬态抑制二极管的第一端与所述取能线圈的二次侧绕组的第一端连接，第一及第二双向瞬态抑制二极管的第二端与所述取能线圈的二次侧绕组的第二端连接，所述第一及第二双向瞬态抑制二极管的两端还直接与整流滤波电路的输入端连接；所述整流滤波电路包括整流桥以及滤波电容C1，所述整流桥的其中一个输入端均与第一及第二双向瞬态抑制二极管的第一端连接，所述整流桥的另一个输入端与第一及第二双向瞬态抑制二极管的第二端连接；所述整流桥的其中一个输出端与滤波电容C1的正端连接，所述整流桥的另一个输出端与滤波电容C1的负端连接，所述滤波电容C1的负端接地；所述过压保护电路包括单向瞬态抑制二极管D3、电阻R1、电阻R2以及MOS管Q1，所述单向瞬态抑制二极管D3的阴极与电容C1的正端连接，阳极通过所述电阻R1接地，所述单向瞬态抑制二极管D3与电阻R1之间的节点与所述MOS管的栅极连接，所述MOS管Q1的漏极通过所述电阻R2与所述单向瞬态抑制二极管D3的阴极连接，所述MOS管Q1的源极与所述DC?DC降压模块的一端连接，所述MOS管Q1的漏极还通过所述电阻R2与所述DC?DC降压模块的另一端连接；当输入电压大于40V时，单向瞬态抑制二极管D3反向击穿，R1上有电流流过产生压降，Q1导通，电阻R2构成放电回路，从而实现过压保护功能；所述DC?DC降压模块包括降压芯片U1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D4、电感L1，所述降压芯片U1的VCC引脚通过接口J3的第二引脚与单向瞬态抑制二极管D3的阴极连接，所述降压芯片U1的TCAP引脚通过电容C2接地，所述降压芯片U1的DRC引脚、IS引脚、SWC引脚均依次通过电阻R3、电容C3接地，还与接口J3的第一引脚相接，所述降压芯片U1的SWE引脚与所述二极管D4的阴极相连，所述二极管D4的阳极接地，所述降压芯片U1的SWE引脚还依次通过电感L1、电阻R4、电阻R5接地，所述电感L1与电阻R4之间的节点还通过电容C4接地，还与输出接口J4的第一引脚相连，所述输出接口的第二引脚接地，所述降压芯片U1的CII引脚与电阻R4与电阻R5之间的节点相连，所述降压芯片U1的GND引脚接地；降压芯片U1选用MC34063芯片，MC34063芯片具有温度补偿的电压源、占空比可控的振荡器、驱动器、比较器、大电流输出开关电路和R?S触发器；MC34063芯片通过外接电阻R4和R5来监视输出电压；MC34063芯片内部的基准电压为1.25V，当DC?DC降压模块的输出电压低于基准电压时，MC34063芯片内部的比较器输出跳变电压，MC34063芯片内部的R?S触发器的S脚为高电平；当MC34063芯片内部的振荡器向超级电容C4充电时，MC34063芯片内部的R?S触发器的R脚为高电平，使得R?S触发器的Q端为高电平，从而使输出开关管导通，进而有输入电压VIN向输出滤波器电容C2充电以提高输出电压VO，达到自动控制VO稳定的作用。
关 键 词：取能;电源电路;稳压模块;温度监测装置;整流滤波电路;电缆;电流互感器;一次侧电流;取能线圈;输出电压;超级电容储能;输出直流电源;二次侧绕组;超级电容;感应取电;供电要求;监测系统;降压模块;稳压电路;大电流;电压低;小电流;死区;稳压;备用;饱和;供电;输出;保证
法律状态：
IPC专利分类号：H02J5/00(2016.01)I,H02J7/34(2006.01)I