專利名稱：節(jié)能型電容器降壓雙電源雙隔離控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制電源電路、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器電源電路、泵類保護(hù)與液位 控制雙電源雙隔離電路，特別是電容器降壓雙電源雙隔離控制模塊。
背景技術(shù)：
在自動(dòng)控制和電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、泵類保護(hù)器中，常采用變壓器降壓或開關(guān)電源降 壓，來(lái)解決兩組以上電源的隔離，但存在缺點(diǎn)是變壓器體積大，保護(hù)器中電路板有效面 積較小，很難走線布局元器件，并且變壓器容易發(fā)熱，直接影響保護(hù)器安全運(yùn)行，開關(guān) 電源成本高，一致性差。目前大都采用電容器與電阻串聯(lián)降壓，缺點(diǎn)是一不能實(shí)現(xiàn)雙電 源或多電源的隔離，二電阻發(fā)熱并耗電大，無(wú)法滿足電動(dòng)機(jī)保護(hù)器或具有液位控制功能 的泵類保護(hù)器特殊用途時(shí)電源隔離的需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述睹多缺陷，提供一種節(jié)能型電容器降壓雙電源雙 隔離控制模塊，適用于儀表儀器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)、泵類及液位控制保護(hù)等需要兩組以上隔 離電源的產(chǎn)品，并且省去發(fā)熱耗電的電阻。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是節(jié)能型電容器降壓雙電源雙隔離控制模塊，包括電容 器降壓雙電源電路和雙隔離控制電路，其特征在于電容器降壓雙電源電路是電容器降壓 電路(1)與輔助電源(3)電路與主穩(wěn)壓電源(2)電路三者構(gòu)成串聯(lián)，再與交流電源連接構(gòu) 成負(fù)載回路，輔助電源(3)與主穩(wěn)壓電源(2)經(jīng)變壓器T隔離實(shí)現(xiàn)雙電源，具體是交流電 源一端連接電容器降壓電路⑴的電容器Cl，電容器降壓電路⑴是由電容器Cl或電容 器Cl和電容器C2串聯(lián)連接，串聯(lián)可提高電容器工作電壓，電容器Cl兩端并聯(lián)一只放電 電阻R1，電容器C2兩端并聯(lián)一只放電電阻R2，電容器降壓電路(1)電容器Cl的另一 端與變壓器T的一次繞組Ll串聯(lián)連接，一次繞組Ll的另一端與主穩(wěn)壓電源(2)橋式整 流ZDl的交流輸入端二極管Dl正極和二極管D2負(fù)極連接，橋式整流ZDl交流輸入端二 極管D3正極和二極管D4負(fù)極再與交流電源的另一端連接，或與電容器C2串聯(lián)連接后再 與交流電源的另一端連接，橋式整流ZDl 二極管Dl負(fù)極和二極管D3負(fù)極與穩(wěn)壓二極管 Wl負(fù)極和電解電容C3正極連接輸出為主穩(wěn)壓電源(2)的正電源VDD，橋式整流ZDl 二 極管D2正極和二極管D4正極與穩(wěn)壓二極管W2正極和電解電容C4負(fù)極連接輸出為主穩(wěn) 壓電源(2)的負(fù)電源VCC，穩(wěn)壓二極管Wl正極和穩(wěn)壓二極管W2負(fù)極和電解電容C3負(fù) 極和電解電容C4正極連接一起輸出為主穩(wěn)壓電源(2)的公共端VEE，變壓器T 二次繞組 L2輸出為輔助電源(3)，與主穩(wěn)壓電源(2)相隔離。所說(shuō)的節(jié)能型電容器降壓雙電源雙隔離控制模塊，其特征在于雙隔離控制電路 是變壓器T進(jìn)行第一次隔離，光耦U進(jìn)行第二次隔離，對(duì)外部控制開關(guān)K實(shí)現(xiàn)雙隔離， 具體是變壓器T 二次繞組L2的一端經(jīng)外部控制開關(guān)K控制后連接輔助電源(3)橋式整流 ZD2的交流輸入端二極管D5正極和二極管D6負(fù)極，橋式整流ZD2交流輸入端二極管D7正極和二極管D8負(fù)極再與變壓器T 二次繞組L2的另一端連接，橋式整流DZ2 二極管D5 負(fù)極和二極管D7負(fù)極與電解電容C5正極和電阻R3連接，電阻R3另一端與穩(wěn)壓二極管 W3負(fù)極和電阻R4連接為輔助電源(3)輸出的正電源Vdd，橋式整流DZ2 二極管D7正 極和二極管D8正極與電解電容C5負(fù)極和穩(wěn)壓二極管W3正極連接輸出為輔助電源(3)的 負(fù)電源Vcc，輔助電源(3)輸出的正電源Vdd和負(fù)電源Vcc連接光耦U的輸入端，經(jīng)過(guò) 光耦U進(jìn)行第二次隔離，光耦U輸出的公共端VEE與主穩(wěn)壓電源的公共端VEE連接一 起，光耦U輸出的另一端受外部控制開關(guān)K的控制可以控制與同一公共端VEE的任一電 路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)外部控制開關(guān)K進(jìn)行雙隔離的目的。

圖1節(jié)能型電容器降壓雙電源隔離模塊原理圖圖中1電容器降壓電路、2主穩(wěn)壓電源、3輔助電源、Cl電容器、C2電容器、 C3電解電容、C4電解電容、C5電解電容、Rl電阻、R2電阻、R3電阻、R4電阻、T 變壓器、Ll 一次繞組、L2 二次繞組、ZDl橋式整流、ZD2橋式整流、Dl 二極管、D2 二極管、D3 二極管、D4 二極管、D5 二極管、D6 二極管、D7 二極管、D8 二極管、Wl 穩(wěn)壓二極管、W2穩(wěn)壓二極管、W3穩(wěn)壓二極管、K外部控制開關(guān)。
具體實(shí)施方案圖中電容器降壓雙電源電路是電容器降壓電路⑴與輔助電源(3)電路與主穩(wěn)壓 電源(2)電路三者構(gòu)成串聯(lián)，再與交流電源連接構(gòu)成負(fù)載回路，輔助電源(3)與主穩(wěn)壓電 源(2)經(jīng)變壓器T隔離實(shí)現(xiàn)雙電源，具體是交流電源一端連接電容器降壓電路(1)的電容 器Cl，電容器降壓電路⑴是由電容器Cl或電容器Cl和電容器C2串聯(lián)連接，串聯(lián)可 提高電容器工作電壓，電容器Cl兩端并聯(lián)一只放電電阻R1，電容器C2兩端并聯(lián)一只放 電電阻R2，電容器Cl的另一端與變壓器T的一次繞組Ll串聯(lián)連接，一次繞組Ll的另一 端與主穩(wěn)壓電源(2)橋式整流ZDl的交流輸入端二極管Dl正極和二極管D2負(fù)極連接， 橋式整流ZDl交流輸入端二極管D3正極和二極管D4負(fù)極再與交流電源的另一端連接， 或與電容器C2串聯(lián)連接后再與交流電源的另一端連接，橋式整流DZl 二極管Dl負(fù)極和 二極管D3負(fù)極與穩(wěn)壓二極管Wl負(fù)極和電解電容C3正極連接輸出為主穩(wěn)壓電源(2)的 正電源VDD，橋式整流ZDl 二極管D2正極和二極管D4正極與穩(wěn)壓二極管W2正極和電 解電容C4負(fù)極連接輸出為主穩(wěn)壓電源(2)的負(fù)電源VCC，穩(wěn)壓二極管Wl正極和穩(wěn)壓二 極管W2負(fù)極和電解電容C3負(fù)極和電解電容C4正極連接一起輸出為主穩(wěn)壓電源(2)的公 共端VEE，變壓器T 二次繞組L2輸出為輔助電源(3)，與主穩(wěn)壓電源(2)相隔離。圖中雙隔離控制電路是變壓器T進(jìn)行第一次隔離，光耦U進(jìn)行第二次隔離，對(duì) 外部控制開關(guān)K實(shí)現(xiàn)雙隔離，具體是變壓器T 二次繞組L2的一端經(jīng)外部控制開關(guān)K控制 后連接輔助電源(3)橋式整流ZD2的交流輸入端二極管D5正極和二極管D6負(fù)極，橋式 整流ZD2交流輸入端二極管D7正極和二極管D8負(fù)極再與變壓器T 二次繞組L2的另一 端連接，橋式整流ZD2 二極管D5負(fù)極和二極管D7負(fù)極與電解電容C5正極和電阻R3連 接，電阻R3另一端與穩(wěn)壓二極管W3負(fù)極和電阻R4連接為輔助電源(3)輸出的正電源 Vdd,橋式整流DZ2 二極管D7正極和二極管D8正極與電解電容C5負(fù)極和穩(wěn)壓二極管W3正極連接輸出為輔助電源(3)的負(fù)電源Vcc，輔助電源(3)輸出的正電源Vdd和負(fù)電 源Vcc連接光耦U的輸入端，經(jīng)過(guò)光耦U進(jìn)行第二次隔離，光耦U輸出的公共端VEE與 主穩(wěn)壓電源(2)的公共端VEE連接一起，光耦U輸出的另一端受外部控制開關(guān)K的控制 可以控制與同一公共端VEE的任一電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)外部控制開關(guān)K進(jìn)行雙隔離的目的。
工作原理 節(jié)能型電容器降壓雙電源雙隔離模塊是電容器降壓電路與輔助電源電路(變壓 器一次繞組)與主穩(wěn)壓電源電路三者構(gòu)成串聯(lián)，再與交流電源連接構(gòu)成負(fù)載回路。由于 電容器降壓電路在電容器上的壓降占電源電壓的85%以上，穩(wěn)壓電源在上述電路上的壓 降與穩(wěn)壓電源輸出電壓基本相等，如果主穩(wěn)壓電源輸出電壓一般不超過(guò)30V，30mA,變 壓器T的一次繞組Ll兩端的電壓壓降IOV左右，二次繞組L2輸出不超過(guò)電壓20V， IOmA,變壓器不會(huì)發(fā)熱，電容器在電網(wǎng)起到功率補(bǔ)償?shù)墓?jié)電作用足可抵銷穩(wěn)壓電源和變 壓器的耗電，所以可以稱是節(jié)電電源。輔助電源與主穩(wěn)壓電源經(jīng)變壓器隔離實(shí)現(xiàn)雙電 源，變壓器T進(jìn)行第一次隔離，光耦U進(jìn)行第二次隔離，對(duì)外部控制開關(guān)K實(shí)現(xiàn)雙隔 罔O
權(quán)利要求1.節(jié)能型電容器降壓雙電源雙隔離控制模塊，包括電容器降壓雙電源電路和雙隔離 控制電路，其特征在于電容器降壓雙電源電路是電容器降壓電路(1)與輔助電源(3)電路 與主穩(wěn)壓電源(2)電路三者構(gòu)成串聯(lián)，再與交流電源連接構(gòu)成負(fù)載回路，輔助電源(3)與 主穩(wěn)壓電源(2)經(jīng)變壓器T隔離實(shí)現(xiàn)雙電源，具體是交流電源一端連接電容器降壓電路(1)的電容器Cl，電容器降壓電路(1)是由電容器Cl或電容器Cl和電容器C2串聯(lián)連 接，串聯(lián)可提高電容器工作電壓，電容器Cl兩端并聯(lián)一只放電電阻R1，電容器C2兩端 并聯(lián)一只放電電阻R2，電容器降壓電路(1)電容器Cl的另一端與變壓器T的一次繞組 Ll串聯(lián)連接，一次繞組Ll的另一端與主穩(wěn)壓電源(2)橋式整流ZDl的交流輸入端二極管 Dl正極和二極管D2負(fù)極連接，橋式整流ZDl交流輸入端二極管D3正極和二極管D4負(fù) 極再與交流電源的另一端連接，或與電容器C2串聯(lián)連接后再與交流電源的另一端連接， 橋式整流ZDl 二極管Dl負(fù)極和二極管D3負(fù)極與穩(wěn)壓二極管Wl負(fù)極和電解電容C3正極 連接輸出為主穩(wěn)壓電源⑵的正電源VDD，橋式整流ZDl 二極管D2正極和二極管D4正 極與穩(wěn)壓二極管W2正極和電解電容C4負(fù)極連接輸出為主穩(wěn)壓電源(2)的負(fù)電源VCC， 穩(wěn)壓二極管Wl正極和穩(wěn)壓二極管W2負(fù)極和電解電容C3負(fù)極和電解電容C4正極連接一 起輸出為主穩(wěn)壓電源(2)的公共端VEE，變壓器T 二次繞組L2輸出為輔助電源(3)，與 主穩(wěn)壓電源⑵相隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的節(jié)能型電容器降壓雙電源雙隔離控制模塊，其特征在于雙隔 離控制電路是變壓器T進(jìn)行第一次隔離，光耦U進(jìn)行第二次隔離，對(duì)外部控制開關(guān)K實(shí) 現(xiàn)雙隔離，具體是變壓器T 二次繞組L2的一端經(jīng)外部控制開關(guān)K控制后連接輔助電源 (3)橋式整流ZD2的交流輸入端二極管D5正極和二極管D6負(fù)極，橋式整流ZD2交流輸 入端二極管D7正極和二極管D8負(fù)極再與變壓器T 二次繞組L2的另一端連接，橋式整 流DZ2 二極管D5負(fù)極和二極管D7負(fù)極與電解電容C5正極和電阻R3連接，電阻R3另 一端與穩(wěn)壓二極管W3負(fù)極和電阻R4連接為輔助電源(3)輸出的正電源VDD，橋式整流 DZ2 二極管D7正極和二極管D8正極與電解電容C5負(fù)極和穩(wěn)壓二極管W3正極連接輸 出為輔助電源(3)的負(fù)電源VCC，輔助電源(3)輸出的正電源VDD和負(fù)電源VCC連接 光耦U的輸入端，經(jīng)過(guò)光耦U進(jìn)行第二次隔離，光耦U輸出的公共端VEE與主穩(wěn)壓電源(2)的公共端VEE連接一起，光耦U輸出的另一端受外部控制開關(guān)K的控制可以控制與 同一公共端VEE的任一電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)外部控制開關(guān)K進(jìn)行雙隔離的目的。
專利摘要本實(shí)用新型節(jié)能型電容器降壓雙電源雙隔離控制模塊涉及自動(dòng)控制電源、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器電源、泵類保護(hù)與液位控制雙電源雙隔離電路，其特征在于是電容器降壓電路與輔助電源電路與主穩(wěn)壓電源電路三者構(gòu)成串聯(lián)，再與交流電源連接構(gòu)成負(fù)載回路，輔助電源與主穩(wěn)壓電源經(jīng)變壓器隔離實(shí)現(xiàn)雙電源，變壓器進(jìn)行第一次隔離，光耦進(jìn)行第二次隔離，對(duì)外部控制開關(guān)實(shí)現(xiàn)雙隔離，適用于電容器降壓電源遠(yuǎn)距離安全控制。
文檔編號(hào)H02M7/04GK201805358SQ201020269779
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者介國(guó)安 申請(qǐng)人:介國(guó)安