本發(fā)明涉及一種取電模塊，更具體的說是涉及一種多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊。

背景技術(shù)：

1、高壓電容取電技術(shù)是指將高壓輸電線路的高壓電能量轉(zhuǎn)化為安全低壓電能的一種技術(shù)，通常用于為高壓線路及設備的低壓二次控制電氣設備供應穩(wěn)定的電源。能確保負載設備的長時間使用，適合作為高壓輸電導線上在線檢測、巡檢、防盜、控制等電氣設備的可靠電源供應設備。

2、目前現(xiàn)有的電氣設備有采用直流電源供電的方式或交流電源供電的方式，目前現(xiàn)有的高壓取電電源是將高壓線路上的交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)壓直流電源輸出，然而現(xiàn)有的取電電源在正常工作電壓范圍內(nèi)，局部放電特性都較大，是一個干擾源，會對用電設備和儀器產(chǎn)生干擾和影響，且實現(xiàn)的輸出電壓精度較小，對于要求更高的設備而言，其實際適用范圍就會有不夠和干擾過大的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種輸出電壓范圍較大，局部放電特性更小，可以實現(xiàn)交、直流均可以輸出，使用范圍更加廣泛的多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，其特征在于：包括：

3、取電電路，取電電路與外部高壓線路連接，以接收高壓線路的電能，將該電能經(jīng)變壓隔離、降壓后輸出；

4、整流電路，由整流二極管z和電容c1以及電容c2?組成；整流二極管z與取電電路連接，電容c2連接至整流二極管z與取電電路之間，電容c1連接至整流二極管z的輸出端，將取電電路輸出的交流電壓變?yōu)橹绷麟妷狠敵觯?/p>

5、多個穩(wěn)壓電路，多個穩(wěn)壓電路相互并聯(lián)后連接至整流二極管z的輸出端，以對整流二極管z輸出的電流進行分級，以最終輸出更加穩(wěn)定電壓給外部輸出負載供電，同時減少了電流調(diào)制諧波；

6、其中，多個穩(wěn)壓電路通過調(diào)節(jié)流過自身電流大小的方式來組合調(diào)節(jié)最終輸出穩(wěn)定電壓的電壓大小，多個穩(wěn)壓電路分為1至n級，調(diào)節(jié)方式為逐級調(diào)節(jié)，即當前一級穩(wěn)壓電路調(diào)節(jié)至負荷極限時，后一級穩(wěn)壓電路接通開始調(diào)節(jié)。

7、作為本發(fā)明的進一步改進，所述穩(wěn)壓電路內(nèi)具有消耗負載，通過調(diào)節(jié)內(nèi)部消耗負載的電流來控制輸出電壓的大小；從而實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定；

8、其中，穩(wěn)壓電路在輸出負載變輕，即輸出電流變小，輸出電壓變高時，通過增加流過內(nèi)部消耗負載的電流來降低輸出電壓；在輸出負載變重時，通過減少內(nèi)部消耗負載上的電流，來增加輸出電壓；

9、或者在輸入電壓變高，即輸出電壓變高時，通過增加流過內(nèi)部消耗負載的電流來降低輸出電壓；在輸入電壓變低時，通過減少內(nèi)部消耗負載上的電流，來增加輸出電壓。

10、作為本發(fā)明的進一步改進，所述穩(wěn)壓電路包括：

11、消耗電阻rln，該消耗電阻rln為消耗負載，消耗電阻rln的一端連接至整流二極管z的輸出端；與外部輸出負載為并聯(lián)關(guān)系；

12、調(diào)制管qn，第一端與消耗電阻rln的端部連接，第二端接整體模塊的輸出端，與消耗電阻rln組成電流回路；控制端接收信號以調(diào)整流過消耗電阻rln與輸出端之間的電流大小；

13、控制電路u，該控制電路u與調(diào)制管qn的控制端連接，以發(fā)送信號至調(diào)制管qn的控制端；

14、其中，控制電路u在輸出負載變輕或者輸入電壓變高，即輸出電壓變高時，通過控制調(diào)制管qn增加流過內(nèi)部消耗電阻rln的電流來降低輸出電壓；在輸出負載變重或者輸入電壓變低時，通過調(diào)制管qn減少內(nèi)部消耗電阻rln上的電流，來增加輸出負載上的輸出電壓，從而使得輸出電壓穩(wěn)定在一定值內(nèi)，并且，消耗電阻rln和調(diào)制管qn中的n為穩(wěn)壓電路的級別，當該級別的穩(wěn)壓電路調(diào)節(jié)至負荷極限時，即調(diào)制管qn處于全部導通或截止狀態(tài)時，控制電路u開始控制調(diào)制管qn±1保持工作狀態(tài)，當該級別的穩(wěn)壓電路開始工作調(diào)節(jié)時，控制電路u控制調(diào)制管qn±1按照上述方式調(diào)節(jié)流過消耗電阻rln±1的電流，以此逐級進行調(diào)制，實現(xiàn)更細更準確的電流調(diào)節(jié)，以及穩(wěn)壓和功率范圍的擴展；由于調(diào)制電流在電路中被分為m份，每次需要調(diào)制的電流變小m倍，其電流諧波變得很小，使得控制電路對一次高壓線路反饋的干擾就變小，使得其局部放電特性變小。

15、作為本發(fā)明的進一步改進，所述調(diào)制管qn為三極管，該三極管的集電極連接至消耗電阻rln的端部上，發(fā)射極接整體模塊的輸出端，基極連接至控制電路u，控制電路u通過改變輸入到基極內(nèi)的電流大小的方式控制流過消耗電阻rln上的電流大小。

16、作為本發(fā)明的進一步改進，所述調(diào)制管qn為場效應管，該場效應管的漏極連接至消耗電阻rln的端部，源極接整體模塊的輸出端，柵極連接至控制電路u，控制電路u通過改變輸入到柵極內(nèi)方波占空比的方式控制流過消耗電阻rln的電流大小。

17、作為本發(fā)明的進一步改進，所述取電電路包括：

18、高壓降壓電容c，該降壓電容c的一端連接至外部高壓線路一端；

19、變壓器t，該變壓器t的輸入側(cè)與降壓電容c的端部連接，另一端接高壓線路另外一端，形成回路，以接收經(jīng)降壓電容c降壓后的電能，并將電能進一步降壓、隔離后通過變壓器t輸出側(cè)輸出。

20、作為本發(fā)明的進一步改進，所述控制電路u還連接至外部輸出負載，作為輸出電壓的采樣信號，形成閉環(huán)控制。

21、作為本發(fā)明的進一步改進，所述穩(wěn)壓電路的輸出側(cè)還連接有二極管d和電容c3后與輸出負載連接。

22、作為本發(fā)明的進一步改進，還包括：

23、交流輸出接口，連接至整流二極管z與取電電路之間，用于輸出交流電源給外部輸出負載；

24、其中，整流二極管z的兩個輸出端通過穩(wěn)壓電路構(gòu)成回路，不向外輸出直流電源，以通過調(diào)節(jié)整流二極管z輸出側(cè)的直流電流，進而調(diào)節(jié)交流輸出接口輸出的交流電壓。

25、作為本發(fā)明的進一步改進，所述穩(wěn)壓電路還連接有二極管d和電容c3后形成回路，所述二極管d還并聯(lián)有電阻r2。

26、本發(fā)明的有益效果，通過取電電路和穩(wěn)壓電路的設置，便可簡單有效的實現(xiàn)從高壓線路取電，經(jīng)過變壓器隔離降壓整流后輸出，同時采用了多個穩(wěn)壓電路組合的方式，便可有效的實現(xiàn)利用多個穩(wěn)壓電路實現(xiàn)對于最終輸出的直流電流進行分級，進而相比于現(xiàn)有技術(shù)中的方式，具有更加低的調(diào)制電流諧波干擾，更廣的電壓范圍，相應的取電模塊的適用范圍也更加廣泛，同時采用多個穩(wěn)壓電路逐級調(diào)節(jié)、協(xié)同控制輸出穩(wěn)壓的方式，在出現(xiàn)單個穩(wěn)壓電路故障的時候，其余的穩(wěn)壓電路還可正常工作調(diào)節(jié)輸出電壓，因此相比于現(xiàn)有技術(shù)中采用單路調(diào)節(jié)控制的方式，具有更強的可靠性；

27、同時，由于變壓器輸入側(cè)能量始終處于平衡狀態(tài)，且調(diào)整電流經(jīng)過多級分流，可以進一步有效減少一次高壓電路上的電流波動及電流諧波分量，對于高壓通過接地漏電流取電裝置而言具有更大的優(yōu)勢和意義，減少了發(fā)生局部放電特性的幅值，另外通過電容c2的設置，也可以有效的減少電路的諧波電流。

技術(shù)特征：

1.一種多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，其特征在于：包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，其特征在于：所述穩(wěn)壓電路（2）內(nèi)具有消耗負載，通過調(diào)節(jié)內(nèi)部消耗負載的電流來控制輸出電壓的大??；從而實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，其特征在于：所述穩(wěn)壓電路（2）包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，其特征在于：所述調(diào)制管qn為三極管，該三極管的集電極連接至消耗電阻rln的端部上，發(fā)射極接整體模塊的輸出端，基極連接至控制電路u，控制電路u通過改變輸入到基極內(nèi)的電流大小的方式控制流過消耗電阻rln上的電流大小。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，其特征在于：所述調(diào)制管qn為場效應管，該場效應管的漏極連接至消耗電阻rln的端部，源極接整體模塊的輸出端，柵極連接至控制電路u，控制電路u通過改變輸入到柵極內(nèi)方波占空比的方式控制流過消耗電阻rln的電流大小。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，其特征在于：所述取電電路（1）包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，其特征在于：所述控制電路u還連接至外部輸出負載，作為輸出電壓的采樣信號，形成閉環(huán)控制。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，其特征在于：所述穩(wěn)壓電路（2）的輸出側(cè)還連接有二極管d和電容c3后與輸出負載連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，其特征在于：還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，其特征在于：所述穩(wěn)壓電路（2）還連接有二極管d2和電容c4后形成回路，所述二極管d還并聯(lián)有電阻r2。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，包括：取電電路，取電電路，與外部高壓線路連接，以接收高壓線路的電能，將該電能經(jīng)變壓隔離、降壓后輸出；整流電路，由整流二極管Z和電容C1以及電容C2組成；整流二極管Z與取電電路連接，電容C2連接至整流二極管Z與取電電路之間，電容C1連接至整流二極管Z的輸出端，將取電電路輸出的交流電壓變?yōu)橹绷麟妷狠敵?；多個穩(wěn)壓電路，多個穩(wěn)壓電路相互并聯(lián)后連接至整流二極管Z的輸出端，以對整流二極管Z輸出的電流進行分級，以最終輸出穩(wěn)定電壓給外部輸出負載供電。本發(fā)明的多級調(diào)節(jié)高壓電容取電模塊，通過多個穩(wěn)壓電路的設置，便可實現(xiàn)采用多路分流的方式，實現(xiàn)取電模塊具有更多的輸出電壓范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：梅鷹
受保護的技術(shù)使用者：浙江匯控電氣科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30