單火線取電電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種單火線取電電路，包括啟動電源，啟動電源與驅動電路和三端穩壓器連接，三端穩壓器與脈沖發生器連接，脈沖發生器與升壓開關管連接，升壓開關管與升壓變壓器連接，驅動電路與取電場效應管連接，取電場效應管與升壓變壓器連接，升壓變壓器與三端穩壓器連接。本實用新型采用場效應管電壓降和升壓變壓器電路實現取電，解決取電功耗大和輸出電壓降低的問題。
【專利說明】
單火線取電電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及取電電路領域，特別是指一種單火線取電電路。
【背景技術】
[0002]目前，為了實現電子交流開關取代傳統的機械開關，提出了單火線的電子交流開關，但是單火線工作時如何取電是個難題，因為控制電路跟開關并聯，一旦開通，電壓瞬間降低導致電路無法工作。市場上，有些通過大功率場效應管的導通電阻或場效應管串電阻來取樣，因為場效應管柵極加正向電壓時，是能夠實現交流導通。如圖1所示，當場效應管驅動不足時，會從飽和區退到放大區，導通電阻非線性增大，從而獲得電壓尖脈沖來維持電路供電，當維持場效應管的電壓足夠時，場效應管進入低阻區工作，輸出最大電壓到負載端，此時不再從電網取電。
[0003]這種電路因為要維持繼電器的工作，工作電流最低需要5毫安，這樣取電功率較大，并且需要較高得工作電壓，這就使得取電電壓較高，造成功耗較大，而且輸出電壓降低，畸形，進而影響后級電路工作穩定性。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提出一種單火線取電電路，解決了現有的取電電路的功耗大、輸出電壓畸形和影響后級電路穩定性的問題。
[0005]本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0006]一種單火線取電電路，包括啟動電源，啟動電源與驅動電路和三端穩壓器連接，三端穩壓器與脈沖發生器連接，脈沖發生器與升壓開關管連接，升壓開關管與升壓變壓器連接，驅動電路與取電場效應管連接，取電場效應管與升壓變壓器連接，升壓變壓器與三端穩壓器連接。
[0007]進一步的，啟動電源通過分壓電阻Rl和R2與驅動電路連接。
[0008]進一步的，取電場效應管包括場效應管Ql，場效應管Ql的兩側設有內部寄生二極管D1。
[0009]進一步的，場效應管Ql還連接有反向保護二極管D2，反向保護二極管D2與內部寄生二極管Dl并聯。
[0010]進一步的，場效應管Ql還連接有濾波電容Cl，濾波電容Cl與內部寄生二極管Dl并聯。
[0011]進一步的，升壓變壓器的輸出端通過輸出整流管D3與啟動電源和三端穩壓器連接，輸出整流管D3與啟動電源和三端穩壓器的連接處設有濾波電容C2的一端，濾波電容C2的另一端接地。
[0012]進一步的，三端穩壓器的輸出端還連接有濾波電容C3的一端，濾波電容C3的另一端接地。
[0013]進一步的，升壓開關管為場效應管Q2，場效應管Q2的S極接地。
[0014]進一步的，取電場效應管還連接負載，負載連接在場效應管Ql兩端，通過場效應管Ql的通態壓降來取電。
[0015]本實用新型的有益效果在于:采用場效應管電壓降和升壓變壓器實現取電，解決取電功耗大和輸出電壓降低的問題。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為現有單火線取電電路的電路原理圖；
[0018]圖2為本實用新型的單火線取電電路的電路方框圖；
[0019]圖3為本實用新型的單火線取電電路的電路原理圖。
[0020]圖中，1-啟動電源；2-驅動電路;3-升壓變壓器;4-三端穩壓器;5-脈沖發生器;6-升壓開關管;7-取電場效應管。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]如圖2和圖3所示，本實用新型提出了一種單火線取電電路，包括啟動電源I，啟動電源I與驅動電路2和三端穩壓器4連接，三端穩壓器4與脈沖發生器5連接，脈沖發生器5與升壓開關管6連接，升壓開關管6與升壓變壓器3連接，驅動電路2與取電場效應管7連接，取電場效應管7與升壓變壓器3連接，升壓變壓器3與三端穩壓器4連接。
[0023]具體的，啟動電源I通過分壓電阻Rl和R2與驅動電路2連接。取電場效應管7包括場效應管Ql，場效應管Ql的兩側設有內部寄生二極管Dl。場效應管Ql還連接有反向保護二極管D2，反向保護二極管D2與內部寄生二極管Dl并聯。場效應管Ql還連接有濾波電容Cl，濾波電容Cl與內部寄生二極管Dl并聯。升壓變壓器3的輸出端通過輸出整流管D3與啟動電源I和三端穩壓器4連接，輸出整流管D3與啟動電源I和三端穩壓器4的連接處設有濾波電容C2的一端，濾波電容C2的另一端接地。三端穩壓器4的輸出端還連接有濾波電容C3的一端，濾波電容C3的另一端接地。升壓開關管6為場效應管Q2，場效應管Q2的S極接地。取電場效應管7還連接負載。負載連接在場效應管Ql兩端，通過場效應管Ql的通態壓降來取電。
[0024]在使用過程中，本實用新型提出的單火線取電電路與單火線開關電路連接，一起使用，當單火線取電電路連接負載時，單火線開關電路尚未開通，由于負載總會有一定的阻抗，這樣單火線開關電路和負載的阻抗分壓，從而單火線開關電路得到所需的工作電壓并維持開關動作，此時能提供啟動電壓給到單火線取電電路。
[0025]啟動電壓建立后即啟動電源I開始工作，場效應管Ql得到開通電壓并飽和導通，三端穩壓器U2輸出穩定電壓給到脈沖發生器Ul，脈沖發生器Ul輸出脈沖驅動升壓開關管Q2，升壓變壓器Tl開始工作，不過此時由于沒有負載電流，場效應管Ql壓降很低，還不能取電供給后級控制電路。
[0026]當單火線開關電路閉合供電給負載時，場效應管Ql流過負載電流并產生壓降，升壓變壓器Tl把低電壓升壓并通過整流管D3整流，提供足夠幅值的電壓維持控制電路工作，因為場效應管Ql柵極加上正向電壓時，電流能夠從漏極到源極，也可以從源極到漏極，這樣就實現交流工作并取電，同理場效應管Q2同樣能工作于交流電流，當負載電流從漏極到源極時，升壓變壓器Tl反激式工作，相反升壓變壓器Tl正激工作，兩種模式均能提供升壓電壓。此時，單火線開關電路閉合后阻抗變低，可以看作短路，對電網影響可不計。
[0027]當負載變大時，場效應管Ql漏極和源極的電壓升高，升壓變壓器Tl輸出得到的升壓電壓同步升高，場效應管Ql經分壓電阻Rl和R2得到的分壓升高，驅動能力更大，場效應管Ql的導通電阻變小，兩端的電壓降變小，最終調整到一定范圍并穩定工作，這樣，負載電流變大時，場效應管Ql壓降變小，功耗變小，當然，如果負載很大時，最終場效應管Ql處于飽和導通，壓降取決于飽和的通態電阻，為了降低功耗，要選擇導通電阻很小的場效應管，這里，由于內部寄生二極管Dl，反向保護二極管D2的雙向鉗位作用，場效應管Ql的耐壓可以很低。
[0028]反之，當負載電流變小時，場效應管Ql漏極和源極的電壓降低，升壓變壓管Tl輸出得到的升壓電壓同步降低，場效應管Ql經分壓電阻Rl和R2得到的分壓降低，驅動能力變小，場效應管Ql的導通電阻變大維持兩端的電壓，最終調整到一定范圍并穩定工作。
[0029]通常，場效應管的驅動電壓可選10V，如果為了降低功耗而控制場效應管Ql的壓降為0.1V，則升壓變壓管Tl的原副邊的匝比為:1:100，為了使用小尺寸的變壓器，脈沖發生器5的頻率不要太低。
[0030]本實用新型方案優點或有益效果如下:電路簡單，體積小，成本低，容易實現;功耗小，不會造成輸出電壓畸形，對后級用電設備無影響。對于不同的負載電流，來調整場效應管的導通電阻來獲得所需初級升壓變壓器的電壓，從而實現單火線取電。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種單火線取電電路，其特征在于:包括啟動電源，所述啟動電源與驅動電路和三端穩壓器連接，所述三端穩壓器與脈沖發生器連接，所述脈沖發生器與升壓開關管連接，所述升壓開關管與升壓變壓器連接，所述驅動電路與取電場效應管連接，所述取電場效應管與所述升壓變壓器連接，所述升壓變壓器與所述三端穩壓器連接。2.根據權利要求1所述的單火線取電電路，其特征在于:所述啟動電源通過分壓電阻Rl和R2與所述驅動電路連接。3.根據權利要求1或2所述的單火線取電電路，其特征在于:所述取電場效應管包括場效應管Ql，所述場效應管Ql的兩側設有內部寄生二極管Dl。4.根據權利要求3所述的單火線取電電路，其特征在于:所述場效應管Ql還連接有反向保護二極管D2，所述反向保護二極管D2與所述內部寄生二極管Dl并聯。5.根據權利要求3所述的單火線取電電路，其特征在于:所述場效應管Ql還連接有濾波電容Cl，所述濾波電容Cl與所述內部寄生二極管Dl并聯。6.根據權利要求1所述的單火線取電電路，其特征在于:所述升壓變壓器的輸出端通過輸出整流管D3與所述啟動電源和三端穩壓器連接，所述輸出整流管D3與所述啟動電源和三端穩壓器的連接處設有濾波電容C2的一端，所述濾波電容C2的另一端接地。7.根據權利要求1所述的單火線取電電路，其特征在于:所述三端穩壓器的輸出端還連接有濾波電容C3的一端，所述濾波電容C3的另一端接地。8.根據權利要求1所述的單火線取電電路，其特征在于:所述升壓開關管為場效應管Q2，所述場效應管Q2的S極接地。9.根據權利要求3所述的單火線取電電路，其特征在于:所述取電場效應管與負載串聯，所述負載連接在所述場效應管Ql兩端，通過所述場效應管Ql的通態壓降來取電。
【文檔編號】H03K17/691GK205545190SQ201620083578
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月27日
【發明人】朱曉平
【申請人】珠海拓銳德電子科技有限公司