本实用新型涉及电力系统技术,特别是涉及一种低功耗信号保持电路的技术。
背景技术:
在配电系统中,当配电线路发生永久性故障、出线保护动作、重合于故障等情况时,配电线路会产生具有明显故障特征的瞬时电压。
配电线路中的终端设备都配置有故障检测器,故障检测器检测到配电线路出现瞬时电压后应闭锁终端设备,避免再次重合或环网供电带来的故障冲击,并在满足一定的条件时解除终端设备的闭锁,但是由于故障检测器都是依赖终端设备供电的,终端设备失电后,故障检测器也会因失电而无法检测瞬时电压。
技术实现要素:
针对上述现有技术中存在的缺陷,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在终端设备失电后仍能检测配电线路瞬时电压的低功耗信号保持电路。
为了解决上述技术问题,本实用新型所提供的一种低功耗信号保持电路,其特征在于:包括信号读取端、正电源端、备用电池、线性稳压器、d触发器、电压互感器、全波整流桥、第一级滤波电路、第二级滤波电路;
所述正电源端、备用电池的正极分别通过二极管接到线性稳压器的输入端,线性稳压器的输出端接到d触发器的d输入端,备用电池的负极接到地;
所述电压互感器的副边绕组经第一级滤波电路接到全波整流桥的两个交流输入端,全波整流桥的直流负输出端接到地,全波整流桥的直流正输出端经第二级滤波电路接到d触发器的clk端;
所述信号读取端通过二极管接到d触发器的q非输出端,并通过上拉电阻接到正电源端。
进一步的,所述线性稳压器的输入端接有储能电容。
进一步的,所述电压互感器的副边绕组两输出端之间接有用于瞬态抑制的tvs二极管。
进一步的,所述第二级滤波电路的输出端接有稳压管。
本实用新型提供的低功耗信号保持电路,利用低功耗的d触发器的电气特性,在配电线路产生瞬时电压时,d触发器4u2能在低功耗状态下产生一个低电平信号并保持,其耗电量很低,因而可利用备用电池为d触发器供电,使得终端设备在失电的状态下仍能长期有效的检测配电线路瞬时电压。
附图说明
图1是本实用新型实施例的低功耗信号保持电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述,但本实施例并不用于限制本实用新型,凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化,均应列入本实用新型的保护范围,本实用新型中的顿号均表示和的关系,本实用新型中的英文字母区分大小写。
如图1所示,本实用新型实施例所提供的一种低功耗信号保持电路,其特征在于:包括信号读取端s1、正电源端vcc、备用电池4b1、线性稳压器4u5、d触发器4u2、电压互感器4t1、全波整流桥(由二极管4d3、4d4、4d5、4d6组成),及由电感4l1、电容4c1组成的第一级滤波电路,由电阻4r1、4r2及电容4c3组成的第二级滤波电路;
所述正电源端vcc、备用电池4b1的正极分别通过二极管4d16接到线性稳压器4u5的输入端vin,并且在线性稳压器4u5的输入端vin接有储能电容4c14,线性稳压器4u5的输出端接到d触发器4u2的d输入端,备用电池4b1的负极接到地;
所述电压互感器4t1的副边绕组经第一级滤波电路接到全波整流桥的两个交流输入端,并且在电压互感器4t1的副边绕组两输出端之间接有用于瞬态抑制的tvs二极管4d1,全波整流桥的直流负输出端接到地,全波整流桥的直流正输出端经第二级滤波电路接到d触发器4u2的clk端,并且在第二级滤波电路的输出端接有稳压管4d7;
所述信号读取端s1通过二极管4d15接到d触发器4u2的q非输出端,并通过上拉电阻4r11接到正电源端vcc。
本实用新型实施例适用于配电系统中的终端设备,能在终端设备失电的状态下检测配电线路瞬时电压,其工作原理如下:
将正电源端vcc接到终端设备的直流正电源端,信号读取端s1接到终端设备的瞬时电压检测端子,电压互感器4t1的原边绕组接入配电线路;
当终端设备有电时,由终端设备向线性稳压器4u5供电,终端设备失电时则由备用电池4b1向线性稳压器4u5供电,线性稳压器4u5将输入的设备电源或电池电源转为2.5v后给d触发器4u2供电,储能电容4c14可存储一定的电能,在终端设备短暂失电的情况下,储能电容4c14可为终端设备提供电能,能延长备用电池4b1的使用寿命。
电压互感器4t1将配电线路的瞬时电压转换为低电压信号,该低电压信号经第一级滤波电路滤波后输入全波整流桥,由全波整流桥转换为直流信号后,再通过第二级滤波电路的滤波及稳压管4d7的稳压,变为稳定的直流信号输入到d触发器4u2的clk端;当该直流信号达到d触发器的触发条件时,d触发器4u2的q非输出端会产生一个低电平信号并保持,终端设备上电后会读取到该低电平信号,从而获知配电线路有瞬时电压产生过,终端设备即可根据该信号采取相应的措施。
d触发器4u2的最大静态电流仅0.9μa,工作电流为50μa,一节120mah的纽扣电池即可使其工作2400h,达到设备使用期内免维护。
1.一种低功耗信号保持电路,其特征在于:包括信号读取端、正电源端、备用电池、线性稳压器、d触发器、电压互感器、全波整流桥、第一级滤波电路、第二级滤波电路;
所述正电源端、备用电池的正极分别通过二极管接到线性稳压器的输入端,线性稳压器的输出端接到d触发器的d输入端,备用电池的负极接到地;
所述电压互感器的副边绕组经第一级滤波电路接到全波整流桥的两个交流输入端,全波整流桥的直流负输出端接到地,全波整流桥的直流正输出端经第二级滤波电路接到d触发器的clk端;
所述信号读取端通过二极管接到d触发器的q非输出端,并通过上拉电阻接到正电源端。
2.根据权利要求1所述的低功耗信号保持电路,其特征在于:所述线性稳压器的输入端接有储能电容。
3.根据权利要求1所述的低功耗信号保持电路,其特征在于:所述电压互感器的副边绕组两输出端之间接有用于瞬态抑制的tvs二极管。
4.根据权利要求1所述的低功耗信号保持电路,其特征在于:所述第二级滤波电路的输出端接有稳压管。
技术总结