工频变压器冲击电流抑制电路、工频变压器及其本安电源

摘要

本发明提供的工频变压器冲击电流抑制电路，包括设置于变压器火线的取能单元、与取能单元输出端电连接的整流单元、与所述整流单元电连接的恒压单元以及与所述恒压单元输出端电连接的电流抑制单元，所述电流抑制单元设置于变压器的火线并与变压器的保险丝F1电连接；本发明能够使在上电时输入电压大部分加载在限流电阻上，上电后加载在限流电阻上的电压全部加载在变压器的输入两端，从而避免了变压器在开机瞬间不会产生大的冲击电流同时避免在限流电阻上产生电位差，这样可以有效避免大电流的冲击而烧损保险丝，降低工频变压器的保险丝的故障率；并且能够避免通过增大保险是额定电流的方式而造成增加变压器的功率带来的高成本。

说明书

技术领域

本发明涉及变电设备领域，尤其涉及一种工频变压器冲击电流抑制电路、 工频变压器及其本安电源。

背景技术

在本安电源中大多数都采用工频变压器作为降压、隔离的主要元件，用于 本安电源的工频变压器需要进行变压器型式试验，将输入电压调整到变压器的 额定电压，通过提高二次绕组的负载将输入电流调整到1.7In（In是配套保险 丝的额定电流值），试验持续工作6小时，变压器的绕组温度不超过150℃，由 于变压器室感性器件，在实际使用过程中，通过形式试验的变压器的保险丝在 开机启动瞬间容易被开机瞬时大电流损坏，造成故障而影响生产及生活，而选 用额定电流值更大的保险丝，则变压器的功率需要加大，进而使得本安电源的 整体成本高、

有鉴于此，需要提出一种能够对变压器开机时产生的瞬时大电流进行抑制 的装置，防止瞬时大电流烧坏变压器的保险丝，从而降低本安电源的故障率， 并且能够避免增加变压器的功率而带来的高成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种工频变压器冲击电流抑制电路，能够对变压 器开机时产生的瞬时大电流进行抑制，防止瞬时大电流烧坏变压器的保险丝， 从而降低本安电源的故障率，并且能够避免增加变压器的功率而带来的高成本。

本发明提供的工频变压器冲击电流抑制电路，包括设置于变压器T1火线的 取能单元、与取能单元输出端电连接的整流单元、与所述整流单元电连接的恒 压单元以及与所述恒压单元输出端电连接的电流抑制单元，所述电流抑制单元 设置于变压器T1的火线并与变压器的保险丝F1电连接；

进一步，所述恒压单元的输出端与电流抑制单元的输入端之间还设置有隔 离单元；

进一步，所述取能单元为电流互感器L1；

进一步，所述整流单元为桥堆BD1；

进一步，所述恒压单元包括第一电阻R1、三极管Q1以及稳压管ZD1；

所述三极管Q1的集电极与桥堆的正输出端电连接，所述三极管Q1的基极 与稳压管ZD1的负极电连接，稳压管ZD1的正极接地，所述三极管Q1的基极还 通过第一电阻R1与桥堆的正输出端电连接，所述三极管Q1的发射极与隔离单 元的输入端电连接；

进一步，所述电流抑制单元包括第二电阻R2、第七电阻R7、可控硅Q2以 及第三电阻R3；

所述第二电阻R2的一端与电流互感器电连接，另一端通过第七电阻R7与 变压器的保险丝F1电连接形成串联结构，所述可控硅Q2的阳极与第二电阻 R2与电流互感器的公共连接点电连接，可控硅Q2的阴极与第七电阻R7和保险 丝F1的公共连接点电连接；所述可控硅Q2的控制端与隔离单元的输出端电连 接，所述可控硅Q2的控制端还通过第三电阻R3与阳极电连接；

进一步，所述电流抑制电路还包括缓冲保护支路，所述缓冲保护支路包括 第二电容C2以及第六电阻R6，所述第二电容C2的一端与第二电阻R2和电流 互感器的公共连接点电连接，第二电容C2的另一端通过第六电阻R6与第七电 阻R7和保险丝F1的公共连接点电连接；

进一步，所述隔离单元为光电耦合器U1。

相应地，本发明提供的一种工频变压器，所述工频变压器设置有上述述的 工频变压器冲击电流抑制电路。

相应地，本发明提供的一种本安电源，所述本安电源设置有上述的工频变 压器。

本发明的有益效果：本发明能够使在上电时输入电压大部分加载在限流电 阻上，上电后加载在限流电阻上的电压全部加载在变压器的输入两端，从而避 免了变压器在开机瞬间不会产生大的冲击电流同时避免在限流电阻上产生电位 差，这样可以有效避免大电流的冲击而烧损保险丝，降低工频变压器的保险丝 的故障率；并且能够避免通过增大保险是额定电流的方式而造成增加变压器的 功率带来的高成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的原理框图。

图2为本发明的电路原理图。

具体实施方式

图1为本发明的原理框图，图2为本发明的电路原理图，如图所示，本发 明提供的工频变压器冲击电流抑制电路，包括设置于变压器T1火线的取能单 元、与取能单元输出端电连接的整流单元、与所述整流单元电连接的恒压单元 以及与所述恒压单元输出端电连接的电流抑制单元，所述电流抑制单元设置于 变压器的火线并与变压器T1的保险丝F1电连接；本发明能够使在上电时输入 电压大部分加载在限流电阻上，上电后加载在限流电阻上的电压全部加载在变 压器的输入两端，从而避免了变压器在开机瞬间不会产生大的冲击电流同时避 免在限流电阻上产生电位差，这样可以有效避免大电流的冲击而烧损保险丝， 降低工频变压器的保险丝的故障率；并且能够避免通过增大保险是额定电流的 方式而造成增加变压器的功率带来的高成本。

本实施例中，所述恒压单元的输出端与电流抑制单元的输入端之间还设置 有隔离单元；所述隔离单元为光电耦合器U1，所述光电耦合器U1的输入端正 极（即光电耦合器U1的发光二极管的正极）与三极管Q1的发射极电连接，光 电耦合器U1的输入端负极（即光电耦合器U1的发光二极管的负极）通过第四 电阻R4接地，光电耦合器U1的输入端的正极与负极之间连接有二极管D1，二 极管D1的负极与光电耦合器U1的输入端正极电连接，二极管D1的正极与光电 耦合器U1的输入端负极电连接，所述光电耦合器U1的输出端正极（即光电耦 合器U1的光敏三极管的集电极）与可控硅ZD1的控制端电连接，光电耦合器 U1的输出端负极（即光电耦合器U1的光敏三极管的发射极）通过第五电阻R5 与可控硅的阴极电连接，通过光电耦合器U1的作用，使得可控硅ZD1与恒压单 元之间隔离，避免出现干扰。

本实施例中，所述取能单元为电流互感器L1；通过电流互感器L1的作用， 在变压器上电后，将启动电流转化为成比例的电压，为可控硅ZD1的有效工作 提供控制电压。

本实施例中，所述整流单元为桥堆BD1；通过桥堆BD1的作用，将电流互 感器L1输出的交流电压转换为直流电压，为可控硅的工作提供稳定的直流电 源。

本实施例中，所述恒压单元包括第一电阻R1、三极管Q1以及稳压管ZD1；

所述三极管Q1的集电极与桥堆的正输出端电连接，所述三极管Q1的基极 与稳压管ZD1的负极电连接，稳压管ZD1的正极接地，所述三极管Q1的基极还 通过第一电阻R1与桥堆的正输出端电连接，所述三极管Q1的发射极与隔离单 元的输入端电连接；所述三极管Q1的集电极还通过第一电容C1接地，三极管 Q1的发射极还通过第三电容C3接地，所述三极管Q1的发射极还设置有二极管 D2，二极管D2的负极接三极管Q1的发射极，二极管D2的正极接地，通过恒压 单元的作用，为可控硅工作提供稳定的直流电压，保证可控硅能够持续稳定的 工作。

本实施例中，所述电流抑制单元包括第二电阻R2、第七电阻R7、可控硅 Q2以及第三电阻R3；

所述第二电阻R2的一端与电流互感器电连接，另一端通过第七电阻R7与 变压器的保险丝F1电连接形成串联结构，所述可控硅Q2的阳极与第二电阻 R2与电流互感器的公共连接点电连接，可控硅Q2的阴极与第七电阻R7和保险 丝F1的公共连接点电连接；所述可控硅Q2的控制端与隔离单元的输出端电连 接，所述可控硅Q2的控制端还通过第三电阻R3与阳极电连接；当变压器上电 后，首先通过限流电阻(即第二电阻R2和第七电阻R7)的限流作用，使得开机 瞬时电流降低，然后通过取能单元（电流互感器）以及恒压单元的作用，从火 线获取稳定的直流电压供给到可控硅ZD1（即晶闸管）的控制端，使可控硅ZD1 导通，当可控硅ZD1导通后，限流电阻被短路，从而使得火线与零线两端的电 压全部加载到变压器T1的初级线圈的两端（即变压器T1的输入两端），达到避 免开机的瞬时电流烧损保险丝F1的目的。

本实施例中，所述电流抑制电路还包括缓冲保护支路，所述缓冲保护支路 包括第二电容C2以及第六电阻R6，所述第二电容C2的一端与第二电阻R2和 电流互感器的公共连接点电连接，第二电容C2的另一端通过第六电阻R6与第 七电阻R7和保险丝F1的公共连接点电连接；铜鼓缓冲保护支路，可以在开机 时而可控硅ZD1导通前降低可控硅ZD1两端的电压，以保护可控硅ZD1不被损 坏。

相应地，本发明提供的一种工频变压器，所述工频变压器设置有上述述的 工频变压器冲击电流抑制电路。

相应地，本发明提供的一种本安电源，所述本安电源设置有上述的工频变 压器

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方安而非限制，尽管 参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技术方安进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方安的 宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。