节能型电容器降压双电源双隔离控制模块

摘要

本发明节能型电容器降压双电源双隔离控制模块涉及自动控制电源、电动机保护器电源、泵类保护与液位控制双电源双隔离电路，其特征在于是电容器降压电路与辅助电源电路与主稳压电源电路三者构成串联，再与交流电源连接构成负载回路，辅助电源与主稳压电源经变压器隔离实现双电源，变压器进行第一次隔离，光耦进行第二次隔离，对外部控制开关实现双隔离，适用于电容器降压电源远距离安全控制。

权利要求

1.节能型电容器降压双电源双隔离控制模块，包括电容器降压双电源电路和双隔离控制电路，其特征在于电容器降压双电源电路是电容器降压电路(1)与辅助电源(3)电路与主稳压电源(2)电路三者构成串联，再与交流电源连接构成负载回路，辅助电源(3)与主稳压电源(2)经变压器T隔离实现双电源，具体是交流电源一端连接电容器降压电路(1)的电容器C1，电容器降压电路(1)是由电容器C1或电容器C1和电容器C2串联连接，串联可提高电容器工作电压，电容器C1两端并联一只放电电阻R1，电容器C2两端并联一只放电电阻R2，电容器降压电路(1)电容器C1的另一端与变压器T的一次绕组L1串联连接，一次绕组L1的另一端与主稳压电源(2)桥式整流ZD1的交流输入端二极管D1正极和二极管D2负极连接，桥式整流ZD1交流输入端二极管D3正极和二极管D4负极再与交流电源的另一端连接，或与电容器C2串联连接后再与交流电源的另一端连接，桥式整流ZD1二极管D1负极和二极管D3负极与稳压二极管W1负极和电解电容C3正极连接输出为主稳压电源(2)的正电源VDD，桥式整流ZD1二极管D2正极和二极管D4正极与稳压二极管W2正极和电解电容C4负极连接输出为主稳压电源(2)的负电源VCC，稳压二极管W1正极和稳压二极管W2负极和电解电容C3负极和电解电容C4正极连接一起输出为主稳压电源(2)的公共端VEE，变压器T二次绕组L2输出为辅助电源(3)，与主稳压电源(2)相隔离。

2.根据权利要求1所说的节能型电容器降压双电源双隔离控制模块，其特征在于双隔离控制电路是变压器T进行第一次隔离，光耦U进行第二次隔离，对外部控制开关K实现双隔离，具体是变压器T二次绕组L2的一端经外部控制开关K控制后连接辅助电源(3)桥式整流ZD2的交流输入端二极管D5正极和二极管D6负极，桥式整流ZD2交流输入端二极管D7正极和二极管D8负极再与变压器T二次绕组L2的另一端连接，桥式整流ZD2二极管D5负极和二极管D7负极与电解电容C5正极和电阻R3连接，电阻R3另一端与稳压二极管W3负极和电阻R4连接为辅助电源(3)输出的正电源VDD，桥式整流ZD2二极管D7正极和二极管D8正极与电解电容C5负极和稳压二极管W3正极连接输出为辅助电源(3)的负电源VCC，辅助电源(3)输出的正电源VDD和负电源VCC连接光耦U的输入端，经过光耦U进行第二次隔离，光耦U输出的公共端VEE与主稳压电源(2)的公共端VEE连接一起，光耦U输出的另一端受外部控制开关K的控制可以控制与同一公共端VEE的任一电路，实现了对外部控制开关K进行双隔离的目的。

说明书

节能型电容器降压双电源双隔离控制模块

技术领域

[0001] 本发明涉及自动控制电源电路、电动机保护器电源电路、泵类保护与液位控制双电源双隔离电路，特别是电容器降压双电源双隔离控制模块。技术背景

[0002] 在自动控制和电动机保护器、泵类保护器中，常采用变压器降压或开关电源降压，来解决两组以上电源的隔离，但存在缺点是变压器体积大，保护器中电路板有效面积较小，很难走线布局元器件，并且变压器容易发热，直接影响保护器安全运行，开关电源成本高，一致性差。目前大都采用电容器与电阻串联降压，缺点是一不能实现双电源或多电源的隔离，二电阻发热并耗电大，无法满足电动机保护器或具有液位控制功能的泵类保护器特殊用途时电源隔离的需求。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对上述睹多缺陷，提供一种节能型电容器降压双电源双隔离控制模块，适用于仪表仪器、电动机保护、泵类及液位控制保护等需要两组以上隔离电源的产品，并且省去发热耗电的电阻。

[0004] 本发明的技术方案是节能型电容器降压双电源双隔离控制模块，包括电容器降压双电源电路和双隔离控制电路，其特征在于电容器降压双电源电路是电容器降压电路(1)与辅助电源(3)电路与主稳压电源(2)电路三者构成串联，再与交流电源连接构成负载回路，辅助电源(3)与主稳压电源(2)经变压器T隔离实现双电源，具体是交流电源一端连接电容器降压电路(1)的电容器C1，电容器降压电路(1)是由电容器C1或电容器C1和电容器C2串联连接，串联可提高电容器工作电压，电容器C1两端并联一只放电电阻R1，电容器C2两端并联一只放电电阻R2，电容器降压电路(1)电容器C1的另一端与变压器T的一次绕组L1串联连接，一次绕组L1的另一端与主稳压电源(2)桥式整流ZD1的交流输入端二极管D1正极和二极管D2负极连接，桥式整流ZD1交流输入端二极管D3正极和二极管D4负极再与交流电源的另一端连接，或与电容器C2串联连接后再与交流电源的另一端连接，桥式整流ZD1二极管D1负极和二极管D3负极与稳压二极管W1负极和电解电容C3正极连接输出为主稳压电源(2)的正电源VDD，桥式整流ZD1二极管D2正极和二极管D4正极与稳压二极管W2正极和电解电容C4负极连接输出为主稳压电源(2)的负电源VCC，稳压二极管W1正极和稳压二极管W2负极和电解电容C3负极和电解电容C4正极连接一起输出为主稳压电源(2)的公共端VEE，变压器T二次绕组L2输出为辅助电源(3)，与主稳压电源(2)相隔离。

[0005] 所说的节能型电容器降压双电源双隔离控制模块，其特征在于双隔离控制电路是变压器T进行第一次隔离，光耦U进行第二次隔离，对外部控制开关K实现双隔离，具体是变压器T二次绕组L2的一端经外部控制开关K控制后连接辅助电源(3)桥式整流ZD2的交流输入端二极管D5正极和二极管D6负极，桥式整流ZD2交流输入端二极管D7正极和二极管D8负极再与变压器T二次绕组L2的另一端连接，桥式整流ZD2二极管D5负极和二极管D7负极与电解电容C5正极和电阻R3连接，电阻R3另一端与稳压二极管W3负极和电阻R4连接为辅助电源(3)输出的正电源VDD，桥式整流ZD2二极管D7正极和二极管D8正极与电解电容C5负极和稳压二极管W3正极连接输出为辅助电源(3)的负电源VCC，辅助电源(3)输出的正电源VDD和负电源VCC连接光耦U的输入端，经过光耦U进行第二次隔离，光耦U输出的公共端VEE与主稳压电源的公共端VEE连接一起，光耦U输出的另一端受外部控制开关K的控制可以控制与同一公共端VEE的任一电路，实现了对外部控制开关K进行双隔离的目的。

附图说明

[0006] 图1节能型电容器降压双电源隔离模块原理图

[0007] 图中1电容器降压电路、2主稳压电源、3辅助电源、C1电容器、C2电容器、C3电解电容、C4电解电容、C5电解电容、R1电阻、R2电阻、R3电阻、R4电阻、T变压器、L1一次绕组、L2二次绕组、ZD1桥式整流、ZD2桥式整流、D1二极管、D2二极管、D3二极管、D4二极管、D5二极管、D6二极管、D7二极管、D8二极管、W1稳压二极管、W2稳压二极管、W3稳压二极管、K外部控制开关、VDD正电源、VCC负电源、VEE公共端。具体实施方案

[0008] 图中电容器降压双电源电路是电容器降压电路(1)与辅助电源(3)电路与主稳压电源(2)电路三者构成串联，再与交流电源连接构成负载回路，辅助电源(3)与主稳压电源(2)经变压器T隔离实现双电源，具体是交流电源一端连接电容器降压电路(1)的电容器C1，电容器降压电路(1)是由电容器C1或电容器C1和电容器C2串联连接，串联可提高电容器工作电压，电容器C1两端并联一只放电电阻R1，电容器C2两端并联一只放电电阻R2，电容器C1的另一端与变压器T的一次绕组L1串联连接，一次绕组L1的另一端与主稳压电源(2)桥式整流ZD1的交流输入端二极管D1正极和二极管D2负极连接，桥式整流ZD1交流输入端二极管D3正极和二极管D4负极再与交流电源的另一端连接，或与电容器C2串联连接后再与交流电源的另一端连接，桥式整流ZD1二极管D1负极和二极管D3负极与稳压二极管W1负极和电解电容C3正极连接输出为主稳压电源(2)的正电源VDD，桥式整流ZD1二极管D2正极和二极管D4正极与稳压二极管W2正极和电解电容C4负极连接输出为主稳压电源(2)的负电源VCC，稳压二极管W1正极和稳压二极管W2负极和电解电容C3负极和电解电容C4正极连接一起输出为主稳压电源(2)的公共端VEE，变压器T二次绕组L2输出为辅助电源(3)，与主稳压电源(2)相隔离。

[0009] 图中双隔离控制电路是变压器T进行第一次隔离，光耦U进行第二次隔离，对外部控制开关K实现双隔离，具体是变压器T二次绕组L2的一端经外部控制开关K控制后连接辅助电源(3)桥式整流ZD2的交流输入端二极管D5正极和二极管D6负极，桥式整流ZD2交流输入端二极管D7正极和二极管D8负极再与变压器T二次绕组L2的另一端连接，桥式整流ZD2二极管D5负极和二极管D7负极与电解电容C5正极和电阻R3连接，电阻R3另一端与稳压二极管W3负极和电阻R4连接为辅助电源(3)输出的正电源VDD，桥式整流ZD2二极管D7正极和二极管D8正极与电解电容C5负极和稳压二极管W3正极连接输出为辅助电源(3)的负电源VCC，辅助电源(3)输出的正电源VDD和负电源VCC连接光耦U的输入端，经过光耦U进行第二次隔离，光耦U输出的公共端VEE与主稳压电源(2)的公共端VEE连接一起，光耦U输出的另一端受外部控制开关K的控制可以控制与同一公共端VEE的任一电路，实现了对外部控制开关K进行双隔离的目的。

[0010] 工作原理

[0011] 节能型电容器降压双电源双隔离模块是电容器降压电路与辅助电源电路(变压器一次绕组)与主稳压电源电路三者构成串联，再与交流电源连接构成负载回路。由于电容器降压电路在电容器上的压降占电源电压的85％以上，稳压电源在上述电路上的压降与稳压电源输出电压基本相等，如果主稳压电源输出电压一般不超过30V，30mA，变压器T的一次绕组L1两端的电压压降10V左右，二次绕组L2输出不超过电压20V，10mA，变压器不会发热，电容器在电网起到功率补偿的节电作用足可抵销稳压电源和变压器的耗电，所以可以称是节电电源。辅助电源与主稳压电源经变压器隔离实现双电源，变压器T进行第一次隔离，光耦U进行第二次隔离，对外部控制开关K实现双隔离。