[发明专利]一种用于避雷器监测系统的能量收集装置

权利要求书

1.一种用于避雷器监测系统的能量收集装置，其特征在于，包括依次连接的限伏整流单元、能量收集单元、低功耗DC隔离转换器单元、整流稳压滤波输出单元以及与限伏整流单元、能量收集单元、低功耗DC隔离转换器单元相连接的低功耗比较器控制单元，所述的限伏整流单元直接串联在被测回路中，被测回路中有电流流过时，经过限伏整流单元转换为直流电压形式对能量收集单元充电，能量收集单元采用电容方式存储能量。

2.根据权利要求1所述的一种用于避雷器监测系统的能量收集装置，其特征在于：所述的限伏整流单元设于避雷器泄露电流的串联电路中，包括低损耗电容C6、TVS管V1、NMOS管Q1、PMOS管Q2、NMOS管Q7及PMOS管Q8，所述的低损耗电容C6及TVS管V1并联且设于避雷器泄露电流的第一输入端(J1)和第二输入端(J2)之间，所述的NMOS管Q1的漏极与第一输入端(J1)、NMOS管Q7及PMOS管Q8的栅极相连接，NMOS管Q1的栅极与NMOS管Q7的漏极及PMOS管Q2的栅极相连接，NMOS管Q1的源极连于能量收集单元且与NMOS管Q7的源极相连；所述的NMOS管Q7的漏极接于第二输入端(J2)，其栅极还与PMOS管Q8的栅极相连接；所述PMOS管Q2的源极与PMOS管Q8的源极相连接，且接于能量收集单元，PMOS管Q2的栅极与NMOS管Q7及PMOS管Q8的漏极相连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于避雷器监测系统的能量收集装置，其特征在于：所述的能量收集单元包括3.3v限伏稳压管D1及储能法拉电容C1，所述的3.3v限伏稳压管D1与储能法拉电容C1并联接于PMOS管Q2、PMOS管Q8的源极及NMOS管Q1、NMOS管Q7的源极之间，其中，3.3v限伏稳压管D1的正极与NMOS管Q1、NMOS管Q7的源极连接，3.3v限伏稳压管D1的负极与PMOS管Q2、PMOS管Q8的源极连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于避雷器监测系统的能量收集装置，其特征在于：所述的低功耗比较器控制单元包括比较器U1、稳压器U2、NMOS开关管以及电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，所述的稳压器U2的第一输入端与3.3v限伏稳压管D1的正极相连接，第二输入端经电阻R5、电阻R6与3.3v限伏稳压管D1的正极相接，稳压器U2的输出端经电阻R2与3.3v限伏稳压管D1的负极相连接，所述的比较器U1正向输入端+IN经电阻R1与3.3v限伏稳压管D1的负极连接，经电阻R4与3.3v限伏稳压管D1的正极连接，比较器U1反向输入端-IN经电阻R6与3.3v限伏稳压管D1的正极连接，比较器U1的电源输入端V+与3.3v限伏稳压管D1的负极相连接，比较器U1的输出端Vout经电阻R3与3.3v限伏稳压管D1的负极相连接，比较器U1的电压参考基点GND与3.3v限伏稳压管D1的正极连接，所述的NMOS开关管包括NMOS管Q9、NMOS管Q10，所述NMOS管Q9的漏极经电阻R7与比较器U1反向输入端-IN连接，经电阻R7、电阻R6与3.3v限伏稳压管D1的正极相连接，NMOS管Q9、NMOS管Q10的源极均与3.3v限伏稳压管D1的正极相连接，NMOS管Q9的栅极与NMOS管Q10的栅极相连接且经电阻R3与3.3v限伏稳压管D1的负极相连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于避雷器监测系统的能量收集装置，其特征在于：所述的低功耗DC隔离转换器单元包括变压器T1、电容C3、C2、C4、二极管D2、D5、PMOS管Q11，所述变压器T1初级线圈中电感L1两端之间串接有电容C2和二极管D2，所述变压器T1初级线圈中电感L2的p8端经二极管D5接NMOS管Q10的漏极，所述变压器T1初级线圈中电感L2的p7端经电容C3连接PMOS管Q11的栅极，PMOS管Q11的源极接NMOS管Q10的漏极，电感L2的p7端经电容C3、电阻R8接NMOS管Q10的漏极，变压器T1次级线圈中电感L3两端之间串接有电容C4。

6.根据权利要求5所述的一种用于避雷器监测系统的能量收集装置，其特征在于：所述整流稳压滤波输出单元包括由NMOS管Q3、NMOS管Q4、PMOS管Q5及PMOS管Q6组成的二极管桥式整流电路及与其连接的稳压滤波输出电路。