[发明专利]一种级联式电场感应供电电路

摘要

本发明公开了一种级联式电场感应供电电路，属于电力系统在线监测设备技术领域。包括依次级联的感应取能电路、多绕组变压器和储能及微功耗DC‑DC电路；感应取能电路能够利用金属感应极板与大地之间的高压电场产生的位移电流给取能电容充电；多绕组变压器能够将取能电容获得的能量传递至储能电容上；储能及微功耗DC‑DC电路能够将储能电容电压转换为用电器件所需的稳定电压等级。本发明的供电电路通过感应交变的高压电场来取能，属于自供电系统，无需外加电源，电压等级越高，取得的能量越大，适用于高压超高压系统。

主权项

一种级联式电场感应供电电路，其特征在于，包括依次级联的感应取能电路、多绕组变压器和储能及微功耗DC‑DC电路；感应取能电路能够利用金属感应极板对地之间的高压电场产生的位移电流给取能电容充电；多绕组变压器能够将取能电容获得的能量传递至储能电容上；储能及微功耗DC‑DC电路能够将储能电容电压转换为用电器件所需的稳定电压等级；感应取能电路由整流桥电路和开关控制电路组成，整流桥电路由四个二极管DC1、DC2、DC3、DC4以及串联的N个大容量薄膜电容C1、C2……CN构成；四个二极管构成一个全桥整流电路，整流桥的交流侧分别连接电力线和金属感应极板；自下向上依次为第一级取能电路，第二级取能电路……第N级取能电路，第一级取能电路控制电路由电阻R1、R2组成的分压器连接滞环比较控制电路组成，其他N‑1级直接利用第一级的控制信号，通过光耦元件连接到半导体开关的控制端口，MOS管S1、S2……SN串联在取能电容回路，为各级取能电路的控制开关；多绕组变压器的原边由N个绕组Tp1、Tp2……TpN组成，副边为1个绕组TS；原边的每一级绕组串联在取能电容回路中，续流二极管D1、D2……DN连接在多绕组变压器原边的两端，副边绕组TS串联在储能回路中；多绕组变压器的副边绕组TS连接储能及微功耗DC‑DC电路中的储能电容C0，电压通过一个整流二极管Dc5传递到储能电容C0上；储能电路的控制电路是由电阻R3、R4组成的分压器连接比较器MAX921组成，储能控制电路的输出端连接微功耗DC‑DC的使能端口EN，微功耗DC‑DC的输入端口连接储能电容，输出为OUT；采用间接取能弥补直接取能充电时间长的不足，具体是利用一个降压变压器进行能量传递，将电压从600V降到45V，以便于DC‑DC的电压转换。