專利名稱：一種高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輸出不平衡保護(hù)裝置，尤其涉及一種用在模 塊電源的高電壓輸出模塊中，可以降低對地輸出不平衡時(shí)輸出電壓的 裝置，屬于電氣安全技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電子工業(yè)的不斷發(fā)展，模塊電源的種類越來越多，其應(yīng)用范 圍也日益廣泛。在很多應(yīng)用場合中，需要模塊電源輸出高壓直流電信
號。這些高壓直流電信號的輸出電壓往往超過安全電壓42伏，輸出電 流的大小也常常超過通過人身的安全直流電流50mA。由于電氣設(shè)備絕 緣老化、磨損或被過電壓擊穿等原因，都會(huì)使原來不帶電的部分(如 金屬底座、金屬外殼、金屬框架等)帶電，或者使原來帶低壓電的部 分帶上高壓電，這些不正常帶電將會(huì)引起電氣設(shè)備損壞和人身觸電傷 亡事故。
為了避免觸電事故的發(fā)生，人們通常采取保護(hù)接地和保護(hù)接零的 防護(hù)措施。其中保護(hù)接零尤其適合于電源中性點(diǎn)直接接地的三相四線 制低壓系統(tǒng)。在采用保護(hù)接零的供電系統(tǒng)中，即使沒有設(shè)備漏電，而 僅僅是三相負(fù)載不平衡時(shí)，零線上就有電流，從而零線上就有電壓降， 它與零線電流和零線阻抗成正比。而零線上的電壓降就是接零的設(shè)備 外殼的對地電壓。在無重復(fù)接地的情況下，當(dāng)?shù)蛪壕€路過長，零線阻 抗較大，三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡時(shí)，即使零線沒有斷線，設(shè)備也沒有漏 電，人體觸及設(shè)備外殼時(shí)也會(huì)被該對地電壓影響，給有關(guān)的設(shè)備操作 人員帶來人身上的危險(xiǎn)。
目前，針對模塊電源對地輸出不平衡所帶來的問題，人們嘗試了 多種技術(shù)解決方案。例如有的廠家專門設(shè)計(jì)了針對輸出不平衡現(xiàn)象的 報(bào)警電路。在該報(bào)警電路中，當(dāng)出現(xiàn)對地輸出不平衡時(shí)，通過光耦給 外部的報(bào)警器件一個(gè)信號，從而使報(bào)警器件開始動(dòng)作，提醒用戶對輸 出不平衡的情況進(jìn)行調(diào)整。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝 置。利用該裝置可以在模塊電源的高電壓輸出模塊對地輸出不平衡時(shí)， 降低對地的輸出電壓。
為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案 一種高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置，用在模塊電源的高電壓輸 出模塊中，其特征在于
所述高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置包括第一運(yùn)算放大器和第二 運(yùn)算放大器、穩(wěn)壓管和多個(gè)電阻；
其中，所述穩(wěn)壓管的一端接地，另一端提供基準(zhǔn)電位Vref，所述
第一運(yùn)算放大器的同向輸入端接電位信號VO—；
所述第二運(yùn)算放大器的反向輸入端接電位信號Vo+，同向輸入端 接基準(zhǔn)電位Vref;
所述第一運(yùn)算放大器和所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接在一 起，并連接光耦反饋裝置中的光耦的輸入端，所述光耦的輸出端連接 PWM控制芯片的C0M端。
在第一運(yùn)算放大器的同向輸入端與反向輸入端之間接有一個(gè)二極管。
一種模塊電源，包括輸入整流濾波裝置、隔離變壓器、輸出整流 濾波裝置、PWM控制電路、光耦反饋裝置、輸出穩(wěn)壓裝置和高電壓輸 出對地不平衡保護(hù)裝置，所述高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置分別與 所述輸出穩(wěn)壓裝置和所述光耦反饋裝置相連接。
本實(shí)用新型所提供的高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置將大地作為 輸出的公共端，從而使對地輸出不平衡時(shí)高電壓輸出模塊對大地的電 壓顯著降低，大大減小對人體的傷害程度。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

圖1為本高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置的電路原理示意圖； 圖2為設(shè)置在模塊電源內(nèi)部的高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置的
使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1所示，本對地不平衡保護(hù)裝置包括兩個(gè)作為比較器的運(yùn) 算放大器N3A和N3B、穩(wěn)壓管、二極管和多個(gè)電阻。其中，穩(wěn)壓管V39的一端接地，另外一端經(jīng)電阻R50后接工作電位Vcc。該穩(wěn)壓管提供 基準(zhǔn)電位Vref。運(yùn)算放大器N3B的同向輸入端經(jīng)電阻R55后接OUT — 端的電位信號Vo—。在N3B的同向輸入端與反向輸入端之間接有一個(gè) 二極管V40。運(yùn)算放大器N3A的反向輸入端經(jīng)電阻R53后接0UT+端的 電位信號Vo+，同向輸入端則接基準(zhǔn)電位Vref。 N3B和N3A的輸出端 連接在一起，并連接光耦反饋裝置中的光耦的輸入端負(fù)極。光耦的輸 入端正極接工作電位Vcc。該光耦的輸出端直接連接PWM控制電路中 的PWM控制芯片的C0M端。
利用上述的對地不平衡保護(hù)裝置，當(dāng)高電壓輸出模塊出現(xiàn)對地輸 出不平衡時(shí)，Vo+與大地或Vo—與大地之間會(huì)出現(xiàn)電位差。該電位差 經(jīng)過電阻分壓之后，與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電位Vref進(jìn)行比較。如果超過基準(zhǔn) 電位Vref，則N3A或者N3B的輸出端會(huì)輸出高電位，驅(qū)動(dòng)光耦的發(fā)光 二極管發(fā)出報(bào)警信號，同時(shí)利用光耦的隔離特性反饋到與之連接的PWM 控制芯片，將PWM控制芯片的COM端電位拉低，從而使高電壓輸出模 塊對大地的電壓顯著降低。
圖2是設(shè)置在模塊電源內(nèi)部的對地不平衡保護(hù)裝置的使用狀態(tài)示 意圖。該模塊電源除了具有本實(shí)用新型所提供的對地不平衡保護(hù)裝置 之外，還具有輸入整流濾波裝置、隔離變壓器、輸出整流濾波裝置、 PWM控制電路、光耦反饋裝置和輸出穩(wěn)壓裝置。其中，輸入整流濾波 裝置分別連接隔離變壓器和PWM控制電路，隔離變壓器和輸出穩(wěn)壓裝 置分別連接輸出整流濾波裝置，輸出穩(wěn)壓裝置也連接光耦反饋裝置， 光耦反饋裝置連接PWM控制電路。對地不平衡保護(hù)裝置設(shè)置在模塊電 源內(nèi)部，分別與輸出穩(wěn)壓裝置和光耦反饋裝置相連接。當(dāng)模塊電源運(yùn) 行時(shí)，對地不平衡保護(hù)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控對地輸出是否平衡的狀況。當(dāng)因 輸出不平衡而產(chǎn)生的電位差超過預(yù)設(shè)值時(shí)，對地不平衡保護(hù)裝置開始 動(dòng)作，利用光耦的特性將PWM控制芯片的C0M端電位拉低，從而降低 高電壓輸出模塊的輸出電壓，減小對人體的傷害程度。
上面對本高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置進(jìn)行了詳細(xì)的說明。對 本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神的前提下 對它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都將構(gòu)成對本實(shí)用新型專利權(quán)的侵 犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求1. 一種高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置，用在模塊電源的高電壓輸出模塊中，其特征在于所述高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置包括第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器、穩(wěn)壓管和多個(gè)電阻；其中，所述穩(wěn)壓管的一端接地，另一端提供基準(zhǔn)電位，所述第一運(yùn)算放大器的同向輸入端接第一電位信號(Vo—)；所述第二運(yùn)算放大器的反向輸入端接第二電位信號(Vo+)，同向輸入端接所述基準(zhǔn)電位；所述第一運(yùn)算放大器和所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接在一起，并連接光耦反饋裝置中的光耦的輸入端，所述光耦的輸出端連接PWM控制芯片的COM端。
2. 如權(quán)利要求1所述的高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置，其特征 在于在所述第一運(yùn)算放大器的同向輸入端與反向輸入端之間接有一個(gè) 二極管。
3. —種模塊電源，包括輸入整流濾波裝置、隔離變壓器、輸出整 流濾波裝置、PWM控制電路、光耦反饋裝置和輸出穩(wěn)壓裝置，其特征 在于所述模塊電源還具有如權(quán)利要求1所述的高電壓輸出對地不平衡 保護(hù)裝置，所述髙電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置分別與所述輸出穩(wěn)壓 裝置和所述光耦反饋裝置相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置，用在模塊電源的高電壓輸出模塊中。該高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置包括第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器、穩(wěn)壓管和多個(gè)電阻；其中，穩(wěn)壓管的一端接地，另一端提供基準(zhǔn)電位，第一運(yùn)算放大器的同向輸入端接第一電位信號(Vo-)；第二運(yùn)算放大器的反向輸入端接第二電位信號(Vo+)，同向輸入端接基準(zhǔn)電位；第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器的輸出端連接在一起，并連接光耦反饋裝置中的光耦的輸入端，光耦的輸出端連接PWM控制芯片的COM端。本高電壓輸出對地不平衡保護(hù)裝置將大地作為輸出的公共端，從而使輸出不平衡時(shí)高電壓輸出模塊對大地的電壓顯著降低。
文檔編號H02H9/04GK201260075SQ20082011030
公開日2009年6月17日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者鎮(zhèn) 王 申請人:鎮(zhèn) 王