下一代宽带网络电源方案

下一代宽带网络电源方案

2010-03-02 13:19:14 阅读9 评论0 字号:

 

 电源方案:

从起点由直流电源向远点送电,通过逐级整流稳压双向消振的方法xx电流电压的波动;由伴行线断路跳闸电路、支线断路上传跳闸电路、过流跳闸电路、漏电跳闸器为供电电路提供安全保障;分级电压隔离的方法克服长线路的高电阻问题,分级隔离也使检修变得容易;采用过压扼制及绞合线防雷防电磁干扰保护措施进行供电。

 

电源方案附图说明:

1.供电电路。

从起点由直流电源向远点送电,通过逐级整流稳压双向消振的方法xx电流电压的波动,达到远距离送电的目的。本电源方案采用绞合线供电,采用绞合线的原因在“防雷防电磁干扰”中将作介绍。在图1中,D1为交流转直流开关电源模块,也可采用如图1-1所示的桥式整流电路,输入端为直流则可将D1改为直流转直流开关电源模块。电容C1在输出端起到稳压的作用,双向瞬变二极管TVP4xx在绞合线中感生的超高电压。LINA1、LINA2为绞合供电线,从起点连接至远端各级供电点。二极管VD6,电容C2为远端{dy}级用电的稳压整流电路,对经过绞合线送达的直流电流进行二次稳压整流。在送电过程中,绞合线中感生的电流是一种交流电流,必须采用双向xx的方法。二极管VD3和瞬变二极管TVP7、电容C2构成正向回路,二极管VD5和瞬变二极管TVP5、电容C1构成逆向回路,这样为绞合线中感生的电流构成双向回路,一方面xx在绞合线中感生的超高电压,另一方面采用双向消振的方法减弱绞合线中的电流振荡。D3为直流转直流开关电源模块,为{dy}级设备提供电源,如{dy}级中的交换机提供9伏的直流电源。VD7 、VD8、C3、TVP8、D4构成下一级电路,为下一级设备提供电源。其中TVP8、电容C3与前一级二极管 (第二级中为VD5)构成正向回路,其中VD7与前一级瞬变二极管、电容(第二级中为TVP7、C2)构成逆向回路,为下一级线路xx感生的高压和电流。其余各级电路如D4,D6,D7,D8,D9与这两级的电路相同。

2.漏电、伴行线断路跳闸、限流跳闸保护电路。

由于采用高压送电的方法,所以必须采取一定的措施保证送电的安全。首先是防触电,其次是防短路。防触电方面,一方面是防电线皮破损后,裸露的导线带电触及人体危及人身安全,一方面是防电线因意外断线后线头带电触及人体危及人身安全。防电线皮破损后,裸露的导线带电触及人体危及人身安全方面,采用如下方案。开关KA1,KA2为漏电保护器的开关,为整个电路提供漏电保护,一旦出现漏电,则切断整个电路的电源,保证用电安全。D1如采用交流转直流开关电源模块,则必须采用交流端与直流端不隔离形式,使直流端的漏电能使漏电保护器产生动作。目前市面上的漏电保护器大多为交流电路设计,在漏电保护器的输入、输出端都为直流时,应对漏电保护器作相应的改动,只让对地的漏电经过漏电保护器的感应线圈。为防因意外断线后线头带电,采用了如下电路。由三极管VT1,电阻R1,继电器线圈LB1、继电器开关KB1,伴行线LINA3构成断路检测电路。由开关变压器D2提供的低压直流正电压电(可取+12V)由D2+经过VD2、R2、电源负线LINA2末端流过伴行线LINA3(经过的KD1、KE1、KF1开关在“支线断路上传电路”中作介绍)经过R1到达三极管VT1的基极b,使VT1导通,继电器线圈LB1、 LB2通电,LB1、 LB2各自控制的继电器开关KB1,KB2吸合,后级电路导通。由漏电保护器开关KA1、KA2,继电器开关KB1(常闭端),廷时继电器开关KC1(常开端)构成跳闸电路。当开启电路时,延时电路(图1-2)产生一段后延时间,继电器开关KC1等约0.1秒后才吸合,继电器开关KB1常闭端与接地线连接通过继电器开关KC1与地线暂时断开,保证开启电路时不会接地漏电产生跳闸动作。当伴行线因意外断线时,三极管VT1截止,继电器线圈LB1、 LB2断电,LB1、 LB2各自控制的继电器开关KB1,KB2断开后续线路,继电器开关KB1(常闭端)通过继电器开关KC1与地线接通,对地导通产生漏电电流,漏电保护器产生跳闸动作,切断整个电路,起到保护作用。R2为限流电阻,当电流超过规定值时,R2烧断,伴行线路断路,三极管VT1截止,启动跳闸电路,整个电路断电。二极管VD4,双向瞬变二极管TVP6构成三极管VT1的保护电路,当伴行线LINA3与电源负线LINA2中感生出超高电压时,由二极管VD4,双向瞬变二极管TVP6构成回路,由于伴行线LINA3和电源负线LINA2的末端相连接,二极管VD4的另一个作用是将电源负线LINA2末端的电流经伴行线LINA3导向电源负线LINA2的起点,降低电线的电阻,VD2阻止感生的高压从VT1的c极进入,从而保护VT1。VD1为继电器线圈LB1感生的高压提供回路。开关KD3为断路跳闸检测开关,人工断开KD3时电路能跳闸为电路正常。发光二极管LED1当接地电路正常时发光,表示接地电路正常,电阻R5为限流电阻。

3.延时电路(图1-2)。

由电阻R3,电容C4构成延时电路,延时时间约为0.7RC秒,当电容C4通过R3充电达到饱和时,三极管VT2,VT3导通,继电器线圈LC1通电,LC1控制的开关KC1吸合与地线接通。R4为限流电阻,VD9为线圈LC1的保护二极管。

4.支线断路上传电路。

树型网络结构有多个分支,电源也必须向各个分支供电,所以电源也必须有同样的分支,为使各个分支一旦出现断路,电路也同样能切断整个电路的供电,设计了分支断路上传电路。图1中由三极管VT4、VT5所在方框内电路及继电器线圈LD1控制的开关KD1(常开)、继电器线圈LE1控制的开关KE1(常开)、延时电路开关KF1(常闭)所构成的电路为支线断路上传电路。VT4、VT5的电路原理与VT1的原理相同,原理参考上面“保护电路”。由TOA1、TOA2分别与TOB1、TOB2对接,向下分出两个分支,其中VT4所在电路为{dy}分支,VT5所在电路为第二分支,在TOC1、TOC2处可再接出两个分支,TOD1、TOD2处可再接出两个分支。若有更多分支可用相同原理。

下面以VT4作为说明。保护电路电源从D5引出,当VT4以下电路出现断路时,VT4截止,继电器线圈LD1没有电流,LD1控制的开关KD1释放,从而断开了三极管VT1基极b的电流, VT1截止,线圈LB1没有电流,LB1控制的开关KB1释放,常闭端接地,漏电保护器产生跳闸动作切断整个电路的供电。分别控制继电器开关KD2(常开)、KD3(常开)的线圈LD2、LD3由VT4的e极供电,当VT4工作正常时后级电路才通电,从而保证保护电路正常时后一级电路才会有电流通过。继电器开关KF1(常闭)为延时开关,延时电路原理与图1-2相同,继电器开关KF1在电路开始通电时后延一段延时间才释放,在KD1、KE1还没有闭合时使得伴行线处于导通状态。VT5及继电器开关KE1为相同分支电路,若有更多分支,可用相同原理分出更多电路分支。

5.防雷、防电磁干扰电路。

由双向瞬变二极管TVP2对市电中火线与地线间的高压进行xx,双向瞬变二极管TVP1、TVP3xx对地的高压,由于TVP1、TVP2、TVP3这三个管容易击穿,应定期检查更换,若防护要求不高,则可省去。由漏电保护器、绞合线、双向瞬变二极管构成了防高压体系,可以有效xx雷电等高压干扰。由于绞合线的电感较大,对于雷电、电磁干扰这样的高频电来说有较高的阻抗。绞合线间的间距小,感生的电压小。若产生从一个地点到另一地点的异地电流,则由漏电保护器跳闸切断整个电路的供电,起到保护作用。

6.电源分级隔离方案。

图2为电源电压分级隔离示意图。在图1中任何一个直流转直流模块,如D3,D4都与输入部分的电源隔离(隔离原理见图2-1)。

从D3、D4等后面的输出都可采用和图1相同原理的电路向后面线路供电,由于后级与前级隔离,克服了前级线路的电压、电阻对后级的影响,后级的故障也不会影响到前一级。  

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