專利名稱：一種高電壓輸出對地不平衡保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輸出不平衡保護裝置，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輸出電壓的 裝置，屬于電氣安全技術領域。
背景技術：
隨著電子工業的不斷發展，模塊電源的種類越來越多，其應用范 圍也日益廣泛。在很多應用場合中，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。由于電氣設備絕 緣老化、磨損或被過電壓擊穿等原因，都會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引起電氣設備損壞和人身觸電傷 亡事故。
為了避免觸電事故的發生，人們通常采取保護接地和保護接零的 防護措施。其中保護接零尤其適合于電源中性點直接接地的三相四線 制低壓系統。在采用保護接零的供電系統中，即使沒有設備漏電，而 僅僅是三相負載不平衡時，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備 外殼的對地電壓。在無重復接地的情況下，當低壓線路過長，零線阻 抗較大，三相負載嚴重不平衡時，即使零線沒有斷線，設備也沒有漏 電，人體觸及設備外殼時也會被該對地電壓影響，給有關的設備操作 人員帶來人身上的危險。
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 多種技術解決方案。例如有的廠家專門設計了針對輸出不平衡現象的 報警電路。在該報警電路中，當出現對地輸出不平衡時，通過光耦給 外部的報警器件一個信號，從而使報警器件開始動作，提醒用戶對輸 出不平衡的情況進行調整。 發明內容本實用新型的目的在于提供一種高電壓輸出對地不平衡保護裝 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， 降低對地的輸出電壓。
為實現上述的目的，本實用新型采用下述的技術方案 一種高電壓輸出對地不平衡保護裝置，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裝置包括第一運算放大器和第二 運算放大器、穩壓管和多個電阻；
其中，所述穩壓管的一端接地，另一端提供基準電位Vref，所述
第一運算放大器的同向輸入端接電位信號VO—；
所述第二運算放大器的反向輸入端接電位信號Vo+，同向輸入端 接基準電位Vref;
所述第一運算放大器和所述第二運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。
在第一運算放大器的同向輸入端與反向輸入端之間接有一個二極管。
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、輸出穩壓裝置和高電壓輸 出對地不平衡保護裝置，所述高電壓輸出對地不平衡保護裝置分別與 所述輸出穩壓裝置和所述光耦反饋裝置相連接。
本實用新型所提供的高電壓輸出對地不平衡保護裝置將大地作為 輸出的公共端，從而使對地輸出不平衡時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。以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明。
圖1為本高電壓輸出對地不平衡保護裝置的電路原理示意圖； 圖2為設置在模塊電源內部的高電壓輸出對地不平衡保護裝置的
使用狀態示意圖。
具體實施方式
參見圖1所示，本對地不平衡保護裝置包括兩個作為比較器的運 算放大器N3A和N3B、穩壓管、二極管和多個電阻。其中，穩壓管V39的一端接地，另外一端經電阻R50后接工作電位Vcc。該穩壓管提供 基準電位Vref。運算放大器N3B的同向輸入端經電阻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 二極管V40。運算放大器N3A的反向輸入端經電阻R53后接0UT+端的 電位信號Vo+，同向輸入端則接基準電位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裝置，當高電壓輸出模塊出現對地輸 出不平衡時，Vo+與大地或Vo—與大地之間會出現電位差。該電位差 經過電阻分壓之后，與預設的基準電位Vref進行比較。如果超過基準 電位Vref，則N3A或者N3B的輸出端會輸出高電位，驅動光耦的發光 二極管發出報警信號，同時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是設置在模塊電源內部的對地不平衡保護裝置的使用狀態示 意圖。該模塊電源除了具有本實用新型所提供的對地不平衡保護裝置 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壓裝 置分別連接輸出整流濾波裝置，輸出穩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。對地不平衡保護裝置設置在模塊電 源內部，分別與輸出穩壓裝置和光耦反饋裝置相連接。當模塊電源運 行時，對地不平衡保護裝置實時監控對地輸出是否平衡的狀況。當因 輸出不平衡而產生的電位差超過預設值時，對地不平衡保護裝置開始 動作，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裝置進行了詳細的說明。對 本領域的一般技術人員而言，在不背離本實用新型實質精神的前提下 對它所做的任何顯而易見的改動，都將構成對本實用新型專利權的侵 犯，將承擔相應的法律責任。
權利要求1. 一種高電壓輸出對地不平衡保護裝置，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裝置包括第一運算放大器和第二運算放大器、穩壓管和多個電阻；其中，所述穩壓管的一端接地，另一端提供基準電位，所述第一運算放大器的同向輸入端接第一電位信號(Vo—)；所述第二運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電位；所述第一運算放大器和所述第二運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. 如權利要求1所述的高電壓輸出對地不平衡保護裝置，其特征 在于在所述第一運算放大器的同向輸入端與反向輸入端之間接有一個 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壓裝置，其特征 在于所述模塊電源還具有如權利要求1所述的高電壓輸出對地不平衡 保護裝置，所述髙電壓輸出對地不平衡保護裝置分別與所述輸出穩壓 裝置和所述光耦反饋裝置相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種高電壓輸出對地不平衡保護裝置，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裝置包括第一運算放大器和第二運算放大器、穩壓管和多個電阻；其中，穩壓管的一端接地，另一端提供基準電位，第一運算放大器的同向輸入端接第一電位信號(Vo-)；第二運算放大器的反向輸入端接第二電位信號(Vo+)，同向輸入端接基準電位；第一運算放大器和第二運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裝置將大地作為輸出的公共端，從而使輸出不平衡時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 優先權日2008年8月29日
發明者鎮 王 申請人:鎮 王