節能式智能交流穩壓電源的製作方法

2023-06-08 20:43:36

專利名稱：節能式智能交流穩壓電源的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種交流穩壓電源，特別是涉及一種節能式智能液晶交流穩壓電源， 適用於高精度電流及電壓監視場合使用。
背景技術：
近些年來，電子產品飛速發展，許多電器都不同程度的在電源和設備上採用了不同的節能技術。而交流穩壓電源以其特有的穩壓和保護功能得到了越來越廣泛的應用，它不僅能穩定電壓，改善供電質量，同時還具備對負載進行有效保護、延長設備使用壽命、協助使用者對供電進行管理的功能。但是，穩壓電源自身的損耗問題，也引起了人們的重視。 如何儘量減少電能損耗，為此，有必要對現行的穩壓電源進行性能改進，以便在穩壓過程中儘量減少電能的損耗和有效保護用電設備，為節省穩壓電源的空載功率損耗，達到節約資源與環境保護的目的。

發明內容
本發明為克服現有技術的不足，而提供一種節能式智能液晶交流穩壓電源，由主控電路、穩壓電源的驅動電路、自耦變壓器、保護電路、節能控制電路等組成。實現上述目的，本發明採用如下技術方案是採用新型智能化高頻PWM集成晶片作為控制電路，英飛凌高端MOS管作為穩壓電源的驅動電路，二極體和超快恢復二極體組成鉗位電路作為MOS管保護電路；採用模塊化電源組成分布式電源系統，並且設計成N+1 冗餘電源系統，成並聯方式；電源進線端設置一級電源噪聲濾波器，抑制電網幹擾；採用鉭電解電容作為電源系統吸收電路，與電源系統並聯；LCD液晶顯示器件顯示參數，安裝了 RS232標準上位機接口，穩壓故障自動旁路和應急盤旁路功能。本發明的有益效果是具有對輸入電壓響應快，負載變化響應快，過壓、欠壓、過流保護、溫度自動檢測及輸出頻率穩定，功耗低，可承受高能量瞬態脈衝特點，高頻、低損耗和耐高溫特點，識別負載，減少自耗功能，穩壓故障自動旁路功能和應急盤旁路功能，易於濾除，附加失真極小，輸入功率因數也高，降低功耗。


圖1為本發明節能式智能液晶交流穩壓電源方框2為本發明節能式智能液晶交流穩壓電源原理簡中，1、CPU主控電路2、輸入迴路3、輔助電源電路4、輸入電壓檢測5、輸入電壓頻率檢測電路 6、能量轉換變壓器 7、驅動電路 8、伺服機構電路 9、節能控制電路10旁路控制電路11、輸出電壓檢測電路12、負載電流檢測電路13、溫度檢測電路14、輸出迴路15、模式設定檢測 16、延時設定 17、鍵盤電路18、IXD/LED顯示電路 19、過流保護電路20過、欠壓保護電路21、漏電保護電路22、報警電路
具體實施例方式
根圖1和2所示，CPU主控電路(1)全自動節能型穩壓電源由輸出檢測電路及漏電、負載檢測電路進行檢測取樣，實時把檢測到的數據送給CPU處理器進行處理，同時CUP 在內部進行邏輯判斷，一方面輸出相應控制信號給驅動電路，從而使伺服機構動作，切換到相應的能量轉換變壓器的繞組上，實現實時穩壓及保護，以達到使輸入不穩定的交流電壓變換成輸出穩定的交流電壓供給用電負載。當CPU監測到市電電壓在高精度標準電壓範圍內和負載功率小於5W時，就啟動節能控制電路。另一方面送出顯示和報警信號，在LCD/ LED顯示屏上把檢測到的數據直觀的顯示出來。模塊化電源組成分布式電源系統的電壓穩定在。輸入迴路⑵主要是將外接市電連接到穩壓電源的各種處理電路上，從而使穩壓電源具備工作的基本條件。輔助電源電路C3)將輸入的交流220V變換成穩定的低壓直流電壓提供給穩壓電源的控制板、顯示器等電路。輸入電壓檢測電路(4)從市電輸入端檢測取樣，經過整形濾波，模數轉換後送給CPU，由CPU再控制LED/LCD顯示屏和為保護電路提供參考數據。輸入電壓頻率檢測電路( 對50Hz/60Hz的工頻電源，本機CPU會在接通電輸入市電的第一時間進行檢測，並通過計算出不同頻率下的各項主要參數的變化，再經過此變化參數進行相應的電路進行實時調整及控制。能量轉換變壓器(6)本機使用的能量轉換變壓器的磁芯器件使用目前同行業中最新優質磁芯，從而相應降低穩壓電源空載功率消耗， 能量轉換效率高。變壓器繞組採用高強度、高耐溫、高絕緣的銅材漆包線，比常規鋁材漆包線損耗減少，也相應減少穩壓電源的空載功率消耗。驅動電路(7)主要負責由CPU中央處理器發出的控制信號，再進行電壓、電流放大後控制伺服機構動作。伺服機構電路(8)主要是受控於CPU和驅動電路的控制信號，從而控制變壓器繞組切換電機轉動，帶動碳刷行程機構滑動到相應繞組上，實現高精度穩壓的目的。節能控制電路(9)CPU中央處理器實時監測交流穩壓電源的外部和內部運行狀態，當內外條件符合工廠設置節能條件或用戶設置節能條件，CPU發出節能控制信號，使輸入控制繼電器斷開穩壓電源的大功率器件和電路，同時使輸出繼電器與市電直通，從而達到自動節能的目的。旁路控制電路(10)本機外接有用戶手動選擇的穩壓、旁路控制空氣開關，可根據用戶的實際用電方案人性化選擇。當接通穩壓空氣開關時，交流穩壓器就工作與穩壓和自動節能狀態，同時具備各種保護功能。當接通旁路空氣開關時，交流穩壓電源就工作於旁路狀態，與市電直通。輸出電壓檢測電路(11) 從穩壓電源的電壓輸出端檢測取樣輸出電壓，並經過整型濾波後送到CPU中央處理器，由 CPU處理器與基準電壓相比較，輸出控制信號去控制穩壓電路實現穩壓，同時送出顯示信號給LED/LCD顯示屏。負載電流檢測電路(1 採用高精度電流互感器從穩壓電源輸入端檢測取樣輸出電流，經過整形變換處理後的電流信號送給CPU中央處理器進行處理。溫度檢測電路(1 採用高精度溫度檢測傳感器作為溫度檢測元件，傳感器緊貼交流變壓器，當變壓器或環境溫度超過設定溫度值時，由傳感器送出信號，經整形濾波後送給CPU處理器進行處理。輸出迴路(14)主要是將經過穩壓電源穩壓處理/旁路後的交流電壓提供給用戶的電器和設備。模式設定檢測(1 本機具有多種開機、控制、保護等相應模式，在穩壓電源啟動後，主CPU通過對用戶的輸入信息進行檢測判斷，再有序控制各部分電路工作。延時設定電路(16)當輸入市電間歇性斷電，對特殊電器、設備，如空調、冰箱、冷櫃等電器對啟動時間有較高的要求來說是不允許的！本機CPU中央處理器通過檢測用戶對延時時間的設定模式，再經過精密的計算、處理，最後給出相應的延遲時間控制信號去控制輸出電路，用以保護對啟動時間有較高要的特殊電器、設備。鍵盤電路(17)主要為方便用戶提供人機對話的平臺，便於用戶設置個性化的穩壓方案，使穩壓電源工作於最佳狀態。LED/LCD顯示電路(18) —方面是點亮LED/LCD顯示屏，另一方面是顯示穩壓電源的各種當前數據，便於用戶及時了解穩壓電源的工作狀態。過流保護電路(19)當負載過重、電流過大時，經電流檢測電路處理後的電流信號加至過流保護電路處理後送給CPU，再由CPU送出控制信號，控制輸出電路關斷輸出電壓，實現過流保護，並由CPU送出顯示和聲音告警控制信號。過、欠壓保護電路00)為了保護用戶的用電設備和穩壓電源自身安全，CPU實時接收市電輸入電壓檢測電路的數據，當穩壓電源輸出低於AC170V，此時輸入市電低於穩壓電源的輸入下限值，為了保護穩壓器的安全，CPU控制輸入繼電器關斷輸出迴路；當輸入高於AC275V時，為了保護用電設備的安全，CPU控制輸出繼電器關斷輸出迴路，從而達到保護用電設備安全的目的。漏電保護電路當用穩壓電源正常運行時，線路中電流呈平衡狀態，互感器中電流矢量之和為零，由於一次線圈中沒有剩餘電流，所以不會感應二次線圈，當穩壓電源外殼發生漏電並有人觸及時，則在故障點產生分流，致使互感器的流入、流出的電流出現了不平衡，一次線圈產生剩餘電流，便會感應二次線圈，經過整形處理後送給CPU處理，CPU迅速發出控制信號切斷穩壓電源的輸入、和輸出迴路，同時CPU送出顯示信號和蜂鳴器告警信號。 報警電路02)當穩壓電源的CPU檢測到各種異常狀況時，即時發出告警信息，驅動蜂鳴器告警，同時將信息送給LED/LCD顯示器，閃爍顯示當前告警信息，以便及時提醒用戶和處理故障。
權利要求
1.一種節能式智能液晶交流穩壓電源，由主控電路、穩壓電源的驅動電路、自耦變壓器、保護電路、節能控制電路組成，其特徵在於採用新型智能化高頻PWM集成晶片作為控制電路，英飛凌高端MOS管作為穩壓電源的驅動電路，二極體和超快恢復二極體組成鉗位電路作為MOS管保護電路；採用模塊化電源組成分布式電源系統；電源進線端設置一級電源噪聲濾波器；採用鉭電解電容作為電源系統吸收電路；LCD液晶顯示器件顯示參數，安裝了 RS232標準上位機接口。
2.根據權利要求1所述的新型全自動節能型交流穩壓電源，其特徵在於所述分布式電源系統設計成N+1冗餘電源系統，成並聯方式。
3.根據權利要求1所述的新型全自動節能型交流穩壓電源，其特徵在於所述鉭電解電容與電源系統並聯。
全文摘要
一種節能式智能交流穩壓電源，由主控電路、穩壓電源的驅動電路、自耦變壓器、保護電路、節能控制電路等組成。採用新型智能化高頻PWM集成晶片作為控制電路，英飛凌高端MOS管作為穩壓電源的驅動電路，二極體和超快恢復二極體組成鉗位電路作為MOS管保護電路；採用模塊化電源組成分布式電源系統，並且設計成N+1冗餘電源系統，成並聯方式；電源進線端設置一級電源噪聲濾波器，抑制電網幹擾；採用鉭電解電容作為電源系統吸收電路，與電源系統並聯；LCD液晶顯示器件顯示參數，安裝了RS232標準上位機接口，具有對輸入電壓響應快，負載變化響應快，過壓、欠壓、過流保護、溫度自動檢測及輸出頻率穩定，功耗低。
文檔編號G05F1/12GK102331805SQ20101023060
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月12日 優先權日2010年7月12日
發明者滕敏亮 申請人:滕敏亮