一種能源轉換的電子負載的製作方法
2023-06-11 04:35:56 1
專利名稱：一種能源轉換的電子負載的製作方法
技術領域：
一種能源轉換的電子負載
技術領域：
本實用新型涉及一種電子負載，具體是指一種應用於電子產品中電 源類產品的檢測和老化的能源轉換的電子負載。
背景技術：
在目前電子產品中直流電源的做檢測或老化，所述的直流電源包括
AC/DC轉換、DC/DC轉換，其用於檢測或老化的電子元器件大都是採 用功率電阻或功率管來作為模擬負載，在老化過程中大部分電能白白消 耗在模擬負載上。隨後出現一些專用的電子負載，該專用電子負載雖然 能夠回收一部分能量，但是，專用電子負載的的電壓範圍比較窄，而且 缺乏對負載電流精確控制。
實用新型內容
為了解決所要解決技術問題，本實用新型的目的是提供一種不僅可 以提供適用於較寬電壓範圍的，而且還可以準確控制負載電流量的能源 轉換的電子負載。
為了解決上述技術問題，本實用新型所提供一種能禪轉換的電子負 載，採用升壓電路的拓樸，來完成能量轉換；它包括升壓電感、交變電壓 轉換電路、儲能電路、電流檢測電路、電流控制電路和供電電路；其中 升壓電感的輸入端串聯連接到被老化或者被檢測的電源類產品輸出端， 升壓電感的輸出端與用於控制升壓電感兩端的電壓的極性變化的交變 電壓轉換電路輸入端連接，交變電壓轉換電路的輸出端,直接連接到儲 能電路。
依據上述主要技術特徵，採用外加的電壓信號來控帝i被老，者被
檢測的電源類產品的輸出電流；電流檢測電路檢測流過升壓電感的電 流，傳送到電流控制電路，來同預設的電流值做比較，差異值用來調整 交變電壓轉換電路的轉換電壓佔空比。
依據上述主要技術特徵，儲能電路通過電容器或者蓄電池來儲存電 能，用於能源回收或者再利用，並具有過壓保護能力；也可以通過變壓 器作電位隔離；多個相同電子負載的輸出可以直接並聯。
本實用新型的技術效果由於升壓電感是串聯在被老化的電源輸出 迴路，通過檢測和控制升壓電感上的電流，就可以實現負載電流的精確 控制和動態控制。通過合理設置升壓電感的感量，再配合一些電流補償 電路，可以減少負載電流的紋波至所需程度。由於由於採用升壓電路的 拓樸，輸入電壓從低端到高端可以變化十幾倍的範圍，因此採用本技術 的電子負載可以適用於不同的電源產品，能得到充分應用。
圖1為第一種實施例中能源轉換的電子負載的電路模塊圖； 圖2為第一種實施例中能源轉換的電子負載的電路結構圖； 圖3為第二種實施例中能源轉換的電子負載的電路結構圖； 圖4為第三種實施例中能源轉換的電子負載的電路結構圖。
具體實施方式
請參考圖i及圖2所示，
以下結合附圖說明本實用i 梨第一實施例 中提供-種能源轉換的電子負載，它包括有升壓電感，fe變電壓轉換電 路、儲能電路，電流檢測電路，電流控制電路和供電電路。其中升壓電 感的輸入端串聯連接到被老化的電源產品輸出端，升m電感的輸出端與 交變電壓轉換電路輸入端連接，使得升壓電感兩端的電p是極性變化的 交變電壓。交變電壓轉換電路的輸出端，宵接連接到儲能電路。儲存的
電能可以直接連接負載，如電熱，照明，或者通過逆變器返回電網。
電流檢測電路檢測流過升壓電感的電流，傳送到電流控制電路，來
同預設的電流值做比較，差異值用來調整交變電壓轉換電路的轉換頻率
或者佔空比，從而達到所需要的負載電流。
被老化的電源輸出端連接到升壓電感，可以是正極相連，也可以是
負極相連；電流的流出方向可以設計為正，也可以設計為負。下面以連 接到正極電流流出的例子來作進一步證明。
升壓電感的型式，可以是磁棒、磁環、或者變壓器等磁性零件。變 壓器也可以有多個繞組。本專利所指的升壓電感特徵是升壓電感的輸
入端連在被老化電源的輸出端，其間可以安裝濾波器、保險絲、電流偵 測電路，但不會產生明顯的電位差。升壓電感的輸出端連接交變電壓，
使得升壓電感兩端的電壓以10KHZ以上頻率發生交變。當極性正時， 流過升壓電感的電流增加，升壓電感充電；當極性為負對，流過升壓電 感的電流減少，升壓電感放電，此時電流經過交變電壓轉換電路注入儲 能電路，實現能量轉換。通過合理設計升壓電感的感量，或增加補償電 路，可以使升壓電感上的電流變化幅度足夠小。
交變電壓轉換電路，通常是控制功率開關管，來切換升壓電感輸出 端的連接點，使升壓電感輸出電壓在高低電位間變化，其電位的波形可 以是方波，也可以是正弦波或其他波形，但必須保證升壓電感所承受的 電壓其極性是交變的，當切換到高電位時，可以給儲能電路充電，或通 過隔離變壓器，將電能感應到次級繞組來給儲能電路充電，同時實現電 位隔離。
儲能電路中儲能零件可以是電容器或蓄電池，也可以是直接連接到 電阻性負載，如電熱絲等。儲存的電能應及時加以利用，以免電壓升高 損壞儲能零件。
通常會偵測儲能零件的電壓，當電壓過高時，強迫交變電壓轉換器， 停止工作，來實現保護。儲存的電能，可以用來驅動照明，電熱設備， 或通過逆變併入電網。
電流檢測電路，檢測被老化的電源輸出的電流，通常採用精密電阻 取樣，電流互感器，霍爾電流感應器等檢測方案，槍測的結果用電壓值 的方式傳送給電流控制電路。
電流控制電路，將外部控制電壓與電流檢測電路傳送過來的電壓相 比較，其誤差值用來控制交變電壓轉換電路中高低電平的佔空比，從而 控制流經升壓電感的電流。外部控制電壓可以由人機界面或計算機輸 出，經數模換後提供，通過編程可以實現動態控制。
外部供電電路為常規的直流電源，提供一組或多組電壓供給以上電 路正常工作之用，必要時，可經由變壓器實現電位隔離。
請參考圖3所示，第二種實施例與第一種實施例中不同點其中Ll
為升壓電感，與被老化電源之間連接有T1為C1和C2，組成共模千擾 抑制電路。
電阻R1， R2， R3， R4，集成運放Ul和電容C4組成電流偵測電路。 Rl為採樣地阻，阻值足夠低，消耗在它上面的能量非常小，通過U1將 Rl兩端的電壓變大，來反映負載電流的大小。
電阻R5， R6， R8， R9，電容C5和集成運放U2組成電流控制電路。 U2將採用Ul的電位與電流控制電壓Va來作比較其輸出值連接到U3 的①腳，控制U3⑥腳脈衝信號的佔空比。
電阻R7， RIO， Rll， R12， R13，電容C6， C7， C8， 場效應管Q1， 三極體Q2， 二極體Dl和集成塊U3組成交變電壓轉換電路，Ql在 U3⑥腳輸出高電平時導通，此時L1的輸出端被連到低電壓(接近V-值)， Dl反偏截止，Ll充電。當⑥輸出低電平時，Ql截止，L」為維持電流 連續。輸出高電壓，Dl導通Ll放電，電流給Cll充電。通過合理放 置L1的感量和U3⑥腳輸出脈衝的頻率和佔空化，可以使L1的電流連 續，其紋波非常小，不影響老化效果。
電阻R14， R15， R16， R17，電容C9， Cll， C12， 二極體D2， D4, D5和集成運放U4組成儲能電路，U4將VOUT取樣電壓與穩壓管D6的 基準電壓作比較，當儲存在Cll中的電能不能及時消耗，待VOUT升高 到警界值，則U4輸出高電平到集成塊U3的③腳，強迫U3⑥輸出低電 平，Ll放電完畢後停止工作，從而保護整個電路的不損壞。
請參考圖3所示，第三實施例與第一種實施例的不同點場效應管 Ql和Q4的驅動電位反向，使得Q1和Q4輪流導通，當Q4導通吋，通 過變壓器T2，將電流感應到次級，給電容C11充電。而過壓保護電路， 則通過光電耦合器U5來實現電壓隔離。當然，也可以採用其他電位隔
離的方案，並不限於以本電路所描繪的形式。
請參考圖4所示，第三種實施例與第一種實施例不同點升壓電感 U被分成兩個並聯的電感L1和L2，其感量和繞線方向都相;同。Ll的 輸出端連接到Q1， L2的輸出端連接到D1，兩個繞組輪流導通，不存在 感應電流，仍然符合本技術所描繪的升壓電感的特徵，並且實際上不必 要用兩個繞組，而僅用一個電感就能夠取代。
權利要求1、一種能源轉換的電子負載，其特徵在於採用升壓電路的拓樸，來完成能量轉換；它包括升壓電感、交變電壓轉換電路、儲能電路、電流檢測電路、電流控制電路和供電電路；其中升壓電感的輸入端串聯連接到被老化或者被檢測的電源類產品輸出端，升壓電感的輸出端與用於控制升壓電感兩端的電壓的極性變化的交變電壓轉換電路輸入端連接，交變電壓轉換電路的輸出端，直接連接到儲能電路。
2、 如權利要求1所述的能源轉換的電子負載，其特徵在於用電流檢測電路的輸入端連接於升壓電感的一輸出端上，電流控制電路 的輸入端連接於電流檢測電路的輸出端上，而升壓電感的另一輸出端 ^接於交變電壓轉換電路。
3、如權利要求1所述的能源轉換的電子負載，其特徵在於:用電路上，外界的負載直接連接於交變電壓轉換電路上,
專利摘要本實用新型公開一種能源轉換的電子負載，採用升壓電路的拓樸，來完成能量轉換；它包括升壓電感、交變電壓轉換電路、儲能電路、電流檢測電路、電流控制電路和供電電路；其中升壓電感的輸入端串聯連接到被老化或者被檢測的電源類產品輸出端，升壓電感的輸出端與用於控制升壓電感兩端的電壓的極性變化的交變電壓轉換電路輸入端連接，交變電壓轉換電路的輸出端，直接連接到儲能電路。由於升壓電感是串聯在被老化的電源輸出迴路，通過檢測和控制升壓電感上的電流，就可以實現負載電流的精確控制和動態控制。通過合理設置升壓電感的感量，再配合一些電流補償電路，可以減少負載電流的紋波至所需程度。
文檔編號G01R31/40GK201011522SQ20062001532
公開日2008年1月23日 申請日期2006年10月20日 優先權日2006年10月20日
發明者章發群 申請人:章發群