專利名稱：智能型假負(fù)載自動切換控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于設(shè)備、儀器及儀表的電源領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于大功率開關(guān)電源、線性穩(wěn)壓電源及其它電源主電路系統(tǒng)的智能型假負(fù)載自動切換控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會的進(jìn)步，大功率開關(guān)電源、線性穩(wěn)壓電源及其它電源的應(yīng)用越來越廣泛， 而其中一個核心的部分就是主電路中的功率變換單元，功率變換單元性能的好壞直接影響著整個電源的穩(wěn)定性、可靠性、工作效率及使用該電源的設(shè)備、儀器及儀表的使用壽命。目前，在大功率開關(guān)電源、線性穩(wěn)壓電源及其它電源變換單元無論采用哪種拓?fù)潆娐?，大多為了提高電源的穩(wěn)定性及可靠性均會加上一定的假負(fù)載。實際應(yīng)用中，為了提高整個電源的穩(wěn)定性和可靠性，防止電源空載振蕩、輕載占空比丟失嚴(yán)重的現(xiàn)象則通常會將假負(fù)載加的很大，存在著電源整機(jī)損耗大、滿載效率偏低，不能滿足高效電源的設(shè)計條件，不能滿足用戶需求；若為了滿足用戶需求，提高電源滿負(fù)載整機(jī)效率則通常會將假負(fù)載加的很小，存在著電源空載振蕩、輕載占空比丟失嚴(yán)重的現(xiàn)象，直接導(dǎo)致電源在空載時環(huán)路振蕩引起的環(huán)路不穩(wěn)，輕載時占空比丟失以及使用該電源的設(shè)備、儀器及儀表的使用壽命，嚴(yán)重影響電源運行的的可靠性、整機(jī)壽命以及使用該電源的設(shè)備、儀器及儀表的使用壽命，從而使整個開關(guān)電源、線性穩(wěn)壓電源及其它電源無法保證全范圍內(nèi)都能正常工作。綜上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，大多大功率開關(guān)電源、線性穩(wěn)壓電源及其它電源主電路系統(tǒng)會加上一定的假負(fù)載。若假負(fù)載足夠大時則存在著電源整機(jī)損耗大、輸出滿載效率偏低的現(xiàn)象；若假負(fù)載足夠小時則存在著電源空載振蕩、輕載占空比丟失嚴(yán)重的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響電源運行的可靠性、整機(jī)壽命以及使用該電源的設(shè)備、儀器及儀表的使用壽命，從而無法保證電源全范圍內(nèi)都能正常工作。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有電源系統(tǒng)在假負(fù)載方面存在的缺陷，提供一種智能型假負(fù)載自動切換控制系統(tǒng)，不僅能解決電源假負(fù)載足夠小時導(dǎo)致的電源空載振蕩、輕載占空比丟失嚴(yán)重的問題，而且還能很好地解決假負(fù)載足夠大時導(dǎo)致的電源整機(jī)損耗大、 輸出滿載效率偏低的問題。本實用新型的第一種技術(shù)方案如下本實用新型包括信號采集電路、濾波電路、放大電路、比較電路、開關(guān)管和假負(fù)載，所述信號采集電路的輸出接濾波電路，濾波電路接放大電路，放大電路接比較電路，比較電路的輸出接開關(guān)管的基極驅(qū)動電路，開關(guān)管的集電極接假負(fù)載的一端，假負(fù)載的另一端接電源的輸出正端。作為較佳方案，所述開關(guān)管采用開關(guān)三極管，所述比較電路的輸出接開關(guān)三極管的基極驅(qū)動電路，所述開關(guān)三極管的集電極接假負(fù)載的一端，假負(fù)載的另一端接電源的輸出正端，開關(guān)三極管的發(fā)射極接地。本實用新型的第二種技術(shù)方案如下本實用新型包括信號采集電路、濾波電路、比較運放電路、兩個開關(guān)管和假負(fù)載，所述信號采集電路的輸出接濾波電路，濾波電路接比較運放電路，比較運放電路的輸出依次接開關(guān)管Q1、Q2，開關(guān)管Q2的集電極接假負(fù)載的一端， 假負(fù)載的另一端接電源的輸出正端。作為較佳方案，所述兩個開關(guān)管采用開關(guān)三極管Ql和開關(guān)三極管Q2，所述比較運放電路的輸出接開關(guān)三極管Ql的基極驅(qū)動電路，開關(guān)三極管Ql的集電極接開關(guān)三極管Q2 的基極，開關(guān)三極管Q2的集電極接假負(fù)載的一端且通過電阻R9接開關(guān)三極管Ql的基極， 假負(fù)載的另一端接電源的輸出正端，開關(guān)三極管Ql和Q2的發(fā)射極接地。本實用新型的技術(shù)效果在于本實用新型在某一輕載以下至輸出空載任意一負(fù)載時自動工作在假負(fù)載狀態(tài)，解決了電源空載振蕩、輕載占空比丟失嚴(yán)重的現(xiàn)象問題，保證電源運行的的可靠性、整機(jī)壽命以及使用該電源的設(shè)備、儀器及儀表的使用壽命，從而使電源全范圍內(nèi)都能正常工作；本實用新型在某一輕載以上至輸出滿載任意一負(fù)載時自動斷開并脫離假負(fù)載，解決了假負(fù)載直接參與時導(dǎo)致電源整機(jī)損耗大的問題，提高了電源某一輕載以上至輸出滿載時的整機(jī)工作效率。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)大多采用的部分電路原理圖。圖2是本實用新型第一種技術(shù)方案的電路原理框圖。圖3是實施例一的電路框圖及部分原理圖。圖4是實施例二的電路框圖及部分原理圖。圖5是實施例三的電路框圖及部分原理圖。
具體實施方式
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電路大多采用電路原理圖。從該圖不難看出，這種電路至始至終都參與工作，很明顯得知，當(dāng)假負(fù)載足夠大時則存在著電源整機(jī)損耗大、滿載效率偏低的現(xiàn)象；若假負(fù)載足夠小時則容易存在著電源空載振蕩、輕載占空比丟失嚴(yán)重的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響電源運行的的可靠性、整機(jī)壽命以及使用該電源的設(shè)備、儀器及儀表的使用壽命，從而無法保證電源全范圍內(nèi)都能正常工作。參見圖2和圖3，實施例一為一種智能型假負(fù)載自動切換控制系統(tǒng)，包括信號采集電路、濾波電路、放大電路、比較電路、開關(guān)管和假負(fù)載，所述信號采集電路為電流或功率信號采集電路，信號采集電路的輸出接濾波電路，濾波電路采用RC濾波器，濾波電路接放大電路，放大電路接比較電路，比較電路的輸出接開關(guān)管的基極驅(qū)動電路，開關(guān)管接假負(fù)載的一端，假負(fù)載的另一端接電源的輸出正端。實施例一中開關(guān)管采用開關(guān)三極管Q2，比較電路的輸出串聯(lián)電阻R5和電阻R7后接開關(guān)三極管Q2的基極，開關(guān)三極管Q2的基極同時經(jīng)電阻R6后接地，開關(guān)三極管Q2的集電極接假負(fù)載，發(fā)射極接地，假負(fù)載由電阻R10、電阻 R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15并聯(lián)組成。實施例一的工作過程是電流或功率信號采集電路通過RC濾波器濾波后能反映電源負(fù)載輕重的特定信號，并把該信號通過放大電路進(jìn)行放大后輸出給比較電路進(jìn)行比較，比較電路比較所述特定信號的放大信號值與預(yù)設(shè)值的大小，當(dāng)放大信號值大于預(yù)設(shè)值， 說明電源工作在輕載(某一輕載以下至輸出空載任意一負(fù)載)的條件下，比較電路輸出高電平給假負(fù)載的開關(guān)三極管Q2的驅(qū)動電路，開關(guān)三極管Q2導(dǎo)通并自動接入假負(fù)載，避免了電源因接入足夠小的假負(fù)載容易存在著電源空載振蕩、輕載占空比丟失嚴(yán)重的現(xiàn)象產(chǎn)生， 保證電源運行的的可靠性、整機(jī)壽命以及使用該電源的設(shè)備、儀器及儀表的使用壽命，從而使電源全范圍內(nèi)都能正常工作；若放大信號值小于預(yù)設(shè)值，說明電源工作在重載(某一輕載以上至輸出滿載任意一負(fù)載)的條件下，比較電路輸出低電平給假負(fù)載的開關(guān)三極管Q2 的驅(qū)動電路，開關(guān)三極管Q2斷開并自動脫離假負(fù)載自動脫離，避免了電源因接入足夠大的假負(fù)載的直接參與引起的整機(jī)損耗大的問題，有效的提高了電源某一輕載以上至輸出滿載任意一負(fù)載時的整機(jī)工作效率。參見圖2和圖4，本實用新型實施例二與實施例一略有不同實施例二中開關(guān)管采用開關(guān)三極管Ql和開關(guān)三極管Q2，比較電路的輸出接開關(guān)三極管Ql的基極驅(qū)動電路，具體是比較電路的輸出串聯(lián)電阻R5和電阻R7后接開關(guān)三極管Ql的基極，開關(guān)三極管Ql的基極同時經(jīng)電阻R6后接地，開關(guān)三極管Ql的集電極接開關(guān)三極管Q2的基極，開關(guān)三極管 Q2的集電極接假負(fù)載，開關(guān)三極管Ql和開關(guān)三極管Q2的發(fā)射極接地。實施例二的工作過程是電流或功率信號采集電路通過RC濾波器濾波后能反映電源負(fù)載輕重的特定信號，并把該信號通過放大電路后輸出給比較電路進(jìn)行比較，比較電路比較所述特定信號的放大信號值與預(yù)設(shè)值的大小，當(dāng)放大信號值大于預(yù)設(shè)值，說明本系統(tǒng)工作在重載的條件下，比較電路輸出高電平給開關(guān)三極管Ql的基極驅(qū)動電路，開關(guān)三極管Ql導(dǎo)通，開關(guān)三極管Q2截止并斷開假負(fù)載，避免了電源因接入足夠大的假負(fù)載的直接參與引起的整機(jī)損耗大的問題，有效的提高了電源某一輕載以上至重載時的工作效率；當(dāng)放大信號值小于預(yù)設(shè)值，說明本系統(tǒng)工作在輕載的條件下，比較電路輸出低電平給開關(guān)三極管Ql的基極驅(qū)動電路，此時開關(guān)三極管Ql截止，開關(guān)三極管Q2導(dǎo)通并自動接入假負(fù)載，避免了電源因接入足夠小的假負(fù)載容易存在著電源空載振蕩、輕載占空比丟失嚴(yán)重的現(xiàn)象產(chǎn)生，保證電源運行的的可靠性、整機(jī)壽命以及使用該電源的設(shè)備、儀器及儀表的使用壽命， 從而使電源全范圍內(nèi)都能正常工作。圖3與圖4所示的實施例可以互相轉(zhuǎn)換應(yīng)用。通過對圖3、圖4的對比，不難看出兩者信號控制方式不一樣，控制的是一個相反的信號，應(yīng)用時要特別留意。相互運用時則只需將比較電路前的信號換一下相或?qū)⒈容^電路后的信號翻轉(zhuǎn)一下即可，具體應(yīng)用方法這里就不再闡述。實施例三為本實用新型第二種技術(shù)方案的實施例。參見圖5，實施例三中信號采集電路采集電流信號(-Is)，電阻R3與電容C2并聯(lián)組成RC濾波器，電阻Rl為信號采集電路的匹配電阻，電阻R2、R4與電容C3組成運放UlA的放大倍數(shù)值，電容Cl為運放UlA的輸入濾波電容，電阻R5、電阻R7、電阻R6及電阻R9組成分壓電阻，三極管Q1、三極管Q2為開關(guān)管(也可選用MOS管)，電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14及電阻R15并聯(lián)組成假負(fù)載，電阻R8為三極管Ql集電極的限流電阻。實施例三的工作過程如下采集電路將采集到電流信號(-1 通過由電阻R3與電容C2組成的RC濾波器濾波后與GND信號進(jìn)行比較運算，運算后的信號值按照由電阻R2、R4與電容C3組成運放UlA 的放大倍數(shù)值進(jìn)行比例放大，當(dāng)放大的信號值在經(jīng)過電阻R5、R7、R6及R9進(jìn)行分壓后的信號值輸出給開關(guān)三極管Ql的驅(qū)動電路，若放大信號值經(jīng)過分壓后在電阻R6上的電壓值達(dá)
5到開關(guān)三極管Ql的基極驅(qū)動電壓時，說明電源工作在重載(某一輕載以上至輸出滿載任意一負(fù)載)的條件下，則開關(guān)三極管Ql導(dǎo)通、Q2截止并斷開假負(fù)載R10、R11、R12、R13、R14及 R15，避免了電源因接入足夠大的假負(fù)載的直接參與引起的整機(jī)損耗大的問題，有效的提高了電源某一輕載以上至輸出滿載任意一負(fù)載時的工作效率；若放大信號值經(jīng)過分壓后在電阻R6上的電壓值小于開關(guān)三極管Ql的基極驅(qū)動電壓時，說明電源工作在輕載(某一輕載以下至輸出空載任意一負(fù)載)的條件下，則開關(guān)三極管Ql截止、Q2導(dǎo)通并自動接入假負(fù)載 R10、R11、R12、R13、R14及R15，避免了電源因接入足夠小的假負(fù)載容易存在著電源空載振蕩、輕載占空比丟失嚴(yán)重的現(xiàn)象產(chǎn)生，保證電源運行的的可靠性、整機(jī)壽命以及使用該電源的設(shè)備、儀器及儀表的使用壽命，從而使電源全范圍內(nèi)都能正常工作。
權(quán)利要求1.一種智能型假負(fù)載自動切換控制系統(tǒng)，其特征在于包括信號采集電路、濾波電路、 放大電路、比較電路、開關(guān)管和假負(fù)載，所述信號采集電路的輸出接濾波電路，濾波電路接放大電路，放大電路接比較電路，比較電路的輸出接開關(guān)管的基極驅(qū)動電路，開關(guān)管的集電極接假負(fù)載的一端，假負(fù)載的另一端接電源的輸出正端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型假負(fù)載自動切換控制系統(tǒng)，其特征在于所述信號采集電路為電流或功率信號采集電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能型假負(fù)載自動切換控制系統(tǒng)，其特征在于所述開關(guān)管采用開關(guān)三極管，所述比較電路的輸出接開關(guān)三極管的基極驅(qū)動電路，所述開關(guān)三極管的集電極接假負(fù)載的一端，假負(fù)載的另一端接電源的輸出正端，開關(guān)三極管的發(fā)射極接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能型假負(fù)載自動切換控制系統(tǒng)，其特征在于所述濾波電路采用RC濾波器。
5.一種智能型假負(fù)載自動切換控制系統(tǒng)，其特征在于包括信號采集電路、濾波電路、 比較運放電路、兩個開關(guān)管和假負(fù)載，所述信號采集電路的輸出接濾波電路，濾波電路接比較運放電路，比較運放電路的輸出依次接開關(guān)管Ql、Q2，開關(guān)管Q2的集電極接假負(fù)載的一端，假負(fù)載的另一端接電源的輸出正端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能型假負(fù)載自動切換控制系統(tǒng)，其特征在于所述兩個開關(guān)管采用開關(guān)三極管Ql和開關(guān)三極管Q2，所述比較運放電路的輸出接開關(guān)三極管Ql的基極驅(qū)動電路，開關(guān)三極管Ql的集電極接開關(guān)三極管Q2的基極，開關(guān)三極管Q2的集電極接假負(fù)載的一端且通過電阻R9接開關(guān)三極管Ql的基極，假負(fù)載的另一端接電源的輸出正端， 開關(guān)三極管Ql和Q2的發(fā)射極接地。
專利摘要本實用新型為一種智能型假負(fù)載自動切換控制系統(tǒng)，包括信號采集電路、濾波電路、放大電路、比較電路、開關(guān)管和假負(fù)載，信號采集電路的輸出接濾波電路，濾波電路接放大電路，放大電路接比較電路，比較電路接開關(guān)管的驅(qū)動電路，開關(guān)管的集電極接假負(fù)載的一端，假負(fù)載的另一端接電源的輸出正端。放大電路和比較電路可用比較運放電路替代。本實用新型解決了電源空載振蕩、某一輕載以下時占空比丟失嚴(yán)重的問題，保證電源運行可靠性、整機(jī)壽命以及使用該電源的設(shè)備、儀器及儀表的使用壽命；解決了在某一輕載以上至輸出滿載任意一負(fù)載時假負(fù)載直接參與導(dǎo)致電源整機(jī)損耗大的問題，有效的提高了電源某一輕載以上至輸出滿載任意一負(fù)載時的整機(jī)工作效率。
文檔編號G05B19/04GK202150025SQ201120079429
公開日2012年2月22日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者李勝龍, 陳恒留 申請人:深圳市晶福源電子技術(shù)有限公司