專利名稱：具有分級負載容量的智能電源的制作方法
1．發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及提供功率給可變負載的電源領(lǐng)域，其具有含多種形式的功率限制的功率分配系統(tǒng)。尤其是，本發(fā)明的電源系統(tǒng)含有內(nèi)部電路，其用于監(jiān)控輸入電壓以確定什么時候適合于嘗試啟動，控制啟動期間的功率消耗，并且監(jiān)控輸出電壓和系統(tǒng)條件以確定什么時候適合于增加或減少功率以選擇許多負載承受電路的元件。
2．問題狀態(tài)工業(yè)工廠中的功率分配系統(tǒng)經(jīng)常含有一個中心的恒定的電壓電源，例如電池，其通過長的導線與利用該電源得到功率的各種負載相連。這些長的功率分配導線具有能夠變得很大的固有電阻以致于該導線在功率利用負載處不能傳輸一個可工作的輸入電壓。即使該電源是一個恒定電壓源，功率利用負載因為固有的導線電阻而可以接收一個低的輸入電壓。除了導線電阻還存在其他形式的功率分配系統(tǒng)限制。一個例子就是通過限制最大輸出電流或功率的而進行自保護的電源。這些電源也可以不傳輸相等的工作功率到該功率利用負載。在這些條件下，功率利用負載可以重新接收低輸入電壓。當該功率利用負載具有測量裝置，例如科里奧利流量計、顯象密度計、粘度計來測量管道系統(tǒng)中的流體系數(shù)時低輸入電壓的問題實際上是非常嚴重的。即使只有一個裝置不能達到工作狀態(tài)，整個系統(tǒng)就不能工作，因為系統(tǒng)計算可能需要這個從該裝置中得到的失去的值。另外，低輸入電壓能夠引起一個或多個裝置提供錯誤的讀過程。該后者是特別有問題的，因為該錯誤的讀過程難于或不可能檢測到，并且人們一定得探究從工作在低電壓條件下的裝置得到的測量數(shù)據(jù)的綜合的問題。
經(jīng)常的情況是能夠從Boulder,Colorado得到的科里奧利流量計，例如ELITE模式的CMF300356NU和模式CMF300H551NU能夠優(yōu)選地作為用于正確地測量注入到有軌內(nèi)燃機車的液體的流量計進行工作。在此申請中提供給科里奧利流量計的低輸入電壓能夠中斷它的輸出讀過程并且潛在地致使有軌過流、濺出該液體。因此，特別重要的是減少用于科里奧利流量計的低輸入電壓。
科里奧利流量計經(jīng)常安裝在遠離居民的地方，例如生產(chǎn)原油或燃氣井的沙漠地帶，或者覆蓋一部分地方的一半的液體容器罐。各種量計安裝在遍布這些大型工廠的指定位置，并且功率通過覆蓋長距離的能夠是非常長的功率分配導線提供給這些位置。綜合了長的導線長度的事實是經(jīng)常使用較小直徑的導線，因為它是非常有效的，并且也具有升高的電阻。所有這些系數(shù)提高了導線電阻，該電阻是引起低輸入電壓問題的原因之一。另外通過安裝新的設(shè)備，有時也發(fā)生存在的功率分配導線不適合于它們的任務(wù)。存在的功率分配導線的替換或新的功率分配導線的安裝都是非常昂貴的。
低輸入電壓問題的最一般形式與用于穩(wěn)定工作狀態(tài)的工作條件的啟動條件相結(jié)合。啟動條件的特征是較大的和偶爾的可變負載條件，其需要額外的功率來滿足例如充電電容的能量存儲需求和電路啟動時的能電感等的要求。當電子電動機啟動時，相似地需求額外的功率。當功率利用負載達到穩(wěn)定狀態(tài)時這些指令暫時釋放額外的輸入電流。該另外的流過高電阻的功率分配導線的啟動輸入電流引起了相應的提供給功率利用負載的輸入電壓的下降。因此，控制在啟動期間的額外輸入電流的總量對于滿足暫時的啟動要求而不會引起輸入電壓達到不可接受的低水平是必需的。
連接到電阻性的功率分配系統(tǒng)的一個電源適合于滿足穩(wěn)定狀態(tài)的工作要求，但它不必適合于滿足啟動期間的尖峰的要求。因此，由該電源供電的功率消耗電路永遠不會達到工作穩(wěn)定狀態(tài)，因為該電源不能滿足啟動時的額外要求。例如，經(jīng)過電阻性的功率分配系統(tǒng)達到電子電動機的高初始啟動的輸入電流能夠引起低輸入電壓，而不會使該電動機旋轉(zhuǎn)或達到可接受的旋轉(zhuǎn)速度。
美國專利號5119014(1992)描述了用于順序的負載增加的系統(tǒng)。該系統(tǒng)連續(xù)地對多個負載供電，該負載在啟動時典型地使用比穩(wěn)定狀態(tài)工作時更多的能量。一個電壓斜線上升發(fā)生器被使用以提供一個時間變化的信號到多個電壓比較器。每一個根據(jù)達到一預定電壓最大值的信號啟動。電壓比較器的啟動引起了一選定的相應于電壓比較器的負載的功率傳輸。因此，多個電子電動機在一個時間序列內(nèi)啟動。即使這樣，該系統(tǒng)不會當然地監(jiān)控每一個負載，否則其會在下一個序列負載之前達到穩(wěn)定狀態(tài)。因此時間延遲期間是特別長的，否則其他的預到期的負載啟動會在該電源上連續(xù)的產(chǎn)生多余的要求。
在此提出了用于智能電源系統(tǒng)的真實的需要，具有最小時間延遲的不同電路元件的工廠順序負載和在啟動時不會施加多余的要求在該電源上。另外，提出了用于智能電源系統(tǒng)的要求，其能夠在可能的功率在不足以提供工作的電壓或電流的最大值到負載時從該系統(tǒng)移走負載。
解決本發(fā)明通過改進一個智能電源克服了上述問題，該電源能夠標志出各個條件，該條件存在并且確定何時適合于提供功率并且什么速度提供功率到一特殊的負載，該電源確定何時一定從存在的負載移走功率并且接下來按照需要依靠這些條件提供和移走功率。
廣義的技術(shù)來說，根據(jù)本發(fā)明的電源系統(tǒng)含有啟動控制電路，其通過以小的啟動序列將功率傳輸?shù)礁鱾€負載而進行控制功率加載的速度。用于對電路第一次充電然后對多個電路加載的功率的順序或分級應用在啟動時減小了峰值功率要求。該順序充電然后加載優(yōu)選的通過模擬電路自動進行，該模擬電路在各個電流支路中監(jiān)控工作的電壓條件。通過直流充電的電容是特別優(yōu)選的器件以提供時間延遲或間隔來分隔開啟動期間的各個電路器件的順序負載。電壓比較器是特別優(yōu)選的來監(jiān)控各個電壓，該電壓表明了工作狀態(tài)的各個階段和初始化下一個合適的動作，例如提供功率到額外的電路器件。
該電源系統(tǒng)優(yōu)選含有一個功率變換器。一個功率分配系統(tǒng)通過功率分配導線從電源提供功率到該功率變換器。功率利用電路從功率變換器接收功率。應用控制電路監(jiān)控輸出電壓和傳輸條件并且對增加的負載提供控制。輸入功率控制電路監(jiān)控到功率變換器輸入電壓并且當達到預定的導通闕值或工作輸入電壓時提供經(jīng)過控制的速度啟動信號到該功率變換器。該功率變換器含有一個控制單元，其接收該信號并且傳輸該信號以導致功率變換器的相應動作。如果通過輸入功率控制電路檢測到低的輸入電壓，該功率變換器阻止到功率應用電路的功率傳輸。
在工作輸入電壓存在的情況下，該功率變換器從功率分配系統(tǒng)傳輸功率到功率應用電路。相似的，功率應用電路通過功率變換器從功率分配系統(tǒng)接收所傳輸?shù)墓β?。功率應用電路含有第一負載和第二負載，但是第二負載開始時與功率應用電路斷開。第一電容和第二電容與第一負載并聯(lián)。第二電容具有一個串聯(lián)電阻，其延遲了第二電容相對于第一電容的充電。一個電壓比較器監(jiān)控第二電容兩端的充電，并且提供了表明何時第二電容兩端的電壓已經(jīng)達到闕值的邏輯信號。一旦達到該闕值，此邏輯信就與表明該系統(tǒng)的剩余條件的邏輯信號相組合。如果所有的條件是可工作的，一個啟動信號引起一個開關(guān)閉合。該開關(guān)的閉合使第一負載和第二負載相并聯(lián)。
在優(yōu)選的實施例中，電壓比較器連續(xù)地監(jiān)控功率應用電路中的電壓，并且無論何時當該電壓低于關(guān)斷闕值時，例如不足以滿足料里奧利量計或信號傳輸器的工作的電壓時，提供一個去啟動信號。相應于去啟動信號的接收，第二負載通過打開開關(guān)被斷開。
其他顯著的特征、目的和優(yōu)點下面結(jié)合附圖的描述本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員會變得明白。
附圖簡述

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的電源系統(tǒng)的示意電路描述，圖2示出了適合于啟動圖1的電源的多個依賴于時間的電壓和電流的關(guān)系圖，圖3示出了用于圖1的系統(tǒng)的一般工作的過程圖。
優(yōu)選實施例詳述圖1示出了電源系統(tǒng)20。該系統(tǒng)20的主要元件含有一個功率分配電路21、反饋調(diào)節(jié)的功率變換電路22、輸入功率控制電路24、功率應用電路26和應用控制電路28。
功率分配電路21優(yōu)選含有一個具有正端子32和負端子34的直流電源30。基本恒定的電壓或電勢差Vs優(yōu)選存在于端子32和34之間。導體36和38分別具有固有電阻40和42，是將電源30連接到變換器44的功率分配導線。變換器44含有調(diào)節(jié)從變換器44到變壓器48的功率傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)的控制單元46。在優(yōu)選的實施例中，變換器44是線性技術(shù)生產(chǎn)的模塊LT1171。當控制單元46在接觸端50接收一個信號(例如反饋信號)時，其調(diào)節(jié)通過變換器44傳輸?shù)呐c該信號成比例的功率的傳輸。較大的信號在端子50處則導致變換器44傳輸較大的功率到變壓器48，并且零電壓(例如大地)在端子50處則阻止了變換器44傳輸任何功率到變壓器48。輸出電壓64通過導體84反饋到工作放大器80并且通過工作放大器80減去了參考電壓82以在導體86上建立反饋信號。在工作穩(wěn)定狀態(tài)條件下，在導體86上的反饋信號通過電阻87和導體88傳導到接觸端50。變壓器48含有一個初級繞組52和次極繞組88。一個整流器58含有與繞組54連接的四個二極管(例如二極管60)。初級側(cè)的電容66連接在變換器44上游的導體36和38之間。以此功率變換電路22從電源30通過導體36和38接收功率，在變換器44將功率從DC變換到AC，在變壓器48提供AC電壓并且在整流器58將AC整流到DC。額外的元件(未示出)優(yōu)選立即安裝在變壓器48的下游以進一步處理DC電流。這些額外的元件能夠含有例如一個濾波器和一個調(diào)節(jié)器以平滑整流器58的輸出。
輸入功率控制電路24含有一個低電壓鎖定輸出的比較器68，其通過導體70連接導體36，并且通過導體72連接到導體38。在導體70和72之間存在一個電勢差，并且此電勢差等于初級側(cè)電容66兩端的電壓。低電壓鎖定輸出的比較器68含有開關(guān)74，其一般時候閉合，但是當導體70和72之間的電勢差達到導體闕值時，例如至少7V，該開關(guān)打開。比較器68具有大的電壓滯后，其引起開關(guān)74保持導通直到導體70和72之間的電壓降低到低于導體闕值的關(guān)斷闕值(例如8V)。開關(guān)74的閉合位置通過引起控制單元46通過變換器44停止功率傳輸?shù)膶w78和88將接觸端50接地。在啟動之前開關(guān)74和低電壓鎖定輸出的比較器68一般閉合。因此導體78和88接地。當導體70和72之間的電壓達到導體闕值時低電壓鎖定輸出的比較器68將開關(guān)74打開。從放大器80的電流通過電阻87對電容90充電。如同電容90通過電阻87充電一樣，電容90的指數(shù)充電從地電壓逐漸上升。此充電在接觸端50通過導體88傳輸逐漸上升的信號到控制單元46，其調(diào)節(jié)變換器44以逐漸升高到變壓器48的功率傳輸并且最后到達功率利用電路26。這導致了從零到工作穩(wěn)定狀態(tài)條件的功率的逐漸和平滑的上升，接觸端50的信號通過反饋信號86確定。功率利用電路26含有與第一存儲電容96、傳輸器98和科里奧利流量計100相并聯(lián)的一個負導體92和一個正導體94。傳輸器98和科里奧利流量計100優(yōu)選設(shè)計為合作使用，例如傳輸器98傳輸由科里奧利流量計100得到的測量信號到一個控制器(未示出)或其他的此類設(shè)備。含有開關(guān)102和線圈103的繼電器101能夠打開以阻止電流從電路26流經(jīng)科里奧利流量計100，或者開關(guān)102能夠閉合以增加科里奧利流量計100到電路26?？评飱W利流量計100優(yōu)選在電路26上設(shè)置了比傳輸器98大的負載，即在傳輸器98處的啟動負載是最小的負載而由科里奧利流量計100增加的負載是最大的負載。如圖1所示，傳輸器98和科里奧利流量計100具有相應的電阻性負載，然而這些電阻經(jīng)常是更加復雜的負載，其還含有電感和電容特性。
應用控制電路28含有電壓比較器104、AND門126和控制邏輯電路122，這些共同控制何時施加或減少第二負載。電壓比較器104通過導體106和108接收從導體92和94的電壓。電阻110與電容112串聯(lián)。導體114通過一個二極管116將電容112連接到正的導體94，該二極管允許從電容112的電流流入到導體94，但是并不允許從導體94的電流通過導體114流入到電容112。二極管116保證了，在不向功率利用電路26輸入功率時，電容112能夠通過存儲電荷向電容96和傳輸器98的負載的泄漏而進行放電。這是重要的，因為電容112在啟動時應該以低于或等于電容96的電壓進行充電，以致其充電水平延遲于電容96的充電水平。電壓比較器104啟動了何時導體106和108的電壓達到了足夠于操作科里奧利流量計100的最大值。電壓比較器104然后通過導體118提供一個啟動信號到控制邏輯電路122。控制邏輯電路122優(yōu)選是傳輸器98的主要部分，但是它是圖1所示的分立元件。導體124流經(jīng)控制邏輯電路122到AND門126。AND門126的輸出通過導體128連接到開關(guān)102，其并且具有如下邏輯值
因此代表邏輯1的啟動信號從電壓比較器104通過導體118和120提供到AND門126。此信號也通過導體118提供到控制邏輯電路122?？刂七壿嬰娐?22也接收傳輸器的狀態(tài)信息121。傳輸器狀態(tài)信息121實際上可以含有所有的由傳輸器98產(chǎn)生的表明功率應用電路26的各種元件的狀態(tài)的多個邏輯輸入信息。例如在完成診斷過程時，傳輸器98通過表明科里奧利流量計100不應該供電的傳輸器狀態(tài)信息121傳輸一個信號到控制邏輯電路122。如果邏輯1被從電壓比較器104通過導體118提供并且傳輸器狀態(tài)信息121表明沒有問題，則控制邏輯電路122通過導體124通過一個邏輯1，以使兩個邏輯值1提供到輸入導體120和124。AND門126導通并且提供一個代表邏輯1的啟動電壓到導體128。。此啟動電壓提供給延遲101，并且關(guān)閉開關(guān)102。相似的。在輸入導體120或124沒有提供AND門以代表邏輯值1的信號時，AND門126產(chǎn)生一個邏輯值0(即去啟動信號)來打開開關(guān)102。
圖2示出了在系統(tǒng)20的啟動期間存在的在變換器44的輸出端處通過導體36的輸入電流(I1)、在導體36和38之間的變換器44的輸出端處的輸入電壓(V1)和到導體94和92之間的功率應用電路26的輸出電壓(V0)之間的示范性的時間關(guān)系圖。圖3示出了描述系統(tǒng)20的工作流程圖。下面討論的重點是系統(tǒng)20以圖2的時間關(guān)系圖為內(nèi)容的工作，該關(guān)系圖是從圖1中的系統(tǒng)元件的相互作用得出。
參考圖2和3，在步驟P200(t＜t0)電源系統(tǒng)20一開始是不在線的。在此狀態(tài)下系統(tǒng)20需要充電，或者因為其與電源30斷開或者因為其從來沒有被連接。電源30的斷開和重新連接優(yōu)選通過變換器44或電源30中的手動開關(guān)(未示出)實現(xiàn)。開關(guān)74在不在線條件下一般閉合。功率應用電路26是不工作的，因為導體88通過由開關(guān)74到大地的連接而提供一個邏輯0到接觸端50。相似的，到電容90的任何電荷通過導體78和開關(guān)74被放電。開關(guān)102在此步驟一般是打開的，以使科里奧利流量計100與功率應用電路隔開。
在步驟P202(t0＜t＜t1)中，在時間t0(見圖2)，功率首先從電源30提供到系統(tǒng)20。當初級側(cè)的電容66充電直到在時間t1在導體70和71達到工作電壓時，低電壓鎖定輸出比較器68將開關(guān)74保持在關(guān)閉狀態(tài)。
在步驟P204(t=t1)中，鎖定輸出比較器68在時間t1打開開關(guān)74，這是因為低電壓鎖定輸出比較器68已經(jīng)確定了導體70和72之間的電壓等于或超過預定的導通闕值電壓或最大值。選擇此預定的電壓闕值以提供一個工作輸入電壓(VL)到變換器44。開關(guān)74的打開消除了在電壓控制電路24中的到大地76的連接。
在步驟P206(t1＜t＜t2)中，當功率被傳輸?shù)焦β蕬秒娐?6時，輸出電壓(V0)逐漸上升。工作放大器80將反饋電壓84從參考電壓源82中減去并且產(chǎn)生一個反饋電壓86，因為功率應用電路26在此時沒有電壓。從工作放大器80的電流通過電阻87和導體88對電容90逐漸充電。電容90的電壓通過導體88傳輸?shù)浇佑|端50并且提供一個逐漸升高的電壓到控制單元46?？刂茊卧?6通過導體36和38從電源30逐漸傳輸更多的功率到變壓器48。變換器44在導體36和38中將DC電流轉(zhuǎn)變成AC。變壓器48將該電壓變換到工作水平以應用于功率應用電路26。整流器58將AC轉(zhuǎn)變成DC。通過變換器44的功率的逐漸升高引起了輸入電流(II)的逐漸升高。逐漸升高的輸入電流(II)通過功率分配系統(tǒng)40和導體36從恒定電壓電源的端子32傳導到變換器44。相似的，同樣逐漸上升的輸入電流(II)從變換器44通過導體38和功率分配電阻42反饋到電源30的電阻34。輸入電流(II)引起了功率分配電阻40和42兩端的逐漸上升的電壓的下降，結(jié)果引起了導體36和38之間的輸入電壓(VI)的下降。在此P206期間，存儲電容96開始充電，并且提供逐漸上升的輸出電壓(VI)到功率應用電路26的傳輸器98，在時間t=t2，第一存儲電容96的充電完成。在應用控制電路28中的第二電容的充電部分地完成?？邕^102連續(xù)地打開科里奧利流量計100與功率應用電路的絕緣。第一存儲電容96和傳輸器98接收從導體92和94的功率。第二電容112接收從導體106和108的功率。如果電容96和112的尺寸相等，第一存儲電容96首先充電，因為第二電容112的全充電被串聯(lián)電阻110延遲，該電阻的尺寸能夠保證合適的延遲。一旦通過電容90的輸入電壓的受控上升完成，輸出電壓(V0)通過反饋調(diào)節(jié)的變換器22保持恒定，該變換器在端子50產(chǎn)生一個信號以使該控制單元46進行調(diào)節(jié)變換器44以使功率傳輸?shù)阶儔浩?8。
在步驟P208(t2＜t＜t3)中，第二電容112的充電過程是連續(xù)的，并且輸入電流(II)稍微降低，因為既然電容96被充電，對存儲元件充電的輸入功率的要求降低。輸入電流(II)的降低稍微引起了輸入電壓(VI)的升高。
在步驟P210(t=t3)中，電壓比較器104在時間t3確定了導體106和108和第二電容112兩端的電壓之間的差對于科里奧利流量計100的工作是足夠的，也就是說，功率應用電路26中的電壓(開關(guān)102打開)形成了一個預定的闕值，因此電壓比較器104在t3通過導體118和120提供一個到AND門126和控制邏輯電路122的邏輯1。 AND門126不能關(guān)閉開關(guān)102直到從控制邏輯電路122通過導體124接收一個相應的邏輯1。
在步驟P212(t3＜t＜t4)中，功率要求是恒定的，因為所有的存儲電容被充電并且負載恒定。因此一個穩(wěn)定狀態(tài)存在于從它同t3到t4的間隔VI和II中，而控制邏輯電路122從傳輸狀態(tài)信息121確定了所有的滿足啟動科里奧利流量計100的條件。例如從t3到t4的延遲允許傳輸器98進行自我檢測算法，或者加熱內(nèi)部元件到工作溫度。另外，從t3到t4的穩(wěn)定狀態(tài)能被去掉。
在步驟P214(t4＜t＜t5)中，在時間t=t4時，控制邏輯電路提供一個邏輯1到導體124。因此，AND門126提供一個閉合開關(guān)102的輸出電壓。功率應用電路26此時被重新設(shè)計以包含科里奧利流量計100的復雜負載。科里奧利流量計100在其開始工作時消耗功率。科里奧利流量計100含有一個較多作為電動機的內(nèi)部管狀的諧振器裝置(未示出)，也就是說，產(chǎn)生一個大的開始要求用于從t4到t5的輸入電流(II)以產(chǎn)生在電壓VI中的相應的電壓降。
從t5到t6，該諧振器達到了最佳頻率和幅值，并且用于輸入電流(II)的要求減小了輸入電壓(VI)的相應的上升。系統(tǒng)20在t6到t7(步驟P220)的間隔內(nèi)基本工作在穩(wěn)定狀態(tài)。
在步驟P216中，電壓比較器104連續(xù)地監(jiān)控電容112兩端的電壓以確定是否該電壓低于一個分界值。此分界值優(yōu)選低于能夠引起電壓比較器104傳輸一個關(guān)閉開關(guān)102的信號的闕值的30％，但是該電壓仍可用于傳輸器98和奧利流量計100的工作。如果在步驟P216中，該電壓低于此分界值，那么進行步驟P222，否則進行步驟P218。
在步驟P222中，電壓比較器104改變了沿導體118和120的輸出以反映出一個邏輯信號0。因此，開關(guān)102打開以減少從功率應用電路26的相應于科里奧利流量計100的負載。系統(tǒng)20的模擬電路然后被設(shè)置在存在于步驟P208中的基本相同的狀態(tài)，而電容112被充電以必要地關(guān)閉開關(guān)102。
在步驟P218中，低電壓鎖定輸出比較器68連續(xù)地監(jiān)控電容36和38之間的輸入電壓(V1)以確定是否該電壓低于一個關(guān)閉闕值。此打開闕值優(yōu)選明顯地低于使低電壓鎖定輸出比較器68打開開關(guān)74和進行啟動的導通闕值，然而其對于傳輸器98的工作也是可接收的。在步驟P218中，如果該電壓低于此打開闕值則進行步驟P224，否則該系統(tǒng)保持在步驟P220的穩(wěn)定條件下。
在步驟P224中，低電壓鎖定輸出比較器68關(guān)閉了將接觸端50通過導體88進行接地(電壓為0)的開關(guān)74。該接地信號通過使變換器44停止向變壓器48傳輸功率的控制單元46進行接收。閉合的開關(guān)74通過對電容90進行放電導體78將電容90接地。系統(tǒng)20的模擬電路然后被設(shè)置在存在于步驟P202中的基本相同的狀態(tài)，而輸入電壓(V1)低于一個對于傳輸器的工作是可接受的電壓。
相似的，步驟P216和P218作為隨后的情況示于圖3中。然而它們實際上也進行連續(xù)地監(jiān)控，并且能夠在任何時候分別引起隨后的步驟P222和P224。在進行供電之后(P200)，步驟P218和P224能夠跨過所有的步驟。
有時希望功率變換器電路22與其他負載一起運行。例如本發(fā)明試圖將第三負載(未示出)與傳輸器98和科里奧利流量計100相并聯(lián)。在此情況下，應用控制電路28重新用于第三負載。重新應用的應用控制電路與電路28是一致的，除了重新應用的電路中的開關(guān)102控制流過第三負載的電流。另外重新應用的電路中的電阻110具有大于電路28中的電阻110的阻值。另外復雜負載，即負載130能夠被連接以從變換器電路22通過路徑132和134傳輸功率。此功率泄漏(尤其是在負載130啟動時)在導體36和38之間產(chǎn)生了相應的輸入電壓(VI)降。如果輸入電壓(VI)保持高于用于低電壓鎖定輸出比較器68的打開闕值，那么工作是類型不變的。如果輸入電壓(VI)保持低于用于低電壓鎖定輸出比較器68的打開闕值，那么系統(tǒng)20的模擬電路設(shè)置在存在于步驟P224中的基本相同的狀態(tài)中。這導致了步驟P202中的輸入電壓(VI)低于對于傳輸器98的工作是可接受的電壓。
該電源系統(tǒng)20工作在一種與不具有應用控制電路28的現(xiàn)有技術(shù)非常不同的方式下。在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，應用控制電路28的所有元件從導體121、106、108和114到延遲101不存在。開關(guān)102即使存在也是一直閉合的。如上所述，科里奧利流量計100含有振動了一對管的諧振器。該諧振器對于電動機是模擬的，因為該電動機具有非常大的初始電流波動，但一旦該諧振器達到工作振動的頻率和幅值，該電流流過降低水平的穩(wěn)定狀態(tài)。在科里奧利流量計100中的流量管的振動是測量工作的基本特征?？评飱W利流量計100的高功率要求在其啟動時在變換器44的輸入端引起了相等的相應功率要求。上升的功率要求引起了輸入電流(II)上升，并且該輸入電流從恒定電壓源30的端子32流到變換器44，并且通過功率分配電阻40和導體36進入變換器44。相似的，同樣上升的輸入電流(II)從變換器44通過導體38和功率分配電阻42反饋到電源30的端子34。上升的輸入電流(II)引起了功率分配電阻40和42處的升高的電壓下降，以使導體36和38之間的輸入電壓(VI)相應下降。高輸入電流(II)引起的電壓降有時產(chǎn)生一種狀態(tài)，不夠的輸入電壓(VI)和輸入電流(II)可以在變換器44處通過量計100提供所需功率以驅(qū)使諧振器達到它的諧振頻率和幅值。因此，電容96從未充電到用于傳輸器94和科里奧利流量計100的工作電壓。
本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應該理解，如上所述的優(yōu)選實施例能夠容易地被修改而不會超出本發(fā)明的范圍和精神。因此本發(fā)明人在此宣布依靠平等主義以保護本發(fā)明的所有權(quán)利。
權(quán)利要求
1．具有一個用于將一受限制的電源提供給變化的負載的啟動延遲電路的電源系統(tǒng)，含有一個功率輸入電路，用于提供功率到所述功率輸入電路的裝置，用于從所述功率輸入電路接收功率的裝置，所述功率接收裝置含有第一負載和第二負載，用于檢測施加到所述功率輸入電路的輸入側(cè)電壓的幅值的裝置，相應于所述幅值的檢測的裝置，當所述施加電壓的幅值低于一個闕值時用于阻止從所述功率輸入電路到所述第一負載的功率傳輸，和當所述幅值至少等于所述闕值時允許到所述第一負載的功率傳輸，用于提供一個表明何時工作電壓存在于所述第一負載的啟動信號的裝置，相應于所述啟動信號接收的裝置，用于延遲施加功率到所述第二負載，直到所述工作電壓存在于所述第一負載的時間。
2．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)含有當所述接收裝置上的電壓低于一個分界值時用于將所述第二負載與所述接收裝置斷開的裝置。
3．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述延遲裝置含有與在串聯(lián)電阻之前的所述第一負載、所述第二負載和第二電容并聯(lián)的第一存儲電容。
4．如權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中，所述延遲裝置含有用于將所述第二電容的電壓與代表所述第一和第二負載的工作電壓的電壓相比較。
5．如權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中，所述延遲裝置含有相應于所述啟動信號的接收用于閉合一個開關(guān)以將所述第二負載在線作為所述接收裝置的一部分的裝置。
6．如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中，所述第一負載是具有控制邏輯單元的傳輸器，而所述第二負載是科里奧利量計。
7．如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中，所述閉合裝置含有一個其輸入端與所述電壓比較器和所述控制邏輯單元相連的AND門。
8．如權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中，所述延遲裝置含有將所述第二比較器上的電壓與代表所述接收裝置的工作條件的電壓進行比較的裝置以提供一個代表所述接收裝置中的非工作電壓的去啟動信號。
9．如權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，所述延遲裝置含有相應于所述去啟動信號的接收用于打開一個開關(guān)以將所述第二負載下線的裝置。
10．如權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中，，所述第一負載是具有控制邏輯單元的傳輸器，而所述第二負載是科里奧利量計。
11．如權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中，所述打開裝置含有一個其輸入端與所述電壓比較器和所述控制邏輯單元相連的AND門。
12．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述功率輸入電路含有一個DC到AC的功率變換器、一個變壓器和一個整流器，其組合提供了用于改變從電源中得到的一直流電壓的裝置。
13．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)含有當所述功率輸入電路上的電壓低于一個預定值時的終止從所述功率輸入電路到所述接收裝置的功率傳輸?shù)难b置。
14．用于控制系統(tǒng)負載增加以避免在啟動時特別高的功率要求的方法，所述方法含有如下步驟對與第一負載并聯(lián)的第一存儲電容進行充電，建立一個跨過一電阻和一第二電容的串聯(lián)組合的電壓差，所述電阻和所述第二電容的所述串聯(lián)組合與所述第一負載串聯(lián)，提供一個代表已經(jīng)達到闕值水平的所述電壓差的啟動信號，將第二負載與所述第一負載并聯(lián)以接收所述啟動信號。
15．如權(quán)利要求14的方法，其中，所述建立的步驟含有延遲電流流入到所述第二電容的步驟。
16．如權(quán)利要求14的方法，其中，所述提供的步驟含有一個監(jiān)控所述電壓的步驟。
17．如權(quán)利要求14的方法含有當所述電壓低于一個分界值時將所述第二負載斷開的步驟。
全文摘要
電源系統(tǒng)(20)含有功率分配電路(21)、率變換器電路(22)輸入功率控制電路(24)、功率應用電路(26)和應用控制電路(28)。功率分配電路在傳輸功率到功率變換器電路中有許多限制。輸入功率控制電路初始化并且控制功率變換器電路的啟動。功率應用電路和應用控制電路含有第一存儲電容(96)、第一負載(98)和第二電容(112)。電壓比較器(104)監(jiān)控第二電容兩端的電壓一以確定何時第二電容被完全充電。門(126)從電壓比較器和狀態(tài)邏輯電路接收信號以使第二電容被完全充電時使開關(guān)(102)閉合。該開關(guān)的閉合使第二負載(100)與第一負載并聯(lián)。
文檔編號G05F1/577GK1209914SQ97191809
公開日1999年3月3日 申請日期1997年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月23日
發(fā)明者B·埃克倫德, P·海斯, A·薩姆森 申請人:微動公司