專利名稱：一種能量回饋型電源負(fù)載電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電源老化負(fù)載電路，準(zhǔn)確地說是一種用于能量回饋型的電 源負(fù)載電路，該電源負(fù)載能夠循環(huán)利用電能，節(jié)約電能，降低輸入配電功率。
背景技術(shù)：
為保證產(chǎn)品質(zhì)量，電源在出廠前都需要進(jìn)行幾個小時甚至幾天的老化測試, 現(xiàn)有的電源老化負(fù)載為電容、電阻、電感等被動元件。老化時，電源的輸出電路 被這些被動負(fù)載消耗，或者轉(zhuǎn)化為熱能、光能等，白白浪費掉，而且還產(chǎn)生熱、 光污染，影響環(huán)境。電路損失的理論依據(jù)為能量守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它一種形式轉(zhuǎn)化 為別的形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另外的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中能量總 量不變。依據(jù)此定律，可知使用傳統(tǒng)負(fù)載之電源老化時的電能損耗為Qloss=Qin X Eff = Qload上式中Ql0SS為電能損失Qin為輸入電源 Eff為電源效率 Qload為負(fù)載消耗電能 圖1為現(xiàn)有傳統(tǒng)電源負(fù)載方框圖，包括電源電能輸入，電源，被動式 負(fù)載。電源輸出的電能被負(fù)載損耗，電能沒有回收利用。然而，對于上述電能的損失，目前尚缺乏有效的辦法進(jìn)行回收利用，只能 白白損失掉。實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的問題是通過一種新的主動型電源負(fù)載代替?zhèn)鹘y(tǒng)的說到節(jié)能、減污的目的。本實用新型的目的在于提供一種能夠?qū)㈦娫簇?fù)載的能量回收利用的電 源負(fù)載電路，該電路能夠節(jié)約電源老化負(fù)載消耗的電能，減少熱、光污染 的產(chǎn)生?；诖?，本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種能量回饋型電源負(fù)載電路，其特征在于該電路包括交流-直流變換器、 變換器、恒流電路、并流電路，交流-直流變換器向電源提供動力，交流-直流變 換器輸出端連接于電源，電源后接變換器、恒流電路，恒流電路的輸出連接到并 流電路，并流電路再接入到交流-直流變換器的輸出端。本電路能夠?qū)㈦娫簇?fù)載 的能量回饋到電源輸入端來，因此這種主動型能量回饋，能將電源負(fù)載電能循環(huán) 利用。所述的交流-直流變換器與電源之間設(shè)置有直流-交流變換器，電源負(fù)載電能 經(jīng)變換器及恒流電路后連接到該直流-交流變換器的輸入端。使得電源負(fù)載的電 能循環(huán)利用。所述的能量回饋型電源負(fù)載電路，其能量回饋電路是由連接在電源后的變換 器、恒流電路及并流電路構(gòu)成，并流電路與直流-交流變換器的輸出端連接，對 電源的輸出負(fù)載電能回饋到電源的輸入端。上述的并流電路，為連接與恒流電路后的二極管與開關(guān)構(gòu)成，開關(guān)一端接二 極管，另一端則接入到直流-交流變化器的輸出端。所述電源后的變換器為交流-直流變換器或者直流-直流變換器，具體使用情 況根據(jù)電源的輸出進(jìn)行選擇，電源輸出為直流，采用直流-直流變換器，電源輸 出為交流，則采用交流-直流變換器。具體地說，上述的電源輸入電能由直流-交流變換器輸出電壓提供。電源負(fù) 載電能通過其后連接的變換器及恒流電路輸出電壓，給直流-交流變換器提供電 能，直流-交流變換器、連接于電源后的變換器及電源、二極管損耗的電能則由 交流-直流變換器輸出自動補(bǔ)充。開關(guān)S閉合時當(dāng)連接于電源后的直流-直流變換器或交流-直流變換器輸入電流小于預(yù)設(shè) 電流時，該變換器輸入出電壓減去二極管導(dǎo)通電壓大于交流-直流變換器輸出電壓，
艮卩V13o — Vd>V10o;
此時，連接于電源前的直流-交流變換器電能，由電源后的變換器輸出供給。 由此，電源后的變換器輸出電能增加，根據(jù)能量守恒定律，此變換器的輸入電能 也會增加(即輸入電流增加)。
當(dāng)連接于電源后的直流-直流變換器或交流-直流變換器輸入電流達(dá)到預(yù)設(shè) 電流時，該變換器輸入出電壓減去二極管導(dǎo)通電壓小于交流-直流變換器輸出電 壓，
艮卩V13o-Vd=V10o。
此時，連接于電源前的直流-交流變換器電能，由電源后的變換器以及交流-直流變換器的輸出供給，以此形成電能自動補(bǔ)充。
連接于電源后的變換器輸出端的"+"端接恒流電路后，再串接至二極管陽 極，二極管陰極則與開關(guān)連接在一起。
電源的數(shù)量為1個或多個，其輸出為1路或多路輸出(如+5VDC，+12VDC)， 其連接于電源后的變換器及恒流電路、二極管對應(yīng)于電源設(shè)置，為1個或多個。 能夠同時對多個或多路電源的老化負(fù)載電能進(jìn)行回饋。
本實用新型根椐能量守恒定律，將電源老化電路中的電源負(fù)載的能量 回饋到輸入端，使該能量得以循環(huán)利用節(jié)省了電源輸入電能，并減少了熱、 光等污染。
圖1為現(xiàn)有傳統(tǒng)電源負(fù)載方框圖，
圖2為本實用新型的能量回饋型電源負(fù)載方框圖(12為交流-直流電源)， 圖3為本實用新型的能量回饋型電源負(fù)載方框圖(12為直流-直流電源)， 圖4為本實用新型的能量回饋型電源負(fù)載方框圖(12為交流-交流電源)， 圖5為本實用新型的能量回饋型電源負(fù)載方框圖(12為直流-交流電源)。 圖中，10為交流-直流變換器，ll為直流-交流變換器，12為電源，13為變 換器，14為恒流電路。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的實施做進(jìn)一歩說明。
圖2為本實用新型的能量回饋型電源負(fù)載電路的方框圖，電源12為交流-
直流電源。與圖1不同之處在于
由市電輸入至變換器IO，變換器lO輸出直流電VlOo，直流電V10o經(jīng)過變 換器11后輸出交流電Vllo，交流電Vllo則為電源12提供輸入電能。電源12 輸出直流電V120經(jīng)過變換器13及恒流控制電路后，輸出直流電V13o "+"端 串接至二極管D的陽極，"-"端則全部連接在一起，并與變換器10的輸出VlOo "地"連接。將二極管D的陰極全部連接在一起，并與變換器10的輸出VlOo "+"連接。根椐能量守恒定律，變換器的效率均低于100%，因此電源12的負(fù) 載電能經(jīng)過變換器13、 11后不足以提供電源12的輸入電能，因此電源12的輸 出V12o始終工作在設(shè)定的恒定電流值。電源12輸入端不足之電能則由變換器 10自動補(bǔ)充，由此電源12的負(fù)載電能可循環(huán)利用。 各變換器設(shè)計要求如下
1. 變換器10獨立工作時，輸出電壓V10o恒定，輸出功率大于所有變換器 的損耗功率。
2. 變換器ll獨立工作時，輸出電壓Vllo恒定，并且使Vllo等于V12in， 輸出頻率Fllo等于F12in，輸出功率大于所有變換器的損耗功率。
3. 電源12的負(fù)載電流Io為預(yù)設(shè)值(即老化電流已知)，輸入電壓V12in、 頻率F12in為預(yù)設(shè)值(即老化輸入電壓/頻率己知)。
4. 變換器13獨立工作時(包含恒流電路14)，改變其輸出負(fù)載，
當(dāng)輸入電流113in小于預(yù)設(shè)之電源12負(fù)載電流Io時，即當(dāng)113in < Io 時，通過恒流電路14反饋控制，變換器13輸出電壓V13o等于設(shè)定電壓Vpre， 并且
Vpre>V10o-Vd，
其中Vd為變換器13輸出端串接之二極管D的導(dǎo)通電壓，VlOo為變換 器IO輸出電壓。
當(dāng)輸入電流113in達(dá)到預(yù)設(shè)之電源12負(fù)載電流Io時，即當(dāng)113in = Io 時，通過恒流電路14反饋控制，變換器13輸出電壓V13o線性下降。該能量回饋型電源負(fù)載電路的工作原理如下
最初，當(dāng)變換器10接入市電，開關(guān)S斷開，此時回饋電能斷開
1. 變換器10輸出直流電V10o;
2. 變換器11輸出交流電Vllo,頻率為Fllo;
3. 電源12輸出直流電V120，輸出電流僅為維持變換器13工作時空載所需
電能，并遠(yuǎn)小于設(shè)定之負(fù)載電流IO;
4. 變換器13輸出直流電V13o = Vpre;
5. 二極管D陰極輸出直流電為Vpre - Vd，其中Vd為二極管D之導(dǎo)通電壓。 其次，當(dāng)變換器10接入市電，開關(guān)S接通，此時回饋電能接通
1. 變換器10輸出直流電V10o;
2. 變換器11輸出交流電Vllo，頻率為Fllo;
3. 電源12輸出直流電V12o，輸出電流為設(shè)定之負(fù)載電流Io;
4. 變換器13輸出直流電V13(^V10o + Vd，其中Vd為二極管D之導(dǎo)通電 壓；
5. 二極管D陰極輸出直流電為VlOo。
由此整個環(huán)路開始工作，電源12的負(fù)載電能經(jīng)過變換器13后回饋給變換器 11，以提供電源12的輸入電能。由于變換器及電源的能量損耗電量，則由變換 器10自動補(bǔ)充，由此電源12的負(fù)載電能得以回饋循環(huán)利用。
通過交流-直流變換器為直流-交流變換器提供補(bǔ)充電能，而直流-交流 變換器的輸出端連接于電源輸入端，電源輸出電壓經(jīng)過直流-直流變換器及 恒流源回饋電能給直流-交流變換器供電。從而形成負(fù)載電能回饋，節(jié)省了 電源輸入電能，并減少了熱、光等污染。
圖2中，也可直接用直流電源供應(yīng)器來代替變換器10。
本實用新型的能量回饋型電源負(fù)載不限于上述實施方式，例如也可以如圖 3、圖4、圖5所示，并且各變換器可以用不同的電路或電流、電壓源組成，比 如也可直接用直流電壓源來代替變換器10。再者，可以根據(jù)實際電路的需要增 加或減少變換器的數(shù)量，例如，可以在電源12與變換器13之間再增加一級直流 -直流變換器，對于l個單路輸出的電源，還可以省掉二極管D。
圖3實施方框圖，與圖1不同的是，電源12為直流-直流電源，并且省掉了變換器ll。
圖4實施方框圖，與圖l不同的是，電源12為交流-交流電源，變換器13 則更改為交流-直流變換器。
圖5實施方框圖，與圖l不同的是，電源12為直流-交流電源，變換器13 則更改為交流-直流變換器，并且省掉了變換器ll。
權(quán)利要求1、一種能量回饋型電源負(fù)載電路，其特征在于該電路包括交流-直流變換器、變換器、恒流電路、并流電路，交流-直流變換器向電源提供動力，交流-直流變換器輸出端連接于電源，電源后接變換器、恒流電路，恒流電路的輸出連接到并流電路，并流電路再接入到交流-直流變換器的輸出端。
2、 如權(quán)利要求1所述的能量回饋型電源負(fù)載電路，其特征在于所述的交流-直流變換器與電源之間設(shè)置有直流-交流變換器，電源負(fù)載電能經(jīng)變換器及恒流 電路后連接到該直流-交流變換器的輸入端。
3、 如權(quán)利要求1所述的能量回饋型電源負(fù)載電路，其特征在于并流電路， 為連接與恒流電路后的二極管與開關(guān)構(gòu)成，開關(guān)一端接二極管，另一端則接入到 直流-交流變化器的輸出端。
4、 如權(quán)利要求1所述的能量回饋型電源負(fù)載電路，其特征在于所述的電源 后接的變換器為交流-直流變換器或者直流-直流變換器，電源輸出為直流，采用 直流-直流變換器，電源輸出為交流，則采用交流-直流變換器。
5、 如權(quán)利要求4所述的能量回饋型電源負(fù)載電路，其特征在于電源輸入電 能由直流-交流變換器輸出電能提供；電源負(fù)載電能通過直流-直流變換器及恒流 電路輸出電壓，給直流-交流變換器提供電能；直流-交流變換器、連接于電源后 的直流-直流變換器及電源、二極管損耗的電能則由交流-直流變換器輸出電能自 動補(bǔ)充。
6、 如權(quán)利要求1所述的能量回饋型電源負(fù)載電路，其特征在于連接于電源 后的變換器輸出端的"+"端經(jīng)恒流電路后串接至二極管陽極，二極管陰極則與 開關(guān)S連接在一起。
7、 如權(quán)利要求1所述的能量回饋型電源負(fù)載電路，其特征在于電源的數(shù)量 為1個或多個,其輸出為1路或多路輸出，其連接于電源后的變換器及恒流電路、 二極管對應(yīng)于電源設(shè)置，為1個或多個。
8、 如權(quán)利要求3或8所述的能量回饋型電源負(fù)載電路，其特征在于，對于 l個以上或者l路以上輸出的電源，電源后的變換器輸出電壓基本相等，并且輸 出端的"+"端經(jīng)恒流電路后串接至二極管的陽極，電源后的變換器輸出端的"一" 端則全部連接在一起，并與交流-直流變換器的接地端連接；將二極管的陰極全 部連接在一起，并與交流-直流變換器的輸出端的"+"極連接。
專利摘要本實用新型一種能量回饋型電源負(fù)載電路，該電路包括交流-直流變換器、電源、變換器、恒流電路及并流電路，交流-直流變換器輸出端連接于電源，電源后接電流變換器、恒流電流，恒流電流的輸出經(jīng)并流電路連接到交流-直流變換器的輸出端。并流電路能夠?qū)㈦娫簇?fù)載的能量回饋到老化電路中來，因此這種主動型能量回饋，能將電源負(fù)載電能循環(huán)利用。本實用新型根椐能量守恒定律，將電源老化電路中的電源負(fù)載所產(chǎn)生的能量回饋到輸入端，使該能量得以循環(huán)利用節(jié)省了電源輸入電能，并減少了熱、光等污染。
文檔編號H02M3/28GK201364381SQ20082021332
公開日2009年12月16日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者羅吉國 申請人:羅吉國