專利名稱：電容充電電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制領域，具體而言，涉及一種電容充電電路。
背景技術：
高壓電解電容是供電電路中常用器件，用于穩(wěn)壓及濾波作用，在設置有高壓電容的電路中，上電時首先由充電回路對電容器進行充電，以避免上電瞬間的大沖擊電流對供電電路中的其它元件和供電負載造成不良影響?，F(xiàn)有技術中對電容充電電路的控制方法，一般是預先根據(jù)電容和充電回路的參數(shù)，計算電容充電需要的時間。在電容充電時間達到充電時間理論值時，判定電容充電完成。但是，電容參數(shù)、充電回路的參數(shù)、實際工作環(huán)境均會影響電容充電實際完成的時間，而隨著電容運行時間的增長，電容參數(shù)、充電回路的參數(shù)均會發(fā)生變化，而且實際工作環(huán)境如溫度、灰塵情況都是實時發(fā)生變化的。因此按照電容充電時間理論計算值控制電容充電會導致電容充電不足或者充電時間過長，使電容和供電電路的工作可靠性降低，嚴重時甚至會損壞電容器或其它電路器件。針對現(xiàn)有電容充電回路的電容和供電電路的工作可靠性較低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內容本實用新型旨在提供一種電容充電電路，以解決現(xiàn)有技術中電容充電回路的電容和供電電路的工作可靠性較低的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種電容充電電路。該電容充電電路包括第一電壓檢測裝置，與電容來凝結，用于測量電容的電壓；第一支路，連接在供電電源和電容之間，用于向電容充電提供通路；第二支路，與第一支路并聯(lián)，用于向負載供電提供通路；控制器，與第一電壓檢測裝置、第一支路、第二支路分別連接，用于根據(jù)電容的電壓控制第一支路和第二支路的通斷。進一步地，上述第一支路包括限流裝置和第一開關，其中，限流裝置，連接在供電電源和電容之間；第一開關與限流裝置串聯(lián)，第一開關的控制端與控制器連接，用于控制第一支路的通斷。進一步地，上述第二支路包括第二開關，連接在供電電源和電容之間，第二開關的控制端與控制器連接，用于控制第二支路的通斷。進一步地，本實用新型的電容充電電路還包括第二電壓檢測裝置，分別與供電電源和控制器連接，用于測量所述供電電源的電壓。進一步地，供電電源為交流供電電源，供電電源和電容之間還設置有整流裝置，整流裝置用于將交流供電電源整流為向電容充電的直流電源。進一步地，第一支路和第二支路設置在交流供電電源和整流裝置之間。[0013]進一步地，第一支路和第二支路設置在整流裝置與電容之間。進一步地，限流裝置包括電阻器。進一步地，第一開關為繼電器。進一步地，第二開關為繼電器。應用本實用新型的技術方案，本實用新型的電容充電電路包括第一電壓檢測裝置，與電容連接，用于測量電容的電壓；用于測量電容的電壓；第一支路，連接在供電電源和電容之間，用于向電容充電提供通路；第二支路，與第一支路并聯(lián)，用于向負載供電提供通路；控制器，與第一電壓檢測裝置、第一支路、第二支路分別連接，用于根據(jù)電容的電壓控制第一支路和第二支路的通斷。電容充電過程中，第一支路閉合，第二支路斷開，供電電源通過第一支路向電容，第一電壓檢測裝置實時檢測電容的電壓，當電容電壓達到充電目標電壓時，控制第二支路閉合，完成對電容的充電過程，斷開第一支路，供電電路完成對負載 供電的準備，隨時可向負載進行供電。從而通過檢測電容的實際電壓得到電容的充電的實際情況，從而根據(jù)電容充電的實際工況控制電容充電電路，避免了根據(jù)時間控制電容充電產(chǎn)生的電容過充或欠充的問題，提高了電容以及供電電源的可靠性。

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖I是根據(jù)本實用新型第一實施例的電容充電電路的示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型第二實施例的電容充電電路的示意圖；圖3是根據(jù)本實用新型第三實施例的電容充電電路的示意圖；圖4是根據(jù)本實用新型實施例的電容充電電路的控制裝置的示意圖；圖5是根據(jù)本實用新型實施例的電容充電電路的控制方法的示意圖；圖6是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的電容充電電路的控制方法的流程圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相
互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。本實用新型實施例提供了一種電容充電電路，圖I是根據(jù)本實用新型第一實施例的電容充電電路的示意圖，如圖I所示，本實用新型的第一實施例的電容充電電路包括第一電壓檢測裝置13，與電容Cl連接，用于測量電容Cl的電壓；第一支路11，連接在供電電源15和電容Cl之間，用于向電容Cl充電提供通路；第二支路12，與第一支路11并聯(lián)，用于向負載16供電提供通路；控制器14，與第一電壓檢測裝置13、第一支路11、第二支路12分別連接，用于根據(jù)電容Cl的電壓控制第一支路11和第二支路12的通斷。電容充電過程中，第一支路11閉合，第二支路12斷開,供電電源15通過第一支路11向電容Cl,第一電壓檢測裝置13實時檢測電容Cl的電壓，當電容電壓達到充電目標電壓時，控制第二支路12閉合，完成對電容的充電過程，斷開第一支路11，供電電路完成對負載供電的準備，隨時可向負載進行供電。采用第一實施例的電容充電電路的技術方案，通過檢測電容的實際電壓得到電容的充電的實際情況，從而根據(jù)電容充電的實際工況控制電容充電電路，避免了根據(jù)時間控制電容充電產(chǎn)生的電容過充或欠充的問題，提高了電容以及供電電源的可靠性。由于電容在充電的初期，會產(chǎn)生較大的沖擊電流，為供電電路各元器件帶來了不利影響，本實用新型第一實施例的電容充電電路的第一支路11可以包括限流裝置111和第一開關K1，其中，限流裝置111連接在供電電源15和電容Cl之間；第一開關Kl與限流裝置111串聯(lián)連接，第一開關Kl的控制端與控制器14連接，用于控制所述第一支路11的通斷。限流裝置111的作用是控制充電電流的大小，對于充電電流精度要求不高的場合，可以使用電阻器作為限流裝置111，電阻器的阻值大小依據(jù)供電電源的電壓和電容Cl的電容值以及充電電流的限制進行設定。在充電電流精度要求較高的應用環(huán)境，限流裝置 111可以使用恒定電流源裝置，保證電容的充電電流恒定。顯然，限流裝置111可以使用各種限制電流大小的器件，電阻器的成本較低，但是充電過程會發(fā)出熱量，電流大小不可控，恒流源的成本高，但是電流可控，且可保證充電電流的恒定。第一開關Kl可以使用繼電器或其它帶有控制端的電路開關器件，用于在控制器14的控制下對第一支路11進行閉合和關斷操作，從而使第一支路11投入或退出運行。由于第一支路11中存在限流裝置111，當電容Cl充滿后仍然通過第一支路11向負載16進行供電，會造成電能的浪費，因此，在電容Cl充滿后，控制第二支路12接通，由第二支路12向負載16進行供電。第二支路12可以包括第二開關K2，串聯(lián)在供電電源15和電容Cl之間，第二開關K2的控制端與控制器14連接，用于控制所述第二支路12的通斷。第二開關K2可以使用繼電器或其它帶有控制端的電路開關器件，用于在控制器14的控制下對第二支路12進行閉合和關斷操作，從而使第二支路12投入或退出運行。另外在第一支路11和第二支路12中還可以分別設置保護裝置，用于當電路的電流或電壓出現(xiàn)異常時，斷開對應支路以對電路進行保護。在不同的供電電路中，供電電源15可能為交流電源或者直流電源，那么電容Cl完成充電時對應的電壓也有差別，如果供電電源15為電壓有效值SVa。的交流電壓時，電容Cl充電完成時的理論電壓值應為Va。，如果供電電源15為電壓為Vd。的直流電壓時，電容Cl充電完成時的理論電壓值應為Vd。，由于實際電容的情況，電容Cl充電后的電壓有可能出現(xiàn)一定的波動，可以通過控制器設定合適的電壓閾值，電容Cl兩端電壓在設定的電壓閾值范圍內時，即可認為電容充滿，供電電路處于準備完成狀態(tài)。也就是說，在電容充電電路的輸入電壓與輸出電壓的類型均為交流或直流的情況下，當電容充電電路的輸入電壓與輸出電壓相等時，即可判斷電容充電完成。在有些特定的供電電路中例如空調直流變頻機的交直流變換電路，要求供電電源為交流電源但是輸出電能為直流，電容Cl在直流側起濾波作用，為滿足這種情況，本實用新型還提出了第二實施例的電容充電電路，圖2是根據(jù)本實用新型第二實施例的電容充電電路的示意圖，如圖2所示，本實用新型第二實施例的電容充電電路在第一實施例的基礎上增加了整流裝置21，該整流裝置21用于將交流供電電源15整流為向電容Cl充電的直流電源。假設交流供電電源15的電壓值為Va。，電容Cl的充電完成理論值也應為。 在圖2中，僅示出第一支路11和第二支路12設置在交流供電電源15和整流裝置21之間的情況，在這種情況下，第一支路11和第二支路12的通斷同樣可以控制整流裝置的投入或退出。另外，本實用新型第二實施例的電容充電回路還可以有第二種形式，也就是第一支路11和第二支路12設置在整流裝置21與電容Cl之間，在這種情況下，供電電源15通過整流裝置21將交流轉換為直流，第一支路11和第二支路12的通斷僅控制通過整流裝置后的直流電源的通斷，無法控制整流裝置21。以上第二實施例的兩種形式，可以根據(jù)整流裝置21是否需要控制靈活的進行設置。從而提高了供電電路運行方式的靈活性。本實用新型第三實施例的電容充電電路實時檢測供電電源的電壓，并利用供電電源的電壓判斷電容是否充電完成，圖3是根據(jù)本實用新型第二實施例的電容充電電路的示意圖，如圖3所示，與本實用新型第一實施例的電容充電電路相比，第三實施例的電容充電電路還包括第二電壓檢測裝置31，分別與供電電源和控制器連接，用于測量供電電源的電壓；控制器還用于根據(jù)供電電源的電壓設置第一預設閾值。當供電電源15為交流電源，第二電壓檢測裝置31測量到的電壓有效值為Va。時，電容Cl充電完成時的理論電壓值應為Vac,當供電電源15為直流電源，第二電壓檢測裝置31測量到的電壓為Vd。時，電容Cl充電完成時的理論電壓值應為Vd。?？刂破?4根據(jù)電容Cl充電完成時的理論電壓值設定合適的第一預設閾值。同樣，本實用新型第三實施例的電容充電電路的第二電壓檢測裝置31也添加到第二實施例的電容充電電路中。在這種情況下，第二電壓檢測裝置31測量到的交流供電電源15的電壓有效值值為Va。，電容Cl的充電完成理論值也應為。控制器14根據(jù)設定合適的第一預設閾值。通過第二電壓檢測裝置31，可以實時根據(jù)電源電壓的情況判斷電容Cl是否充電完成，從而更加精確。本實用新型實施例還提供了一種電容充電電路的控制裝置，用于對以上實施例的電容充電電路進行控制，圖4是根據(jù)本實用新型實施例的電容充電電路的控制裝置的示意圖，如圖4所示，本實用新型實施例的控制裝置包括充電開始控制模塊41，用于控制第一支路11接通并且第二支路12斷開，通過第一支路11向電容Cl充電；電壓獲取模塊43，用于獲取第一電壓檢測裝置13測量到的電容Cl電壓；判斷模塊45，用于判斷電容電壓是否達到第一預設閾值；充電結束控制模塊47，用于當電容電壓達到第一預設閾值時，控制第二支路12接通。通過上述控制裝置控制電容充電電路，首先通過充電開始控制模塊41控制第一支路11接通，通過第一支路11向電容Cl充電，然后由電壓獲取模塊43獲取電容Cl的實時電壓值，判斷模塊45將該實時電壓值與第一預設閾值進行判斷，當該實時電壓值到達第一預設閾值時，由充電結束控制模塊47控制第二支路12接通，由第二支路12為負載進行供電。另外第二支路12接通后，電流由第一支路11向第二支路完成切換后，可以控制第一支路11斷開。上述第一預設閾值可以根據(jù)上述電容Cl充電完成時的理論電壓值進行設置，比如達到該理論電壓值的90%、95%或其它倍數(shù)時，從而當電容Cl的電壓達到充電完成理論電壓值的90%、95%或其它倍數(shù)時，就可以控制第二支路12接通，進行支路切換。本實用新型實施例的電容充電電路的控制裝置還可以包括，供電電源獲取模塊，用于獲取第二電壓檢測裝置測量到的供電電源的電壓，判斷模塊45還用于根據(jù)所述供電電源的電壓設置所述第一預設閾值。優(yōu)選地，本實用新型實施例的電容充電電路的控制裝置還可以包括第二判斷模塊，用于判斷電容電壓是否持續(xù)預定時間內不增加且該電容電壓小于第二預設閾值；報警輸出模塊，用于當電壓是否持續(xù)預定時間內不增加且該電壓小于第二預設閾值，輸出報警信號。通過設置第二判斷模塊和報警輸出模塊，可以對電容的工況進行判斷，如果出現(xiàn)電容Cl電容持續(xù)不增長且持續(xù)一段時間表明電容無法進行充電，相關器件電路出現(xiàn)故障，此時輸出報警信號進行提醒，并且通過控制第一支路和第二支路均斷開，停止向電容和負載供電，以防止出現(xiàn)更嚴重的后果。具體的報警方式可以使用聲、光、代碼顯示等手段。本實用新型實施例還提供了一種電容充電電路的控制方法，由以上實施例的電容充電電路的控制裝置執(zhí)行，用于對上述實施例的電容充電電路進行控制。圖5是根據(jù)本實用新型實施例的電容充電電路的控制方法的示意圖，如圖5所示，本實用新型實施例的電容充電電路的控制方法包括步驟S51，控制第一支路11接通并且第二支路12斷開，通過第一支路11向電容Cl充電；步驟S53，獲取第一電壓檢測裝置13測量到的電容Cl電壓；步驟S55，判斷電壓是否達到第一預設閾值；步驟S47，當電壓達到第一預設閾值時，控制第二支路12接通。采用本實用新型實施例的電容充電電路的控制方法，首先控制第一支路11接通以向電容充電，根據(jù)電容Cl電壓判斷充電是否完成，當電壓達到第一預設閾值時，控制第二支路12接通，從而由第二支路12向負載16供電。其中第一預設閾值的大小，可以根據(jù)電容充電完成的理論值進行設置。比如理論值的90%或95%。在步驟S53之后，還可以包括判斷電容電壓是否持續(xù)預定時間內不增加且該電壓小于第二預設閾值；當電容電壓持續(xù)預定時間內不增加且該電壓小于第二預設閾值時，控制第一支路11和第二支路12斷開，并輸出報警信號。從而檢測電容的充電是否正常，在電容無法正常充電的情況下，及時輸出報警信號，通過控制第一支路11和第二支路12斷開以停止向電容和負載供電。在步驟S53之后，本實用新型實施例的電容充電電路的控制方法還可以包括獲取第二電壓檢測裝置測量到的供電電源的電壓；根據(jù)所述供電電源的電壓設置所述第一預設閾值。利用實時獲得的供電電源電壓判斷電容是否充電完成。下面以空調直流變頻機的交直流變換電路為例，對本實用新型實施例的電容充電電路的控制方法的流程結合附圖進行詳細說明，圖6是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的電容充電電路的控制方法的流程圖，如圖6所示，本實用新型優(yōu)選實施例的電容充電電路的控制方法的流程為電容充電開始，通過第一開關Kl閉合控制第一支路接通，通過第二開關K2打開控制第二支路斷開，供電電源15通過第一支路11向電容Cl充電；通過第一電壓檢測裝置13實時監(jiān)測電容Cl的電壓值Vout ；判斷Vout是否小于第二預設閾值V2,如果Vout < V2,判斷Vout是否增大,如果Vout ^ V2或者Vout變化,進入下一步驟,如果Vout持續(xù)預設時間tl內不變化,輸出報警信號。判斷Vout是否達到第一預設閾值VI，如果Vout < Vl時，返回實時監(jiān)測電容電壓值的步驟，如果Vout ^ VI，充電過程完成，通過第二開關K2閉合控制第二支路接通，供電電源15通過第二支路12向負載16供電，電流切換完成后通過第一開關Kl打開控制第一支路斷開。假設交流輸入電壓Vac=220V，經(jīng)過整流裝置21后，電容充滿電后的電壓理論值應為VQUT=220*1. 414 310V?？刂频谝恢?1閉合向電容充電，檢測電容的充電電壓，當實測值達到310 V的95%約為295V時，認為電壓充滿，控制第二支路12閉合，第一支路11斷開。如果充電過程中出現(xiàn)電容Cl連續(xù)2秒電壓值不增加，且低于100V，則認為電容故障，顯 示故障代碼，需要提醒用戶維修。以上實施例均以單相電路為例進行說明，本實用新型的電容充電電路同樣可以應用包含高壓電容的三相供電電路中。應用本實用新型的技術方案，本實用新型實施例的電容充電電路包括第一電壓檢測裝置，連接在電容兩端，用于測量電容的電壓；第一支路，連接在供電電源和電容之間，用于向電容充電提供通路；第二支路，與第一支路并聯(lián)，用于向負載供電提供通路；控制器，與第一電壓檢測裝置、第一支路、第二支路分別連接，用于控制第一支路接通并且第二支路斷開，通過第一支路向電容充電，實時獲取第一電壓檢測裝置測量到的電容電壓；判斷電壓是否達到第一預設閾值；當電容電壓達到第一預設閾值時，控制第二支路接通。電容充電過程中，第一支路閉合，第二支路斷開，供電電源通過第一支路向電容，第一電壓檢測裝置實時檢測電容的電壓，當電容電容電壓達到充電目標電壓時，控制第二支路閉合，完成對電容的充電過程，斷開第一支路，供電電路完成對負載供電的準備，隨時可向負載進行供電。從而通過檢測電容的實際電壓得到電容的充電的實際情況，從而根據(jù)電容充電的實際工況控制電容充電電路，避免了根據(jù)時間控制電容充電產(chǎn)生的電容過充或欠充的問題，提高了電容以及供電電源的可靠性。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種電容充電電路，其特征在于，包括 第一電壓檢測裝置，與電容連接，用于測量所述電容的電壓； 第一支路，連接在供電電源和所述電容之間，用于向所述電容充電提供通路； 第二支路，與所述第一支路并聯(lián)，用于向負載供電提供通路； 控制器，與所述第一電壓檢測裝置、所述第一支路、所述第二支路分別連接，用于根據(jù)所述電容的電壓控制所述第一支路和所述第二支路的通斷。
2.根據(jù)權利要求I所述的電容充電電路，其特征在于，所述第一支路包括限流裝置和第一開關，其中， 所述限流裝置，連接在供電電源和所述電容之間； 所述第一開關與所述限流裝置串聯(lián)，所述第一開關的控制端與所述控制器連接，用于控制所述第一支路的通斷。
3.根據(jù)權利要求2所述的電容充電電路，其特征在于，所述第二支路包括 第二開關，串聯(lián)在供電電源和電容之間，所述第二開關的控制端與所述控制器連接，用于控制所述第二支路的通斷。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的電容充電電路，其特征在于，還包括第二電壓檢測裝置，分別與所述供電電源和所述控制器連接，用于測量所述供電電源的電壓。
5.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的電容充電電路，其特征在于，所述供電電源為交流供電電源，所述供電電源和所述電容之間還設置有整流裝置，所述整流裝置用于將所述交流供電電源整流為向所述電容充電的直流電源。
6.根據(jù)權利要求5所述的電容充電電路，其特征在于，所述第一支路和所述第二支路設置在所述交流供電電源和所述整流裝置之間。
7.根據(jù)權利要求5所述的電容充電電路，其特征在于，所述第一支路和所述第二支路設置在所述整流裝置與所述電容之間。
8.根據(jù)權利要求2所述的電容充電電路，其特征在于，所述限流裝置包括電阻器。
9.根據(jù)權利要求2所述的電容充電電路，其特征在于，所述第一開關為繼電器。
10.根據(jù)權利要求3所述的電容充電電路，其特征在于，所述第二開關為繼電器。
專利摘要本實用新型提供了一種電容充電電路。本實用新型的電容充電電路包括第一電壓檢測裝置，與電容連接，用于測量電容的電壓；第一支路，連接在供電電源和電容之間，用于向電容充電提供通道；第二支路，與第一支路并聯(lián)，用于向負載供電提供通道；控制器，與第一電壓檢測裝置、第一支路、第二支路分別連接，用于根據(jù)電容的電壓控制第一支路和第二支路的通斷。從而通過檢測電容的實際電壓得到電容的充電的實際情況，從而根據(jù)電容充電的實際工況控制電路的支路接通或關斷，避免了現(xiàn)有電容充電電路容易產(chǎn)生的電容過充或欠充的問題，提高了電容以及供電電源的可靠性。
文檔編號H02M1/12GK202679228SQ20122036686
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權日2012年7月26日
發(fā)明者陳翀, 宋德超, 劉訪, 赫曉龍 申請人:珠海格力電器股份有限公司