一种用于健身器材的升压型调阻供电电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种用于健身器材的升压型调阻供电电路，包括整流滤波电路，整流滤波电路的正极输出端串联有电感、单向导通控制元件和电容，电容的另一端和整流滤波电路的负极端均接地，还包括开关元件，开关元件的一端连接在电感和单向导通控制元件之间，开关元件的另一端接地，电容的两端分别连接有负载输出端，单向导通控制元件用于防止开关元件断开时电容反向对地放电。当开关元件导通时，电感充能，电容放电，向负载提供大的电压，当开关元件断开时，电感释放储存的能量向负载提供大的电压，电容充电，通过电感和电容的配合，能使负载始终有一个比较高且稳定的电压，另外通过单片机的PWM信号控制开关元件的占空比可以实现阻力的调节。力的调节。力的调节。

【技术实现步骤摘要】
一种用于健身器材的升压型调阻供电电路


[0001]本技术涉及健身器材电能回收电路领域，特别涉及一种用于健身器材的升压型调阻供电电路。

技术介绍

[0002]碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳"零排放"。
[0003]碳中和作为一种新型环保形式，目前已经被越来越多的大型活动和会议采用。碳中和能够推动绿色的生活、生产，实现全社会绿色发展。
[0004]为了配合碳中和，市面上有一类健身设备，搭配有发电机，在健身的同时，可以用来发电，达到节能环保的作用。此发电机工作在发电状态，用于对外供电，比如给手机充电，或给外部蓄电池充电等，同时也作为健身设备主要阻力部件，发电机在带负荷时受到电磁力的反扭矩作用，即阻力，当使用者要提高锻炼强度时，会调节档位，增加阻力，当阻力增大时，电能输出功率会减小，阻力和电能输出是一组矛盾。如何协调矛盾，成为这类设备的共同问题。

技术实现思路

[0005]本技术提出了一种用于健身器材的升压型调阻供电电路，解决了配备有发电机的健身设备中，发电机作为发电部件和阻力部件，当阻力增大时，电能输出功率会减小的缺陷。
[0006]本技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种用于健身器材的升压型调阻供电电路，包括用于将输入的三相交流电整流滤波成直流电输出的整流滤波电路，整流滤波电路的正极输出端串联有电感、单向导通控制元件和电容，电容的另一端和整流滤波电路的负极端均接地，还包括开关元件，开关元件的一端连接在电感和单向导通控制元件之间，开关元件的另一端接地，电容的两端分别连接有负载输出端，单向导通控制元件用于防止开关元件断开时电容反向对地放电。
[0008]作为进一步的技术方案，还包括用于控制所述开关元件导通和断开的控制器。
[0009]作为进一步的技术方案，还包括用于采集电路中直流电的总电流的电流采样装置，电流采样装置与所述控制器电性连接。
[0010]作为进一步的技术方案，所述电流采样装置为连接在整流滤波电路的正极输出端或负极输出端的总电流采样电阻，总电流采样电阻的两端并联有用于放大电压的放大器III，放大器III与所述控制器电性连接；或者所述电流采样装置包括连接在所述开关元件一端的第一电流采样电阻和连接在一个负载输出端上的第二电流采样电阻，第一电流采样电阻两端并联有用于放大电压的放大器I，第二电流采样电阻两端并联有用于放大电压的放大器II；放大器I和放大器II均与所述控制器电性连接。
[0011]作为进一步的技术方案，所述控制器为单片机，所述单向导通控制元件为二极管或第一MOS管，所述开关元件为第二MOS管或IGBT管，单片机分别与第一MOS管、第二MOS管和IGBT管的控制端连接。
[0012]作为进一步的技术方案，所述单片机通过PWM信号控制所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述IGBT管。
[0013]作为进一步的技术方案，所述开关元件为多个并联的第二MOS管或多个并联的IGBT管。
[0014]作为进一步的技术方案，所述第二MOS管为带寄生二极管的N沟道增强型MOS管，带寄生二极管的N沟道增强型MOS管的漏极连接在所述电感和所述单向导通控制元件之间，源极与所述第一电流采样电阻的一端连接，所述第一电流采样电阻的另一端接地，栅极通过MOS管驱动电路与所述单片机连接。
[0015]作为进一步的技术方案，所述整流滤波电路包括并联的三个整流桥臂和一个滤波电容，整流桥臂包括两个顺向串联的整流二极管，两个整流二极管之间连接有三相交流电接入端。
[0016]本技术的有益效果：
[0017]1、本技术中的电感同时起到了升压、减小开关元件振铃、减小整流电容纹波、减小开关元件发热这4个作用，若无此电感，则电容、开关元件需要很更大的散热设备，将导致成本大大提高。
[0018]2、单向导通控制元件用于防止开关元件闭合时电容反向对地放电，当负载为蓄电池时，同时也防止蓄电池反向对地放电。
[0019]3、当开关元件闭合时，电流经电感流入GND，对地短路，电感充能，而电容释放储存的电能，向负载提供一个比较大的电压，保持电能输出，当开关元件断开时，电感为了维持电流，就会向负载输出端发出一个比较大的电压，向负载输出电能，保持电能输出，因此通过电感和电容充能和放能的配合，能使负载输出端始终有一个比较高且稳定的电压，保持电能输出。
[0020]4、增加单片机后，通过PWM信号控制开关元件的占空比，占空比越大，说明开关元件在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例超高，电流就越大，阻力和电流成正比，这时阻力也就越大，反之，占空比越小，阻力也就越小，从而在保证负载输出端有稳定高电压输出的同时，通过单片机可以实现阻力的调节控制。
[0021]5、增加电流采样装置后，可以采集直流电的总电流，并反馈给单片机，单片机根据反馈的总电流的大小，实现精确控制。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本技术的电路连接图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]参照图1，一种用于健身器材的升压型调阻供电电路，包括用于将输入的三相交流电整流滤波成直流电输出的整流滤波电路S1，整流滤波电路S1的正极输出端串联有电感L2、单向导通控制元件和电容C5，电容C5的另一端和整流滤波电路S1的负极端均接地，还包括开关元件，开关元件的一端连接在电感L2和单向导通控制元件之间，开关元件的另一端接地，电容C5的两端分别连接有负载输出端OUT。本技术中的电感L2同时起到了升压、减小开关元件振铃、减小整流电容纹波、减小开关元件发热这4个作用，若无此电感，则电容C5、开关元件需要很更大的散热设备，将导致成本大大提高。单向导通控制元件用于防止开关元件闭合时电容C5反向对地放电，当负载为蓄电池时，同时也防止蓄电池反向对地放电。
[0026]作为进一步的技术方案，还包括用于控制所述开关元件导通和断开的控制器。
[0027]作为进一步的技术方案，还包括用于采集电路中直流电的总电流的电流采样装置，电流采样装置与所述控制器电性连接。
[0028]作为进一步的技术方案，所述电流采样装置为连接在整流滤波电路的正极输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于健身器材的升压型调阻供电电路，其特征在于：包括用于将输入的三相交流电整流滤波成直流电输出的整流滤波电路，整流滤波电路的正极输出端串联有电感、单向导通控制元件和电容，电容的另一端和整流滤波电路的负极端均接地，还包括开关元件，开关元件的一端连接在电感和单向导通控制元件之间，开关元件的另一端接地，电容的两端分别连接有负载输出端，单向导通控制元件用于防止开关元件断开时电容反向对地放电。2.如权利要求1所述的用于健身器材的升压型调阻供电电路，其特征在于：还包括用于控制所述开关元件导通和断开的控制器。3.如权利要求2所述的用于健身器材的升压型调阻供电电路，其特征在于：还包括用于采集电路中直流电的总电流的电流采样装置，电流采样装置与所述控制器电性连接。4.如权利要求3所述的用于健身器材的升压型调阻供电电路，其特征在于：所述电流采样装置为连接在整流滤波电路的正极输出端或负极输出端的总电流采样电阻，总电流采样电阻的两端并联有用于放大电压的放大器III，放大器III与所述控制器电性连接；或者所述电流采样装置包括连接在所述开关元件一端的第一电流采样电阻和连接在一个负载输出端上的第二电流采样电阻，第一电流采样电阻两端并联有用于放大电压的放大器I，第二电流采样电阻两端并联有用于放大电压的放大器II；放大器I和放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博达，
申请(专利权)人：泉州思德初电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：