一种电容充电电路及电容充电方法技术

一种充电电路，用于对一电容进行充电，包括第一充电模块及第二充电模块，其中：在预设时间段内，第一充电模块用于对第二充电模块充能，同时，第一充电模块及第二充电模块分别对电容进行充电，以使电容达到第一电压，在预设时间段后，第一充电模块断开，以使第二充电模块放能，以将电容从第一电压充电至预定电压。另一方面，本公开提供了一种充电方法，应用于该电路。本公开提供的电路及充电方法可实现对电容充电的电压可控，且能耗小、发热量低。发热量低。发热量低。

【技术实现步骤摘要】
一种电容充电电路及电容充电方法


[0001]本公开涉及高压电容充电
，尤其涉及一种充电电路及电容充电方法。

技术介绍

[0002]在实际应用中，为了使脉冲激光器产生能量可控的脉冲激光，需要精确控制每个脉冲放电的能量大小。最常用的方法是使用一个高压电容作为载体，通过精确控制电容上的电压，来控制每个激光脉冲的能量。如何精确控制高压电容上的电压大小成为了高压电容充电
的研究热点。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本专利技术提供了一种充电电路及电容充电方法，以解决精确控制高压电容的电压大小的问题。
[0004]本公开的一个方面提供了一种充电电路，用于对一电容进行充电，包括第一充电模块及第二充电模块，其中：在预设时间段内，所述第一充电模块用于对所述第二充电模块充能，同时，所述第一充电模块及第二充电模块分别对所述电容进行充电，以使所述电容达到第一电压；在所述预设时间段后，所述第一充电模块断开，以使所述第二充电模块放能，以将所述电容从所述第一电压充电至预定电压。
[0005]可选地，所述第二充电模块包括一用于充能和放能的电感。
[0006]可选地，所述第二充电模块还包括与所述电感串联的续流二极管。
[0007]可选地，所述电容充电至所述预定电压时，所述第二充电模块放能完毕。
[0008]可选地，还包括一控制模块，用于控制所述第一充电模块在所述预设时间段后断开。
[0009]本公开另一方面提供了一种电容充电方法，包括：在预设时间段中，利用电源分别对LC电路中的电容和电感充能，同时，所述电感对电容进行充能，以使所述电容达到第一电压；在所述预设时间段后，断开所述电源，通过所述电感放能，以将所述电容从所述第一电压充电至一预定电压。
[0010]可选地，所述电感放能时，所述LC电路与一续流二极管构成串联回路。
[0011]可选地，所述电容充电至所述预定电压时，所述电感放能完毕。
[0012]可选地，还包括：根据所述预定电压设置所述预设时间段。
[0013]可选地，所述根据所述预定电压设置所述预设时间段，具体包括：设置预定电压；基于所述预定电压和计算电压的映射关系，拟合出所述计算电压；根据所述计算电压与所述预设时间段的对应关系，得到所述预设时间段。
[0014]在本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0015]本公开实施例提供的一种充电电路及电容充电方法，可以实现对高压电容的快速充放电，且能实现高压电容的电压的可控，该过程能耗小，发热量低，还能将电容电压充电至比电源电压高的一个电压值。
附图说明
[0016]为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：
[0017]图1示意性示出了一种LC电路的示意图；
[0018]图2示意性示出了本公开实施例提供的一种LC电路中的电容电压示意图；
[0019]图3示意性示出了本公开实施例提供的一种充电电路的示意图；
[0020]图4示意性示出了本公开实施例提供的电容的预定电压和计算电压的拟合关系示意图；
[0021]图5示意性示出了本公开实施例提供的一种电容充电方法的流程图。
具体实施方式
[0022]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0023]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0024]在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0025]附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。
[0026]因此，本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本公开的上下文中，计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD
‑
ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。
[0027]目前，为了实现充电能量可控，通常将电容作为充电载体，其控制原理为：
[0028][0029]其中，W表示电容存储的能量，C为电容容量，U为电容上的电压。根据公式看来，只要能精确控制电容上的电压值，也就控制了电容内的能量。
[0030]如图3所示，本公开实施例提供了一种充电电路及电容充电方法，其中，充电电路包括第一充电模块310及第二充电模块320，在预设时间段，第一充电模块310对第二充电模
块320充能，并将电容C充电至第一电压，在第一充电模块310断开后，第二充电模块320放能，继续给电容C充电，将电容C从第一电压充电至一预定电压，从而实现了电容电压可控。本公开实施例提供的电容充电方法可应用于该充电电路，以实现上述充电过程。
[0031]本公开实施例提供的一种充电电路基于LC电路可以对电容进行充电的原理改进得到，图1示意性示出了一种LC电路的示意图。
[0032]如图1所示，LC电路由电阻R、电感L、电容C构成，当LC电路的开关K由断开状态变为导通状态时，电容C两端的电压公式为：
[0033]Uc＝2E(1
‑
π/4Q)；
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0034]其中，Q为回路品质因数，E为电源电压，Uc为电容C两端的电压。回路品质因素Q表示该LC电路损耗能量的质量指标，Q越大，该LC电路的能耗越小，质量越高。当Q趋于无穷大时，有：Uc≈2E，因此，使用LC电路对电容进行充电，理论上电源电压E的大小只需要为电容C所需的电压的一半。
[0035]为了实现电流可控，需在电源和电容之间增加了限流元件，防止开关管打开瞬间产生巨大的冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容充电电路，用于对一电容进行充电，其特征在于，包括第一充电模块及第二充电模块，其中：在预设时间段内，所述第一充电模块分别对所述电容和所述第二充电模块充能，同时，所述第二充电模块对电容进行放能，以使所述电容达到第一电压；在所述预设时间段后，所述第一充电模块断开，所述第二充电模块继续放能，以将所述电容从所述第一电压充电至预定电压。2.根据权利要求1所述的电容充电电路，其特征在于，所述第二充电模块包括一用于充能和放能的电感。3.根据权利要求2所述的电容充电电路，其特征在于，所述第二充电模块还包括与所述电感串联且与所述电容构成回路的续流二极管。4.根据权利要求1或2所述的电容充电电路，其特征在于，所述电容充电至所述预定电压时，所述第二充电模块放能完毕。5.根据权利要求1所述的电容充电电路，其特征在于，还包括一控制模块，用于控制所述第一充电模块在所述预设时间段...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学，曹沛，徐向宇，江锐，
申请(专利权)人：北京科益虹源光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：