负载供电电路及用电设备制造技术

技术编号:40793996 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-28 19:22
本申请实施例涉及供电保护技术领域,公开了一种负载供电电路及用电设备,包括:电容电路、开关电路和检测电路;电容电路与检测电路连接,电容电路用于向检测电路输出电容电压;电容电路用于通过开关电路与负载连接,开关电路用于控制电容电路与负载之间的导通和断开,电容电路用于在开关电路导通时为负载供电;检测电路与开关电路连接,检测电路用于在电容电压小于第一阈值时,向开关电路发出第一信号,以使开关电路断开,检测电路用于在电容电压大于或等于第一阈值时,向开关电路发出第二信号,以使开关电路导通。通过这种方式,能够保证电容电路在充电足够后才为负载供能,而在电压下降后及时断开以对电容电路自身和负载产生保护。

【技术实现步骤摘要】

本技术实施例涉及供电保护,具体涉及一种负载供电电路及用电设备


技术介绍

1、目前,随着科技的发展与电能应用的普及,各种各样的用电设备越来越成为人们生活中难以分割的一部分,有许多用电设备的负载需要长时间运作,然而如今的供电系统仍存在许多可能导致停电的因素,一旦停止供电,用电设备将立刻停止运转,影响作业效率,为了延长用电设备的作业时间,也为了避免由于用电设备的负载瞬间关闭使得操作人员来不及反应,人们根据电容器和电池的特点研发了超级电容器,超级电容器是介于传统电容和充电电池之间的一种新型储能装置,它既具有电容器快速充放电的特性,同时又具有电池的储能特点,在停电时能继续为用电设备提供一段时间的电力,能够保证电路中负载的继续运转,避免负载因断电而突然关闭。

2、然而,现有的超级电容器由于自身特性,在对负载进行供电时不是恒压输出,随着自身电力逐渐消耗,放电电压也会逐步下降,若电压低于负载的额定电压过多,不但会导致负载工作异常,还有可能造成损坏,并且如果外接电源突然恢复供电,而超级电容器未及时断开供电,也会对超级电容器本身造成影响,存在损坏的风险。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本技术实施例提供了一种负载供电电路,用于解决现有技术中存在的问题。

2、根据本技术实施例的一个方面,提供了一种负载供电电路,其特征在于,包括:电容电路、开关电路和检测电路;电容电路与检测电路连接,电容电路用于向检测电路输出电容电压;电容电路用于通过开关电路与负载连接,开关电路用于控制电容电路与负载之间的导通和断开,电容电路用于在开关电路导通时为负载供电;检测电路与开关电路连接,检测电路用于在电容电压小于第一阈值时,向开关电路发出第一信号,以使开关电路断开,检测电路用于在电容电压大于或等于第一阈值时,向开关电路发出第二信号,以使开关电路导通。通过检测电路检测电容电路的电压并与预设的第一阈值进行比较,若小于第一阈值则向开关电路发出第一信号使电容电路对负载的供电断开,若大于第一阈值则向开关电路发出第二信号使电容电路对负载的供电导通,通过这种方式,使电容电路的供电更加稳定精确,不会在低电压状态下进行供电,电压足够时即可以认为电容电路充电足够,可以对负载进行供电,通过这种方式,能够保证电容电路在充电足够后才为负载供能,而在电压下降后及时断开以对电容电路自身和负载产生保护。

3、在一种可选的方式中,检测电路包括反相器、比较器、比较电阻和比较电源;电容电路与比较器的第一输入端连接,比较电源与比较器的第二输入端连接;反相器与比较器的输出端连接,比较器的输出端通过反相器与开关电路连接,反相器用于对比较器的输出端输出的信号进行反相;比较电阻设置在比较器与比较电源之间,比较电阻用于对比较电源向比较器的第二输入端输出的电压进行调整,使调整后的比较电源向比较器的第二输入端输出的电压作为第一阈值。通过设置反相器、比较器、比较电阻和比较电源,使比较电源单独为比较器提供稳定电压,比较电阻对电压进行调整,使第一阈值可控,能够适应不同的作业情况,通过使用比较电源为比较器提供电压,使设置的第一阈值不会被开关电路中的电压影响,比较器在进行比较时运作更加稳定可靠,不易受到干扰导致电路误操作,使比较器控制开关电路的导通与断开更加精确。

4、在一种可选的方式中,检测电路与电容电路之间设置有分压电阻,分压电阻用于调整电容电路输出至检测电路的电容电压。通过在检测电路中设置分压电阻,使得电容电路输出至检测电路的电容电压被分压,电压降低,当在检测电路中设置第一阈值时,由于电容电路输出至检测电路的电压降低,则检测电路中第一阈值的设置也可以相应降低,降低了当电容电路的电压过高时第一阈值设置的难度,检测电路不需要接入较高的电压,提高了电路稳定性,避免损耗过多电力,节省了成本。

5、在一种可选的方式中,还包括:放电检测电路和放电电路;放电电路通过放电检测电路与电容电路连接,放电检测电路用于检测电容电路的电容电压,当电容电压大于第三阈值时,使放电电路与电容电路之间的连接导通,否则断开;放电电路用于在与电容电路电连接时,对电容电路进行放电。超级电容器这类储能元件由于制作工艺以及材质不均等原因,可能会导致彼此串联的超级电容器之间的电压不平衡,产生过压效应造成故障,当超过其额定电压时会导致电解液分解产生气体,使超级电容器的esr增大、寿命缩短。过电压是超级电容器寿命急剧缩短的主要因素,在频繁高电流充放电的应用中超级电容器的寿命甚至会缩短至不到一年,使超级电容器严重背离了其高倍率充放电、可循环寿命长的特性,而本申请实施例中的电容电路中应用的储能元件同样可能存在这样的缺陷,通过设置放电电路和放电检测电路,当电容电路的电压大于第三阈值时,使电容电路与放电电路之间的连接导通,电容电路通过放电电路进行放电,使电容电路的电压下降,能够实现电路中对电容电路的过压保护,使电容电路不易因过电压过充电而损坏,提高了电路的耐用性和稳定性,使电容电路具备更长的使用寿命。

6、在一种可选的方式中,放电电路包括负载电阻、延时电容单元和放电开关单元,延时电容单元通过放电检测电路与电容电路电连接,延时电容单元通过放电开关单元与负载电阻连接,放电开关单元被配置为当延时电容单元的电压达到第四阈值时导通,以使电容电路通过放电开关单元与负载电阻电连接,通过负载电阻对电容电路进行放电。当电容电路中的电压过高时,若是立刻进行放电,电容电路中存储的电能难以维持在足够向负载供能的程度,可能会出现频繁开始和停止放电,容易造成电压不稳定,且对电容电路中的电力造成不必要的浪费,影响整个电路的稳定性,通过设置延时电容单元和放电开关单元,为电容电路的放电增加延时,延迟时间可以通过更换不同规格参数的延时电容单元和放电开关单元设置,可以使电路的电压不易由于高频率放电而不稳定,节约了电力并且使得电路运作更加平稳。

7、在一种可选的方式中,放电开关单元与延时电容单元之间设置有二极管和第一电阻,二极管与第一电阻互相并联。通过在放电开关单元与延时电容单元之间设置二极管,当需要断开放电开关单元的电连接时,由于放电开关单元作为承担开关的电路元件往往具有电容效应,二极管可以及时使放电开关单元的电荷释放掉,使放电开关单元能够快速关闭,同时,与二极管互相并联的第一电阻可以使放电开关单元的开启延时,简单方便地实现放电开关单元开启延时且关闭及时的效果,提高放电开关单元的运作效率。

8、在一种可选的方式中,放电检测电路包括有第二电阻、第三电阻和稳压器;稳压器与第二电阻和第三电阻并联。当来自电容电路的经电阻分压后的电压高于稳压器的基准电压时,稳压器将会导通,因此通过设置第二电阻与第三电阻,并使第二电阻和第三电阻与稳压器并联,使得第二电阻和第三电阻能够对稳压器的稳压值进行调整,提高了适用性。

9、在一种可选的方式中,放电检测电路还包括三极管,三极管用于扩流,三极管与稳压器之间设置有第四电阻,三极管与放电开关单元之间设置有第五电阻和第六电阻,第四电阻与三极管并联,第五电阻与延时电容单元并联本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负载供电电路,其特征在于,包括:电容电路、开关电路和检测电路;

2.根据权利要求1所述的负载供电电路,其特征在于,所述检测电路与所述电容电路之间设置有分压电阻,所述分压电阻用于调整所述电容电路输出至所述检测电路的所述电容电压。

3.根据权利要求1所述的负载供电电路,其特征在于,还包括:放电检测电路和放电电路;

4.根据权利要求3所述的负载供电电路,其特征在于,所述放电电路包括负载电阻、延时电容单元和放电开关单元,所述延时电容单元通过所述放电检测电路与所述电容电路电连接,所述延时电容单元通过所述放电开关单元与所述负载电阻连接,所述放电开关单元被配置为当所述延时电容单元的电压达到第四阈值时导通,以使所述电容电路通过所述放电开关单元与所述负载电阻电连接,通过所述负载电阻对所述电容电路进行放电。

5.根据权利要求4所述的负载供电电路,其特征在于,所述放电检测电路包括有第二电阻、第三电阻和稳压器;

6.根据权利要求4所述的负载供电电路,其特征在于,所述放电开关单元与所述延时电容单元之间设置有二极管和第一电阻,所述二极管与所述第一电阻互相并联。

7.根据权利要求5所述的负载供电电路,其特征在于,所述放电检测电路还包括三极管,所述三极管用于扩流,所述三极管与所述稳压器之间设置有第四电阻,所述三极管与所述放电开关单元之间设置有第五电阻和第六电阻,所述第四电阻与所述三极管并联,所述第五电阻与所述延时电容单元并联,所述第六电阻与所述三极管串联。

8.根据权利要求7所述的负载供电电路,其特征在于,所述稳压器为TLVH431。

9.一种用电设备,其特征在于,包括:主电源、负载和如权利要求1-8中任意一项所述的负载供电电路;

...

【技术特征摘要】

1.一种负载供电电路,其特征在于,包括:电容电路、开关电路和检测电路;

2.根据权利要求1所述的负载供电电路,其特征在于,所述检测电路与所述电容电路之间设置有分压电阻,所述分压电阻用于调整所述电容电路输出至所述检测电路的所述电容电压。

3.根据权利要求1所述的负载供电电路,其特征在于,还包括:放电检测电路和放电电路;

4.根据权利要求3所述的负载供电电路,其特征在于,所述放电电路包括负载电阻、延时电容单元和放电开关单元,所述延时电容单元通过所述放电检测电路与所述电容电路电连接,所述延时电容单元通过所述放电开关单元与所述负载电阻连接,所述放电开关单元被配置为当所述延时电容单元的电压达到第四阈值时导通,以使所述电容电路通过所述放电开关单元与所述负载电阻电连接,通过所述负载电阻对所述电容电路进行放电。

5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:方维江广浪
申请(专利权)人:研祥智能科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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