CN102484367A - 为电子电路独立供电的装置与方法 - Google Patents

Abstract

一种为同一装置的各级的电子电路独立供电的装置，包括：安装到支撑结构上的多个光伏电池，所述多个光伏电池被分组地电连接在一起以提供所需强度的输出电压与电流；多个功率模块，所述多个功率模块与所述各组光伏电池的输出端相关联，并适于采用适当值的电压与电流为电子电路的各部分供电；以及与所述支撑结构相关联的至少一个人造光源，以便照射所述光伏电池。

Description

为电子电路独立供电的装置与方法

技术领域

本申请的发明目的涉及电子电路中电源单元的技术领域。

背景技术

在包括多级的电子装置(有源电子装置和无源电子装置)的制作过程中出现的问题之一是，同一装置的各级之间存在不希望有的相互作用的现象，该现象尤其在线性放大器电路和数字放大器电路中也许是一个严重的问题。

同一装置的多级之间的这种不希望有的相互作用通常伴随着寄生信号(spurious signal)出现，该寄生信号加入到输入信号中，从而导致该输入信号自身的变化。

因此，这种变化更改了电路输入端的信号，由此输出信号将相应地被“污染”(dirty)，以致不同于该电路的输出端上期望的标称信号(nominal signal)。

寄生信号可被电容性或电感性地生成，或者由来自属于多级的各个电路的射频耦合生成。

所述现象可导致更小信号的抑制、更快信号的减速、以及不是最初存在的信号的出现。

在包括电源缓冲器、变压器、光电隔离器等的各级之间使用接口电路，以试图抑制这些有破坏性的干扰。

电源部分是电子装置中的另一个负面影响内部电子电路的干扰源。事实上，所有电路各级在其运行过程中都吸收一定的电流。这种电流在电力驱动的电子元件的开关瞬态过程中具有变化的强度和多个显著的峰值。同一装置的所有电路级的电源电流汇聚到由电源单元代表的公共点(common point)，这些电流彼此不同且具有随时间变化的多种不同模式，如此引起传输至所述各种电力驱动的电路级的干扰，从而改变它们的运行状况，并且“污染”输出信号使得这些输出信号不同于标称信号。

为了避免上述缺陷，同一装置的电源部分可被划分为与需要电力驱动的级一样多的电源电路，但这些电源电路提供的电流通常是分布式地来自单个电源(energy source)，该单个电源是所有电流返回到其中的电源网络，从而导致上述的相互干扰的现象。

解耦合级已被引入到电源电路中试图将这些电路相互分离，为了尽量抑制同一装置中不同电路部分之间的这种相互干扰的现象。使用的技术通常从含有电阻和电容的简单电路到含有集成电路的简单电路，再到含有变压器绝缘的简单电路。

这些电路仅要求减弱这种现象而不是完全抑制它，这是由于最终各个单级的电源电流的变化都被加入到主电源中，而该主电源通常是电源网络。

如果电路提供有将电池用作为电源的功能，一种抑制由于公共电源引起的干扰的方法可以是使用多个电池为各级提供动力的方法，然而这种解决方案通常是非常复杂、昂贵且难以维护的。

本发明能够克服上述技术问题，并能完全抑制由电源引起的同一装置的各级之间的不希望有的干扰。

因此，本发明建立在将电源部分划分为多个独立的子部分的基础上，每个子部分为每一级提供动力。

这种划分的出现，使得每个子部分都与其他所有子部分没有公共点，并与基于一种以具有多个太阳能电池的结构为基础的独立电源相关联，所述太阳能电池由一个或多个优选地从包括节能卤素灯或高强度LED的组中选出的人造光源照射。因此，由于每个电源部分产生的电流没有返回的公共点，并且由于上游光源发出的光子之间不可能相互作用，使得由于各个单级的电源电流而引起的相互作用现象完全被消除。

综上可知，各种相互连接的装置通过它们产生的电磁干扰信号和寄生信号交互作用；交互作用的电源是常见的电力线。本发明的目的在于通过根据所附权利要求引入用于电源的独立装置来减少上述技术问题。

发明内容

本发明涉及用于电子电路的电源单元的技术领域，尤其涉及包括滤波系统和电磁干扰抑制(abatement)系统的电源单元。

附图说明

图1为根据本发明的装置的第一优选实施例的方框图。

图2为根据本发明的装置的第二优选实施例的方框图。

具体实施方式

本发明涉及一种为同一装置的电子电路独立供电的装置与方法。所述方法基于如下步骤：

a)将处于检查中的电子电路10的电源部分划分为多个电源子部分11，使得这些电源子部分11中的每一个都与其他所有电源子部分11没有电学上的公共(electrically in common)的点；

b)将所述各子部分与一组可能配置有输出电压的稳压电路13的太阳能电池或光伏电池12相连接；

c)将属于充足的人造光源14周围的所述各组太阳能电池中的太阳能电池进行分组，所述电池优选地被安装在支撑结构15上并被根据下游现有的待被供电的电路所要求的电压与电流进行编号。

相应地，参见图1和图2，根据本发明的为电子电路独立供电的装置包括如下部件：

适于支撑多个光伏电池12的至少一个支撑结构15，所述光伏电池12被分组地电连接在一起以提供所需强度的输出电压与电流；

多个功率模块11，与所述各组光伏电池的输出端相关联，并适于采用适当值的电压与电流为电子电路的各部分供电；

与所述支撑结构相关联的至少一个光源14，以便照射所述光伏电池。

在本发明的一个优选实施例中，所述为属于同一装置的不同级的电子电路独立供电的装置进一步包括：用于稳定来自所述光伏电池的电压输出的多个电路，所述稳压电路连接到所述各组光伏电池的下游以及所述功率模块的上游。

参见图2，所述支撑结构优选地做成具有围绕人造光源的平行六面体、或棱柱、或多面体的形状的几何结构，通过对从支撑结构上的光源发射出的光子的入射进行最大化来最优化使用的太阳能电池的效率。

可选地，如图1所示，所述支撑结构可构造有平板，在这种情况下，该平板使用带有反射器的光源，以致将发射出的光子聚集在所述面板上。这种构造可适于所需的电流和电源电压都是最适度的情况。

此外，所述支撑结构可在待供电的电子设备的容器内部或外部，并且配置有独立的容器。使用的几何立体结构可与本申请的代理人在申请号为No.1323277的专利中所描述的类似，其中所要求保护的平行六面体结构具有内部覆盖光伏电池且安装在人造光源周围的侧面。可选地，可使用封闭的球形结构，尽管这会增加结构的复杂度。

如果所需的功率很高，则可方便地安装例如冷却装置，比如风扇来冷却光伏电池，以防止这些光伏电池过热并最优化所述光伏电池的性能。

使用的光伏电池的数量和大小取决于所需的电源电压与电流、以及人造光源的功率。以目前的发展水平，虽然通过使用新型的节能卤素灯可获得在空间和电性能方面的最好结果，但是任何能够为光伏电池提供足够电流的发光装置都可适用。

Claims (9)

1.一种为属于同一装置的各级的电子电路独立供电的装置，包括：多个光伏电池(12)，所述光伏电池(12)被分组地电连接在一起以提供所需强度的输出电压与电流；多个功率模块(11)，所述多个功率模块(11)与所述各组光伏电池(12)的输出端相关联，并适于采用适当值的电压与电流为该装置的不同级的电子电路供电；以及至少一个人造光源(14)，适于照射所述光伏电池。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置包括至少一个适于支撑所述多个光伏电池(12)的支撑结构(15)。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括：用于稳定来自所述光伏电池的输出电压的多个电路(13)，所述稳压电路(13)连接到所述各组光伏电池(12)的下游以及所述功率模块(11)的上游。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个支撑结构(15)包括至少一个平板。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个支撑结构(15)包括在所述人造光源的周围安装的具有平行六面体、或棱柱体、或多面体的形状的几何结构。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个支撑结构(15)包括在所述人造光源的周围安装的球形几何结构。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括适合于冷却所述光伏电池的冷却装置，以防止所述光伏电池过热并最优化所述光伏电池的性能。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个人造光源选自包括节能卤素灯和高强度LED的组。

9.一种为属于同一装置的多级的电子电路独立供电的方法，包括步骤：

a)将待被供电的电子电路的电源部分划分为多个电源子部分(11)，使得这些电源子部分(11)中的每一个都与其他所有电源子部分(11)没有电学上的公共的点；

b)将所述子部分(11)中的每一个与一组配置有用于稳定输出电压的电路的光伏电池(12)相连接；

c)对属于合适的人造光源(14)周围的所述各组光伏电池中的光伏电池(12)进行分组，所述光伏电池(12)被安装到支撑结构(15)上并被根据下游现有的待被供电的电路所要求的电压与电流进行编号。

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