CN105228325A - 线路电流无级调节装置及其调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种线路电流无级调节装置，包括输入端（1）、输出端（2）、控制信号端（3）、控制模块、零电流检测电路、电流感应器、开关装置和电感器。本装置具有成本低廉、通用性好、安全性好、操作简便和节约能源等优点。本发明还公开了一种线路电流无级调节方法，其根据电流调节的目标值实时调节电感器抑制电流的时间，从而实现了电流的实时无级调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种线路电流无级调节装置，还涉及一种线路电流无级调节方法。
背景技术
许多用电器均不具有电流无级调节的装置，如：电暖器、白炽灯和使用电感镇流器的灯具等。此类用电器的功率随供电电压升高而增大，并且不能对电流进行无级调节，因此无法满足用户在所希望的电流状态下使用用电器的需要，尤其对于集群使用用电器的场合，会造成巨大的能源浪费。
现有的技术方案是对每个需要进行电流调整的用电器进行改造、增加内置的电流无级调节模块，但由于用电器较多，因此改造成本巨大，并且改造过程存在安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种线路电流无级调节装置和一种线路电流无级调节方法，在成本低和安全性好的前提下、满足用户在所希望的电流状态下使用用电器的需要，减少用电器的能源浪费。
本发明的技术方案如下：
线路电流无级调节装置，具有输入端、输出端，其特征在于：所述线路电流无级调节装置还包括控制模块、与控制模块相连接的零电流检测电路以及与零电流检测电路相连接的电流感应器；
所述线路电流无级调节装置还包括开关装置和电感器，所述开关装置具有两个连接端和一个控制两个连接端闭合、断开的控制端，所述控制端与控制模块相连接，所述开关装置的两个连接端分别与电感器的两端相连接；所述开关装置还具有过零检测模块；
所述电流感应器具有两个引线针脚，两个引线针脚分别与线路电流无级调节装置的输入端和电感器的一端相连，电感器的另一端与线路电流无级调节装置的输出端相连接。
作为对所述线路电流无级调节装置的进一步改进：所述线路电流无级调节装置还包括与控制模块相连接的控制信号端。
本发明还公开了一种线路电流无级调节方法,其特征在于包括如下步骤：
（A）电流感应器对流经的电流进行检测，检测到瞬时电流值为零时，控制模块开启计时T1并读取控制模块内部存储的电流调节的目标值，然后依据目标值计算出T1的计时时间，T1的计时时间小于交流电周期的四分之一；同时确认开关装置的两个连接端之间处于断开状态，如果开关装置的两个连接端之间处于闭合状态，则控制模块通过开关装置的控制端控制开关装置的两个连接端之间断开；（B）计时T1到时，控制模块通过开关装置的控制端控制开关装置的两个连接端之间闭合，然后将计时T1关闭；
（C）开关装置闭合后，当开关装置内的过零检测模块检测到流经开关装置的电流越过峰值后降到零时，开关装置的两个连接端之间断开；
（D）交流电路工作时，线路电流无级调节装置一直重复上述步骤（A）至（C）。
作为对上述调节方法的进一步改进：控制模块读取控制模块内部存储的电流调节的目标值之前，先检查控制模块是否连接有控制信号端：如果控制模块连接有控制信号端，则控制模块通过控制信号端读入电流调节的目标值并将目标值存储到控制模块中作为计算T1的计时时间的依据；如果控制模块没有连接控制信号端，则控制模块将控制模块内部所预设的电流调节的目标值作为计算T1的计时时间的依据。
作为对上述调节方法的进一步改进：当开关装置内的过零检测模块检测到流经开关装置的电流越过峰值后降到零时，过零检测模块驱动开关装置的两个连接端之间断开。
作为对上述调节方法的进一步改进：当开关装置内的过零检测模块检测到流经开关装置的电流越过峰值后降到零时，还可以是过零检测模块通过控制端向控制模块发出过零信号，控制模块收到过零信号后通过开关装置的控制端控制开关装置的两个连接端之间断开。
相对于现有技术，本发明具有以下积极效果：（1）本发明提供的线路电流无级调节装置通过外置方式与用电器串联后即可使用，无需对用电器本身进行改造，适用于用电器单独使用和集群使用的场合，具有成本低廉、通用性好、安全性好的优点；（2）用户可根据需要通过控制信号端对电流调节的目标值进行设定，操作简单方便，并能够有效节约用电，尤其是在集群使用用电器的场合能够节省大量能源；（3）本发明提供的线路电流无级调节装置中的电感器无需任何抽头，工艺简单，生产成本低廉；（4）本装置的输入端和输出端可对调使用，进一步方便了安装；（5）T1的计时时间随电流调节的目标值而实时改变，因此可实现对电流的实时无级调节。
附图说明
图1为本发明公开的线路电流无级调节装置与用电器串联并连入交流电路中的结构示意图。
图2为使用本发明公开的线路电流无级调节方法对电流进行调节时图1中I1电流值随时间变化的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案：
如图1，一种线路电流无级调节装置，具有输入端1、输出端2，其特征在于：所述线路电流无级调节装置还包括控制模块、与控制模块相连接的零电流检测电路以及与零电流检测电路相连接的电流感应器；
所述线路电流无级调节装置还包括开关装置和电感器，所述开关装置具有两个连接端和一个控制两个连接端闭合、断开的控制端，所述控制端与控制模块相连接，所述开关装置的两个连接端分别与电感器的两端相连接；所述开关装置还具有过零检测模块；
所述电流感应器具有两个引线针脚，两个引线针脚分别与线路电流无级调节装置的输入端1和电感器的一端相连，电感器的另一端与线路电流无级调节装置的输出端2相连接。
根据使用需要，还可以为本装置增加与控制模块相连接的控制信号端3。
控制模块内部储存有预设的电流调节的目标值。
如图1，使用本装置对用电器的电流调整之前，首先通过线路电流无级调节装置的输入端1和输出端2将线路电流无级调节装置与用电器串联并连入交流电路中，此时开关装置的两个连接端之间为闭合状态，然后使交流电路进入通电工作状态，I1表示交流电路主电路的电流，I2表示流经开关装置两个连接端的电流，I3表示流经电感器的电流，I1为I2与I3之和。
如图1、2，进行过电流无级调节的具体步骤如下：
（A）电流感应器对流经的电流进行检测，检测到瞬时电流值为零时，控制模块开启计时T1；
控制模块检查控制模块是否连接有控制信号端3：如果控制模块连接有控制信号端3，则控制模块通过控制信号端3读入电流调节的目标值并将目标值存储到控制模块中作为计算T1的计时时间的依据；如果控制模块没有连接控制信号端3，则控制模块将控制模块内部所预设的电流调节的目标值作为计算T1的计时时间的依据；
控制模块读取控制模块内部存储的电流调节的目标值，然后依据目标值计算出T1的计时时间，T1的计时时间小于交流电周期的四分之一；同时确认开关装置的两个连接端之间处于断开状态，如果开关装置的两个连接端之间处于闭合状态，则控制模块通过开关装置的控制端控制开关装置的两个连接端之间断开；
开关装置处于断开状态时，I2为零，I1等于I3，并且电感器起到对电流抑制的作用；
（B）计时T1到时，控制模块通过开关装置的控制端控制开关装置的两个连接端之间闭合，然后将计时T1关闭；
开关装置闭合后，由于电感器被开关装置短接，因此电感器不再起到对电流抑制的作用，并且电感器内部电流I3基本保持不变；
（C）开关装置闭合后，当开关装置内的过零检测模块检测到流经开关装置的电流I2越过峰值后降到零时、即I1降到电感器的电流I3的大小时、亦即图2中的t2时刻：过零检测模块驱动开关装置的两个连接端之间断开，或者过零检测模块通过控制端向控制模块发出过零信号、控制模块收到过零信号后通过开关装置的控制端控制开关装置的两个连接端之间断开；
开关装置断开后，I2为零，I1与I3相等，此时电感器内部存储的能量随着内部电流的减少而释放到电路中；
（D）交流电路工作时，线路电流无级调节装置一直重复上述步骤（A）至（C）。
本装置通过调节电感器抑制电流的时间的方式达到了调节电流的目的，并且由于T1的计时时间随电流调节的目标值而实时改变，因此可以实现电流的实时无级调节。
Claims (6)
1.线路电流无级调节装置，具有输入端（1）、输出端（2），其特征在于：所述线路电流无级调节装置还包括控制模块、与控制模块相连接的零电流检测电路以及与零电流检测电路相连接的电流感应器；
所述线路电流无级调节装置还包括开关装置和电感器，所述开关装置具有两个连接端和一个控制两个连接端闭合、断开的控制端，所述控制端与控制模块相连接，所述开关装置的两个连接端分别与电感器的两端相连接；所述开关装置还具有过零检测模块；
所述电流感应器具有两个引线针脚，两个引线针脚分别与线路电流无级调节装置的输入端（1）和电感器的一端相连，电感器的另一端与线路电流无级调节装置的输出端（2）相连接。
2.如权利要求1所述的线路电流无级调节装置，其特征在于：所述线路电流无级调节装置还包括与控制模块相连接的控制信号端（3）。
3.一种线路电流无级调节方法,其特征在于包括如下步骤：
（A）电流感应器对流经的电流进行检测，检测到瞬时电流值为零时，控制模块开启计时T1并读取控制模块内部存储的电流调节的目标值，然后依据目标值计算出T1的计时时间，T1的计时时间小于交流电周期的四分之一；同时确认开关装置的两个连接端之间处于断开状态，如果开关装置的两个连接端之间处于闭合状态，则控制模块通过开关装置的控制端控制开关装置的两个连接端之间断开；
（B）计时T1到时，控制模块通过开关装置的控制端控制开关装置的两个连接端之间闭合，然后将计时T1关闭；
（C）开关装置闭合后，当开关装置内的过零检测模块检测到流经开关装置的电流越过峰值后降到零时，开关装置的两个连接端之间断开；
（D）交流电路工作时，线路电流无级调节装置一直重复上述步骤（A）至（C）。
4.如权利要求3所述的线路电流无级调节方法，其特征在于：控制模块读取控制模块内部存储的电流调节的目标值之前，先检查控制模块是否连接有控制信号端（3）：如果控制模块连接有控制信号端（3），则控制模块通过控制信号端（3）读入电流调节的目标值并将目标值存储到控制模块中作为计算T1的计时时间的依据；如果控制模块没有连接控制信号端（3），则控制模块将控制模块内部所预设的电流调节的目标值作为计算T1的计时时间的依据。
5.如权利要求3或4所述的线路电流无级调节方法，其特征在于：当开关装置内的过零检测模块检测到流经开关装置的电流越过峰值后降到零时，过零检测模块驱动开关装置的两个连接端之间断开。
6.如权利要求3或4所述的线路电流无级调节方法，其特征在于：当开关装置内的过零检测模块检测到流经开关装置的电流越过峰值后降到零时，过零检测模块通过控制端向控制模块发出过零信号，控制模块收到过零信号后通过开关装置的控制端控制开关装置的两个连接端之间断开。
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| EP2624398A1 (de) * | 2012-02-06 | 2013-08-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Stromversorgung mit parallelschaltbaren Ausgängen |
| CN203632952U (zh) * | 2013-11-29 | 2014-06-04 | 宋宏伟 | 一种电感镇流器气体放电灯的控制器 |
| CN205071419U (zh) * | 2015-11-10 | 2016-03-02 | 张伟萍 | 线路电流无级调节装置 |
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