CN106160510B - 一种受控于dc用电器的通用电源及其应用 - Google Patents

一种受控于dc用电器的通用电源及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种受控于DC用电器的通用电源及其应用,其包括整流滤波电路E1、辅助电源E2、电压平衡器E3、主电源E4、准电压表Vm1、输出电压表Vm2;守候电路M1、电子开关M2、恒流源M3、电流检测器M4、准电压VG窗口限幅器M6、短路检测兼软启动电路M8、输出电压监测器M9、闸压跟随器U4、插座J1、插头P1、稳压器W、负载LR。本发明输出电压跟DC用电器电压始终保持一致,电压分辨率高、精度高,稳定性好;具有冷自检和热自检,遇有多种故障立即停止供电并显示,保护措施多,免除人为故障;自主控制开/关机和守候,自主判断DC用电器电压;与外部设备及网络连接沟通简单,遥控和维修方便;做到即插即用,使用方便可靠,延长电器使用寿命。

Description

一种受控于DC用电器的通用电源及其应用
技术领域:
本发明涉及一种适用于众多不同种类、不同电压、不同负载的DC用电器(DC用电器泛指办公、学习、娱乐、通信设备,如笔记本电脑、打印机、游戏机、手机、收音机等)所使用的通用电源,属于电源设备技术领域。
背景技术:
现有的DC电源或“多路同步电压适配器”在使用时存在以下不足:
1、目前DC用电器不能控制DC电源的延时、启动、关闭和守候。
2、现有DC电源不能对DC用电器进行通电前检测,当发现有故障时不能始终阻止DC电源向DC用电器供电,现有DC电源不能对DC用电器进行冷检测的项目有:
、对辅助电源输出电压Vc进行欠压检测(该欠压检测目的是为了各控制电路稳定工作和保证准电压VG的正确及稳定)。
、事先对负载进行短路检测(短路检测的目的是短路时阻止供电)。
、对DC用电器提供的“额定电压”(以一下简称准电压VG)进行检测(该检测的目的是当DC用电器的电压超出DC电源设定的输出电压上下限时,阻止供电,并显示出来)。
、对DC用电器和DC电源连接的DC导线进行粗细检测(粗细检测目的是导线过细时,不能供电,并显示告知)。
3、现有DC电源不能对DC用电器进行通电后的持续热检测,当DC电源和DC用电器出现故障苗头时不能及时发现并停止供电。现有DC电源不能对DC用电器进行热检测的项目有:
、DC用电器和DC电源连接的接插件、导线和有关电路接触不良检测(该检测的目的是电路接触不良时瞬间关闭主电源,停止对DC用电器供电)。
、始终对准电压VG(或基准电压Vg)意外波动检测(该检测的目的是准电压VG波动超限时,主电源关闭)。
、 DC电源输出电压Vo与基准电压Vg进行比较检测(该检测的目的是输出电压偏移基准电压过大时停止供电)。
4、现有DC电源输出高电压大电流的情况下DC用电器不能带电多次快速插拔(当DC用电器拔离瞬间DC电源不能提前关闭主电源、不能在主电源关闭瞬间泄放掉输出滤波电容C6上的电荷,减少电火花冲击)。
5、现有DC电源不能在第一时间(在DC用电器通电前一刻)显示DC用电器的准电压VG,而后供电时又不会显示输出电压Vo。
6、现有DC电源电压不会跟随DC用电器E5电压走,且电压分辨率差(以手机充电器为例,每一个充电器输出电压是固定的,不可能精确到5.00V完全一致,手机遇到每一个充电器的电压都有一些差别。再者DC电源输出有3V、5V、6V、12V等等都是有阶梯的,输出电压等级少,电压分辨率差。例如:一只锂离子电池恒压充电为4.275V,要找几个这样精度的充电器很难,不能保证同类所有充电器输出电压保持一致,精度很难做到)。
7、现有DC电源与外界遥控设备连接电路复杂且成本高,可靠率和精度低,不便检修、检测和遥控。目前家用和办公用的适配器和充电器很难与有线和无线网络连接,也不能与手机直接连接控制DC电源。
8、现有DC电源不具有向外指示或显示DC电源和DC用电器故障信息电路。
9、而对于本申请人于2010年8月11日申请的发明名称为“一种多路同步电压适配器,专利号为ZL201010253218.X”的发明专利,只能输出与DC用电器相对应的同步电压,但保护电路不足,集成电路应用困难,极易损坏电器,实用性差。其接插件连接DC导线股数多,接口复杂;插头插座为方形,插拔不方便。现有的DC插头虽然是圆头的,但是前段金属正负电极片短而且前端无猪拱形状,拔出时行程短,在快要拔出时没有一个阻挡,不能拖延拔出时间。拔出时不会快速关机,且不会给滤波电容放电。所以现有DC电源在通电情况下插入和拔出时不能消除电火花。
发明内容:
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种电压跟随好、精度高,使用方便可靠,即插即用,减少人为故障,延长电器寿命。做到自主控制开/关机,自主检测可能发生故障的受控于DC用电器的通用电源。
本发明的目的可以通过如下措施来达到:一种受控于DC用电器的通用电源,其特征在于其包括整流滤波电路E1、辅助电源E2、电压平衡器E3、主电源E4、DC用电器E5,准电压表Vm1、输出电压表Vm2;守候电路M1、电子开关M2、恒流源M3、电流检测器M4、延时器M5、准电压VG窗口限幅器M6、电压平衡窗口电路M7、短路检测兼软启动电路M8、输出电压监测器M9、LED推动器M10;或非门U1、或门U2、反相器U3、闸压跟随器U4、反相器U5、误差放大器U6、隔离电压控制器U7、隔离开/关控制器U8、PWM控制推动器U9;稳压管DZ1-DZ3、发光二极管DS1-DS6,二极管D1-D4、电阻R1-R11、电容C1-C7、三极管Q1-Q2、高频变压器B1、插座J1、插头P1、插座J4、插座J6、稳压器W、负载LR;
~220V市电输入端连接整流滤波电路E1的1脚和4脚,整流滤波电路E1的2脚连接高频变压器B1的5脚、辅助电源E2的1脚,辅助电源E2的2脚连接电压Vs接点、守候电路M1的1脚和电子开关M2的1脚,电子开关M2的2脚连接电压Vc接点、恒流源M3的1脚、稳压管DZ1、电容C2、短路检测兼软启动电路M8的1脚,短路检测兼软启动电路M8的2脚连接二极管D3,二极管D3连接输出电压Vo接点、电容C6、输出电压监测器M9两个输入端、主电源E4的误差放大器U6的1脚、电阻R10、插座J1的1脚、主电源E4的开关整流二极管D4,或非门U1的3脚连接测试点T1、二极管D1、二极管D2、电阻R1,二极管D1连接电子开关M2的3脚、守候电路M1的2脚,或非门U1的2脚连接延时器M5,或非门U1的1脚连接故障信号F6接点、电流检测器M4的3脚,电流检测器M4的1脚连接恒流源M3的2脚,电流检测器M4的2脚连接准电压VG接点、守候电路M1的3脚、电容C3、准电压VG电压窗口限幅器M6输入端、电压平衡器E3的电压平衡窗口电路M7输入端、电压平衡器E3的电阻R7、插座J1的2脚、闸压跟随器U4的1脚,闸压跟随器U4的2脚连接输出电压监测器M9的另一输入端、电容C5、电阻R11、基准电压Vg接点、主电源E4的电容C7和误差放大器U6的2脚,电压平衡器E3的电阻R7连接电压平衡器E3的电容C4和电压平衡窗口电路M7的基准电压REF2输入端,或门U2的6脚连接测试点T2、延时器M5、电阻R2,或门U2的1脚连接Vc欠压故障信号F1接点、和反相器U3的2脚,反相器U3的1脚连接电阻R5和稳压管DZ1,或门U2的2脚连接短路故障信号F2接点、短路检测兼软启动电路M8的3脚,或门U2的3脚连接输出电压Vo偏离基准电压Vg故障信号F3接点、电阻R8和输出电压监测器M9的输出端,或门U2的4脚连接准电压VG超出本发明设定电压范围故障信号F4接点、电阻R4和准电压VG窗口限幅器M6输出端,或门U2的5脚连接准电压VG波动故障信号F5接点、电阻R3和电压平衡器E3的电压平衡窗口电路M7输出端,准电压VG窗口限幅器M6的基准电压REF1输入端连接稳压管DZ2、电阻R6,电阻R6连接电压Vc接点,电阻R2连接三极管Q1的基极,三极管Q1的集电极连接测试点T3、二极管D2、电阻R1、电容C1、稳压管DZ3,稳压管DZ3连接测试点T4、闸压跟随器U4的3脚、隔离开/关控制器U8、短路检测兼软启动电路M8的4脚和反相器U5的1脚,反相器U5的2脚连接电阻R9,电阻R9连接三极管Q2的基极,三极管Q2的集电极连接电阻R10,隔离开/关控制器U8连接主电源E4的PWM控制推动器U9的2脚,主电源E4的误差放大器U6的3脚连接主电源E4的隔离电压控制器U7、主电源E4的电容C7,主电源E4的隔离电压控制器U7连接主电源E4的PWM控制推动器U9的1脚,PWM控制推动器U9的3脚连接高频变压器B1的3脚,高频变压器B1的1脚连接二极管D4;
电压Vc接点连接LED推动器M10,LED推动器M10的输入端分别连接故障信号F1、故障信号F2、故障信号F3、故障信号F4、故障信号F5、故障信号F6接点,LED推动器M10的输出端又分别连接发光管DS1、发光管DS2、发光管DS3、发光管DS4、发光管DS5、发光管DS6;电压Vc接点连接准电压表Vm1和输出电压表Vm2,准电压表Vm1连接准电压VG接点,输出电压表Vm2连接输出电压Vo接点;
插座J1连接插头P1,插头P1的a脚和P1的b脚分别连接DC用电器E5的负载LR和稳压器W,P1的c脚连接DC用电器E5负载LR和稳压器W的地端;
辅助电源E2的3脚、电阻R3、R4、R5、R8、R11、电容C1-C6、三极管Q1和三极管Q2发射极、插座J1的3脚、插座J4的11脚、插座J6的11脚和发光二极管DS1-DS6阴极都接地;整流滤波电路E1的3脚、辅助电源E2的4脚和PWM控制推动器U9的4脚连接热地;插座J4和插座J6的1到10脚分别连接F1-F5、Vg、Vo、VG、Vc、Vs。
一种受控于DC用电器的通用电源的应用,其特征在于至少一个受控于DC用电器的通用电源设在机壳内,机壳的面板上设有显示屏Ms、指示灯DS,机壳的前面板上设有插座J1,以及插座J4和USB插座J5,机壳1的侧面板上设有市电交流插头P,插座J1分别通过插头P1连接笔记本电脑或LED灯或电视,插座J4通过插头P4连接外接网络设备,USB插座J5通过USB插头P5连接手机。
为了进一步实现本发明的目的,所述的机壳内设有三个受控于DC用电器的通用电源,机壳的前面板上设有三个插座J1,三个插座J1分别通过三个插头P1连接笔记本电脑、LED灯、电视。
为了进一步实现本发明的目的,所述的插头P1前端均设有内侧正电极片a、中心短电针b,外侧负电极片C前端凸起。
本发明同已有技术相比可产生如下积极效果:本发明是为众多(不含内置电源)DC用电器提供电能的公仆电源,是一种听话的傻瓜电源。其中涉及供电前电源自检电路;涉及供电前对冷DC用电器的“额定电压”(是给本发明提供的准电压)的检测和提取电路;涉及电压波动平衡电路;涉及DC用电器自动启动和关闭电路;涉及供电前和停电后滤波电容上遗留电压的泄放电路;涉及供电前显示DC用电器的准电压参数和供电时显示输出电压参数电路,涉及各种故障的显示电路(并显示故障解决方案)。其使用方便可靠,即插即用,减少人为故障,延长电器寿命,做到自主控制开/关机,自主检测可能发生的故障,并向人们显示DC用电器的各项参数。其具有:
1、本发明会自动延时、启动、关闭和守候(等候DC用电器插入)。
2、在延时和启动期间,对本发明和DC用电器自动进行自检,自检故障项目有:
F1、检测辅助电源电压Vc欠压故障 (目的是保证本发明工作正常)。
F2、检测短路故障 (目的是杜绝DC用电器遇有短路时本发明不供电)。
F3、检测输出电压Vo偏离基准电压Vg故障 (目的是为了检测本发明输出能力和负载过荷,如果输出能力不足或负载过荷本发明停止供电并显示告知:“更换DC电源或电器过荷”)。
F4、检测DC用电器提供的准电压超出本发明输出电压Vo范围故障(目的是DC用电器提供的“额定电压”超出本发明设定的输出电压Vo范围时本发明无输出,并显示告知“您的电器电压超出或低于本电源输出电压”)。
F5、检测准电压VG波动故障(目的是检测DC用电器提供的电压波动过大时,本发明停止向外供电,同时显示告知,目的是防止电器损坏,特别是能检测出导线过细,并停止供电和显示告知)。
F6、检测恒流电流漂移故障(保证准电压VG正确无误)。
3、本发明跟随DC用电器的“额定电压”(准电压VG),误差小,精度高,当电压跟随稍有偏差立即停机停止供电。输出电压Vo没有阶梯,分辨率高。更适合对电压有特殊要求的DC用电器。
4、本发明控制线(准电压VG线),一线多能,能提供准电压VG、管理输出电压Vo、控制开/关机、故障检测和保护。对外受控简单,遥控电路也变得简单、容易和方便。可利用网络遥控每一个DC用电器的开/关机和电压。
5、本发明能显示准电压VG和输出电压Vo,经单片机整理可显示故障及解决故障方案(如DC导线过细、电压超范围等)。
6、插头和插座采用圆形,但插头长一些,前端且为猪拱形,中心电针短一些,在插头拔出时中心电针首先脱离插座,主电源E4快速关机停止供电,输出滤波电容C6放电电路开始工作,由于猪拱的作用,延长插头退出时间,使出滤波电容C6得到充分放电,减少电火花对电器的冲击,减少故障发生,延长电器寿命。
7、本发明关闭时仅有守候电路在工作,只消耗几十微安电流甚至更低,比现有的待机电路更省电。
8、本发明本身具有电压检测和故障检测电路,给检修带来方便;输出电压Vo是来自DC用电器提供的“额定电压”既准电压VG,本发明没有输出电压Vo调试,其调试十分简单。
本发明和DC用电器之间无论如何乱插拔、无论正负极接错、无论电压高低,都不会人为损坏本发明及DC用电器,遇有DC导线过细、主电源E4 带负载能力差等故障都能自动关机,而且供电电压与DC用电器电压同步、准确、可靠。故障检测基本上是在DC用电器不通电(冷)情况下进行的,更加安全可靠。
附图说明:
图1为本发明的部分电路原理图;
图2为本发明的LED推动器M10部分的电路原理图;
图3为本发明的电压Vc接点、准电压表Vm1、输出电压表Vm2、准电压VG接点、输出电压Vo接点部分的电路原理图;
图4为本发明的插座J4部分的电路原理图;
图5为本发明的插座J6部分的电路原理图;
图6为本发明的导线电阻、电流与电压关系图;
图7为本发明的数字通信系统电路图;
图8为本发明组合应用于外部设备的示意图;
图9为图8的插头插座部分的放大图。
具体实施方式:下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明:
实施例:一种受控于DC用电器的通用电源(参见图1-图5),其包括
部件:整流滤波电路E1、辅助电源E2、电压平衡器E3、主电源E4、DC用电器E5,准电压表Vm1、输出电压表Vm2。
模块:守候电路M1、电子开关M2、恒流源M3、电流检测器M4、延时器M5、准电压VG窗口限幅器M6、电压平衡窗口电路M7、短路检测兼软启动电路M8、输出电压监测器M9、LED推动器M10。
元件:或非门U1、或门U2、反相器U3、闸压跟随器U4、反相器U5、误差放大器U6、隔离电压控制器U7、隔离开/关控制器U8、PWM控制推动器U9。稳压管DZ1-DZ3、发光二极管DS1-DS6,二极管D1-D4、电阻R1-R11、电容C1-C7、三极管Q1-Q2、高频变压器B1、插座J1、插头P1、插座J4、插座J6、稳压器W、负载LR。
~220V市电输入端连接整流滤波电路E1的1脚和4脚,整流滤波电路E1的2脚连接高频变压器B1的5脚、辅助电源E2的1脚,辅助电源E2的2脚连接电压Vs接点、守候电路M1的1脚和电子开关M2的1脚,电子开关M2的2脚连接电压Vc接点、恒流源M3的1脚、稳压管DZ1、电容C2、短路检测兼软启动电路M8的1脚,短路检测兼软启动电路M8的2脚连接二极管D3,二极管D3连接输出电压Vo接点、电容C6、输出电压监测器M9两个输入端、主电源E4的误差放大器U6的1脚、电阻R10、插座J1的1脚、主电源E4的开关整流二极管D4,或非门U1的3脚连接测试点T1、二极管D1、二极管D2、电阻R1,二极管D1连接电子开关M2的3脚、守候电路M1的2脚,或非门U1的2脚连接延时器M5,或非门U1的1脚连接故障信号F6接点、电流检测器M4的3脚,电流检测器M4的1脚连接恒流源M3的2脚,电流检测器M4的2脚连接准电压VG接点、守候电路M1的3脚、电容C3、准电压VG电压窗口限幅器M6输入端、电压平衡器E3的电压平衡窗口电路M7输入端、电压平衡器E3的电阻R7、插座J1的2脚、闸压跟随器U4的1脚,闸压跟随器U4的2脚连接输出电压监测器M9的另一输入端、电容C5、电阻R11、基准电压Vg接点、主电源E4的电容C7和误差放大器U6的2脚,电压平衡器E3的电阻R7连接电压平衡器E3的电容C4和电压平衡窗口电路M7的基准电压REF2输入端,或门U2的6脚连接测试点T2、延时器M5、电阻R2,或门U2的1脚连接Vc欠压故障信号F1接点、和反相器U3的2脚,反相器U3的1脚连接电阻R5和稳压管DZ1,或门U2的2脚连接短路故障信号F2接点、短路检测兼软启动电路M8的3脚,或门U2的3脚连接输出电压Vo偏离基准电压Vg故障信号F3接点、电阻R8和输出电压监测器M9的输出端,或门U2的4脚连接准电压VG超出本发明设定电压范围故障信号F4接点、电阻R4和准电压VG窗口限幅器M6输出端,或门U2的5脚连接准电压VG波动故障信号F5接点、电阻R3和电压平衡器E3的电压平衡窗口电路M7输出端,准电压VG窗口限幅器M6的基准电压REF1输入端连接稳压管DZ2、电阻R6,电阻R6连接电压Vc接点,电阻R2连接三极管Q1的基极,三极管Q1的集电极连接测试点T3、二极管D2、电阻R1、电容C1、稳压管DZ3,稳压管DZ3连接测试点T4、闸压跟随器U4的3脚、隔离开/关控制器U8、短路检测兼软启动电路M8的4脚和反相器U5的1脚,反相器U5的2脚连接电阻R9,电阻R9连接三极管Q2的基极,三极管Q2的集电极连接电阻R10,隔离开/关控制器U8连接主电源E4的PWM控制推动器U9的2脚,主电源E4的误差放大器U6的3脚连接主电源E4的隔离电压控制器U7、主电源E4的电容C7,主电源E4的隔离电压控制器U7连接主电源E4的PWM控制推动器U9的1脚,PWM控制推动器U9的3脚连接高频变压器B1的3脚,高频变压器B1的1脚连接二极管D4。
电压Vc接点连接LED推动器M10,LED推动器M10的输入端分别连接故障信号F1、故障信号F2、故障信号F3、故障信号F4、故障信号F5、故障信号F6接点,LED推动器M10的输出端又分别连接发光管DS1、发光管DS2、发光管DS3、发光管DS4、发光管DS5、发光管DS6。电压Vc接点连接准电压表Vm1和输出电压表Vm2,准电压表Vm1连接准电压VG接点,输出电压表Vm2连接输出电压Vo接点。
插座J1连接插头P1,插头P1的a脚和P1的b脚分别连接DC用电器E5的负载LR和稳压器W,P1的c脚连接DC用电器E5负载LR和稳压器W的地端。
辅助电源E2的3脚、电阻R3、R4、R5、R8、R11、电容C1-C6、三极管Q1和三极管Q2发射极、插座J1的3脚、插座J4的11脚、插座J6的11脚和发光二极管DS1-DS6阴极都接地;整流滤波电路E1的3脚、辅助电源E2的4脚和PWM控制推动器U9的4脚连接热地。插座J4和插座J6的1到10脚分别连接F1-F5、Vg、Vo、VG、Vc、Vs。
图8所示,机壳1内安装有三个本发明,机壳1的面板上设有显示屏Ms、指示灯DS,机壳1的前面板上设有三个插座J1,以及插座J4和USB插座J5,机壳1的侧面板上设有市电交流插头P,三个插座J1分别通过三个插头P1连接笔记本电脑2、LED灯3、电视4,插座J4通过插头P4连接外接网络设备5,USB插座J5通过USB插头P5连接手机6。
参见图9,插头P1前端均设有内侧正电极片a、中心短电针b,外侧负电极片C前端凸起(称猪拱插头)。目的是中心短电针b早于内侧正电极a和外侧负电极c退出插座J1,断开电路,提前给主电源E4一个关机信号,快速将输出电压Vo拉低,当插头P1完全退出插座J1时,输出电容C6上的电荷已剩不多,减少了正负电极退出时对设备的电流冲击。
笔记本电脑2、LED灯3、电视4内部安装有不同电压的稳压器W插入本发明时可自动检测,按照稳压器W上的电压上电。外接网络设备5是负责远距离监控,经电子开关扫描分别对三个本发明的各点电压和故障的采集,对其实施延时、启动和控制输出各自所需电压。利用手机6采集各本发明的各级电压和故障信号,也能发送控制信号,可以作为检测设备维修本发明。本发明本身具有各种电压和故障检测机构,而且基准电压受外部控制,很容易与外部设备沟通。
显示屏Ms可通过对三个本发明进行电子开关扫描,显示准电压VG和输出电压Vo,如图8中,当插头P1插入插座J1时(接通笔记本电脑2)首先在显示屏Ms上可以看到的是准电压VG,该电压就是笔记本电脑2上稳压器W提供的“额定电压”,第一个本发明开始自检和对笔记本电脑2进行相关检测,几秒后检测无故障就开始供电,显示屏Ms显示输出电压Vo,准电压VG与输出电压Vo一定相等,两电压不相等时输出电压Vo迅速为“0”,停止供电,于是本发明检测后,显示屏Ms上打出故障信息(如DC导线过细、电器短路、负载过荷、电压超范围等等)。笔记本电脑2提供的电压为21.1V(事先放置21.1V稳压器W),该电压作为本发明的准电压VG,显示“准电压21.1V”,供电时显示“输出电压21,1V”,当然插头P1也可以插入另外一个本发明插座J1效果完全一样,不会因为使用其它本发明而改变准电压和输出电压,即笔记本电脑2不论使用那一个本发明都会输出电压21,1V(因本发明采用高精度“低漂移”的运放跟随),台与台之间电压误差非常小,遇有电压21,1V偏离时本发明停止供电。同理LED灯3(内装18V稳压器),显示屏Ms显示“准电压18V”,几秒钟后供电,会显示“输出电压18V”。电视机4的使用也是同理。
下面对本发明的原理做详细说明:
1、启动电路
利用DC用电器控制本发明的延时、启动,目的是稳定电路、防止主电源开/关过频冲击电器。图1所示,其电路由守候电路M1和电子开关M2组成。辅助电源E2(隔离DC-DC电压变换器)始终向守候电路M1的1脚供电,守候电路M1的3脚探测准电压VG线路上是否连接稳压器W,用来检测是否连接上DC用电器,如果没有连接DC用电器,守候电路M1的3脚没有感应,守候电路M1的2脚输出为“0”,电子开关M2模块不会向本发明电路供电(电压Vc为“0”)。当有DC用电器插入时,守候电路M1的3脚探测到稳压器W的存在,守候电路M1的2脚端输出高电平,电子开关M2导通供电。当准电压VG电路上有电压后,守候电路M1的2脚停止输出高电平,完成启动。下一步交由二极管D1提供电流维持电子开关M2导通,实现开关自锁。
2、准电压VG的建立
目的是在恒流电流作用下,利用稳压器W的端电压作为本发明的准电压VG,最终成为基准电压Vg去控制输出电压Vo。图1中由恒流源M3、电流检测器M4、插座J1的2脚和插头P1的b脚、稳压器W组成电流回路。电流从电压Vc接点开始,经恒流源M3恒流和电流检测器M4检测,通过DC插座J1的2脚和插头P1的b脚到稳压器W,再由插头P1的c脚和插座J1的3脚连接到地。从而在稳压器W上获得的电压即为准电压VG。
3、提纯准电压VG电路
目的是把准电压VG加工为基准电压Vg。与常用的适配器和充电器产生的基准电压有所不同,本发明不能把采集到的准电压VG直接作为基准电压Vg,因为稳压器W断开时准电压VG会冲高,来作为基准电压Vg是绝对不允许的,还因为在传导过程中,辅助电源供电电压的高低、电流的大小,接插件的接触不良,开机/关机时电压、电流的过冲等等干扰,必须在这个易干扰的、易波动的准电压VG中选择一个稳定的电压点(闸压),从这个稳定的电压点取出的信号为闸压信号(测试点T4上的电压信号),利用这个信号控制电压跟随器,让正确的准电压VG通过闸压跟随器U4(注解: 闸压跟随器U4相当于大坝的闸门,是根据下游的水位和灾害的程度有计划的控制闸门,保证下游的水位正常)并对其进行电流放大,才能输出稳定的基准电压Vg,与输出电压Vo一起分别送入误差放大器U6后产生误差电压,去控制主电源E4的PWM控制推动器U9输出稳定电压Vo。看图1组成元件有:闸压跟随器U4、误差放大器U6,电容C5、电容C7、电阻R11。测试点T4是选择正确稳定的基准电压Vg伐值,达到这个伐值时,测试点T4给闸压跟随器U4的3脚允许端的一个高电平,使闸压跟随器U4导通,准电压VG经电流放大,就能作为主电源E4的基准电压Vg。当准电压VG遇到开/关机、接触不良或受到干扰时,就会不稳定而偏离,测试点T4的闸压信号就会导致闸压跟随器U4的允许端为“0”,闸压跟随器U4截止,基准电压Vg为“0”V,输出电压Vo就为“0”V。电容C5和电阻R11是起稳定基准电压Vg的作用,这个稳定的基准电压Vg 就是误差放大器U6的基准电压Vg,它决定了输出电压Vo的大小。
4、电压平衡器电路
目的是检测准电压VG波动的幅度大小。当遇到接插件接触不良、稳压器W工作不稳定、主电源E4输出能力差、DC导线过细等都会影响到准电压VG的稳定。准电压VG不稳定时,电压平衡器E3输出准电压VG波动故障信号T5为高电平,通过或门U2关闭主电源E4。图1中的电压平衡器E3由电阻R7、电容C4和电压平衡窗口电路M7组成。天枰有砝码才能称东西,而电压平衡器的“砝码”就是由电阻R7和电容C4决定的基准电压REF2。基准电压REF2的建立是由准电压VG经电阻R7对电容C4充电得到的,基准电压REF2和准电压VG两个电压不一致时,电压平衡窗口电路M7输出高电平,产生故障信号T5。准电压VG建立后,经电阻R7对电容C4开始充电,在充电过程中,准电压VG和基准电压REF2两个电压不一致;或在放电过程中,两个电压也是不一致,因此电容C4在充放电的过程中两个电压都不会一致,电压平衡窗口电路M7只能输出高电平(控制主电源关机)。结论是:只要准电压VG不稳定,也就是两个电压不平衡,故障信号T5为高电平,强制闸压跟随器U4截止,基准电压Vg为“0”V(不再受准电压VG或高或低的影响),主电源E4关机。当电容C4不再充放电时,准电压VG和基准电压REF2两个电压达到平衡,电压平衡窗口电路M7输出低电平(故障信号T5解除)。电压平衡器E3电路也具有延时开机作用,避免开/关机或其它故障引起的电压电流对设备的冲击。
我们来看看电压平衡器E3是怎样检测DC导线粗细的,参见图6:图中A-A和B-B虚线之间的导线La、Lb和Lc连接DC用电器E5,其中导线La连接主电源E4的输出端,导线Lb连接辅助电源E2的恒流输出端,导线Lc一端连接地N,另一端连接地N*。导线Lc越细电阻Rw阻值越大,电流流过时产生的压降Vw也越大。恒流电流Iv从辅助电源E2出发经导线Lb到稳压器W再到地N*,再经导线Lc到地⊥N。当DC用电器E5连接上本发明时,辅助电源E2首先送出恒流电流,经导线Lb向稳压器W供电,稳压器W两端产生电压为Vr,由于电流非常小只有几毫安,导线上的压降可以忽略,这时电压Vr等于电容C3两端的准电压VG,这个电压又经电阻R7对电容C4充电(参见图1)建立基准电压REF2,当电容C4充电到与准电压VG相等时,经延时后,主电源E4开机供电,(参见图6)输出电流Io经导线La→负载LR→地N*→导线Lc→地N,当负载LR比较大时,电流Io也较大,大电流通过细导线Lc时,导线两端电压Vw升高,Vw=(Iv+Io)×Rw,这时准电压VG突然升高为Vw+Vr(准电压VG波动较大),这个瞬间上升的电压与电容C4上存贮的暂时不变的基准电压REF2发生偏离,电压平衡窗口电路M7的一个输入端电压为“Vr”,而另一个输入端电压为“Vw+Vr”,输入端两电压平衡被打破,输出故障信号T5(高电平),使主电源关机停止供电。所以遇有导线过细时会自动关机,同时故障信号T5送给指示灯或显示屏显示,表明“DC导线过细”。这里顺便说一下、从图6中可以看出,稳压器W上的电压Vr是在DC用电器E5一侧产生的,因此无论负载LR变化大小,受导线及接插件上的压降Vw影响较小,可以提高输入电压Vin的精确度和稳定度。现有外置DC电源的基准电压是在DC电源内部,输入电压Vin易受导线电阻影响较大。
5、电压Vc欠压保护
目的是因电压Vc欠压而影响本发明的稳定,影响准电压VG达不到要求,必须要欠压保护。图1所示、欠压保护是由稳压管DZ1、电阻R5、反相器U3组成。建立准电压VG是靠电压Vc提供的,为了保证这个电压正确无误,就必须保证电压Vc正常,避免电压下跌。当电压Vc正常时稳压管DZ1击穿导通,经反相器U3反相后输出低电平,Vc欠压故障信号F1为“0”,允许主电源E4开机(如果有其它故障时主电源还是不能开机);当电压Vc欠压时,稳压管DZ1截止,电阻R5拉“0”,经反相器U3输出高电平,Vc欠压故障信号F1为高电平, 强制主电源E4关机。电压Vc回复正常后解除欠压故障信号F1。
6、短路检测兼软启动电路
目的是在主电源E4开机送电前对DC用电器E5进行短路检测,同时防止主电源开启时输出电压Vo冲高(硬启动)。图1中是由短路检测兼软启动电路M8和二极管D3组成。当DC用电器插入本发明时首先对负载进行短路检测,如果有短路故障,短路检测兼软启动电路M8的3脚输出短路故障信号F2为高电平,不让主电源E4开机。由于输出电压Vo范围比较大,线圈匝数也比较多,输出电压Vo为低压时开机瞬间输出电压Vo会冲高,然后回落到正常值,极易损坏低电压DC用电器,所以提前对输出电压Vo线路上加一点电压电流,也是短路故障检测后的遗留电压,使误差放大器U6正相输入端电压略大一点反相输入端,事先给误差放大器U6一个错觉,在电容C7的作用下,主电源开机瞬间就可抑制输出电压Vo冲高,防止硬启动,主电源E4开机后,测试点T4(高电平)向短路检测兼软启动电路M8的4脚提供关闭信号,这时二极管D3反向堵塞,短路检测兼软启动电路停止工作。
7、电压窗口限幅保护电路
本发明大多采用冷检测和冷保护,所以本发明比现有的充电器和适配器保护更完善。
目的是本发明向DC用电器供电前,检测到DC用电器E5电压(稳压器W上的电压既准电压VG)超过本发明输出电压Vo设定值时,故障信号F4为高电平,不启动主电源E4,输出的电压为“0”。一个本发明输出电压范围不可能太大,为了适应更多DC用电器的需要,可制定不同输出电压范围的本发明,例如办公用的本发明输出电压范围可设定在0-25V,凡是超过25V的DC用电器,本发明会输出故障信号F4,阻止本发明开机送电,发光二极管DS4点亮,或带有显示屏的还可以告知“您的电器电压超出本电源输出电压范围”。如果给电动车充电,本发明输出电压范围可设定在36V-90 V之间,如果电瓶上的稳压器W给出的准电压VG低于36V或高于90V本发明无输出,并由指示灯或显示屏告知。只有在本发明输出设定的电压范围内,DC用电器才能控制本发明输出自己所需电压,这个电压范围是由准电压VG窗口限幅器M6、稳压管DZ2和电阻R6完成的(图1所示)。电流从电压Vc接点经电阻R6在稳压管DZ2上建立基准电压REF1,这个电压和准电压VG在准电压VG窗口限幅器M6内部进行分压比较,从而限定了输出电压Vo范围。当DC用电器E5插入时,恒流电流Iv流经稳压器W产生准电压VG,当这个电压超出本发明自身设置的电压范围时,故障信号F4为高电平,本发明始终不送电并显示告知,同时经延时器M5延时,电子开关M2截止,本发明回到守候状态停止显示;当这个电压没有超出本发明设置的电压范围时,故障信号F4为低电平,允许主电源E4开机供电。
8、输出电压Vo监视保护电路
准电压VG由闸压跟随器U4进行电流放大后得到基准电压Vg送入误差放大器U6的2脚反相输入端,输出电压Vo送入正相输入端,两者进行比较放大输出电压误差信号,经隔离电压控制器U7,控制PWM控制推动器U9,经高频变压器B1变换电压后,由开关整流二极管D4整流,电容C6滤波,输出电压Vo。从基准电压Vg输入到主电源E4输出的输出电压Vo再到用电器E5的负载LR这一路出现故障时,必定要反映到输出电压Vo的稳定,用稳定的基准电压Vg监视输出电压Vo是一个好办法,可以全程监视输出电压Vo的“产出和消费”。这个监视电路是由输出电压Vo监视器M9和电阻R8组成的,以基准电压Vg作为输出电压Vo监视器M9的基准电压,当输出电压Vo偏离基准电压Vg较大时,故障信号F3(高电平),强制主电源E4关闭,发光二极管DS3点亮。它可以检测本发明的输出能力和DC用电器过荷。
9、关闭电路
目的是收集各种故障信号,遇有某一故障时,主电源E4不启动或关闭,同时开始显示参数,显示一段时间后本发明关闭。关闭分为两级,第一级关闭电路滞后于第二级关闭电路,第二级关闭电路以最快速度关闭主电源E4,停止对外供电;然后经(延时器M5)延时一段时间后使第一级关闭电路关闭,辅助电源E2停止对本发明供电。总之第二级关闭电路管主电源E4停机;第一级关闭电路管本发明关机机。
第一级关闭电路是由或非门U1、延时器M5、二极管D1和电子开关M2为主,延时关闭本发明各电路的供电。目的是为了稳定主电源E4彻底关闭,防止输出电压Vo反弹;另外给显示电路留有一段时间显示。或非门U1的2脚输入端来自延时器M5的输出端(高电平),或者来自电流检测器M4的3脚的故障信号F6(高电平),都能使或非门U1的3脚输出端为低电平,二极管D1截止,电子开关M2失电而截止,本发明转为守候状态。另外电容C1上的电荷通过二极管D2放电,使测试点T3为低电平。
第二级关闭电路是以或门U2、电阻R2和三极管Q1为主,负责以上5种故障信号的收集、集中工作,只要遇有5种故障之一,首先快速关闭主电源E4,又经延时器M5延时后使第一级关闭电路关闭。或门U2输入端凡是遇到故障信号有高电平时,或门U2的6脚输出端测试点T2也为高电平,经电阻R2限流使三极管Q1导通,拉低测试点T3电位;另一路延时器M5开始延时,经延时后交给第一级关闭电路(或非门U1)关闭,进入守候状态。
第一级关闭电路(或非门U1的3脚输出低电平)和第二级关闭电路(或门U2的6脚输高电平)关闭时都会使测试点T3为低电平,经稳压管DZ3使测试点T4快速失电,导致闸压跟随器U4和隔离开关控制器U8关闭,促使主电源E4尽快关闭。
关闭电路是本发明使用和推广的安全保障,只要有故障存在本发明在第一时间内毫不犹豫的关掉主电源E4,稍后辅助电源E2停止对本发明各电路供电,守候电路M1开始工作,待故障消除后会自动开机。
10、输出电压滤波电容泄放电路
当主电源E4关闭后,滤波电容C6仍然存有电荷,会对插头、插座有电流冲击,也会对下一个DC用电器E5有电压电流冲击,因此有必要添加滤波电容电荷泄放电路,(图1中)由反向器U5、电阻R9、三极管Q2、电阻R10组成。当测试点T4为高电平时(主电源E4开机),反向器U5的2脚输出低电平,经电阻R9,三极管Q2截止,不影响输出电压Vo;当测试点T4为低电平时(主电源E4关闭),反向器U5的2脚输出高电平,经电阻R9限流,三极管Q2导通,又经电阻R10限流,于是滤波电容C6对地放电。
11、显示电路
目的是利用电表(或显示屏)直观了解DC用电器的准电压VG和输出电压Vo,还可以利用指示灯(或显示屏)显示各种故障信息。当DC用电器插入本发明时,本发明就会首先显示DC用电器的准电压VG和故障信息,等到供电时显示输出电压Vo。组成部分是由LED推动器M10、发光二极管DS1-DS6、电压表Vm1和Vm2。有条件的话,加装如图7本发明的电路,能显示所有的电压信息和故障处理信息。
LED推动器M10是推动发光二极管发光的模块,LED推动器M10的输入信号分别是故障信号F1(欠压故障)、故障信号F2(短路故障)、故障信号F3(输出电压Vo偏离基准电压Vg故障)、故障信号F4(准电压超出本发明设定电压范围故障),故障信号F5 (准电压波动故障)、故障信号F6(恒流故障)。这些故障信号推动各自发光二极管,那一个灯亮,说明对应那一个故障。
当DC用电器插入时,电压表Vm1就显示准电压VG,延时后主电源E4开启,电压表Vm2显示输出电压Vo。当有故障时主电源E4无输出,电压表Vm2显示输出电压Vo为“0”。
LED推动器M10和电压表(或液晶显示电路)的供电是由电源Vc供给,电压Vc是由电子开关M2控制的,前面说到的遇有故障时,延时器M5延时一段时间后,电子开关M2截止,所有显示电路关闭。在延时期间显示电路会工作一段时间,使人们可以看清故障所在,然后停止显示,本发明进入守候状态。
12、接口电路
图1和图8中插座J4是直接连接外部设备接口,通过这个接口可以测试各点电压,便于调试和维修,可以远程监控,简化遥控电路。
图7所示的插座J6(为图1中的插座J6)连接插头P6,插头P6连接数字接口电路M12,数字接口电路M12连接单片机(微型计算机)M11、显示屏Ms、USB插座J5。数字接口电路M12从插头P6输入的各种故障信号及电压信号,经单片机M11对这些信号进行数字处理,把信号转为数字和文字由显示屏显示,通过USB插座J5和外界通信,可控制本发明的开关机和电压;能采集本发明的各级电压和各种故障信息。很容易实现远距离无线和有线网络控制,本发明自动控制能力强所以外接设备电路十分简单。图4所示:网络设备5的插头P4插入插座J4,可以远距离监控本发明,很方便的控制每一个DC用电器,插座J4也可以连接报警器,如防盗、停电、故障等,也可以连接维修设备。手机6通过USB插头P5插入USB插座J5连接本发明,可以检测和控制本发明,可以设置本发明的各项参数。
总之,图1所示,DC用电器E5中除了具有负载LR外,还有别于现有的DC用电器,其中加装几分钱的芝麻大小的稳压器W,稳压器W可理解为记忆DC用电器E5的“额定电压”,本发明依照这个稳压器W提供的稳压电压,进行一系列的检测后,符合要求的,便向DC用电器供电,输出电压就是稳压器W提供的电压,不同电压值的稳压器W,输出的电压也不同。
~220V市电经整流滤波电路E1整流滤波后,分两路供电:一路到主电源E4高频变压器B1的5脚待命,一路经辅助电源E2进行DC-DC隔离电压变换,变换后的电压Vs又分两路供电:一路供守候电路M1;一路供电子开关M2。当没有DC用电器E5插入时,守候电路M1的3脚无感应电压,电子开关M2截止,后续电路不工作(电压Vc为0),本发明处于守候状态。当有DC用电器E5插入时,守候电路M1的3脚接收到感应电流或电压信号,守候电路M1的2脚通知电子开关M2导通,建立电压Vc,向恒流源M3供电,当恒流电流正常时,电流检测器M4的3脚输出故障信号F6为低电平,或非门U1的1脚为低电平,或非门U1的2脚也为低电平(由于延时器M5的存在,即使如果有其它故障使测试点T2为高电平,延时器M5输出暂时也会为低电平),或非门U1的3脚输出端测试点T1为高电平,二极管D1导通来维持电子开关M2导通,守候电路M1完成启动任务退出,形成开关自锁,向本发明的五条电路供电是:
第一条电路向短路检测兼软启动电路M8供电,向负载电路输出一定的低电压和小电流,实现短路检测和主电源E4软启动。
第二条电路是最重要的一条电路,大多数的控制电路是围绕这条电路展开的,是关系到输出电压Vo的质量。恒流电流Iv从电子开关M2的2脚出发,经恒流源M3→电流检测器M4→插座J1的2脚→插头P1的b脚→稳压器W→插头P1的c脚→插座J1的3脚到地,在稳压器W上产生的电压降作为本发明的准电压VG,控制以下三个电路:
、准电压VG送到闸压跟随器U4的1脚,受测试点T4闸压信号控制,输出基准电压Vg送给误差放大器U6。
、准电压VG送到准电压VG窗口限幅器M6,负责检测基准电压VG的波动范围,设定电压上下限,凡DC用电器工作电压符合要求的,本发明供电;遇有超出设定的电压上下限时,本发明不供电。
、准电压VG送到电压平衡器E3,也是检测基准电压VG的波动的,当发现准电压VG波动时,本发明关机。
准电压VG窗口限幅器M6和电压平衡器E3的区别在于两个基准电压不同,基准电压REF1是一个固定电压,而基准电压REF2是准电压VG的暂稳电压。
第三条电路向LED推动器M10供电,点亮发光二极管DS1-DS6故障灯。
第四条电路向数码电压表Vm1和Vm2供电,点亮“准电压VG”和“输出电压Vo”。
第五条电路向插座J4的9脚和插座J6的9脚供电、通过插座向设备提供电能。
当出现接触不良、导线过细、稳压器W不稳定、人为故障等等,都能使准电压VG、基准电压Vg和输出电压Vo不稳,通过以下故障信息关闭主电源E4,停止供电:
、遇有电压Vc欠压时:稳压管DZ1、电阻R5和反相器U3组合输出欠压故障信号F1。
、遇有短路故障时:短路检测兼软启动电路M8的3脚输出故障信号F2。
、遇有输出电压Vo偏离基准电压Vg故障时:电阻R8和输出电压监测器M9组合输出故障信号F3。
、遇有准电压超出本发明设定电压范围故障时:电阻R6、稳压管DZ2、准电压VG窗口限幅器M6和电阻R4组合输出故障信号F4。
、遇有准电压波动故障时:电压平衡器E3输出故障信号F5。
得到这些故障信号后由或门U2进行处理,输入端凡有故障信号(高电平),输出端的测试点T2就为高电平,于是电阻R2和三极管Q1拉低测试点T3电位,及时通知主电源E4关机;同时延时器M5开始延时,给显示电路留有显示时间,延时后给或非门U1的2脚输入一个高电平,使输出为低电平,二极管D2导通,加速电容C1放电,另一个二极管D1截止,电子开关M2也跟着截止,停止供电,守候电路M2重新开始工作。
当有DC用电器E5(添加了稳压器W,适配插头、插座和导线)插入本发明时,在没有故障的情况下,本发明由等待变为延时启动,电子开关M2导通自锁,测试点T1保持高电平,由电阻R1对电容C1充电,测试点T3电压开始升高,当电压达到稳压管DZ3门限时击穿(目的是启动延时时间长,关闭时间短),测试点T4变为高电平,短路检测兼软启动电路M8停止工作;闸压跟随器U4导通,输入是准电压VG,输出是基准电压Vg,电容C5和电阻R11是稳定基准电压Vg,与输出电压Vo分别进入误差放大器U6的两个输入端,经误差放大,输出误差放大信号,通过隔离电压控制器U7去控制PWM控制推动器U9,另外测试点T4的高电平通过隔离开/关控制器U8控制PWM控制推动器U9开启,推动高频变压器B1把高压+B变换为低压、经二极管D4整流、电容C6滤波、输出电压Vo,通过插座J1和插头P1连接,输送给用电器E5的负载LR;同时测试点T4的高电平使三极管Q2截止。
当插头P1拔出插座J1时,首先插头P1的b脚脱离插座J1的2脚。恒流电流中断,准电压VG升高,产生故障信号拉低测试点T3电位,经门限稳压管DZ3,又拉低测试点T4电位(低电平),去控制三路:一路关断闸压跟随器4,使基准电压Vg迅速为“0”;一路通过隔离开/关控制器U8快速关闭PWM控制推动器U9;一路通过反相器U5、电阻R9、使三极管Q2导通、电阻R10限流,把电容C6上的电荷尽快放掉,最后插头P1的a脚和P1的c脚脱离插座J1的1脚和J1的3脚,滤波电容上的电压已快速下降,在插头拔出瞬间,电火花减少,能防止电器损坏和电键烧蚀,可延长电器寿命,还可以避免输出电容C6上遗留电荷对下一个DC用电器的冲击。
本发明供电对象是DC用电器,几乎囊括了办公、家用、通信、娱乐等,如收音机、手机,LED灯、影碟机、笔记本电脑、路由器、机顶盒、电视机及多种小电器等等,这些DC用电器统一接口后,在加装稳压器W,我们不用考虑电压、正负极、是否有故障,可以随意插拔,当遇有接触不良,导线过细,电压超范围,本发明都能自动处理,如果有故障还会显示告诉你。本发明输出电压会随着您的DC用电器走,准确而稳定,稍有差池立即停机。本发明无机械开关,是利用插头插拔控制本发明的;或DC用电器本身具有电子自动开关系统控制本发明的;或来自网络和手机控制本发明的。本发明主电源关机后,本发明处于守候状态,守候电路守候电流仅有几十微安的损耗(因准电压VG电路上没有稳压器W接入,电流没有形成回路,电流损耗少),本发明的守候损耗比现有的待机损耗要少,十分省电。
网络时代的到来,DC用电器增多,特别是便携式电器增多、便携DC电源使用不便且使用率不高、电子垃圾的增多,网络控制不方便,多年来DC电源没有多大的改观。本发明吸取了内置和外置DC电源的优点,使内置用电器减轻整机重量、外形变薄、干扰减少、热量降低;使外置DC电源不用一对一,不用携带,减少导线压降影响。本发明开辟了使用DC电源的另一使用途经,把DC电源的固定电压输出变为被动电压输出,既当适配器又当充电器,笔记本电脑也好,手机也好,还有显示器、电视机、打印机、扫描仪、机顶盒等等众多的DC用电器,都可以使用同台本发明,起到一机多用的效果。
通过多年的试用可证明本发明比现有的DC电源更可靠,更方便、故障少,电压精度高。输出电压Vo是由基准电压Vg控制的,基准电压Vg是由准电压VG控制的,准电压VG是由DC用电器中的稳压器W稳压电压Vr控制的,归纳起来就是输出电压Vo等于稳压器W上的电压Vr,如果输出电压Vo偏离压Vr,本发明立即停止供电。本发明的目的就在于此。从理论上和实践上,在电压精确度、稳定度上要优于现有DC电源。
本发明即可组合,也可单用,只要有足够的功率,几乎能带动多种办公,家用、通信、学习和娱乐设备。本发明会更好的为DC用电器做好供电服务,提高电压和电流质量,成为DC用电器的真正公仆电源。
以上虽然根据附图表对本发明的实施例进行详细说明,但不仅限于此具体实施方式,本领域的技术人员根据此具体技术方案进行的各种等同、变形处理,也在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种受控于DC用电器的通用电源,其特征在于其包括整流滤波电路E1、辅助电源E2、电压平衡器E3、主电源E4、DC用电器E5、准电压表Vm1、输出电压表Vm2、守候电路M1、电子开关M2、恒流源M3、电流检测器M4、延时器M5、准电压VG窗口限幅器M6、电压平衡窗口电路M7、短路检测兼软启动电路M8、输出电压监测器M9、LED推动器M10、或非门U1、或门U2、反相器U3、闸压跟随器U4、反相器U5、误差放大器U6、隔离电压控制器U7、隔离开/关控制器U8、PWM控制推动器U9、稳压管DZ1-DZ3、发光二极管DS1-DS6、二极管D1-D4、电阻R1-R11、电容C1-C7、三极管Q1-Q2、高频变压器B1、插座J1、插头P1、插座J4、插座J6、稳压器W、负载LR;
~220V市电输入端连接整流滤波电路E1的1脚和4脚,整流滤波电路E1的2脚连接高频变压器B1的5脚、辅助电源E2的1脚,辅助电源E2的2脚连接电压Vs接点、守候电路M1的1脚和电子开关M2的1脚,电子开关M2的2脚连接电压Vc接点、恒流源M3的1脚、稳压管DZ1、电容C2、短路检测兼软启动电路M8的1脚,短路检测兼软启动电路M8的2脚连接二极管D3,二极管D3连接输出电压Vo接点、电容C6、输出电压监测器M9两个输入端、主电源E4的误差放大器U6的1脚、电阻R10、插座J1的1脚、主电源E4的开关整流二极管D4,或非门U1的3脚连接测试点T1、二极管D1、二极管D2、电阻R1,二极管D1连接电子开关M2的3脚、守候电路M1的2脚,或非门U1的2脚连接延时器M5,或非门U1的1脚连接故障信号F6接点、电流检测器M4的3脚,电流检测器M4的1脚连接恒流源M3的2脚,电流检测器M4的2脚连接准电压VG接点、守候电路M1的3脚、电容C3、准电压VG电压窗口限幅器M6输入端、电压平衡器E3的电压平衡窗口电路M7输入端、电压平衡器E3的电阻R7、插座J1的2脚、闸压跟随器U4的1脚,闸压跟随器U4的2脚连接输出电压监测器M9的另一输入端、电容C5、电阻R11、基准电压Vg接点、主电源E4的电容C7和误差放大器U6的2脚,电压平衡器E3的电阻R7连接电压平衡器E3的电容C4和电压平衡窗口电路M7的基准电压REF2输入端,或门U2的6脚连接测试点T2、延时器M5、电阻R2,或门U2的1脚连接Vc欠压故障信号F1接点、和反相器U3的2脚,反相器U3的1脚连接电阻R5和稳压管DZ1,或门U2的2脚连接短路故障信号F2接点、短路检测兼软启动电路M8的3脚,或门U2的3脚连接输出电压Vo偏离基准电压Vg故障信号F3接点、电阻R8和输出电压监测器M9的输出端,或门U2的4脚连接准电压VG超出设定电压范围故障信号F4接点、电阻R4和准电压VG窗口限幅器M6输出端,或门U2的5脚连接准电压VG波动故障信号F5接点、电阻R3和电压平衡器E3的电压平衡窗口电路M7输出端,准电压VG窗口限幅器M6的基准电压REF1输入端连接稳压管DZ2、电阻R6,电阻R6连接电压Vc接点,电阻R2连接三极管Q1的基极,三极管Q1的集电极连接测试点T3、二极管D2、电阻R1、电容C1、稳压管DZ3,稳压管DZ3连接测试点T4、闸压跟随器U4的3脚、隔离开/关控制器U8、短路检测兼软启动电路M8的4脚和反相器U5的1脚,反相器U5的2脚连接电阻R9,电阻R9连接三极管Q2的基极,三极管Q2的集电极连接电阻R10,隔离开/关控制器U8连接主电源E4的PWM控制推动器U9的2脚,主电源E4的误差放大器U6的3脚连接主电源E4的隔离电压控制器U7、主电源E4的电容C7,主电源E4的隔离电压控制器U7连接主电源E4的PWM控制推动器U9的1脚,PWM控制推动器U9的3脚连接高频变压器B1的3脚,高频变压器B1的1脚连接二极管D4;
电压Vc接点连接LED推动器M10,LED推动器M10的输入端分别连接故障信号F1、故障信号F2、故障信号F3、故障信号F4、故障信号F5、故障信号F6接点,LED推动器M10的输出端又分别连接发光管DS1、发光管DS2、发光管DS3、发光管DS4、发光管DS5、发光管DS6;电压Vc接点连接准电压表Vm1和输出电压表Vm2,准电压表Vm1连接准电压VG接点,输出电压表Vm2连接输出电压Vo接点;
插座J1连接插头P1,插头P1的a脚和P1的b脚分别连接DC用电器E5的负载LR和稳压器W,P1的c脚连接DC用电器E5负载LR和稳压器W的地端;
辅助电源E2的3脚、电阻R3、R4、R5、R8、R11、电容C1-C6、三极管Q1和三极管Q2发射极、插座J1的3脚、插座J4的11脚、插座J6的11脚和发光二极管DS1-DS6阴极都接地;整流滤波电路E1的3脚、辅助电源E2的4脚和PWM控制推动器U9的4脚连接热地 ;插座J4和插座J6的1到10脚分别连接F1-F5、Vg、Vo、VG、Vc、Vs。
2.权利要求1所述的一种受控于DC用电器的通用电源的应用,其特征在于至少一个受控于DC用电器的通用电源设在机壳(1)内,机壳(1)的面板上设有显示屏Ms、指示灯DS,机壳(1)的前面板上设有插座J1,以及插座J4和USB插座J5,机壳1的侧面板上设有市电交流插头P,插座J1分别通过插头P1连接笔记本电脑(2)或LED灯(3)或电视(4),插座J4通过插头P4连接外接网络设备(5),USB插座J5通过USB插头P5连接手机(6)。
3.根据权利要求2所述的一种受控于DC用电器的通用电源的应用,其特征在于所述的机壳(1)内设有三个受控于DC用电器的通用电源,机壳(1)的前面板上设有三个插座J1,三个插座J1分别通过三个插头P1连接笔记本电脑(2)、LED灯(3)、电视(4)。
4.根据权利要求2所述的一种受控于DC用电器的通用电源的应用,其特征在于所述的插头P1前端均设有内侧正电极片a、中心短电针b,外侧负电极片C前端凸起。
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