CN108601135A - 一种智能电源控制电路及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种智能电源控制电路及其控制方法，本发明之智能电源控制电路操作过程简单，可以自动完成灯组短路保护值的设定，使用数字控制器监测负载电流，控制精度高。包括采样电路、数字控制器、调节装置和控制模块。负荷电路连接采样电路，采样电路与数字控制器相连，采样电路将采样信号进行放大后输入至数字控制器的控制模块中；调节装置与电子控制器电连接，控制模块的输出信号通过数字控制器输出至调节装置中，所述调节装置设置为一光电耦合器，所述光电耦合器与电源保护电路连接，本发明之方法通过改变光电耦合器阳极的电平状态(高/低)改变光电耦合器二次侧的导通状态(导通/截止)，从而改变电源保护电路的工作状态(动作/不动作)。实现负荷保护电路自动检测和控制电路保护。

Description

一种智能电源控制电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种负荷电路保护的智能电源电路，尤其是一种能实现负荷保护电路自动检测和控制的智能电源控制电路及其控制方法。
背景技术
开关电源短路保护是LED照明灯组等负荷电路系统中重要的元件，可以在负荷电路超负荷或短路时及时切断电路，起到保护负荷电路的作用。目前使用的开关电源在安装调试过程中，由于传统的电源短路保护阀值都是出厂固定设置的，而不同功率产品设定的短路保护阀值也不相同，相同开关电源在实际应用中的电路负荷也不会完全一致。需要结合实际负荷电路的功率、组合方式等因素确定合适的保护电流阀值，计算较为繁琐，对施工人员的要求较高。现实如LED灯组等负荷电路工程的开关电源容量的选用往往依据施工人员的经验选定，容易产生容量选择不当，容量选择过大时，则开关电源起不到对小微短路故障的有效保护；过小时电路容易触发误保护，无法稳定安全工作。因此，需要一种能根据不同电路负荷情况，自动确定短路保护阀值的智能开关电源。
另一方面，当在野地或高空施工时，使用专业设备进行电路负荷检测时，非常不便操作或易造成施工风险。因此，需要一种能自动确定开关保护电流值且便于无专业检测条件下方便安装的“傻瓜式”智能电源。
针对这一不足，公布号CN103813570A的发明专利公开了一种LED均亮控制电路与方法，及恒压驱动LED照明系统与方法，该电路包括一可调恒压电源模块，及多个宽电压LED灯组，该每一宽电压LED灯组包括m(m为整数)串LED灯串，该m串LED灯串并联连接，由该可调恒压电源模块集中供电，进一步包括一电流或电压检测模块及一均亮及调光控制模块，该电流或电压检测模块用于检测每串LED灯组的电流，并传送给该均亮及调光控制模块，由该均亮及调光控制模块控制每一串LED灯组占空比。本发明实现了驱动电源块和LED灯串分离设计，规避了驱动电源与LED灯串集中设计的可靠性低和可维修性差等问题。但这种控制电路只针对单路LED灯串进行电流检测用于调光，不适用于整体灯组的电源保护控制。
发明内容
为了克服当前开关电源短路保护阀值确定较为繁琐的不足,本发明提供一种智能电源控制电路及其控制方法，该智能电源控制电路能自动检测负荷电路的实际工作电流并设定相应的保护阈值，通过实时监测负荷电流的方式保护负荷电路的正常工作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明之一种智能电源控制电路，接通电源为智能电源控制电路和负荷电路供电，其特征在于：还包括采样电路，负荷电路连接采样电路，采样电路与数字控制器相连，采样电路将采样信号进行放大后输入至数字控制器的控制模块中；还设有调节装置，与电子控制器电连接，控制模块的的输出信号通过数字控制器输出至调节装置中，所述调节装置可对负荷电路进行短路保护。
进一步地，所述调节装置设置为一光电耦合器，所述光电耦合器与电源保护电路连接，通过改变光电耦合器阳极的电平状态(高/低)改变光电耦合器二次侧的导通状态(导通/截止)，从而改变电源保护电路的工作状态(动作/不动作)。
该智能电源控制电路采用如下控制方法：控制模块设定为检测模式，采样电路连接负荷电路，采样输出电流、电感电流；将采样信息送入数字控制器，数字控制器内部程序将采样信号乘以采样比例，得到实时输出电流值(电感电流值)IL(t)；数字控制器计算并记录设定时间段T内最高电流值IL(T)；数字控制器将IL(T)乘以安全系数K,得到并记录为IL(K)；数字控制器将实时电路负荷IL(t)和IL(K)作比较，判断负载电流是否安全，如IL(t)-IL(K)<0，则负载电流保持不变；如IL(t)-IL(K)>0,则发出信号至调节装置对负荷电路进行短路保护。
进一步地，所述控制模块还可以设置清零模式，在清零模式下，数字控制器清除IL(K)记录值，再选择设定检测模式，可重新检测设定新的IL(K)。
本发明的有益效果是，操作过程简单，可以自动完成不同负荷电路短路保护值的设定，使用数字控制器监测负载电流，控制精度高，对实际应用中的小微短路故障进行有效控制。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的电路原理图。
图2是本发明的模块连接示意图。
图3是本发明控制模块工作流程图。
图4是本发明调节装置工作流程图。
图中1.采样电路，2.供电模块，3.数字控制器，4.调节装置。
具体实施方式
如图1所示，一种智能电源控制电路，通过供电模块为数字控制器3和负荷电路供电，还包括采样电路1，负荷电路连接采样电路1，采样电路1与数字控制器3相连，采样电路1将采样信号进行放大后输入至数字控制器3的控制模块中；还设有调节装置4，与电子控制器3电连接，控制模块的的输出信号通过数字控制器3输出至调节装置4中，所述调节装置4可对负荷电路进行短路保护。
供电模块2中包含有稳压芯片和电感，该输出串联一电感用于为数字控制器3供电。
所述调节装置4设置为一光电耦合器，所述光电耦合器与电源保护电路连接，通过改变光电耦合器阳极的电平状态(高/低)改变光电耦合器二次侧的导通状态(导通/截止)，从而改变电源保护电路的工作状态(动作/不动作)。
如图3和图4所示，该灯组智能电源控制电路采用如下控制方法：
(1)控制模块设定为检测模式，采样电路1连接负荷电路，采样输出电流、电感电流。
(2)将采样信息送入数字控制器3，数字控制器3内部程序将采样信号乘以采样比例，得到实时输出电流值(电感电流值)IL(t)。
(3)数字控制器3计算并记录设定时间段T内最高电流值IL(T)。
(4)数字控制器3将IL(T)乘以安全系数K,得到并记录为IL(K)。
(5)数字控制器3将单位时间段内实时输出电流值IL(t)和IL(K)作比较，判断负载电流是否安全，如IL(t)-IL(K)≦0，则负载电流保持不变；如IL(t)-IL(K)>0,则发出信号至调节装置4对负荷电路进行短路保护。
进一步地，所述控制模块还可以设置清零模式，在清零模式下，数字控制器3清除IL(K)记录值，再选择设定检测模式，可重新检测设定新的IL(K)。所述清零模式由一按键开关触发，按键开关按下后，数字控制器3检测到低电平，即触发清零操作。
进一步地，所述采样电路包括为霍尔传感器，将灯组干线电流产生的磁感应强度转化成相应的电压值,然后电压信号再经过信号放大器，A/D转换送到数字控制器3。
进一步地，所述调节装置4为至少一个电位器，所述电位器与电磁脱扣器线圈或热元件并联，通过改变电位器的阻值改变对电磁脱扣器线圈的分流大小，从而改变电磁脱扣器或热元件的触发阻值。
所述数字控制器3为单片机，优选的，选用新唐N76E003。
当然，以上仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即局限本发明的专利范围，凡运用本发明说明书及图式内容所为之简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能电源控制电路，包括采样电路、数字控制器、调节装置和控制模块，其特征是：负荷电路连接采样电路，采样电路与数字控制器相连，采样电路将采样信号进行放大后输入至数字控制器的控制模块中；调节装置与电子控制器电连接，控制模块的的输出信号通过数字控制器输出至调节装置中，所述调节装置可对负荷电路进行短路保护。
2.根据权利要求1所述的一种智能电源控制电路及其控制方法，其特征是：所述控制模块还可设置清零模式，在清零模式下，数字控制器清除IL(K)记录值，再选择设定检测模式，可重新检测设定新的IL(K)。
3.根据权利要求1所述的一种智能电源控制电路，其特征是：所述调节装置为一光电耦合器，所述光电耦合器与电源保护电路连接，通过改变光电耦合器阳极的电平状态(高/低)改变光电耦合器二次侧的导通状态(导通/截止)，从而改变电源保护电路的工作状态(动作/不动作)。
4.根据权利要求1所述的一种灯组智能电源控制电路及其控制方法，其特征是：所述采样电路包括至少一个霍尔传感器。
5.根据权利要求1所述的一种智能电源控制电路，其特征是：所述调节装置为至少一个电位器，所述电位器与电磁脱扣器线圈或热元件并联，通过改变电位器的阻值改变对电磁脱扣器线圈的分流大小，从而改变电磁脱扣器或热元件的触发阻值。
6.根据权利要求1所述的一种灯组智能电源控制电路及其控制方法，其特征是：所述数字控制器为单片机。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的控制方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)控制模块设定为检测模式，接通电源为智能电源控制电路和负荷电路供电，采样电路连接负荷电路，采样输出电流或电感电流。
(2)将采样信息送入数字控制器，数字控制器内部程序将采样信号乘以采样比例，得到实时输出电流值(电感电流值)IL(t)。
(3)数字控制器计算并记录设定时间段T内最高电流值IL(T)。
(4)数字控制器将IL(T)乘以安全系数K,得到并记录为IL(K)。
(5)数字控制器将单位时间段内实时输出电流值IL(t)和IL(K)作比较，判断负载电流是否安全，如IL(t)-IL(K)≦0，则负载电流保持不变；如IL(t)-IL(K)>0,则发出信号至调节装置对负荷电路进行短路保护。
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