CN109194106A - 一种x电容放电方法、放电电路及开关电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于开关电路的X电容放电方法、放电电路及开关电路，一种用于开关电路的X电容放电方法，所述开关电路包括连接在输入端的X电容，第一二极管和第二二极管的阳极分别连接到所述X电容的两端，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，其公共节点为第一节点，所述第一节点的电压为整流电压，以第一电流下拉所述第一节点，在第一时间内，所述整流电压持续高于第一电压阈值，则表征输入断电，以第一下拉电流下拉所述第一节点。本发明在输入断电时，放电时间可以符合安规要求，并且在系统工作时功耗低，系统效率高。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种X电容放电方法、放电电路及开关电路。
背景技术
在AC/DC电源中，为了减小电源对电网的污染，提高系统的EMI性能，在交流输入端会并联X电容。在交流输入断电后，X电容上电压会有残留。残留电压可能会对人造成伤害，因此安规上有规定，在断电一段时间内必须将X电容上电压下降到一定值以下。参考图1所示，电容C01为X电容，电阻R01为X电容放电电阻。X电容越大，需要更小的电阻来对X电容进行放电。但是电阻R01在系统正常工作时会产生的功耗，从而降低系统效率。因此，如何符合安规认证要求对X电容进行放电同时在系统正常工作时，X电容放电电路产生尽量少的功耗，对AC/DC电源来说，是非常重要的。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种X电容放电方法、放电电路及开关电路，用以解决现有技术中X电容的放电速度无法满足安规认证要求，并且在系统工作时产生功耗过大从而造成系统效率低下的问题。
本发明的技术解决方案是，提供一种用于开关电路的X电容放电方法所述开关电路包括连接在输入端的X电容，第一二极管和第二二极管的阳极分别连接到所述X电容的两端，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，其公共节点为第一节点，所述第一节点的电压为整流电压，包括以下步骤：
以第一电流下拉所述第一节点，在第一时间内，所述整流电压持续高于第一电压阈值，则表征输入断电，以第一下拉电流下拉所述第一节点。
作为可选，包括以下步骤：
以所述第一电流下拉所述第一节点，并开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值；
以第二电流下拉所述第一节点，重新开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值；
以此类推；
以第N电流下拉所述第一节点，重新开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值，则表征输入断电，以第一下拉电流下拉所述第一节点；
其中N为大于等于2的自然数，k为2～N的自然数，第k电流大于第(k-1)电流。
作为可选，包括以下步骤：
当所述整流电压低于所述第一电压阈值，重新以所述第一电流下拉所述第一节点，并重新开始计时。
作为可选，在所述开关电路的输出功率高于第一阈值时，不下拉所述第一节点。
本发明的另一技术解决方案是，提供一种用于开关电路的X电容放电电路，所述开关电路包括连接在输入端的X电容，所述X电容放电电路包括：第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和所述第二二极管的阳极分别连接到所述X电容的两端，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，其公共节点为第一节点，所述第一节点的电压为整流电压，其特征在于：
所述X电容放电电路以第一电流下拉所述第一节点，并开始计时，在第一时间内，所述整流电压持续高于第一电压阈值，则表征输入断电，所述X电容放电电路以第一下拉电流下拉所述第一节点。
作为可选，所述X电容放电电路以所述第一电流下拉所述第一节点，并开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值；
所述X电容放电电路以第二电流下拉所述第一节点，重新开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值；
以此类推；
所述X电容放电电路以第N电流下拉所述第一节点，重新开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值，则表征输入断电，所述X电容放电电路以第一下拉电流下拉所述第一节点；
其中N为大于等于2的自然数，k为2～N的自然数，第k电流大于第(k-1)电流。
作为可选，当所述整流电压低于所述第一电压阈值，所述X电容放电电路重新以所述第一电流下拉所述第一节点，并重新开始计时。
作为可选，还包括下拉电路、电压采样电路和逻辑控制电路，所述下拉电路连接到所述第一节点，所述电压采样电路采样所述整流电压，输出采样电压，所述逻辑控制电路接收所述采样电压，根据采样电压控制所述下拉电路的下拉电流。
作为可选，在所述开关电路的输出功率高于第一阈值时，所述X电容放电电路不使能。
本发明的又一技术解决方案是，提供一种开关电路。
采用本发明的电路结构和方法，与现有技术相比，具有以下优点：在输入断电时，放电时间可以符合安规要求，并且在系统工作时功耗低，系统效率高。
附图说明
图1为现有技术X电容放电方法的电路图；
图2为本发明X电容放电方法的一种流程图；
图3为本发明X电容放电方法的另一种流程图；
图4为本发明X电容放电方法的又一种流程图；
图5为本发明X电容放电电路的一种实施例的示意图；
图6为本发明下拉电路300一种实施例的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图2所示，本发明一种用于开关电路的X电容放电电路，所述开关电路包括连接在输入端的X电容C01，所述X电容放电电路包括：第一二极管D05和第二二极管D06，所述第一二极管D05和所述第二二极管D06的阳极分别连接到所述X电容C01的两端，所述第一二极管的阴极D05和所述第二二极管D06的阴极相连，其公共节点为第一节点A，所述第一节点A的电压为整流电压，
请参考图3所示，为X电容放电电路的工作流程图。
步骤S200：所述X电容放电电路以第一电流下拉所述第一节点A，并开始计时；
步骤S201：在第一时间内，判断所述整流电压是否持续高于第一电压阈值，如果是，则到步骤S204；如果否，则到步骤S200。
步骤S204：表征输入断电，所述X电容放电电路以第一下拉电流下拉所述第一节点A。
在一个实施例中，第一时间为半个工频周期。以50Hz的电网为例，半个工频周期为10ms。第一电流的大小为微安级，第一下拉电流大小为毫安级。
在输入断电时，通过毫安级的第一下拉电流进行放电，放电时间可以符合安规要求，并且在系统工作时，以微安级的电流下拉，X电容放电电路的功耗极低，系统效率高。
请参考图4所示，为X电容放电电路另一个实施例的流程图。
步骤S200：所述X电容放电电路以所述第一电流下拉所述第一节点，并开始计时；
步骤S201：在半个工频周期内，判断所述整流电压是否持续高于第一电压阈值，如果是，则到步骤S202；如果否，则回到步骤S200。
步骤S202：所述X电容放电电路以所述第二电流下拉所述第一节点，并重新开始计时；
步骤S203：在半个工频周期内，判断所述整流电压是否持续高于第一电压阈值，如果是，则到步骤S204；如果否，则回到步骤S200。
步骤S204：表征输入断电，所述X电容放电电路以第一下拉电流下拉所述第一节点A。
第一电流和第二电流的大小都为微安级，第一下拉电流大小为毫安级，并且第二电流大于第一电流。
在该实施例中，在用第一下拉电流下拉之前，需要用第一电流和第二电流这两个电流分别下拉第一节点。在其他实施例中，可以有N个电流下拉第一节点，流程图如图5所示。
步骤S200：所述X电容放电电路以所述第一电流下拉所述第一节点，并开始计时；
步骤S201：在半个工频周期内，判断所述整流电压是否持续高于第一电压阈值，如果是，则到步骤S202；如果否，则回到步骤S200。
步骤S202：所述X电容放电电路以所述第二电流下拉所述第一节点，并重新开始计时；
步骤S203：在半个工频周期内，判断所述整流电压是否持续高于第一电压阈值，如果是，以第三电流下拉所述第一节点；如果否，则回到步骤S200。
以此类推；
步骤S212：所述X电容放电电路以所述第N电流下拉所述第一节点，并重新开始计时；
步骤S213：在半个工频周期内，判断所述整流电压是否持续高于第一电压阈值，如果是，则到步骤S204；如果否，则回到步骤S200。
步骤S204：表征输入断电，所述X电容放电电路以第一下拉电流下拉所述第一节点A。
其中N为大于等于2的自然数，k为2～N的自然数，第k电流大于第(k-1)电流。
请参考图2所示，X电容放电电路还包括下拉电路300、电压采样电路100和逻辑控制电路200，所述下拉电路300连接到所述第一节点A，所述电压采样电路100采样所述整流电压，输出采样电压VS，所述逻辑控制电路200接收所述采样电压VS，根据采样电压VS控制所述下拉电路300的下拉电流。
在输出功率大于一定值时，在输入断电时，X电容上的电压会被输出消耗，X电容上电压会迅速降低，从而达到安规要求。而输出功率小的时候，就需要对X电容在断电时进行放电。在所述开关电路的输出功率高于第一阈值时，所述X电容放电电路不使能。也就是下拉电路300不下拉，电压采样电路100停止采样。
请参考图6所示，为下拉电路300的一个实施例，包括运放301、开关管M301和电阻R301。电阻R301采样经过开关管M301的电流，运放301的负输入端接收电阻R301上的采样电压，运放301的正输入端连接到参考电压B，运放301的输出端连接到开关管M301的控制端。运放301通过调节M301的控制极，使得流过电阻R301上电流产生的电压接近参考电压B。逻辑控制电路200通过控制参考电压B从而控制开关管M301的电流，也就是控制了下拉电流。
电压采样电路100可以用分压电阻进行采样。电压采样电路100的分压电阻也会对第一节点A进行下拉，也就是说，也会有下拉电流。因此，在设置下拉电路300的下拉电流时，需要考虑分压电阻的下拉电流，使得下拉电路300和电压采样电路100的下拉电流之和等于第一节点所需要的下拉电流。
本发明的另一技术解决方案是提供一种开关电路，开关电路包含所述X电容放电电路。所述开关电路可以为AC/DC电路。
本发明还提供一种用于开关电路的X电容放电方法所述开关电路包括连接在输入端的X电容，第一二极管和第二二极管的阳极分别连接到所述X电容的两端，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，其公共节点为第一节点，所述第一节点的电压为整流电压，请参考图3所示，为X电容放电电路的工作流程图。
步骤S200：以第一电流下拉所述第一节点A，并开始计时；
步骤S201：在第一时间内，判断所述整流电压是否持续高于第一电压阈值，如果是，则到步骤S204；如果否，则到步骤S200。
步骤S204：表征输入断电，以第一下拉电流下拉所述第一节点A。
在其他实施例中，可以有N个电流下拉第一节点，流程图如图5所示。
步骤S200：以所述第一电流下拉所述第一节点，并开始计时；
步骤S201：在半个工频周期内，判断所述整流电压是否持续高于第一电压阈值，如果是，则到步骤S202；如果否，则回到步骤S200。
步骤S202：以所述第二电流下拉所述第一节点，并重新开始计时；
步骤S203：在半个工频周期内，判断所述整流电压是否持续高于第一电压阈值，如果是，以第三电流下拉所述第一节点；如果否，则回到步骤S200。
以此类推；
步骤S212：以所述第N电流下拉所述第一节点，并重新开始计时；
步骤S213：在半个工频周期内，判断所述整流电压是否持续高于第一电压阈值，如果是，则到步骤S204；如果否，则回到步骤S200。
步骤S204：表征输入断电，以第一下拉电流下拉所述第一节点A。
其中N为大于等于2的自然数，k为2～N的自然数，第k电流大于第(k-1)电流。
在一种实施方式中，在所述开关电路的输出功率高于第一阈值时，不下拉所述第一节点A。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于开关电路的X电容放电方法，所述开关电路包括连接在输入端的X电容，第一二极管和第二二极管的阳极分别连接到所述X电容的两端，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，其公共节点为第一节点，所述第一节点的电压为整流电压，其特征在于，包括以下步骤：
以第一电流下拉所述第一节点，在第一时间内，所述整流电压持续高于第一电压阈值，则表征输入断电，以第一下拉电流下拉所述第一节点。
2.根据权利要求1所述的用于开关电路的X电容放电方法，其特征在于，包括以下步骤：
以所述第一电流下拉所述第一节点，并开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值；
以第二电流下拉所述第一节点，重新开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值；
以此类推；
以第N电流下拉所述第一节点，重新开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值，则表征输入断电，以第一下拉电流下拉所述第一节点；
其中N为大于等于2的自然数，k为2～N的自然数，第k电流大于第(k-1)电流。
3.根据权利要求1或2所述的用于开关电路的X电容放电方法，其特征在于，包括以下步骤：
当所述整流电压低于所述第一电压阈值，重新以所述第一电流下拉所述第一节点，并重新开始计时。
4.根据权利要求1所述的用于开关电路的X电容放电方法，其特征在于：在所述开关电路的输出功率高于第一阈值时，不下拉所述第一节点。
5.一种用于开关电路的X电容放电电路，所述开关电路包括连接在输入端的X电容，所述X电容放电电路包括：第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和所述第二二极管的阳极分别连接到所述X电容的两端，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，其公共节点为第一节点，所述第一节点的电压为整流电压，其特征在于：
所述X电容放电电路以第一电流下拉所述第一节点，并开始计时，在第一时间内，所述整流电压持续高于第一电压阈值，则表征输入断电，所述X电容放电电路以第一下拉电流下拉所述第一节点。
6.根据权利要求5所述的用于开关电路的X电容放电电路，其特征在于：所述X电容放电电路以所述第一电流下拉所述第一节点，并开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值；
所述X电容放电电路以第二电流下拉所述第一节点，重新开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值；
以此类推；
所述X电容放电电路以第N电流下拉所述第一节点，重新开始计时，在半个工频周期内，所述整流电压持续高于所述第一电压阈值，则表征输入断电，所述X电容放电电路以第一下拉电流下拉所述第一节点；
其中N为大于等于2的自然数，k为2～N的自然数，第k电流大于第(k-1)电流。
7.根据权利要求5或6所述的用于开关电路的X电容放电电路，其特征在于：
当所述整流电压低于所述第一电压阈值，所述X电容放电电路重新以所述第一电流下拉所述第一节点，并重新开始计时。
8.根据权利要求5所述的用于开关电路的X电容放电电路，其特征在于：还包括下拉电路、电压采样电路和逻辑控制电路，所述下拉电路连接到所述第一节点，所述电压采样电路采样所述整流电压，输出采样电压，所述逻辑控制电路接收所述采样电压，根据采样电压控制所述下拉电路的下拉电流。
9.根据权利要求5所述的用于开关电路的X电容放电电路，其特征在于：在所述开关电路的输出功率高于第一阈值时，所述X电容放电电路不使能。
10.一种开关电路，其特征在于：包括如权利要求5～9任意一项所述X电容放电电路。
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