CN109617432B - 一种智能动力节电器 - Google Patents
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Abstract
一种智能动力节电器，包括与交流电源连接的整流电路,还包括对整流电路输出电压和输出电流检测的检测模块,及与检测模块连接的调整电路;所述检测模块包括与整流电路输出端串联的电流检测电阻,还包括电流检测放大器,电压检测放大器,电流过零比较器,电压过零比较器和逻辑电路;所述电流检测放大器的两个输入端分别连接在所述电流检测电阻两端,所述电压检测放大器为输入端与整流电路输出端连接的电压跟随器,所述调整电路根据逻辑电路的输出,控制负载电路的电流开关。采用本发明所述智能动力节电器，通过检测电流和电压的时序同步性对负载供电时间窗口进行调整，降低功率损耗。
Description
技术领域
本发明属于电子技术领域，涉及电器节能技术,具体涉及一种智能动力节电器。
背景技术
节电器是采用高压滤波和能量吸收技术，自动吸收高压动力设备反向电势的能量，并不断回馈返还给负载，节省了用电设备从高压电网上吸取的这部分电能。另一方面利用国际先进的高压电参数优化技术、正弦波跟踪技术及纳米技术和组件，抑制和减少供电线路中的冲击电流、瞬变及高次谐波的产生，净化电源、提高高压电网的供电品质，大幅降低线路损耗及动力设备的铜损和铁损，提高高压用电设备的使用寿命和做功效率，在使用过程中既节省了电能又可大幅降低设备运营成本。现有节电器采用单片机控制调整三相交流电在负载输出端的功率因数,根据负载调节输出,电路结构复杂,程序控制编写难度大,对于小型用电设备并不适用。
发明内容
为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明公开了一种智能动力节电器。
本发明所述一种智能动力节电器，包括与交流电源连接的整流电路,还包括对整流电路输出电压和输出电流检测的检测模块,及与检测模块连接的调整电路;
所述检测模块包括与整流电路输出端串联的电流检测电阻,还包括电流检测放大器,电压检测放大器,电流过零比较器,电压过零比较器和逻辑电路;所述电流检测放大器的两个输入端分别连接在所述电流检测电阻两端,所述电压检测放大器为输入端与整流电路输出端连接的电压跟随器,所述电流检测放大器和电压检测放大器的输出端分别连接电流过零比较器和电压过零比较器的比较端,所述电流过零比较器和电压过零比较器的基准端接地,输出端分别连接逻辑电路的不同输入端;
所述调整电路根据逻辑电路的输出,控制负载电路的电流开关。
优选的，所述整流电路为全桥整流电路。
优选的，所述逻辑电路为与门。
优选的，所述调整电路包括与负载串联的开关管,所述开关管控制端与所述逻辑电路输出端通过电容连接。
进一步的，所述开关管为PMOS,所述开关管的栅极与地之间接有下拉电阻。
采用本发明所述智能动力节电器，通过检测电流和电压的时序同步性对负载供电时间窗口进行调整，降低功率损耗。
附图说明
图1为本发明所述智能动力节电器的一个具体实施方式流程示意图,
图中附图标记名称为:1-整流电路,2-检测模块,3-调整模块,AC-交流电源,R1-电流检测电阻,R2-下拉电阻,C-电容,P-PMOS管,L-负载,A1-电流检测放大器,A2-电压检测放大器,A3-电流过零比较器,A4-电压过零比较器,A5-逻辑电路。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明所述智能动力节电器，包括与交流电源AC连接的整流电路1 ,还包括对整流电路输出电压和输出电流检测的检测模块2,及与检测模块连接的调整电路3;
所述检测模块包括与整流电路输出端串联的电流检测电阻R1,还包括电流检测放大器A1,电压检测放大器A2,电流过零比较器A3,电压过零比较器A4和逻辑电路A5;所述电流检测放大器A1的两个输入端分别连接在所述电流检测电阻两端R1,所述电压检测放大器A2为输入端与整流电路输出端连接的电压跟随器,所述电流检测放大器A3和电压检测放大器A4的输出端分别连接电流过零比较器和电压过零比较器的比较端,所述电流过零比较器和电压过零比较器的基准端接地,输出端分别连接逻辑电路的不同输入端;
所述调整电路根据逻辑电路的输出,控制负载电路的电流开关。
如图1所示，交流电经过全桥整流后得到半波直流电，电流检测放大器通过检测电流检测电阻两端的压差检测电流，电压检测放大器将电压跟随放大，电压过零比较器和电流过零比较器分别将电压信号与零比较，输出方波波形，方波为高电平表示此时有电流和电压，方波为低电平表示此时几乎没有电流电压，方波的上升沿和下降沿象征电流和电压的时间起点和终点。
理想状态下，电压过零比较器和电流过零比较器输出的方波幅值可能存在不同，但方波的上升沿和下降沿应完全相同，说明电流和电压在时间上完全同步产生，但现实中，用于容性负载，传输阻抗，负载变化等原因，电流和电压并非严格同步，造成功率浪费。
电压过零比较器和电流过零比较器输出信号到逻辑电路，逻辑电路执行与运算逻辑，例如采用与门，仅在电压和电流都存在的时间段输出高电平，逻辑电路输出信号后，调整电路根据逻辑电路的输出信号调整负载开关。
图1所示的具体实施方式中，所述调整电路包括与负载串联的开关管,所述开关管控制端与所述逻辑电路输出端通过电容C连接。开关管选择PMOS管，通过一个电容C与逻辑电路A5的输出端耦合，电容对交流方波信号的传递为反向，当逻辑电路输出低电平时，耦合到PMOS管栅极为高电平信号或促使PMOS栅极电压升高的信号，使得PMOS管P开启度降低，从而减少负载L上的电流，降低了由于电流电压时间不匹配造成的功率浪费；逻辑电路输出高电平则不影响PMOS管的正常开启。所述开关管的栅极与地之间可以连接一个下拉电阻R2，为PMOS管提供常开的下拉电位。
采用本发明所述智能动力节电器，采用添加盐酸直接析出氯化钡晶体，降低产品生产能耗的同时，整个生产过程几乎没有污染气体产生，有效克服了现有技术的污染问题，生产过程更加环保；添加的盐酸可以继续回收作为反应原料使用，降低了原料消耗。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种智能动力节电器，包括与交流电源连接的整流电路,其特征在于,还包括对整流电路输出电压和输出电流检测的检测模块,及与检测模块连接的调整电路;
所述检测模块包括与整流电路输出端串联的电流检测电阻,所述电流检测电阻的另一端与负载L连接，还包括电流检测放大器,电压检测放大器,电流过零比较器,电压过零比较器和逻辑电路;所述电流检测放大器的两个输入端分别连接在所述电流检测电阻两端,所述电压检测放大器为输入端与整流电路输出端连接的电压跟随器,所述电流检测放大器和电压检测放大器的输出端分别连接电流过零比较器和电压过零比较器的比较端,所述电流过零比较器和电压过零比较器的基准端接地,输出端分别连接逻辑电路的不同输入端;
所述调整电路根据逻辑电路的输出,控制与负载电路串联的开关管；
所述调整电路包括与负载串联的开关管,所述开关管控制端与所述逻辑电路输出端通过电容连接；
所述开关管为PMOS，所述开关管的栅极与地之间接有下拉电阻。
2.如权利要求1所述的智能动力节电器，其特征在于，所述整流电路为全桥整流电路。
3.如权利要求1所述的智能动力节电器，其特征在于，所述逻辑电路为与门。
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