CN109818532A - 一种原子场电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一种原子场电源装置，其特征在于：通过电源给电容器的电容提供电能，开关管对电容进行开关控制改变电容两端电压的电位，始终保持电容与电容两端具有本电源额定电压的电势差，在电势差的作用下，电容充电、导体中的电子在电场力的作用下产生定向移动形成电流，变压器感生磁感应电动势进行电能交换传输，在电源电场的电场力、变压器感生磁场的电磁力和电容受到静电力的相互作用下，将原子直接转化成连续实用的电场能。提供了一种结构简单，使用方便、效率高、无污染、节约能源的电源装置，可方便的为各用户单位，偏远地区、自由移动的运载工具提供电能、为电力电网输送安全、高效的清洁能源。

Description

一种原子场电源装置

技术领域

本发明涉及到电源领域，尤其涉及到原子场转化电能的电源技术。

背景技术

目前、火力发电需要化石能源进行转化，造成了大量的资源浪费及环境污染。太阳能光伏、风力发电受到自然条件的局限，效率低下、使用不方便。

发明内容

本发明克服了现有技术转化电能的不足，找到原子场转化电能的方法，提供了一种结构简单、使用方便、效率高、无污染、节约能源的电源装置。

下面根据现有电源的特征及应用对本发明的电源特征进行表述。

现有电源的特征：常态下原子呈中性不带电，要获得电能就借助外力，在外力的作用下、使原子带负电的电子摆脱带正电的质子静电力的束缚，这时原子就带有电场，经电源装置进行转化形成电源。

电能的应用：将导体两端与电源的正负极连接形成回路、导体中的电子在电场力的作用下产生定向移动形成电流。在自由电子移动的过程中磁分子围绕电子运动感生电磁场，在电磁力的作用下进行电能转换和电能传输。

本发明的电源特征在于：利用上述原子呈现出的电场、电磁场与之相应的电场力、电磁力和静电力的作用，使原子呈现出的“场”在“力”的作用下进行能量转换，将原子直接转化成连续实用的电场能，经本装置进行转化形成电源。简称：原子场电源。

技术方案

在原子场电源装置中，通过电源给电容器的电容提供电能，开关管对电容进行开关控制改变电容两端电压的电位，始终保持电容与电容两端具有本电源额定电压的电势差，在电势差的作用下，电容充电、导体中的电子在电场力的作用下产生定向移动形成电流，变压器感生磁感应电动势进行电能交换传输，在电源电场的电场力、变压器感生磁场的电磁力和电容受到静电力的相互作用下，将原子直接转化成连续实用的电场能。

本发明的一种原子场电源装置：它包括电源E，经开关S、二极管D、D1、D2，电感Ｌ1、开关管Q2、Q3与电容CE，C1、C2组成并联充电回路；给本电源提供启动电能，其中：电容CE，C1、C2与变压器T1、T2的N1绕组、开关管Q1、Q2、Q3，二极管D1、D2、D3，电感Ｌ1组成电容充放电回路；变压器T1、T2的N2绕组与电容C4、C5、电感Ｌ2、Ｌ3组成电容充放电回路；稳压管Dv与电容CE组成稳压箝位回路；开关管Q4、电容C3、电感Ｌ4、二极管D6组成电能输出回路。

其特征是：电容C1、C2与变压器T1、T2的N1绕组、开关管Q1和D3组成串联放电回路；电容CE充电。

电容C1、C2与开关管Q2、Q3、二极管D1、D2、电感Ｌ1组成并联充电回路；电容CE放电。

电容C1经变压器T1的N1、N2绕组与电容C4，电感Ｌ2，二极管D4组成电能交换传输回路。

电容C2经变压器T2的N1、N2绕组与电容C5，电感Ｌ3，二极管D5组成电能交换传输回路。

稳压管Dv与电容CE组成稳压箝位回路；经电阻R2、R3分压为开关管Q4提供电压信号。

开关管Q4、电容C3、电感Ｌ4、二极管D6组成电能输出回路；给负载电阻R1提供电能。

附图说明

说明书附图1为本发明的一种原子场电源装置电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1电路结构示意图对本发明的技术方案作进一步详细说明。

例：电源E、80V，经开关S、二极管D、D1、D2、电感Ｌ1、开关管Q2、Q3与电容CE，C1、C2组成并联充电回路。给本电源提供电能，电容CE，C1、C2的额定电压U、110V，稳压管Dv箝位电压U、110V，本电源的额定电压U、110V，（本电源适应于：电源E在低于额定电压U较宽的范围，提供电压U）。

开关管受控于PWM脉宽调制电路，开关管Q2、Q3截止，Q1和D3导通，变压器T1、T2的N1绕组与电容C1、C2串联，当电容C1、C2串联后、两端的电压U为160V，该电压相对于电容CE两端的电势差U为80V，电容C1两端的电压U相对于零电位为80V，（忽略电压降）。

电容CE充电，C1、C2放电，导体中的电子在电场力F作用下产生定向移动形成电流I，在自由电子移动的过程中，电容CE两端的电压U按自由电子移动的电荷量Q同比上升，而电容C1、C2两端的电压U按自由电子移动的电荷量Q分别同比下降，变压器T1、T2的N2绕组感生磁感应电动势E，电容C4、C5充电、经电感Ｌ2、Ｌ3滤波、将电能转换成电场能。

当PWM按占空比输出一个脉宽后，开关管Q1和D3截止，Q2、Q3导通。当Q1和D3截止后，电容C4、C5释放电能、经电感Ｌ2、Ｌ3滤波，变压器T1、T2的N1绕组感生磁感应电动势E，同名端换流、电流逆变、将电能返回给电容C1、C2。

电容C1充电，经整流二极管D4续流、同时使变压器T1的磁通φ复位。

电容C2充电，经整流二极管D5续流、同时使变压器T2的磁通φ复位。

开关管Q2、Q3导通后，电容C1、C2与二极管D1、D2、电感Ｌ1并联，电容CE由低电位改变成高电位，电容C1、C2充电，补充变压器T1、T2在传输电能过程中产生的内能，当电容C1、C2和电容CE两端的电压U平衡后，开关管Q2、Q3截止、Q1和D3导通，变压器T1、T2与电容C1、C2串联，电容CE又由高电位改变成低电位，电容CE充电，依此循环电容CE，C1、C2的充放电电流始终由高电位向低电位流动。

有益效果

电源E给电容CE，C1、C2提供电能后，开关管Q1和D3，Q2、Q3按时间t周期改变电容CE，C1、C2两端电压U的电位，在电势差U的作用下、电容CE充电，导体中的电子在电场力的作用下产生定向移动形成电流I，变压器T1、T2感生磁感应电动势E、经电容C1、C2与电容C4、C5组成电能交换传输，时间t周期内电容C4、C5将电能返回给电容C1、C2。

且在电容充电的过程中，电容器的电容在电介质和静电力F的作用下，将导体中移动的自由电子转化成电场，由此、本电源就获得电容CE充电的电场能。

当变压器T1、T2传输电能的效率η分别大于50%时，电容CE两端的电压U，将随着变压器传输电能的实际效率η同比上升，此时、电源E就失去对电容CE，C1、C2电场力F的作用，当电容CE两端的电压U上升到额定电压110V时，稳压管Dv导通，经电阻R2、R3分压提供电压U信号，使开关管Q4导通，电容C3充电、电感Ｌ4储能滤波、二极管D6续流，给负载电阻R1提供电能。

同时电容C3对本电源的辅助电源、PWM脉宽调制、开关管的驱动、额定电压U的稳压取样、元器件排风散热提供电能，并给电源E补充能量J。

因此：在电源E电场的电场力F、变压器T1、T2感生磁场的电磁力F和电容CE，C1、C2，C3，C4、C5受到静电力F的相互作用下，始终保持电容CE与电容C1、C2串联后两端具有额定电压U的电势差U，在电势差U的作用下、将原子直接转化成连续实用的电场能，经本装置进行转化形成电源。

适用范围

本电源适用PWM和LLC组成的驱动电路对电容CE，C1、C2两端电压U的电位进行开关控制，MOSFET或IGBT等开关管进行电压转换，IC组成的稳压取样信号反馈回路对电容CE，C1、C2的额定电压U进行稳压控制。

电路保护及抗电磁干扰方案

由二极管组成变压器T1、T2的N1绕组反电动势及漏感吸收，电熔丝与继电器组成电流输入输出过流保护，电容CE充放电回路采用共模电感滤波，安规电容抑制共模干扰。

应用范围

通过变压器T1、T2分别并联，增加电容CE的充电流量，提高电容C3的功率输出，其结构简单，可集成为标准化模块电源，在现有的技术条件下、本电源的单组模块输出功率能达到KW级，可方便的为各用户单位，偏远地区、自由移动的运载工具提供电能，为电力电网输送安全、高效的清洁能源。

Claims (7)

1.本发明的一种原子场电源装置，它包括电源E，其特征是：电源E，经开关S、二极管D、D1、D2，电感Ｌ1、开关管Q2、Q3与电容CE，C1、C2组成并联充电回路；给本电源提供电能，其中：电容CE，C1、C2与变压器T1、T2的N1绕组、开关管Q1、Q2、Q3，二极管D1、D2、D3，电感Ｌ1组成电容充放电回路；变压器T1、T2的N2绕组与电容C4、C5、电感Ｌ2、Ｌ3组成电容充放电回路；稳压管Dv与电容CE组成稳压箝位回路；开关管Q4、电容C3、电感Ｌ4、二极管D6组成电能输出回路。

2.根据权利要求1所述的原子场电源装置，其特征是：电容C1、C2与变压器T1、T2的N1绕组、开关管Q1和D3组成串联放电回路；电容CE充电。

3.根据权利要求1所述的原子场电源装置，其特征是：电容C1、C2与开关管Q2、Q3、二极管D1、D2、电感Ｌ1组成并联充电回路；电容CE放电。

4.根据权利要求1所述的原子场电源装置，其特征是：电容C1经变压器T1的N1、N2绕组与电容C4，电感Ｌ2，二极管D4组成电能交换传输回路。

5.根据权利要求1所述的原子场电源装置，其特征是：电容C2经变压器T2的N1、N2绕组与电容C5，电感Ｌ3，二极管D5组成电能交换传输回路。

6.根据权利要求1所述的原子场电源装置，其特征是：稳压管Dv与电容CE组成稳压箝位回路；经电阻R2、R3分压为开关管Q4提供电压信号。

7.根据权利要求1所述的原子场电源装置，其特征是：开关管Q4、电容C3、电感Ｌ4、二极管D6组成电能输出回路；给负载电阻R1提供电能。