CN201134749Y - 开关电源节能装置 - Google Patents
开关电源节能装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201134749Y CN201134749Y CNU2007201886335U CN200720188633U CN201134749Y CN 201134749 Y CN201134749 Y CN 201134749Y CN U2007201886335 U CNU2007201886335 U CN U2007201886335U CN 200720188633 U CN200720188633 U CN 200720188633U CN 201134749 Y CN201134749 Y CN 201134749Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- output
- switching rectifier
- switching
- rectifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Abstract
本实用新型公布了一种开关电源节能装置，包括两个以上开关整流器，所述开关整流器将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其特征在于：还包括信号检测器、信号判断单元和执行单元；所述信号检测器接收所述开关整流器输出的直流电，并将电流检测信号输入到所述信号判断单元，该信号判断单元计算所述开关整流器的负载百分比，确定开关整流器的工作效率，决定是否需要关闭多余的开关整流器，并输出控制信号给所述执行单元，由执行单元控制所述开关整流器的工作；使用该开关电源节能装置，能有效利用开关整流器，提高开关整流器的工作效率，减小开关整流器的热损耗，降低成本。
Description
技术领域
本实用新型属于一种开关电源节能装置，尤其涉及一种通过检测开关整流器输出电流来控制开关整流器工作的开关电源节能装置。
背景技术
目前，国内各开关电源制造商生产的各型号开关整流器，由于普遍采用了PWM(脉宽调制)技术和软开关技术，使得整流器的工作效率比原来的老式相控电源高很多，其峰值效率可达到90％以上。但从各厂家产品测试获得的“负载-效率”曲线来看，在负载偏低的情况下，由于整流器内部元器件的固有损耗，其效率并不高。常常一个开关整流器可以完成的任务，由全部开关整流器来完成，极大的浪费了资源，加大了开关整流器的热损耗。虽然各厂家的产品略有差异，但从总体上看，从实际输出电流0A到110％额定输出电流的负载变化区间内，开关整流器典型的“负载-效率”曲线如图7所示。
从图7可以看出：开关电源在40％额定电流输出区间以下，整流器的效率是比较低的，而且输出电流越小效率越低。但整流器的持续工作电流过大一旦达到或者超过额定工作电流，其工作稳定性要受到影响，因此，从提高整流器的工作效率来讲，我们有必要采取措施确保开关整流器工作在45％-90％的负载区间内。
现有技术的缺陷是：开关整流器没有得到合理的利用，工作效率低，热损耗大，浪费资源。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种合理利用开关整流器，提高开关整流器工作效率，减少热损耗，使开关整流器工作在45％-90％的负载区间内的开关电源节能装置。
本实用新型的具体方案是：一种开关电源节能装置，包括两个以上开关整流器，所述开关整流器将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其关键在于：还包括信号检测器、信号判断单元和执行单元；
在对所述开关整流器输出电流进行检测前，给所述开关整流器编号，以便于后面的有效控制，通常以地址号顺序编号。
所述信号检测器个数与所述开关整流器个数相同，所述信号检测器分别位于所述开关整流器的直流电输出端，该信号检测器的输入端检测所述开关整流器输出的直流电信号，所述信号检测器的输出端输出检测信号给所述信号判断单元的输入端；
所述信号检测器可采用霍尔器件或者整流器通信接口，进行电流检测。
所述信号判断单元由单片机、A/D转换芯片、多路模拟开关组成，所述多路模拟开关并列设置与所述开关整流器个数相同的输入端IN分别接收所述信号检测器输出的检测信号，该多路模拟开关输出端OUT与所述A/D转换芯片的输入端Vin相连，该A/D转换芯片的八路输出端BIT1-8输出数字信号给所述单片机的输入端P0口，该单片机的选址输出端P2口输出地址信号给所述多路模拟开关的地址输入端，所述单片机的控制端P1口输出控制信号给所述执行单元；
所述单片机输出片选信号给所述多路模拟开关，该多路模拟开关根据片选信号选择接收对应所述信号检测器输出的检测信号，并由所述A/D转换芯片将检测信号从模拟信号转换为数字信号，等所述单片机接收全部所述信号检测器输出的检测信号后，该单片机计算此时所有开关整流器的工作电流和It，则单个开关整流器的工作电流I0表示为It除以开关整流器的个数N，即：I0＝It/N，单个开关整流器的负载百分比为I0/IR，然后按照所述“负载-效率”曲线，确定开关整流器的工作效率η，决定是否需要关闭多余的开关整流器，并输出控制信号给所述执行单元。
所述执行单元由交流输入控制电路和继电器组成，所述交流输入控制电路输入端接收所述单片机控制端P1口输出的控制信号，该交流输入控制电路设置有与所述开关整流器个数相同的输出端分别与对应的所述继电器的线圈绕组连接，所述继电器开关分别控制对应所述开关整流器的工作。
所述执行单元中交流输入控制电路是光耦，所述光耦个数与所述开关整流器个数相同，所述每个光耦的输入端分别接收所述单片机控制端P1口输出的控制信号，输出端分别连接所述继电器的线圈绕组，输出控制信号给所述继电器。
所述执行单元中交流输入控制电路是三极管，所述三极管个数与所述开关整流器个数相同，所述三极管的基极分别接收所述单片机控制端P1口输出的控制信号，该三极管集电极接高电平，所述三极管发射极分别连接所述继电器(J)的线圈绕组，输出控制信号给所述继电器。
所述交流输入控制电路可以是光耦或三极管，光耦效果更好，所述执行单元根据所述信号判断单元输出的控制信号，控制所述开关整流器的工作，确定所述开关整流器哪些投入工作，哪些停止工作，正常情况下，按照先前的编号进行启动控制。
所述某个开关整流器出现故障或所述某个信号检测器出现检测异常时，如有富余，关闭该开关整流器，顺次使用该顺序号后面的开关整流器作为替补。
当所述信号判断单元中多路模拟开关出现故障时，所述信号判断单元中单片机默认所有与开关整流器连接的继电器闭合，即所有开关整流器投入工作，以避免对网络运营的影响。
当所述某个继电器出现故障不能正常通/断时，保留该继电器原来的工作状态：如故障继电器在“常闭”状态下，则将该故障继电器连接的开关整流器自动升级为“1”号开关整流器，其他开关整流器依次调整顺序；如故障继电器在“常开”状态下，则依次使用后面顺序号的开关整流器。
节能装置主机在故障或断电状态下，所述信号判断单元默认为所有与开关整流器连接的继电器闭合，保证不对网络运行产生影响。
通过判断后，出现两种或两种以上情况均满足本实用新型所述开关整流器负载工作区间时，即都在45％-90％的负载区间内，以开关整流器负载较大、工作数量较少的一种为准。
一种开关电源节能装置，包括两个以上开关整流器，所述开关整流器将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其关键在于：还包括信号检测器、信号判断单元和执行单元；
在对所述开关整流器输出电流进行检测前，给所述开关整流器编号，以便于后面的有效控制，通常以地址号顺序编号。
所述信号检测器由开关电源监控单元和串口芯片组成，所述开关电源监控单元设置有与所述开关整流器个数相同的输入端IN接收所述开关整流器输出的直流电信号，该开关电源监控单元输出端OUT连接所述串口芯片的输入端IN，该串口芯片的输出端OUT输出信号给所述信号判断单元；
所述串口芯片通过协议转换后，将信号输入给所述信号判断单元。
所述信号判断单元输入端P3.0和P3.1接收所述信号检测器中串口芯片输出端OUT输出的检测信号，该信号判断单元输出端P1口输出控制信号给所述执行单元；
所述信号判断单元是单片机，所述单片机接收所述信号检测器输出的检测信号后，该单片机计算此时所有开关整流器的工作电流和It，则单个开关整流器的工作电流I0表示为It除以开关整流器的个数N，即：I0＝It/N，单个开关整流器的负载百分比为I0/IR，然后按照所述“负载-效率”曲线，确定开关整流器的工作效率η，决定是否需要关闭多余的开关整流器，并输出控制信号给所述执行单元。
所述执行单元由交流输入控制电路和继电器组成，所述交流输入控制电路输入端接收所述单片机控制端P1口输出的控制信号，该交流输入控制电路设置有与所述开关整流器个数相同的输出端分别与对应的所述继电器的线圈绕组连接，所述继电器开关分别控制对应所述开关整流器的工作。
所述交流输入控制电路可以是光耦或三极管，所述执行单元根据所述信号判断单元输出的控制信号，控制所述开关整流器的工作，确定所述开关整流器哪些投入工作，哪些停止工作，正常情况下，按照先前的编号进行启动控制。
该方案需要确定所述开关电源监控单元是否已接入动力环境监控系统，如在该开关电源监控单元的串口接口被占用的情况下，建议不采用该方案，而采用在动力环境集中监控系统底端采集器中添加节能控制的方式来实现。
所述开关电源监控单元或者串口芯片出现故障时，默认所有与开关整流器连接的继电器闭合，以保证不对网络运行产生影响。
在某个开关整流器出现故障时，顺次使用该地址号后面的开关整流器作为替补。
当所述某个继电器出现故障不能正常通/断时，保留该继电器原来的工作状态：如故障继电器在“常闭”状态下，则将该故障继电器连接的开关整流器自动升级为“1”号开关整流器，其他开关整流器依次调整顺序；如故障继电器在“常开”状态下，则依次使用后面地址号的开关整流器。
节能装置主机在故障或断电状态下，所述信号判断单元默认所有与开关整流器连接的继电器闭合，保证不对网络运行产生影响。
通过判断后，出现两种或两种以上情况均满足本实用新型所述开关整流器负载工作区间时，即都在45％-90％的负载区间内，以开关整流器负载较大、工作数量较少的一种为准。
一种开关电源节能装置，包括两个以上开关整流器，所述开关整流器将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其关键在于：还包括信号控制芯片和执行单元；
本实用新型直接在原有开关电源监控单元基础上增加节能控制管理功能，实现对所述开关整流器的控制。在对所述开关整流器输出电流进行检测前，给所述开关整流器编号，以便于后面的有效控制，通常以地址号顺序编号。
所述信号控制芯片由信号检测器和信号判断单元组成，所述信号检测器的输入端连接所述开关整流器的直流电输出端，检测所述开关整流器输出的直流电信号，该信号检测器的输出端输出检测信号给所述信号判断单元，该信号判断单元分析所述信号检测器的检测信号后作出判断，并输出控制信号给所述执行单元；
所述信号控制芯片检测所述开关整流器输出的直流电信号，通过串口协议转换后，计算此时所有开关整流器的工作电流和It，则单个开关整流器的工作电流I0表示为It除以开关整流器的个数N，即：I0＝It/N，单个开关整流器的负载百分比为I0/IR，然后按照所述“负载-效率”曲线，确定开关整流器的工作效率η，决定是否需要关闭多余的开关整流器，并输出控制信号给所述执行单元。
所述执行单元由交流输入控制电路和继电器组成，所述交流输入控制电路输入端接收所述单片机控制端P1口输出的控制信号，该交流输入控制电路设置有与所述开关整流器个数相同的输出端分别与对应的所述继电器的线圈绕组连接，所述继电器开关分别控制对应所述开关整流器的工作。
所述执行单元根据所述信号判断单元的输出信号，控制所述开关整流器的工作，确定所述开关整流器哪些投入工作，哪些停止工作，正常情况下，按照先前的编号进行启动控制。
该方案可直接通过对现有开关电源监控单元进行改良，附加一些外围硬件控制单元实现，并进行软件升级，相对成本较低。
所述开关电源监控单元故障状态下，默认所有与开关整流器连接的继电器闭合。
在某个开关整流器出现故障时，顺次使用该地址号后面的开关整流器作为替补。
当所述某个继电器出现故障不能正常通/断时，保留该继电器原来的工作状态：如故障继电器在“常闭”状态下，则将该故障继电器连接的开关整流器自动升级为“1”号开关整流器，其他开关整流器依次调整顺序；如故障继电器在“常开”状态下，则依次使用后面地址号的开关整流器。
通过判断后，出现两种或两种以上情况均满足本实用新型所述开关整流器负载工作区间时，即都在45％-90％的负载区间内，以开关整流器负载较大、工作数量较少的一种为准。
一种开关电源节能装置，包括两个以上开关整流器，所述开关整流器将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其特征在于：还包括信号控制芯片；
本实用新型直接在原有开关电源监控单元基础上增加节能控制管理功能，实现对所述开关整流器的控制。在对所述开关整流器输出电流进行检测前，给所述开关整流器编号，以便于后面的有效控制，通常以地址号顺序编号。
所述信号控制芯片由信号检测器和信号判断单元组成，所述信号检测器的输入端连接所述开关整流器的直流电输出端，检测所述开关整流器输出的直流电信号，该信号检测器的输出端输出检测信号给所述信号判断单元，该信号判断单元分析所述信号检测器的检测信号后作出判断，所述信号判断单元并列设置输入端，该输入端个数与所述开关整流器个数相同，该信号判断单元输出控制信号给所述开关整流器。
所述信号控制芯片检测所述开关整流器输出的直流电信号，通过串口协议转换后，计算此时所有开关整流器的工作电流和It，则单个开关整流器的工作电流I0表示为It除以开关整流器的个数N，即：I0＝It/N，单个开关整流器的负载百分比为I0/IR，然后按照所述“负载-效率”曲线，确定开关整流器的工作效率η，决定是否需要关闭多余的开关整流器，并输出控制信号给所述开关整流器。
所述信号控制单元控制所述开关整流器的工作，确定所述开关整流器哪些投入工作，哪些停止工作，正常情况下，按照先前的编号进行启动控制。对于需要关闭的开关整流器，所述信号控制单元根据计算结果通过所述开关电源监控单元已有的通讯线实现所述开关整流器的软关机，仅保留开关整流器内部辅助电源和通讯接口部分的电源。
该方案可直接通过对现有开关电源监控单元进行改良，附加一些外围硬件控制单元实现，并进行软件升级，相对成本较低。
在某个开关整流器出现故障时，顺次使用该地址号后面的开关整流器作为替补。
通过判断后，出现两种或两种以上情况均满足本实用新型所述开关整流器负载工作区间时，即都在45％-90％的负载区间内，以开关整流器负载较大、工作数量较少的一种为准。
本实用新型的显著效果是：能按照开关整流器的“负载-效益”曲线，合理分配开关整流器的运行个数，使所用的开关整流器工作在45％-90％的负载区间内，提高开关整流器工作效率，减少了开关整流器的损耗，节约了成本。
附图说明
图1是实施一多个开关整流器电路结构图；
图2是实施例一4个开关整流器电路结构图；
图3是实施例二电路结构图；
图4是实施例三电路结构图；
图5是交流输入控制电路选用光耦的执行单元电路结构图；
图6是交流输入控制电路选用三极管的执行单元电路结构图；
图7是实施例四电路结构图；
图8是开关整流器典型的“负载-效率”曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一：
如图2所示：
一种开关电源节能装置，包括4个开关整流器1，选用的开关整流器型号为HD4850-2，额定电流为50A，所述开关整流器1将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其中，还包括信号检测器2、信号判断单元3和执行单元4；
在对所述开关整流器1输出电流进行检测前，给所述开关整流器1编号，以便于后面的有效控制，通常以地址号顺序编号，4个开关整流器1编号为1，2，3，4。
所述信号检测器2选用霍尔元件H，所述霍尔元件H个数与所述开关整流器1个数相同，所述信号检测器2分别位于所述开关整流器1的直流电输出端，该信号检测器2的输入端检测所述开关整流器1输出的直流电信号，所述信号检测器2的输出端输出检测信号给所述信号判断单元3的输入端；
所述信号判断单元3由单片机U1、A/D转换芯片U2、多路模拟开关K组成，所选用的单片机U1型号为80C51，选用的A/D转换芯片U2为AD570，选用的多路模拟开关K型号为CD4051，所述多路模拟开关K并列设置与所述开关整流器1个数相同的输入端IN分别接收所述信号检测器2输出的检测信号，该多路模拟开关K输出端OUT与所述A/D转换芯片U2的输入端Vin相连，该A/D转换芯片U2的八路输出端BIT1-8输出数字信号给所述单片机U1的输入端P0口，该单片机U1的选址输出端P2口输出地址信号给所述多路模拟开关K的地址输入端，所述单片机U1的控制端P1口输出控制信号给所述执行单元4；
如图8所示：
所述单片机U1输出片选信号给所述多路模拟开关K，该多路模拟开关K根据片选信号选择接收对应所述信号检测器2输出的检测信号，并由所述A/D转换芯片U2将检测信号从模拟信号转换为数字信号，等所述单片机U1接收全部所述信号检测器2输出的检测信号后，该单片机U1计算此时所有开关整流器1的工作电流和It，则单个开关整流器1的工作电流I0表示为It除以开关整流器1的个数N，即：I0＝It/N，单个开关整流器1的负载百分比为I0/IR，然后按照所述“负载-效率”曲线，确定开关整流器1的工作效率η，决定是否需要关闭多余的开关整流器1，并输出控制信号给所述执行单元4。
所述执行单元4由交流输入控制电路IIC和继电器J组成，所述交流输入控制电路IIC输入端接收所述单片机U1控制端P1口输出的控制信号，该交流输入控制电路IIC设置有与所述开关整流器1个数相同的输出端分别与对应的所述继电器J的线圈绕组连接，所述继电器J开关分别控制对应所述开关整流器1的工作。
如图6所示：
所述交流输入控制电路IIC可以是光耦GC或者三极管T，本实施例选用光耦GC，所述光耦GC个数与所述开关整流器1个数相同，所述每个光耦GC的输入端分别接收所述单片机U1控制端P1口输出的控制信号，输出端分别连接所述继电器J的线圈绕组，输出控制信号给所述继电器J。
所述执行单元4根据所述信号判断单元3输出的控制信号，控制所述开关整流器1的工作，确定所述开关整流器1哪些投入工作，哪些停止工作，正常情况下，按照先前的编号进行启动控制。
如图8所示：
选用48V系统，实际情况下浮充状态为54V，系统负载电流It＝40A，4个开关整流器1每个输出电流为I0＝10A，额定电流为IR＝50A，计算出每个开关整流器1负载百分比I0/IR＝10/50＝20％，对照“负载-效率”曲线，此时开关整流器1工作效率为η＝70％，该开关整流器1的直流输出功率＝54V×10A＝540W，交流输入功率约为540÷0.7＝770W，每个开关整流器1的热损耗为770-540＝230W，4个开关整流器1的热损耗为230×4＝920W。
根据所述信号判断单元3的输出信号，我们采用一个开关整流器1，其他三个关闭，即选用1号开关整流器1工作，此时，该开关整流器1输出电流为I0＝40A，负载百分比I0/IR＝40/50＝80％，对照“负载-效率”曲线，此时该开关整流器1工作效率达到η＝90％，直流输出功率为54V×40A＝2160W，交流输入功率为2160÷0.9＝2400W，热损耗为2400-2160＝240W，由于其他三个开关整流器1未工作，四个开关整流器1总的热损耗即为240W。
节能后，提高了工作效率，与原有热损耗相比，可共节省热损耗920-240＝680W。
所述1号开关整流器1出现故障或与1号开关整流器1相连的信号检测器2出现检测异常时，关闭该开关整流器1，顺次使用1号后面的开关整流器1作为替补，首先选用2号，如2号也出现故障，选用3号，依此类推。
当所述信号判断单元3中多路模拟开关K出现故障时，所述信号判断单元3中单片机U1默认所有与开关整流器1连接的继电器J闭合，即所有开关整流器1投入工作，以避免对网络运营的影响。
当所述某个继电器J出现故障不能正常通/断时，保留该继电器J原来的工作状态：如故障继电器J在“常闭”状态下，则将该故障继电器J连接的开关整流器1自动升级为“1”号开关整流器1，其他开关整流器1依次调整顺序；如故障继电器J在“常开”状态下，则依次使用后面顺序号的开关整流器1。
节能装置主机在故障或断电状态下，所述信号判断单元3默认为所有与开关整流器1连接的继电器1闭合，保证不对网络运行产生影响。
如图1所示：所述开关整流器1的个数为其他时，连接方式以及工作情况与本实施例相同。
本实用新型的工作原理是：开关整流器将交流电转换为直流电后，由信号检测器检测该直流电，单片机向多路模拟开关输入片选地址，多路模拟开关按片选地址选择接收对应信号检测器输出的检测信号，A/D转换器对该检测信号进行模数转换后，送入信号判断单元，信号判断单元计算此时所有开关整流器1的负载百分比I0/IR，然后按照所述“负载-效率”曲线，确定开关整流器1的工作效率，决定是否需要关闭多余的开关整流器1，判断后向执行单元输入控制信号，由执行单元来控制继电器的工作。
实施例二：
如图2所示：一种开关电源节能装置，包括4个开关整流器1，选用的开关整流器型号为HD4850-2，额定电流为50A，所述开关整流器1将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其中，还包括信号检测器2、信号判断单元3和执行单元4；
在对所述开关整流器1输出电流进行检测前，给所述开关整流器1编号，以便于后面的有效控制，通常以地址号顺序编号，4个开关整流器1编号为1，2，3，4。
所述信号检测器2选用霍尔元件H，所述霍尔元件H个数与所述开关整流器1个数相同，所述信号检测器2分别位于所述开关整流器1的直流电输出端，该信号检测器2的输入端检测所述开关整流器1输出的直流电信号，所述信号检测器2的输出端输出检测信号给所述信号判断单元3的输入端；
所述信号判断单元3由单片机U1、A/D转换芯片U2、多路模拟开关K组成，所选用的单片机U1型号为80C51，选用的A/D转换芯片U2为AD570，选用的多路模拟开关K型号为CD4051，所述多路模拟开关K并列设置与所述开关整流器1个数相同的输入端IN分别接收所述信号检测器2输出的检测信号，该多路模拟开关K输出端OUT与所述A/D转换芯片U2的输入端Vin相连，该A/D转换芯片U2的八路输出端BIT1-8输出数字信号给所述单片机U1的输入端P0口，该单片机U1的选址输出端P2口输出地址信号给所述多路模拟开关K的地址输入端，所述单片机U1的控制端P1口输出控制信号给所述执行单元4；
如图8所示：所述单片机U1输出片选信号给所述多路模拟开关K，该多路模拟开关K根据片选信号选择接收对应所述信号检测器2输出的检测信号，并由所述A/D转换芯片U2将检测信号从模拟信号转换为数字信号，等所述单片机U1接收全部所述信号检测器2输出的检测信号后，该单片机U1计算此时所有开关整流器1的工作电流和It，则单个开关整流器1的工作电流I0表示为It除以开关整流器1的个数N，即：I0＝It/N，单个开关整流器1的负载百分比I0/IR，然后按照所述“负载-效率”曲线，确定开关整流器1的工作效率η，决定是否需要关闭多余的开关整流器1，并输出控制信号给所述执行单元4。
所述执行单元4由交流输入控制电路IIC和继电器J组成，所述交流输入控制电路IIC输入端接收所述单片机U1控制端P1口输出的控制信号，该交流输入控制电路IIC设置有与所述开关整流器1个数相同的输出端分别与对应的所述继电器J的线圈绕组连接，所述继电器J开关分别控制对应所述开关整流器1的工作。
如图6所示：
所述交流输入控制电路IIC可以是光耦GC或者三极管T，本实施例选用三极管T，所述三极管T个数与所述开关整流器1个数相同，所述三极管T的基极分别接收所述单片机U1控制端P1口输出的控制信号，该三极管T集电极接高电平，所述三极管T发射极分别连接所述继电器J的线圈绕组，输出控制信号给所述继电器J。
所述执行单元4根据所述信号判断单元3输出的控制信号，控制所述开关整流器1的工作，确定所述开关整流器1哪些投入工作，哪些停止工作，正常情况下，按照先前的编号进行启动控制。
如图1所示：
本实施例中采用与实施例一相同的负载系统，其工作情况和节能作用与实施例一相同。
所述1号开关整流器1出现故障或与1号开关整流器1相连的信号检测器2出现检测异常时，关闭该开关整流器1，顺次使用1号后面的开关整流器1作为替补，首先选用2号，如2号也出现故障，选用3号，依此类推。
当所述信号判断单元3中多路模拟开关K出现故障时，所述信号判断单元3中单片机U1默认所有与开关整流器1连接的继电器J闭合，即所有开关整流器1投入工作，以避免对网络运营的影响。
当所述某个继电器J出现故障不能正常通/断时，保留该继电器J原来的工作状态：如故障继电器J在“常闭”状态下，则将该故障继电器J连接的开关整流器1自动升级为“1”号开关整流器1，其他开关整流器1依次调整顺序；如故障继电器J在“常开”状态下，则依次使用后面顺序号的开关整流器1。
节能装置主机在故障或断电状态下，所述信号判断单元3默认为所有与开关整流器1连接的继电器1闭合，保证不对网络运行产生影响。
本实用新型的工作原理是：开关整流器将交流电转换为直流电后，由信号检测器检测该直流电，单片机向多路模拟开关输入片选地址，多路模拟开关按片选地址选择接收对应信号检测器输出的检测信号，A/D转换器对该检测信号进行模数转换后，送入信号判断单元，信号判断单元计算此时所有开关整流器1的负载百分比I0/IR，然后按照所述“负载-效率”曲线，确定开关整流器1的工作效率，决定是否需要关闭多余的开关整流器1，判断后向执行单元输入控制信号，由执行单元来控制继电器的工作。
实施例三：
如图3和图8所示：一种开关电源节能装置，包括4个开关整流器1，选用的开关整流器型号为HD4850-2，额定电流为50A，所述开关整流器1将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其中，还包括信号检测器2、信号判断单元3和执行单元4；
在对所述开关整流器1输出电流进行检测前，给所述开关整流器1编号，以便于后面的有效控制，通常以地址号顺序编号，4个开关整流器1编号为1，2，3，4。
所述信号检测器2由开关电源监控单元KC和串口芯片U3组成，所选用的开关电源监控单元KC为PSM-A，串口芯片U3的型号为MAX23，所述开关电源监控单元KC设置有与所述开关整流器1个数相同的输入端IN接收所述开关整流器输出的直流电信号，该开关电源监控单元KC输出端OUT连接所述串口芯片U3的输入端IN，该串口芯片U3的输出端OUT输出信号给所述信号判断单元3；
所述串口芯片U3通过RS-232协议转换后，将信号输入给所述信号判断单元3。
所述信号判断单元3输入端P3.0、P3.1接收所述信号检测器2中串口芯片U3输出端OUT输出的检测信号，该信号判断单元3输出端P1口输出控制信号给所述执行单元4；
所述信号判断单元3是单片机U1，选用的型号为80C51，所述单片机U1接收所述信号检测器2输出的检测信号后，该单片机U1计算此时所有开关整流器1的工作电流和It，则单个开关整流器1的工作电流I0表示为It除以开关整流器1的个数N，即：I0＝It/N，单个开关整流器1的负载百分比为I0/IR，然后按照所述“负载-效率”曲线，确定开关整流器1的工作效率η，决定是否需要关闭多余的开关整流器1，并输出控制信号给所述执行单元4。
所述执行单元4由交流输入控制电路IIC和继电器J组成，所述交流输入控制电路IIC输入端接收所述单片机U1控制端P1口输出的控制信号，该交流输入控制电路IIC设置有与所述开关整流器1个数相同的输出端分别与对应的所述继电器J的线圈绕组连接，所述继电器J开关分别控制对应所述开关整流器1的工作。
所述交流输入控制电路IIC可以是光耦GC或者三极管T，本实施例选用光耦GC，所述执行单元4根据所述信号判断单元3输出的控制信号，控制所述开关整流器1的工作，确定所述开关整流器1哪些投入工作，哪些停止工作，正常情况下，按照先前的编号进行启动控制。
本实施例中采用与实施例一相同的负载系统，其工作情况和节能作用与实施例一相同。
该方案需要确定所述开关电源监控单元KC是否已接入动力环境监控系统，如在该开关电源监控单元KC的串口接口被占用的情况下，建议不采用该方案，而采用在动力环境集中监控系统底端采集器中添加节能控制的方式来实现。
所述开关电源监控单元KC或者串口芯片U3出现故障时，默认所有与开关整流器1连接的继电器J闭合，以保证不对网络运行产生影响。
在某个开关整流器1出现故障时，顺次使用该地址号后面的开关整流器1作为替补。
当所述某个继电器J出现故障不能正常通/断时，保留该继电器J原来的工作状态：如故障继电器J在“常闭”状态下，则将该故障继电器J连接的开关整流器1自动升级为“1”号开关整流器1，其他开关整流器1依次调整顺序；如故障继电器J在“常开”状态下，则依次使用后面地址号的开关整流器1。
节能装置主机在故障或断电状态下，所述信号判断单元3默认所有与开关整流器1连接的继电器J闭合，保证不对网络运行产生影响。
通过判断后，出现两种或两种以上情况均满足本实用新型所述开关整流器1负载工作区间时，即都在45％-90％的负载区间内，以开关整流器1负载较大、工作数量较少的一种为准。
本实用新型的工作原理是：本工作原理与实施例一的工作原理大致相同，不同之处在于信号检测器部分，本实用新型中，信号检测器部分是通过开关电源监控单元获取开关整流器输出的直流电信号，然后通过RS-232协议转换成单片机可以识别的信号，交给单片机进行判断。
实施例四：
如图4和图8所示：
一种开关电源节能装置，包括4个开关整流器1，选用的开关整流器型号为HD4850-2，额定电流为50A，所述开关整流器1将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其中，还包括信号控制芯片5和执行单元4；
该方案直接在原有开关电源监控单元KC基础上增加节能控制管理功能，实现对所述开关整流器1的控制，选用的开关电源监控单元KC的型号为PSM-A。在对所述开关整流器1输出电流进行检测前，给所述开关整流器1编号，以便于后面的有效控制，通常以地址号顺序编号，4个开关整流器1编号为1，2，3，4。
所述信号控制芯片5由信号检测器2和信号判断单元3组成，所述信号检测器2的输入端连接所述开关整流器的直流电输出端，检测所述开关整流器1输出的直流电信号，该信号检测器2的输出端输出检测信号给所述信号判断单元3，该信号判断单元3分析所述信号检测器2的检测信号后作出判断，并输出控制信号给所述执行单元4；
所述信号控制芯片5检测所述开关整流器1输出的直流电信号，通过串口协议转换后，计算此时所有开关整流器1的工作电流和It，则单个开关整流器1的工作电流I0表示为It除以开关整流器1的个数N，即：I0＝It/N，单个开关整流器1的负载百分比为I0/IR，然后按照所述“负载-效率”曲线，确定开关整流器1的工作效率η，决定是否需要关闭多余的开关整流器1，并输出控制信号给所述执行单元4。
所述执行单元4由交流输入控制电路IIC和继电器J组成，所述交流输入控制电路IIC输入端接收所述单片机U1控制端P1口输出的控制信号，该交流输入控制电路IIC设置有与所述开关整流器1个数相同的输出端分别与对应的所述继电器J的线圈绕组连接，所述继电器J开关分别控制对应所述开关整流器1的工作。
所述交流输入控制电路IIC可以是光耦GC或者三极管T，本实施例选用光耦GC，所述执行单元4根据所述信号判断单元3的输出信号，控制所述开关整流器1的工作，确定所述开关整流器1哪些投入工作，哪些停止工作，正常情况下，按照先前的编号进行启动控制。
本实施例中采用与实施例一相同的负载系统，其工作情况和节能作用与实施例一相同。
所述开关电源监控单元KC故障状态下，默认所有与开关整流器1连接的继电器J闭合。
在某个开关整流器1出现故障时，顺次使用该地址号后面的开关整流器1作为替补。
当所述某个继电器J出现故障不能正常通/断时，保留该继电器J原来的工作状态：如故障继电器J在“常闭”状态下，则将该故障继电器J连接的开关整流器1自动升级为“1”号开关整流器1，其他开关整流器1依次调整顺序；如故障继电器J在“常开”状态下，则依次使用后面地址号的开关整流器1。
通过判断后，出现两种或两种以上情况均满足本实用新型所述开关整流器1负载工作区间时，即都在45％-90％的负载区间内，以开关整流器1负载较大、工作数量较少的一种为准。
本实用新型的工作原理是：本工作原理与实施例三的工作原理大致相同，不同之处在于本实用新型中，将信号检测芯片和信号判断单元集中在控制芯片上，控制芯片进行判断后输出控制信号给执行单元，由执行单元控制继电器的工作。
实施例五：
如图7和图8所示：
一种开关电源节能装置，包括两个以上开关整流器1，包括4个开关整流器1，选用的开关整流器型号为HD4850-2，额定电流为50A，所述开关整流器1将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其中，还包括信号控制芯片5；
本实施例直接在原有开关电源监控单元KC基础上增加节能控制管理功能，实现对所述开关整流器1的控制。选用的开关电源监控单元KC的型号为PSM-A。在对所述开关整流器1输出电流进行检测前，给所述开关整流器1编号，以便于后面的有效控制，通常以地址号顺序编号，4个开关整流器1编号为1，2，3，4。
所述信号控制芯片5由信号检测器2和信号判断单元3组成，所述信号检测器2的输入端连接所述开关整流器的直流电输出端，检测所述开关整流器1输出的直流电信号，该信号检测器2的输出端输出检测信号给所述信号判断单元3，该信号判断单元3分析所述信号检测器2的检测信号后作出判断，所述信号判断单元3并列设置输入端，该输入端个数与所述开关整流器1个数相同，该信号判断单元3输出控制信号给所述开关整流器1。
所述信号控制芯片5检测所述开关整流器1输出的直流电信号，通过串口协议转换后，计算此时所有开关整流器1的工作电流和It，则单个开关整流器1的工作电流I0表示为It除以开关整流器1的个数N，即：I0＝It/N，单个开关整流器1的负载百分比为I0/IR，然后按照所述“负载-效率”曲线，确定开关整流器1的工作效率η，决定是否需要关闭多余的开关整流器1，并输出控制信号给所述开关整流器1。
所述信号控制单元5控制所述开关整流器1的工作，确定所述开关整流器1哪些投入工作，哪些停止工作，正常情况下，按照先前的编号进行启动控制。对于需要关闭的开关整流器1，所述信号控制单元5根据计算结果通过所述开关电源监控单元KC已有的通讯线实现所述开关整流器1的软关机，仅保留开关整流器1内部辅助电源和通讯接口部分的电源。
本实施例中采用与实施例一相同的负载系统，其工作情况和节能作用与实施例一相同。
所述开关电源监控单元KC故障状态下，默认所有与开关整流器1连接的继电器J闭合。
在某个开关整流器1出现故障时，顺次使用该地址号后面的开关整流器1作为替补。
通过判断后，出现两种或两种以上情况均满足本实用新型所述开关整流器1负载工作区间时，即都在45％-90％的负载区间内，以开关整流器1负载较大、工作数量较少的一种为准。
本实用新型的工作原理是：本工作原理与实施例四的工作原理大致相同，不同之处在于本实用新型中，直接由控制芯片通过已有的通讯线实现对开关整流器的控制，对于需要关闭的整流器进行软关机，仅保留开关整流器内部辅助电源和通讯接口部分的电源。
Claims (6)
1、一种开关电源节能装置，包括两个以上开关整流器(1)，所述开关整流器(1)将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其特征在于：还包括信号检测器(2)、信号判断单元(3)和执行单元(4)；
所述信号检测器(2)个数与所述开关整流器(1)个数相同，所述信号检测器(2)分别位于所述开关整流器(1)的直流电输出端，该信号检测器(2)的输入端检测所述开关整流器(1)输出的直流电信号，所述信号检测器(2)的输出端输出检测信号给所述信号判断单元(3)的输入端；
所述信号判断单元(3)由单片机(U1)、A/D转换芯片(U2)、多路模拟开关(K)组成，所述多路模拟开关(K)并列设置与所述开关整流器(1)个数相同的输入端IN分别接收所述信号检测器(2)输出的检测信号，该多路模拟开关(K)输出端OUT与所述A/D转换芯片(U2)的输入端Vin相连，该A/D转换芯片(U2)的八路输出端BIT1-8输出数字信号给所述单片机(U1)的输入端P0口，该单片机(U1)的选址输出端P2输出地址信号给所述多路模拟开关(K)的地址输入端，该单片机(U1)控制所述多路模拟开关(K)选择接收所述信号检测器(2)输出的检测信号，所述单片机(U1)的控制端P1口输出控制信号给所述执行单元(4)；
所述执行单元(4)由交流输入控制电路(IIC)和继电器(J)组成，所述交流输入控制电路(IIC)输入端接收所述单片机(U1)控制端P1口输出的控制信号，该交流输入控制电路(IIC)设置有与所述开关整流器(1)个数相同的输出端分别与对应的所述继电器(J)的线圈绕组连接，所述继电器(J)开关分别控制对应所述开关整流器(1)的工作。
2、根据权利要求1所述的开关电源节能装置，其特征在于：所述执行单元(4)中交流输入控制电路(IIC)是光耦(GC)，所述光耦(GC)个数与所述开关整流器(1)个数相同，所述每个光耦(GC)的输入端分别接收所述单片机(U1)控制端P1口输出的控制信号，输出端分别连接所述继电器(J)的线圈绕组，输出控制信号给所述继电器(J)。
3、根据权利要求1所述的开关电源节能装置，其特征在于：所述执行单元(4)中交流输入控制电路(IIC)是三极管(T)，所述三极管(T)个数与所述开关整流器(1)个数相同，所述三极管(T)的基极分别接收所述单片机(U1)控制端P1输出的控制信号，该三极管(T)集电极接高电平，所述三极管(T)发射极分别连接所述继电器(J)的线圈绕组，输出控制信号给所述继电器(J)。
4、一种开关电源节能装置，包括两个以上开关整流器(1)，所述开关整流器(1)将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其特征在于：还包括信号检测器(2)、信号判断单元(3)和执行单元(4)；
所述信号检测器(2)由开关电源监控单元(KC)和串口芯片(U3)组成，所述开关电源监控单元(KC)设置有与所述开关整流器(1)个数相同的输入端IN接收所述开关整流器输出的直流电信号，该开关电源监控单元(KC)输出端OUT连接所述串口芯片(U3)的输入端IN，该串口芯片(U3)的输出端OUT输出信号给所述信号判断单元(3)；
所述信号判断单元(3)输入端P3.0和P3.1接收所述信号检测器(2)中串口芯片(U3)输出端OUT输出的检测信号，该信号判断单元(3)输出端P1口输出控制信号给所述执行单元(4)；
所述执行单元(4)由交流输入控制电路(IIC)和继电器(J)组成，所述交流输入控制电路(IIC)输入端接收所述单片机(U1)控制端P1口输出的控制信号，该交流输入控制电路(IIC)设置有与所述开关整流器(1)个数相同的输出端分别与对应的所述继电器(J)的线圈绕组连接，所述继电器(J)开关分别控制对应所述开关整流器(1)的工作。
5、一种开关电源节能装置，包括两个以上开关整流器(1)，所述开关整流器(1)将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其特征在于：还包括信号控制芯片(5)和执行单元(4)；
所述信号控制芯片(5)由信号检测器(2)和信号判断单元(3)组成，所述信号检测器(2)的输入端连接所述开关整流器的直流电输出端，检测所述开关整流器(1)输出的直流电信号，该信号检测器(2)的输出端输出检测信号给所述信号判断单元(3)，该信号判断单元(3)分析所述信号检测器(2)的检测信号后作出判断，并输出控制信号给所述执行单元(4)；
所述执行单元(4)由交流输入控制电路(IIC)和继电器(J)组成，所述交流输入控制电路(IIC)输入端接收所述单片机(U1)控制端P1口输出的控制信号，该交流输入控制电路(IIC)设置有与所述开关整流器(1)个数相同的输出端分别与对应的所述继电器(J)的线圈绕组连接，所述继电器(J)开关分别控制对应所述开关整流器(1)的工作。
6、一种开关电源节能装置，包括两个以上开关整流器(1)，所述开关整流器(1)将输入的市网交流电转变为直流电后并联输出，其特征在于：还包括信号控制芯片(5)；
所述信号控制芯片(5)由信号检测器(2)和信号判断单元(3)组成，所述信号检测器(2)的输入端连接所述开关整流器的直流电输出端，检测所述开关整流器(1)输出的直流电信号，该信号检测器(2)的输出端输出检测信号给所述信号判断单元(3)，该信号判断单元(3)分析所述信号检测器(2)的检测信号后作出判断，所述信号判断单元(3)并列设置输入端，该输入端个数与所述开关整流器(1)个数相同，该信号判断单元(3)输出控制信号给所述开关整流器(1)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2007201886335U CN201134749Y (zh) | 2007-12-24 | 2007-12-24 | 开关电源节能装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2007201886335U CN201134749Y (zh) | 2007-12-24 | 2007-12-24 | 开关电源节能装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201134749Y true CN201134749Y (zh) | 2008-10-15 |
Family
ID=40063019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2007201886335U Expired - Lifetime CN201134749Y (zh) | 2007-12-24 | 2007-12-24 | 开关电源节能装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201134749Y (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102045087A (zh) * | 2009-10-21 | 2011-05-04 | 辉芒微电子（深圳）有限公司 | 简化交流电网通信系统 |
| CN102830273A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-19 | 徐州云泰汽车电器有限公司 | 一种整流器故障预警装置 |
| WO2014173363A1 (zh) * | 2013-08-16 | 2014-10-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 开关整流器启动控制方法及其装置、存储介质 |
| WO2015101006A1 (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-09 | 华为技术有限公司 | 整流器及电力设备 |
| CN104935160A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-09-23 | 重庆卓美华视光电有限公司 | 一种节能控制电路、节能控制方法及开关电源 |
| US9306469B2 (en) | 2013-12-31 | 2016-04-05 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Rectifier and electrical power facility |
| CN105991045A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 山特电子（深圳）有限公司 | 三相不间断电源的整流电路的控制方法及控制装置 |
| CN109309488A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-02-05 | 江苏绿城信息技术有限公司 | 一种软硬件控制高可靠开关机电路 |
| CN110784095A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-11 | 深圳市奥拓电子股份有限公司 | 一种高效率的开关电源电路及led显示屏 |
-
2007
- 2007-12-24 CN CNU2007201886335U patent/CN201134749Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102045087A (zh) * | 2009-10-21 | 2011-05-04 | 辉芒微电子（深圳）有限公司 | 简化交流电网通信系统 |
| CN102045087B (zh) * | 2009-10-21 | 2013-10-30 | 辉芒微电子（深圳）有限公司 | 简化交流电网通信系统 |
| CN102830273A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-19 | 徐州云泰汽车电器有限公司 | 一种整流器故障预警装置 |
| WO2014173363A1 (zh) * | 2013-08-16 | 2014-10-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 开关整流器启动控制方法及其装置、存储介质 |
| US9960668B2 (en) | 2013-08-16 | 2018-05-01 | Zte Corporation | Method and device for controlling start of switching rectifier, and storage medium |
| WO2015101006A1 (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-09 | 华为技术有限公司 | 整流器及电力设备 |
| US9306469B2 (en) | 2013-12-31 | 2016-04-05 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Rectifier and electrical power facility |
| CN105991045A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 山特电子（深圳）有限公司 | 三相不间断电源的整流电路的控制方法及控制装置 |
| CN104935160A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-09-23 | 重庆卓美华视光电有限公司 | 一种节能控制电路、节能控制方法及开关电源 |
| CN109309488A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-02-05 | 江苏绿城信息技术有限公司 | 一种软硬件控制高可靠开关机电路 |
| CN109309488B (zh) * | 2018-08-30 | 2022-05-03 | 江苏绿城信息技术有限公司 | 一种软硬件控制高可靠开关机电路 |
| CN110784095A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-11 | 深圳市奥拓电子股份有限公司 | 一种高效率的开关电源电路及led显示屏 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201134749Y (zh) | 开关电源节能装置 | |
| CN106058844B (zh) | 一种用于直流微网的多端口能量路由器 | |
| CN101552543B (zh) | 一种多路输入交直流混合供电电源 | |
| CN101369733A (zh) | 一种电源系统 | |
| CN102315764A (zh) | 一种光伏逆变器辅助电源的控制方法及装置 | |
| CN105515167A (zh) | 一种不间断电源ups装置及其供电方法 | |
| CN202712965U (zh) | 一种交流电源和电池自动转换智能化节能系统 | |
| CN110784095A (zh) | 一种高效率的开关电源电路及led显示屏 | |
| CN101895208B (zh) | 负压负载用的电源供应器 | |
| CN109167392B (zh) | 一种系统控制方法和光伏系统、以及空调系统 | |
| CN204103764U (zh) | 一种支持多模式切换的开关电源 | |
| CN203027136U (zh) | 直流插座 | |
| CN202395652U (zh) | 光伏逆变器辅助电源的控制装置及光伏逆变器的控制装置 | |
| CN203554283U (zh) | 一种大功率直流转换电路及光伏系统 | |
| CN102738663B (zh) | 智能节能电源插座 | |
| CN104242649A (zh) | 开关电源的多模式切换方法及开关电源 | |
| CN208890395U (zh) | 基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统 | |
| CN102820655A (zh) | 一种兼顾电压支撑及故障限流的电力电子系统控制方法 | |
| CN201985778U (zh) | 一种能量回馈一体机变频器的拓扑主电路及控制系统 | |
| CN206649325U (zh) | 一种交流设备用节能系统 | |
| CN205544951U (zh) | 一种低空载损耗的变压器系统 | |
| CN204615667U (zh) | 一种用于动力设备的节电装置 | |
| CN204835550U (zh) | 节能型风机控制装置 | |
| CN217031593U (zh) | 一种太阳能光伏热水器 | |
| WO2023273002A1 (zh) | 一种开关变换电路和控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20081015 |