CN203590011U - 防止电流反灌和输出电容放电的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及防止电流反灌和输出电容放电的装置，整流单元输出端与滤波单元相连，滤波单元输出正端接防反灌二极管和输出控制开关，输出控制开关接降压电路，防反灌二极管阴极接电压检测支路、开关和大容性负载，电压检测支路一端位于大容性负载前端，采样支路一端连接大容性负载后端，电压检测支路另一端和采样支路另一端接至控制电路单元，控制电路单元与开关和输出控制开关控制连接，开关另一端连接升压电路，升压电路和降压电路均连接高压储能电容，控制电路单元、滤波单元、升压电路、降压电路和高压储能电容接地。快速吸收并储存从负载电容倒灌回的能量，在需要充电时快速释放能量至输出电容，MCU同步控制主电路和储能电路通断状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及大电容负载电源快速开关机时输出电容能量回收装置，尤其涉及防止电流反灌和输出电容放电的装置。
背景技术
目前，直流电源会将市电转换为一个恒定或者变化的直流电压，并可以调整输出的电压值和电流限值给负载供电。为维持输出电压的稳定，一般会并联很多大容量的电解电容在输出端。在负载电流很小时，输出电容储存的能量需很长时间才能释放。如果需要快速开关电源以得到方波输出电压，则需要电源内部元器件消耗电容上的能量。一般情况下，电源的输出端还会接一个防反接二极管以阻止电流倒灌，这样则不能通过电源内部元器件消耗电容上的能量，结果是电容上电压不能释放，不能得到一个方波的输出，另外，很多设备还有关机放电时间的要求，这样的设计也不能满足这一要求。也有的设计采用死负载来消耗能量，这样不但损失的能量大，而且在电容大时效果很差。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种防止电流反灌和输出电容放电的装置，在各种负载情况下都可以快速为电容放电，从而得到方波输出电压，同时消耗的能量最小，不增加产品的散热负担。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
防止电流反灌和输出电容放电的装置，特点是：包括整流单元和滤波单元，整流单元的输出端与滤波单元相连，滤波单元的输出正端接防反灌二极管和输出控制开关，输出控制开关连接降压电路，防反灌二极管的阴极接电压检测支路、开关和大容性负载，电压检测支路的一端位于大容性负载的前端，采样支路的一端连接大容性负载的后端，电压检测支路的另一端和采样支路的另一端连接至控制电路单元，控制电路单元与开关和输出控制开关控制连接，开关的另一端连接升压电路，升压电路和降压电路均连接高压储能电容，控制电路单元、滤波单元、升压电路、降压电路和高压储能电容接地。
再进一步地，上述的防止电流反灌和输出电容放电的装置，所述控制电路单元为MCU控制单元。
本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在：
本实用新型可快速吸收并储存从负载电容倒灌回来的能量，在需要充电时快速释放能量至输出电容，MCU同步控制主电路和储能电路的通断状态。解决了较大容性负载产生的关机速度问题，既保护了电源自身的输出部分，又提供了快速开关的方波。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
图1：本实用新型的构造示意图。
具体实施方式
如图1所示，防止电流反灌和输出电容放电的装置，包括整流单元1和滤波单元2，整流单元1的输出端与滤波单元2相连，滤波单元2的输出正端接防反灌二极管3和输出控制开关4，输出控制开关4连接降压电路5，防反灌二极管3的阴极接电压检测支路6、开关11和大容性负载9，电压检测支路6的一端位于大容性负载9的前端，采样支路7的一端连接大容性负载9的后端，电压检测支路6的另一端和采样支路7的另一端连接至控制电路单元8，控制电路单元8为MCU控制单元，控制电路单元8与开关11和输出控制开关4控制连接，开关11的另一端连接升压电路10，升压电路10和降压电路5均连接高压储能电容12，控制电路单元8、滤波单元2、升压电路10、降压电路5和高压储能电容12接地。
整流单元1将变压器输出的脉冲整流成正向的电压（或者是脉冲）；滤波单元2将整流后的电压滤成干净的直流电压；防反灌二极管3能够防止电流在外部储能设备（比如大容性负载9）电流快速反向流动并且不阻碍电流往外流动；当MCU发出信号关断电源输出，控制电路单元8打开开关11，关断输出控制开关4，输出电容能量传送至高压储能电容12储存。当MCU发出信号打开电源输出时，控制电路单元8打开输出控制开关4，关断开关11，储存在高压储能电容12的能量又通过防反灌二极管3送至输出，使能量循环利用。
外部大容性负载9在连接到充电电源时，防反灌二极管3会阻断瞬间过大的电流从外部负载流向内部滤波单元2的电容，由于防反灌二极管3的存在，当负载关机时，输出电容放电没有回路，会导致负载电压释放很慢，有时达数分钟之久，这样既影响设备的安全性，又不能提空频率较高的方波输出电压。为了解决这一问题，必须提供合适的通路给输出电容。开关11、升压电路10、高压储能电容12、降压电路5则应运而生，为输出提供出口。能量在需要关断输出时暂时储存在这个通道中，等再次开机时，输出到负载中。在保护电源滤波部分不受反灌电流侵害的同时，也提供了电容能量转移通路。
MCU的逻辑根据输出电压开关的频率而确定，在打开主电路为输出电容充电同时，打开输出控制开关4，关断开关11，将储存的能量释放到输出电容；在关闭主电路的同时，打开开关11，关断输出控制开关4，将输出电容上的能量转移至高压储能电容12，在这一过程中，输出电压迅速下降，所以升压电路的工作范围需要设置到较低输入电压，以便把输出电容上大部分能量转移。另外，升降压电路的控制电路始终保持工作状态，以缩短响应时间，尽快完成能量转换。
高压储能电容12上的电压精度不需要很高，只要保证能储存足够的能量并且电容本身不会被损坏，这样升压电路10和降压电路5不必使用昂贵的控制电路，只需保持最基本的电压变换功能即可。
本实用新型快速吸收并储存从负载电容倒灌回来的能量，在需要充电时快速释放能量至输出电容，MCU同步控制主电路和储能电路的通断状态。解决了较大容性负载产生的关机速度问题，既保护了电源自身的输出部分，又提供了快速开关的方波。
需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (2)
1.防止电流反灌和输出电容放电的装置，其特征在于：包括整流单元和滤波单元，整流单元的输出端与滤波单元相连，滤波单元的输出正端接防反灌二极管和输出控制开关，输出控制开关连接降压电路，防反灌二极管的阴极接电压检测支路、开关和大容性负载，电压检测支路的一端位于大容性负载的前端，采样支路的一端连接大容性负载的后端，电压检测支路的另一端和采样支路的另一端连接至控制电路单元，控制电路单元与开关和输出控制开关控制连接，开关的另一端连接升压电路，升压电路和降压电路均连接高压储能电容，控制电路单元、滤波单元、升压电路、降压电路和高压储能电容接地。
2.根据权利要求1所述的防止电流反灌和输出电容放电的装置，其特征在于：所述控制电路单元为MCU控制单元。
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Cited By (2)
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| CN103683885A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-26 | 安伏（苏州）电子有限公司 | 防止电流反灌和输出电容放电的装置 |
| WO2023198041A1 (zh) * | 2022-04-13 | 2023-10-19 | 华为技术有限公司 | 电源控制器、电源系统和控制方法 |
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2013
- 2013-12-12 CN CN201320814269.4U patent/CN203590011U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN103683885B (zh) * | 2013-12-12 | 2017-02-15 | 安伏（苏州）电子有限公司 | 防止电流反灌和输出电容放电的装置 |
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