CN220440561U - 智能相位开关控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了智能相位开关控制系统，包括电源电路、相位控制电路、输出电路、微处理器；电源电路与相位控制电路及微处理器电连接，用于提供交流电源并向智能相位开关控制系统供电；相位控制电路用于根据微处理器指令制功率开关模块在正弦波电压任意相位的开关；输出电路与相位控制电路电连接，用于输出正弦波电压；微处理器用于通过对相位控制电路获取电源电路输入市电的电压及频率的采样信息，并对相位控制电路的开启和关闭进行精准控制。通过对市电的电压及频率进行采样，利用微处理器计算出正弦波电压的波形的周期及相位参数信息，就可以精准控制功率开关模块在正弦波电压的任意相位的开关，实现了对功率开关模块的开通和关闭的灵活控制。

Description

智能相位开关控制系统

技术领域

本申请属于相位开关技术领域，尤其涉及一种智能相位开关控制系统。

背景技术

市面上的交流电压源一般具有相位开关的功能，但由于其受到功率的限制，其可提供的功率与交流电网的差距较大，导致电子设备产生的开机峰值电流受到一定的限制，从而无法模拟测试产品实际的应用场景。

基于上述问题，目前需要功率不受限制的相位开关系统。

实用新型内容

现有的交流电压源的相位开关功能，由于功率的限制使得电子设备产生的开机峰值电流受到限制，从而在模拟测试时，无法模拟测试产品实际的应用场景。

针对上述问题，提出智能相位开关控制系统，通过对市电的电压及频率进行采样，利用微处理器计算出正弦波电压的波形的周期及相位参数信息，就可以精准控制功率开关模块在正弦波电压的任意相位的开关，实现了对功率开关的开通和关闭的灵活控制。

智能相位开关控制系统，包括电源电路、相位控制电路、输出电路、微处理器；

所述电源电路与所述相位控制电路及微处理器电连接，用于提供交流电源并向智能相位开关控制系统供电；

所述相位控制电路用于根据所述微处理器指令制功率开关模块在正弦波电压任意相位的开关；

所述输出电路与所述相位控制电路电连接，用于输出正弦波电压；

所述微处理器用于通过对所述相位控制电路获取所述电源电路输入市电的电压及频率的采样信息，并对所述相位控制电路的开启和关闭进行精准控制。

结合本实用新型所述的智能相位开关控制系统，第一种可能的实施方式中，所述电源电路包括：

交流电源模块；

控制电源模块；

所述交流电源模块连接交流电源，并与所述控制电源模块电连接；

所述控制电源模块分别与所述交流电源模块及微处理器电连接，用于对输入的交流进行转换，以对智能相位开关控制系统进行转换。

结合本实用新型第一种可能的实施方式，第二种可能的实施方式中，所述相位控制电路包括检测模块、功率开关模块及驱动模块；

所述检测模块分别与所述交流电源模块及微处理器电连接，以接入交流市电，用于获取所述交流市电的采样电压数据及采样频率数据，并将所述采样电压数据及采样频率数据传输到所述微处理器；

所述功率开关模块还分别与所述交流电源模块及输出电路电连接，用于对所述交流电源模块进行精准相位控制；

所述微处理器用于通过对采样的电压及频率信息进行计算，获取交流市电的波形周期及相位信息，以向所述驱动模块传输精准控制信号；

所述驱动模块分别与所述微处理器及功率开关模块电连接，用于根据所述精准控制信号精准控制所述功率开关模块的开启和关闭。

结合本实用新型第二种可能的实施方式，第三种可能的实施方式中，所述微处理器通过输入输出接口与所述驱动模块电连接，用于通过所述输入输出接口向所述驱动模块输出控制信号。

结合本实用新型第三种可能的实施方式，第四种可能的实施方式中，所述检测模块包括：

采样单元及异常处理单元；

所述采样单元用于对输入的交流市电的电压及频率进行采样；

所述异常处理单元分别与所述交流电源模块及采样单元电连接，用于在输入交流电源模块的输入电压异常时，对所述采样单元进行复位。

结合本实用新型第四种可能的实施方式，第五种可能的实施方式中，所述智能相位开关控制系统还包括：

人机交互模块；

所述人机交互模块与所述微处理器电连接，用于显示相位参数信息及用户设置。

结合本实用新型第五种可能的实施方式，第六种可能的实施方式中，所述人机交互模块为：

触控显示屏；

所述触控显示屏用于用户获取当前相位参数信息及设置。

结合本实用新型第二种可能的实施方式，第七种可能的实施方式中，所述驱动模块还用于以预设相位驱动所述功率开关模块开启。

结合本实用新型第二种可能的实施方式，第八种可能的实施方式中，所述驱动模块还用于以更新后的相位参数驱动所述功率开关模块开启。

实施本实用新型所述的智能相位开关控制系统，通过对市电的电压及频率进行采样，利用微处理器计算出正弦波电压的波形的周期及相位参数信息，就可以精准控制功率开关模块在正弦波电压的任意相位的开关，实现了对功率开关的开通和关闭的灵活控制。

附图说明

图1是本申请实施例提供的智能相位开关控制系统电路连接示意图；

图2是本申请实施例提供的智能相位开关控制系统电路中的电源电路连接示意图；

图3是本申请实施例提供的智能相位开关控制系统电路中的检测模块连接示意图；

图4是本申请实施例提供的智能相位开关控制系统电路中的相位控制电路连接示意图；

组成部件符号：100——电源电路、110——交流电源模块、120——控制电源模块、200——相位控制电路、210——检测模块、211——采样单元、212——异常处理单元、220——驱动模块、230——功率开关模块、300——微处理器、400——输出电路、500——交互模块。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请中的术语“连接”可以是直接连接，也可以是通过第三方元件间接连接。

现有的交流电压源的相位开关功能，由于功率的限制使得电子设备产生的开机峰值电流受到限制，从而在模拟测试时，无法模拟测试产品实际的应用场景。

针对上述问题，提出智能相位开关控制系统。

实施例1

智能相位开关控制系统，如图1，图1是本申请实施例提供的智能相位开关控制系统电路连接示意图；包括电源电路100、相位控制电路200、输出电路400、微处理器300；电源电路与相位控制电路200及微处理器300电连接，用于提供交流电源并向智能相位开关控制系统供电；相位控制电路200用于根据微处理器300指令制功率开关模块230在正弦波电压任意相位的开关；输出电路400与相位控制电路200电连接，用于输出任意相位的正弦波电压；微处理器300用于通过相位控制电路200获取电源电路输入市电的电压及频率的采样信息，并对相位控制电路200的开启和关闭进行精准控制。

进一步地，如图2，图2是本申请实施例提供的智能相位开关控制系统电路中的电源电路连接示意图；电源电路100包括交流电源模块110及控制电源模块120；交流电源模块110连接交流电源，并与控制电源模块120电连接；控制电源模块120用于对输入的交流进行转换，以对智能相位开关控制系统进行转换。

电源电路100提供交流市电，也可以通过转换后向本实施例中的智能相位开关控制系统进行供电。可以将交流市电转换为12V、3V供控制系统中的控制电路或者微处理器300使用。

在本实施例，相位控制电路200可以对交流市电的电压和频率进行采样，然后传输到微处理器300进行计算，从而获取交流电的正弦波电压的波形的周期，从而获取相位参数信息。

微处理器300根据相位参数信息对相位控制电路200进行精准相位控制。通过对市电的电压及频率进行采样，利用微处理器300计算出正弦波电压的波形的周期及相位参数信息，就可以精准控制功率开关模块230在正弦波电压的任意相位的开关，实现了对功率开关的开通和关闭的灵活控制。

进一步地，如图4，图4是本申请实施例提供的智能相位开关控制系统电路中的相位控制电路连接示意图；相位控制电路200包括检测模块210、功率开关模块230、驱动模块220；检测模块210分别与交流电源模块110及微处理器300电连接，以接入交流市电，用于获取交流市电的采样电压数据及采样频率数据，并将采样电压数据及采样频率数据传输到微处理器300；

功率开关模块230还分别与交流电源模块110及输出电路400电连接，用于对交流电源模块110进行精准相位控制；微处理器300用于通过对采样的电压及频率信息进行计算获取市电的波形周期及相位信息，以向驱动模块220传输精准控制信号；驱动模块220分别与微处理器300及功率开关模块230电连接，用于根据精准控制信号精准控制功率开关模块230的开启和关闭。

在对功率开关模块230控制时，微处理器300首先判断是否需要更新相位参数，若不需要更新参数，则驱动模块以预设相位驱动功率开关模块230开启，预设相位可以为0度。

在对功率开关模块230控制时，微处理器300判断需要更新相位参数，则驱动模块以更新后的相位参数驱动功率开关模块230开启。

进一步地，微处理器300通过输入输出接口与驱动模块220电连接，用于通过输入输出接口向驱动模块220输出控制信号。

微处理器300根据当前的相位参数，通过输入输出接口输出控制信号给功率开关模块230(绝缘栅双极型晶体管功率管)的驱动模块220，精准控制功率开关模块230(绝缘栅双极型晶体管功率管)的开通时间点。

进一步地，检测模块210包括采样单元211及异常处理单元212；采样单元211用于对输入的交流市电的电压及频率进行采样。如图3，图3是本申请实施例提供的智能相位开关控制系统电路中的检测模块连接示意图。

异常处理单元212分别与交流电源模块110及采样单元211电连接，用于在输入交流电源模块110的输入电压异常时，对采样单元211进行复位。

系统上电后，电源电路中的控制电源模块120给微处理器300供电，使其进行初始化。接下来利用异常处理模块对输入电压进行判断是否出现异常，如有异常则对检测模块210进行复位，如输入电压正常则进行下一步操作。即利用采样单元211对输入电压及频率进行采样，开启功率开关之前，利用微处理器300进行计算，获取交流市电的相位参数信息，然后根据相位参数对功率开关模块230进行控制。然后显示相位信息在触控显示屏上，同时用户可以通过触控显示屏输入要设置的相位参数。

进一步地，智能相位开关控制系统还包括人机交互模块500；人机交互模块500与微处理器300电连接，用于显示相位参数信息及用户设置。

在有的实施方式中，可以将人机交互模块500实施为：触控显示屏；从而利用触控显示屏用户获取当前相位参数信息，也可以通过触控显示屏进行参数设置。

实施本实用新型的智能相位开关控制系统，通过对市电的电压及频率进行采样，利用微处理器300计算出正弦波电压的波形的周期及相位参数信息，就可以精准控制功率开关模块230在正弦波电压的任意相位的开关，实现了对功率开关的开通和关闭的灵活控制。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.智能相位开关控制系统，其特征在于，包括电源电路、相位控制电路、输出电路及微处理器；

所述电源电路与所述相位控制电路及微处理器电连接，用于提供交流电源并向智能相位开关控制系统供电；

所述相位控制电路用于根据所述微处理器指令制功率开关模块在正弦波电压任意相位的开关；

所述输出电路与所述相位控制电路电连接，用于输出正弦波电压；

所述微处理器用于通过对所述相位控制电路获取所述电源电路输入市电的电压及频率的采样信息，并对所述相位控制电路的开启和关闭进行精准控制。

2.如权利要求1所述的智能相位开关控制系统，其特征在于，所述电源电路包括交流电源模块及控制电源模块；

所述交流电源模块连接交流电源，并与所述控制电源模块电连接；

所述控制电源模块分别与所述交流电源模块及微处理器电连接，用于对输入的交流进行转换，以对智能相位开关控制系统进行转换。

3.如权利要求2所述的智能相位开关控制系统，其特征在于，所述相位控制电路包括检测模块、功率开关模块及驱动模块；

所述检测模块分别与所述交流电源模块及微处理器电连接，以接入交流市电，用于获取所述交流市电的采样电压数据及采样频率数据，并将所述采样电压数据及采样频率数据传输到所述微处理器；

所述功率开关模块还分别与所述交流电源模块及输出电路电连接，用于对所述交流电源模块进行精准相位控制；

所述微处理器用于通过对采样的电压及频率信息进行计算，获取交流市电的波形周期及相位信息，以向所述驱动模块传输精准控制信号；

所述驱动模块分别与所述微处理器及功率开关模块电连接，用于根据所述精准控制信号精准控制所述功率开关模块的开启和关闭。

4.如权利要求3所述的智能相位开关控制系统，其特征在于，所述微处理器通过输入输出接口与所述驱动模块电连接，用于通过所述输入输出接口向所述驱动模块输出控制信号。

5.如权利要求4所述的智能相位开关控制系统，其特征在于，所述检测模块包括：

采样单元及异常处理单元；

所述采样单元用于对输入的交流市电的电压及频率进行采样；

所述异常处理单元分别与所述交流电源模块及采样单元电连接，用于在输入交流电源模块的输入电压异常时，对所述采样单元进行复位。

6.如权利要求3所述的智能相位开关控制系统，其特征在于，所述驱动模块还用于以预设相位驱动所述功率开关模块开启。

7.如权利要求3所述的智能相位开关控制系统，其特征在于，所述驱动模块还用于以更新后的相位参数驱动所述功率开关模块开启。

8.如权利要求1所述的智能相位开关控制系统，其特征在于，所述智能相位开关控制系统还包括：

人机交互模块；

所述人机交互模块与所述微处理器电连接，用于显示相位参数信息及用户设置。

9.如权利要求8所述的智能相位开关控制系统，其特征在于，所述人机交互模块为：

触控显示屏；

所述触控显示屏用于用户获取当前相位参数信息及设置。