TW201836255A - 電子放電系統 - Google Patents

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張英彬
江木勝
林進益
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本發明提供一種電子放電系統，其主要包括一開關、一電容組、一橋式整流電路、一第一RC充放電組、一第二RC充放電組、一第一二極體、一第二二極體及一第二串接電阻，其主要係藉由於絕緣閘雙極電晶體之閘極與射極間並聯一個可變電阻，再藉由第二串接電阻電壓回授與參考電壓經減法器比較，放大後再經由比較器比較輸出為一脈波寬度可調變信號，再由可變電阻與絕緣閘雙極電晶體分壓，進而控制電容組的放電時間與放電量。

Description

電子放電系統
本發明係關於一種電子放電系統，特別係關於一種能夠控制電容放電時間、放電量之電子放電系統。
一般習知的電子放電系統，於靜態開關關閉時，電容便將殘存的電壓對橋式整流器供電，直到將電容之電能放完，如此一來，當下次靜態開關開啟時，便必須先對電容器充電，直到電容器充到一定電壓值時，才能夠正常驅動電路，進而造成啟動系統誤動作或不動作；
為克服前述缺失，便急需一種能夠控制電子放電系統之電容放電時間、放電量的電子放電系統。
本發明提供一種電子放電系統，其主要目的係能夠控制電子放電系統之電容放電時間、放電量，以提升系統之功率因數。
為達前述目的，本發明電子放電系統，包括：
一開關；
一電容組，與該開關電性連接；
一橋式整流電路，與該電容組電性連接，該橋式整流電路其中一端連接於一第四節點，另一端連接一第五節點；
一第一充放電阻，其中一端連接該第四節點；
一第一充放電容，其中一端連接該第一充放電阻連接該第四節點之另一端，該第一充放電容之另一端連接一第六節點；
一分壓電阻，其中一端連接該第六節點，另一端連接該第五節點；
一第一齊納二極體，陽極連接該第五節點，陰極連接該第六節點；
一第二充放電阻，其中一端連接該第四節點，另一端連接一第七節點；
一第一串接電阻，其中一端連接該第七節點；
一場效電晶體，閘極連接該第六節點，該場效電晶體之源極連接該第五節點，該場效電晶體之汲極連接該第一串接電阻連接該第七節點之另一端；
一第二充放電容，其中一端連接該第七節點，另一端連接該第五節點；一第二齊納二極體，陽極連接該第五節點，陰極連接該第七節點；
一可變電阻，其中一端連接該第五節點，另一端連接該第七節點，該可變電阻另具有一調整端；
一第二串接電阻，其中一端連接該第四節點；
一絕緣閘雙極電晶體，閘極連接該第七節點，該絕緣閘雙極電晶體之射極連接該第五節點，該絕緣閘雙極電晶體之集極連接該第二串接電阻連接該第四節點之另一端；
一減法器，具有一第一輸入端、一第二輸入端及一輸出端，該第一輸入端與該第二串接電組連接，該第一輸入端係連接第二串接電阻與該第四節點連接之一端，該第二輸入端係電性連接一參考電壓；
一放大器，具有一接收端及一放大端，該接收端與該減法器之該輸出端連接，使該放大器得接收該減法器輸出之定電流或定電壓，並透過該放大器將定電壓或定電流放大；以及
一比較器，具有一正相輸入端、一反相輸入端及一訊號輸出端，該正相輸入端連接該放大器之該放大端，該反相輸入端連接一信號電壓，該訊號輸出端連接該調整端。
由前述可知，本發明主要係藉由於該絕緣閘雙極電晶體之閘極與射極並聯一個該可變電阻，再藉由第二串接電阻電壓回授與參考電壓經減法器比較，放大後再經由比較器比較輸出為一脈波寬度可調變信號，再由可變電阻與絕緣閘雙極電晶體分壓，進而控制電容組的放電時間與放電量。
為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合圖式簡單說明詳述如後：
一種電子放電系統，如圖1所示，包括：
一開關10，於本實施例中，該開關10連接一第一節點A、一第二節點B及一第三節點C；
一電容組20，與該開關10電性連接，該電容組20具有一第一電容21、一第二電容22及一第三電容23，該第一電容21之其中一端連接該第一節點A，該第一電容21之另一端連接該第二節點B，該第二電容22之其中一端連接該第一節點A，該第二電容22之另一端連接該第三節點C，該第三電容23之其中一端連接該第二節點B，該第三電容23之另一端連接該第三節點C；
一橋式整流電路30，與該電容組20電性連接，於本實施例中，該橋式整流電路30包括六個二極體，六個該二極體為一第一二極體31 、一第二二極體32、一第三二極體33、一第四二極體34、一第五二極體35、一第六二極體36，該第一二極體31之陽極串接該第二二極體32之陰極，該第三二極體33之陽極串接該第四二極體34之陰極，該第五二極體35之陽極串接該第六二極體36之陰極，該第一節點A連接該第一二極體31之陽極，該第二節點B連接該第三二極體33之陽極，該第三節點C連接該第五二極體35之陽極，該第一二極體31、該第三二極體33、該第五二極體35之陰極共同連接於一第四節點D，該第二二極體32、該第四二極體34、該第六二極體36之陽極共同連接一第五節點E；
一第一充放電阻40，其中一端連接該第四節點D；
一第一充放電容41，其中一端連接該第一充放電阻40與該第四節點D連接之另一端，該第一充放電容41之另一端連接一第六節點F；
一分壓電阻50，其中一端連接該第六節點F，另一端連接該第五節點E；
一第一齊納二極體60，陽極連接該第五節點E，陰極連接該第六節點F；
一第二充放電阻70，其中一端連接該第四節點D，另一端連接一第七節點G；
一第一串接電阻80，其中一端連接該第七節點G；
一場效電晶體90，該場效電晶體90之閘極連接該第六節點F，該場效電晶體90之源極連接該第五節點E，該場效電晶體90之汲極連接該第一串接電阻80與該第七節點G連接之另一端；
一第二充放電容71，其中一端連接該第七節點G，另一端連接該第五節點E；
一第二齊納二極體61，陽極連接該第五節點E，陰極連接該第七節點G；
一可變電阻X，其中一端連接該第五節點E，另一端連接該第七節點G，該可變電阻X另具有一調整端X1；
一第二串接電阻81，其中一端連接該第四節點D；
一絕緣閘雙極電晶體91，該絕緣閘雙極電晶體91之閘極(Gate)連接該第七節點G，該絕緣閘雙極電晶體91之射極(Emitter)連接該第五節點E，該絕緣閘雙極電晶體91之集極(Collector)連接該第二串接電阻81與該第四節點D連接之另一端；
一減法器92，具有一第一輸入端921、一第二輸入端922及一輸出端923，該第一輸入端921與該第二串接電組81連接，該第一輸入端921係連接第二串接電阻81與該第四節點D連接之一端，該第二輸入端922係電性連接一參考電壓VRef ；
一放大器93，具有一接收端931及一放大端932，該接收端931與該減法器92之該輸出端923連接，使該放大器93得接收該減法器92輸出之定電流或定電壓，並透過該放大器93將定電壓或定電流放大；
一比較器94，具有一正相輸入端941、一反相輸入端942及一訊號輸出端943，該正相輸入端941連接該放大器93之該放大端932，該反相輸入端942連接一信號電壓 Vr ，於本實施例中，該信號電壓Vr 為一鋸齒波，該訊號輸出端943連接該調整端X1；於本發明另一實施例中，該反相輸入端942連接該放大端932，該正相輸入端941連接該信號電壓Vr 。
較佳的，另包括一電壓偵測裝置S，該電壓偵測裝置S係電性連接於該第四節點D，該電壓偵測裝置S用以偵測第四節點D之電壓並同時降低電壓。
以上為本發明電子放電系統主要構件及結構組態，至於本發明實施例的使用方式及功效詳述如下，並請參酌圖1：
當該開關導10通時三相交流電源經由該開關10對該電容組20充電，同時也對該橋式整流電路30供電，輸出之直流電會經過該第一充放電阻40、該第一充放電容41，並慢慢的對該第一充放電容41充電，直到達到該場效電晶體90所需之導通電壓後，該場效電晶體90即導通，電流則流經該第二充放電阻70、該第一串接電阻80、該場效電晶體90再回到該第五節點E，以形成迴路，由於該第二充放電阻70之電阻值很小，導致該場效電晶體90之汲極電壓幾乎接近零，也使得該絕緣閘雙極電晶體91截止，因此該第二串接電阻81沒有電流經過，而無法消耗該電容組20之功率；
當該開關10關閉時，該電容組20之電容便開始對該橋式整流電路30放電，輸出之直流電會經過該第一充放電阻40、該第一充放電容41，並慢慢的對該第一充放電容41充電，直到該第一充放電容41充飽時，便形成開路，該場效電晶體90無法充足所需觸發電壓則無法導通，所以電流便流經該第二充放電阻70、該第二充放電容71再回到該第五節點E，形成迴路，直到充電至所需電壓後，該絕緣閘雙極電晶體91則開始導通，此時該第二串接電阻81會有電流經過，同時也消耗該電容組20之功率；
最後，當該電容組20之電量消耗至無法使該絕緣閘雙極電晶體91導通時，該絕緣閘雙極電晶體91便截止；
值得一提的是，使用者能夠藉由調整該可變電阻X之電阻值，以控制該絕緣閘雙極電晶體91截止在該電容組20位於不同電壓時，具體的說明，該可變電阻X係用以與該絕緣閘雙極電晶體91分壓，當該可變電阻X之電阻值愈大時，該可變電阻X之分壓愈大，該絕緣閘雙極電晶體91便能夠提前導通，使該電容組20之放電時間愈長，該絕緣閘雙極電晶體91便截止於電容組20電壓較小的情況下；反之，當該可變電阻X之電阻值愈小時，該可變電阻X之分壓愈小，該絕緣閘雙極電晶體91便需要較長時間始能導通，使該電容組20之放電時間愈短，該絕緣閘雙極電晶體91便截止於電容組20電壓較大的情況下，如此一來，便能夠控制該電容組20的放電時間與放電量。
更甚者，本發明藉由該減法器92、放大器93及該比較器94之配合，可以測量出該可變電阻X因應不同放電時間之適當大小值，可免於使用試誤法(trial-and-error)嘗試該可變電阻X之適當大小值，進而大幅提升其操作方便性及正確性，詳細運作原理敘述如下；
使用者可藉由測量該電容組20殘存之電壓值(VC )，該第一電容21、該第二電容22及該第三電容23之總電容量(CT )，便可藉由W= 1/2 CT VC 2 之公式計算出總電能 (焦耳) ，亦等於該第二串接電組81之消耗總電能(焦耳)，而該第二串接電組81之總電能可由W=(VR 2 /R)t之公式求得，又前述公式中之VR 值係由該可變電阻X控制者，因此可藉由總電能之等式求出所需電壓，進而得出該可變電阻X因應不同放電時間之適當大小值。
10‧‧‧開關
20‧‧‧電容組
21‧‧‧第一電容
22‧‧‧第二電容
23‧‧‧第三電容
30‧‧‧橋式整流電路
31‧‧‧第一二極體
32‧‧‧第二二極體
33‧‧‧第三二極體
34‧‧‧第四二極體
35‧‧‧第五二極體
36‧‧‧第六二極體
40‧‧‧第一充放電阻
41‧‧‧第一充放電容
50‧‧‧分壓電阻
60‧‧‧第一齊納二極體
61‧‧‧第二齊納二極體
70‧‧‧第二充放電阻
71‧‧‧第二充放電容
80‧‧‧第一串接電阻
81‧‧‧第二串接電阻
90‧‧‧場效電晶體
91‧‧‧絕緣閘雙極電晶體
92‧‧‧減法器
921‧‧‧第一輸入端
922‧‧‧第二輸入端
923‧‧‧輸出端
93‧‧‧放大器
931‧‧‧接收端
932‧‧‧放大端
94‧‧‧比較器
941‧‧‧正相輸入端
942‧‧‧反相輸入端
943‧‧‧訊號輸出端
A‧‧‧第一節點
B‧‧‧第二節點
C‧‧‧第三節點
D‧‧‧第四節點
E‧‧‧第五節點
F‧‧‧第六節點
G‧‧‧第七節點
S‧‧‧電壓偵測裝置
X‧‧‧可變電阻
X1‧‧‧調整端
VRef‧‧‧參考電壓
Vr‧‧‧信號電壓
圖1 為本發明電子放電系統之示意圖。

Claims (6)

  1. 一種電子放電系統，包括： 一開關； 一電容組，與該開關電性連接； 一橋式整流電路，與該電容組電性連接，該橋式整流電路其中一端連接於一 第四節點，另一端連接一第五節點； 一第一充放電阻，其中一端連接該第四節點； 一第一充放電容，其中一端連接該第一充放電阻連接該第四節點之另一 端，該第一充放電容之另一端連接一第六節點； 一分壓電阻，其中一端連接該第六節點，另一端連接該第五節點； 一第一齊納二極體，陽極連接該第五節點，陰極連接該第六節點； 一第二充放電阻，其中一端連接該第四節點，另一端連接一第七節點； 一第一串接電阻，其中一端連接該第七節點； 一場效電晶體，閘極連接該第六節點，該場效電晶體之源極連接該 第五節點，該場效電晶體之汲極連接該第一串接電阻連接該第七節點之另一端； 一第二充放電容，其中一端連接該第七節點，另一端連接該第五節點； 一第二齊納二極體，陽極連接該第五節點，陰極連接該第七節點； 一可變電阻，其中一端連接該第五節點，另一端連接該第七節點，該可變電 阻另具有一調整端； 一第二串接電阻，其中一端連接該第四節點； 一絕緣閘雙極電晶體，閘極連接該第七節點，該絕緣閘雙極電晶體之射極連 接該第五節點，該絕緣閘雙極電晶體之集極連接該第二串接電阻連接該第四節點之另一端； 一減法器，具有一第一輸入端、一第二輸入端及一輸出端，該第一輸入端 與該第二串接電組連接，該第一輸入端係連接第二串接電阻與該第四節點連接之一端，該第二輸入端係電性連接一參考電壓； 一放大器，具有一接收端及一放大端，該接收端與該減法器之該輸出端連 接，使該放大器得接收該減法器輸出之定電流或定電壓，並透過該放大器將定電壓或定電流放大；以及 一比較器，具有一正相輸入端、一反相輸入端及一訊號輸出端，該正相輸 入端連接該放大器之該放大端，該反相輸入端連接一信號電壓，該訊號輸出端連接該調整端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子放電系統，其中，該開關連接一第一節點、一第二節點及一第三節點； 該電容組具有一第一電容、第二電容及一第三電容，該第一電容之其中一端 連接該第一節點，該第一電容之另一端連接該第二節點，該第二電容之其中一端連接該第一節點，該第二電容之另一端連接該第三節點，該第三電容之其中一端連接該第二節點，該第三電容之另一端連接該第三節點； 該橋式整流電路包括六個二極體，六個該二極體為一第一二極體 、一第二二 極體、一第三二極體、一第四二極體、一第五二極體、一第六二極體，該第一二極體之陽極串接該第二二極體之陰極，該第三二極體之陽極串接該第四二極體之陰極，該第五二極體之陽極串接該第六二極體之陰極，該第一節點連接該第一二極體之陽極，該第二節點連接該第三二極體之陽極，該第三節點連接該第五二極體之陽極，該第一二極體、該第三二極體、該第五二極體之陰極共同連接於該第四節點，該第二二極體、該第四二極體、該第六二極體之陽極共同連接該第五節點。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子放電系統，其中，包括一電壓偵測裝置，該電壓偵測裝置係電性連接於該第四節點。
  4. 一種電子放電系統，包括： 一開關； 一電容組，與該開關電性連接； 一橋式整流電路，與該電容組電性連接，該橋式整流電路其中一端連接於一 第四節點，另一端連接一第五節點； 一第一充放電阻，其中一端連接該第四節點； 一第一充放電容，其中一端連接該第一充放電阻連接該第四節點之另一 端，該第一充放電容之另一端連接一第六節點； 一分壓電阻，其中一端連接該第六節點，另一端連接該第五節點； 一第一齊納二極體，陽極連接該第五節點，陰極連接該第六節點； 一第二充放電阻，其中一端連接該第四節點，另一端連接一第七節點； 一第一串接電阻，其中一端連接該第七節點； 一場效電晶體，閘極連接該第六節點，該場效電晶體之源極連接該 第五節點，該場效電晶體之汲極連接該第一串接電阻連接該第七節點之另一端； 一第二充放電容，其中一端連接該第七節點，另一端連接該第五節點； 一第二齊納二極體，陽極連接該第五節點，陰極連接該第七節點； 一可變電阻，其中一端連接該第五節點，另一端連接該第七節點，該可變電 阻另具有一調整端； 一第二串接電阻，其中一端連接該第四節點；以及 一絕緣閘雙極電晶體，閘極連接該第七節點，該絕緣閘雙極電晶體之射極連 接該第五節點，該絕緣閘雙極電晶體之集極連接該第二串接電阻連接該第四節點之另一端； 一減法器，具有一第一輸入端、一第二輸入端及一輸出端，該第一輸入端 與該第二串接電組連接，該第一輸入端係連接第二串接電阻與該第四節點連接之一端，該第二輸入端係電性連接一參考電壓； 一放大器，具有一接收端及一放大端，該接收端與該減法器之該輸出端連 接，使該放大器得接收該減法器輸出之定電流或定電壓，並透過該放大器將定電壓或定電流放大； 一比較器，具有一正相輸入端、一反相輸入端及一訊號輸出端，該正相輸 入端連接一信號電壓，該反相輸入端連接該放大端，該訊號輸出端連接該調整端。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電子放電系統，其中，該開關連接一第一節點、一第二節點及一第三節點； 該電容組具有一第一電容、第二電容及一第三電容，該第一電容之其中一端 連接該第一節點，該第一電容之另一端連接該第二節點，該第二電容之其中一端連接該第一節點，該第二電容之另一端連接該第三節點，該第三電容之其中一端連接該第二節點，該第三電容之另一端連接該第三節點； 該橋式整流電路包括六個二極體，六個該二極體為一第一二極體 、一第二二 極體、一第三二極體、一第四二極體、一第五二極體、一第六二極體，該第一二極體之陽極串接該第二二極體之陰極，該第三二極體之陽極串接該第四二極體之陰極，該第五二極體之陽極串接該第六二極體之陰極，該第一節點連接該第一二極體之陽極，該第二節點連接該第三二極體之陽極，該第三節點連接該第五二極體之陽極，該第一二極體、該第三二極體、該第五二極體之陰極共同連接於該第四節點，該第二二極體、該第四二極體、該第六二極體之陽極共同連接該第五節點。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之電子放電系統，其中，包括一電壓偵測裝置，該電壓偵測裝置係電性連接於該第四節點。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4137496B2 (ja) * 2002-04-15 2008-08-20 富士通株式会社 残量予測方法
TWI404964B (zh) * 2010-04-22 2013-08-11 Ablerex Electronics Co Ltd 電池放電殘餘時間估測方法
WO2013027638A1 (en) * 2011-08-19 2013-02-28 Ngk Insulators, Ltd. Method of controlling storage battery, apparatus for controlling storage battery, and electric power control system
CN103123992B (zh) * 2011-11-17 2015-07-29 财团法人工业技术研究院 电池组和以其热电特性控制电池组充放电的方法
TWI560968B (en) * 2015-10-13 2016-12-01 Ind Tech Res Inst Polyphase power dispatching system and method

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