CN114167934A - 一种滤波稳压控制电路及*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种滤波稳压控制电路及***，通过在现有技术中的滤波稳压电路中增加延时继电器，通过延时继电器的延时时间控制静触点与动触点的断开与导通，延时继电器通电后，当未达到延时时间时，延时继电器的静触点与延时继电器的动触点处于断开状态，电源经过限流电阻为滤波电容充电；当达到延时时间时，延时继电器的静触点与延时继电器的动触点接通，限流电阻被短路，使得滤波电容直接与电源连接，既可以解决滤波稳压电路中滤波电容初始上电时的冲击电流问题，又可以解决因限流电阻的接入而造成的功率损耗和对电容放电电流的限制问题，从而提高供电效率和稳压效果。

Description

一种滤波稳压控制电路及***
技术领域
本发明涉及一种电子技术领域，尤其涉及一种滤波稳压控制电路及***。
背景技术
滤波稳压电路是并联在整流电源电路输出端，用以降低交流脉动波纹系数、平滑直流输出的电路，通常选用容值较大的电解电容作为电路的主要元件。在使用将交流转换为直流供电的电子电路中，滤波稳压电路不仅使电源直流输出平滑稳定，降低了交变脉动电流对电子电路的影响，同时还可吸收电子电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰，使得电子电路的工作性能更加稳定。但当滤波稳压电路中的滤波电容达到一定容量后(数千至数万微法)，反而会对其他一些指标产生有害影响，大容量电容接入电路瞬间(此时电容两端电压为0V)，电容充电瞬间会产生较大的冲击电流，使电压出现较大波动，影响供电品质。
目前，普遍采用的滤波稳压电路如图1所示，由限流电阻R和大容量电解电容C组成，当电源开关K闭合，电路通电工作，滤波稳压电路中的电容开始充电，电容充电时会有较大的冲击电流，因此在电路中设置限流电阻R，以限制充电电流的大小。
但上述滤波稳压电路采取的方式存在以下问题：滤波稳压电路中的限流电阻R在电容充电的过程中可有效的限制冲击电流，但在电容初始充电完毕，正常工作时限流电阻R始终接入电路中，会产生额外的功耗，且限制电容的放电电流，影响稳压的效果。
因此，如何避免因限流电阻R的接入而造成的功率损耗和对电容放电电流的限制，进而提高供电效率和稳压效果，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在解决上述问题之一。
本发明的主要目的在于提供一种滤波稳压控制电路。
本发明的另一目的在于提供一种滤波稳压控制***。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
本发明一方面提供了一种滤波稳压控制电路，包括：串联在电源1的正极与负极之间的限流电阻20和滤波电容30，所述限流电阻20的一端电连接至所述电源1的正极，所述限流电阻20的另一端电连接至所述滤波电容30的正极，所述滤波电容30的负极电连接至所述电源1的负极，其特征在于，还包括：延时继电器40，其中：
所述延时继电器40的动触点402电连接至所述限流电阻20与所述滤波电容30的公共点；
所述延时继电器40的静触点401与所述电源1的正极电连接；
所述延时继电器40，配置为在所述延时继电器40未达到延时时间的情况下，所述延时继电器40的静触点401与所述延时继电器40的动触点402处于断开状态，所述电源1经过所述限流电阻20为所述滤波电容30充电；当达到所述延时时间时，所述延时继电器40的静触点401与所述延时继电器40的动触点402接通。
可选的，所述延时继电器40的电源输入端403电连接至所述限流电阻20与所述滤波电容40的公共点；
所述延时继电器40的电源输出端404与所述电源1的负极电连接。
可选的，所述延时继电器40还包括延时继电器开关405，所述延时继电器开关405的一端与所述动触点402电连接，所述延时继电器开关405的另一端与所述静触点401电连接；
所述延时继电器开关405，配置为在所述延时继电器40未达到延时时间的情况下，所述延时继电器开关405断开，所述延时继电器40的静触点401与所述延时继电器40的动触点402处于断开状态，；当所述延时继电器40达到所述延时时间时，所述延时继电器开关405闭合，所述延时继电器40的静触点401与所述延时继电器40的动触点402接通。
可选的，所述延时时间根据所述限流电阻20的阻值和所述滤波电容30的电容值确定。
可选的，t＝5RC，其中，t为所述延时时间，单位为秒，R为所述限流电阻20的阻值，单位为欧姆，C为所述滤波电容30的电容值，单位为法拉。
本发明另一方面提供了一种滤波稳压控制***，包括：电源1、如上所述的滤波稳压控制电路2和用电设备3，其中：所述用电设备3与所述滤波稳压控制电路2并联，连接在所述电源1的正极与所述电源1的负极之间。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供了一种滤波稳压控制电路及***，通过在现有技术中的滤波稳压电路中增加延时继电器，通过延时继电器的延时时间控制静触点与动触点的断开与导通，延时继电器通电后，当未达到延时时间时，延时继电器的静触点与延时继电器的动触点处于断开状态，电源经过限流电阻为滤波电容充电；当达到延时时间时，延时继电器的静触点与延时继电器的动触点接通，限流电阻被短路，使得滤波电容直接与电源连接，既可以解决滤波稳压电路中滤波电容初始上电时的冲击电流问题，又可以解决因限流电阻的接入而造成的功率损耗和对电容放电电流的限制问题，从而提高供电效率和稳压效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明提供的现有技术中滤波稳压电路示意图；
图2为本发明实施例提供的滤波稳压控制电路及***的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的滤波稳压控制电路中滤波电容初始充电的电路示意图；
图4为本发明实施例提供的滤波稳压控制电路中延时继电器延时后的电路示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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他实施例，都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量或位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。
实施例
本实施例提供了一种滤波稳压控制电路及***。图2示出了本实施例提供的滤波稳压控制***的结构示意图。
如图2所示，本实施例提供的滤波稳压控制***，包括：电源1、滤波稳压控制电路2和用电设备3，其中，用电设备3与滤波稳压控制电路2并联，用电设备3与滤波稳压控制电路2均连接在电源1的正极与电源1的负极之间。电源1是直流电源，当开关K闭合后，电源1为滤波稳压电路2和用电设备3提供电能。滤波稳压控制电路2对电源1进行滤波，当用电设3突加突卸时起到稳压的作用。用电设备3包括从电源1取用功率的各种用电设备。
如图2所示，本实施例提供的滤波稳压控制电路，除了包括：串联在电源1的正极与负极之间的限流电阻20和滤波电容30，限流电阻20的一端电连接至电源1的正极，限流电阻20的另一端电连接至滤波电容30的正极，滤波电容30的负极电连接至电源1的负极，还包括：延时继电器40，其中：
延时继电器40的动触点402电连接至限流电阻与滤波电容的公共点B；
延时继电器的静触点401与电源1的正极电连接；
延时继电器40，配置为在延时继电器40未达到延时时间的情况下，延时继电器40的静触点401与延时继电器的动触点402处于断开状态，电源1经过限流电阻20为滤波电容30充电；当达到延时时间时，延时继电器40的静触点401与延时继电器40的动触点402接通。
作为本实施例中一种可选的实施方式，如图2所示，延时继电器40的电源输入端403电连接至限流电阻20与滤波电容30的公共点B；延时继电器2的电源输出端404与电源1的负极电连接。
作为本实施例中一种可选的实施方式，如图3和图4所示，延时继电器40还包括延时继电器开关405，延时继电器开关405的一端与动触点402电连接，延时继电器开关405的另一端与静触点401电连接；
延时继电器开关405，配置为在延时继电器40未达到延时时间的情况下，延时继电器开关405断开，延时继电器40的静触点401与延时继电器40的动触点402处于断开状态，；当延时继电器40达到延时时间时，延时继电器开关405闭合，延时继电器40的静触点401与延时继电器40的动触点402接通。
本实施例中，通过在现有技术中的滤波稳压电路中增加延时继电器，通过延时继电器的延时时间控制静触点与动触点的断开与导通，延时继电器通电后，当未达到延时时间时，延时继电器的静触点与延时继电器的动触点处于断开状态，电源经过限流电阻为滤波电容充电；当达到延时时间时，延时继电器的静触点与延时继电器的动触点接通，短路限流电阻，使得滤波电容直接与电源连接，由此可以避免因限流电阻的接入而造成的功率损耗和对电容放电电流的限制，进而提高供电效率和稳压效果。
本实施例提供的滤波稳压控制电路的关键点在于延时时间的确定，作为本实施例中的一种可选实施方式，延时时间根据限流电阻的阻值和滤波电容的电容值确定。
在具体实施时，根据电容的充电充放电时间计算公式，假设有电源Vu通过限流电阻(阻值为R)给滤波电容(电容值为C)充电，V0为滤波电容上的初始电压值，Vu为滤波电容充满电后的电压值，Vt为任意时刻t时滤波电容上的电压值，那么便可以得到如下的计算公式：
Vt＝V0+(Vu-V0)×[1-e(-t/RC)]
如果滤波电容上的初始电压值V0为0，则上述公式可以简化为：
Vt＝Vu×[1-e(-t/RC)]
由上述公式可知，因为指数值e(_t/RC)只可能无限接近于0，但永远不会等于0，所以滤波电容的电量要完全充满，需要无穷大的时间。例如：
当t＝RC时，Vt＝0.63Vu；
当t＝2RC时，Vt＝0.86Vu；
当t＝3RC时，Vt＝0.95Vu；
当t＝4RC时，Vt＝0.98Vu；
当t＝5RC时，Vt＝0.99Vu。
可见，经过5个RC后，滤波电容的充电过程基本结束。作为本实施例中一种可选的实施方式，选取延时时间t＝5RC的延时继电器，其中，t为延时时间，单位为秒，R为限流电阻的阻值，单位为欧姆，C为滤波电容的电容值，单位为法拉。
以下，针对本发明提供的滤波稳压控制电路进行示例说明。图3是根据本发明实施例的一个可选的滤波稳压控制电路2中滤波电容30初始充电的电路原理图，图4是根据本发明实施例的一个可选的滤波稳压控制电路2中延时继电器40延时后的电路原理图。在图3和图4中，限流电阻R和滤波电容C串联在电源1的正负极之间，且滤波电容C的正极与电源1的正极电连接，滤波电容C的负极与电源1的负极电连接。B点为限流电阻R、滤波电容C和延时继电器K1电源输入+的公共点。延时继电器K1的电源输入+(02脚)与B点相连，延时继电器K1的电源输出-(01脚)与电源1的负极相连，延时继电器K1的静触点(03脚)与电源1的正极相连，延时继电器K1的动触点(05脚)与B点相连。
滤波电容C初始充电时，如图3所示，电源开关K闭合，同时延时继电器K1上电工作，且未达到延时时间t的过程中，延时继电器K1的延时继电器开关405断开，延时继电器K1的静触点(03脚)与延时继电器的动触点(05脚)处于断开状态，电源经过限流电阻R为滤波电容C充电；
当达到延时时间t后，如图4所示，延时结束，延时继电器开关405闭合，延时继电器K1的静触点(03脚)与延时继电器K1的动触点(05脚)接通，将限流电阻R短接，滤波电容C直接与电源连接。Ic为滤波电容的充放电电流，依图中标注电流方向，电容充电时Ic为正值，电容放电时为负值。此时限流电阻R不接入电路，因此不会产生额外功耗，也不会影响滤波电容的放电电流。
本发明提供了一种滤波稳压控制电路及***，通过在现有技术中的滤波稳压电路中增加延时继电器，通过延时继电器的延时时间控制静触点与动触点的断开与导通，延时继电器通电后，当未达到延时时间时，延时继电器的静触点与延时继电器的动触点处于断开状态，电源经过限流电阻为滤波电容充电；当达到延时时间时，延时继电器的静触点与延时继电器的动触点接通，限流电阻被短路，使得滤波电容直接与电源连接，既可以解决滤波稳压电路中滤波电容初始上电时的冲击电流问题，又可以解决因限流电阻的接入而造成的功率损耗和对电容放电电流的限制问题，从而提高供电效率和稳压效果。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (6)

1.一种滤波稳压控制电路，包括：串联在电源(1)的正极与负极之间的限流电阻(20)和滤波电容(30)，所述限流电阻(20)的一端电连接至所述电源(1)的正极，所述限流电阻(20)的另一端电连接至所述滤波电容(30)的正极，所述滤波电容(30)的负极电连接至所述电源(1)的负极，其特征在于，还包括：延时继电器(40)，其中：
所述延时继电器(40)的动触点(402)电连接至所述限流电阻(20)与所述滤波电容(30)的公共点；
所述延时继电器(40)的静触点(401)与所述电源(1)的正极电连接；
所述延时继电器(40)，配置为在所述延时继电器(40)未达到延时时间的情况下，所述延时继电器(40)的静触点(401)与所述延时继电器(40)的动触点(402)处于断开状态，所述电源(1)经过所述限流电阻(20)为所述滤波电容(30)充电；当达到所述延时时间时，所述延时继电器(40)的静触点(401)与所述延时继电器(40)的动触点(402)接通。
2.根据权利要求1所述的滤波稳压控制电路，其特征在于，
所述延时继电器(40)的电源输入端(403)电连接至所述限流电阻(20)与所述滤波电容(40)的公共点；
所述延时继电器(40)的电源输出端(404)与所述电源(1)的负极电连接。
3.根据权利要求1所述的滤波稳压控制电路，其特征在于，
所述延时继电器(40)还包括延时继电器开关(405)，所述延时继电器开关(405)的一端与所述动触点(402)电连接，所述延时继电器开关(405)的另一端与所述静触点(401)电连接；
所述延时继电器开关(405)，配置为在所述延时继电器(40)未达到延时时间的情况下，所述延时继电器开关(405)断开，所述延时继电器(40)的静触点(401)与所述延时继电器(40)的动触点(402)处于断开状态，；当所述延时继电器(40)达到所述延时时间时，所述延时继电器开关(405)闭合，所述延时继电器(40)的静触点(401)与所述延时继电器(40)的动触点(402)接通。
4.根据权利要求1所述的滤波稳压控制电路，其特征在于，
所述延时时间根据所述限流电阻(20)的阻值和所述滤波电容(30)的电容值确定。
5.根据权利要求1或4所述的滤波稳压控制电路，其特征在于，
t＝5RC，其中，t为所述延时时间，单位为秒，R为所述限流电阻(20)的阻值，单位为欧姆，C为所述滤波电容(30)的电容值，单位为法拉。
6.一种滤波稳压控制***，包括：电源(1)、如权利要求1至5中任一项所述的滤波稳压控制电路(2)和用电设备(3)，其中：所述用电设备(3)与所述滤波稳压控制电路(2)并联，连接在所述电源(1)的正极与所述电源(1)的负极之间。
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