[发明专利]电容器储能过程状态精确控制装置

说明书

技术领域

本发明内容属于电子电力设备器件技术领域，涉及一种可适时定量检测并控制电容器储能状态的电容器储能过程状态精确控制装置。

背景技术

电容器是重要的电子和电力器件之一，是一种能够囤积电荷或贡献电荷的器件。在电子电力设备中，电容器被分别应用在电路中的隔直通交、旁路、滤波、振荡、耦合、动态无功补偿和控制等方面。但电容器所完成的众多功能，都是在电容器的基本功能——充电和放电(即储存能量和释放能量)的基础之上演化而来。充电是把从外界获得的电能储存在电容器中，放电是把电容器中储存的电能转化为其它所需形式的能量，如声能、磁能和热能等。

既然电容器工作的基础就是储能和释放能量，因此，对电容器的使用，就必须关注其储能的过程和状态。但迄今为止，本领域现有的关于电容器的电路设计以及在电容器产品的具体使用过程中，却往往忽视了对这一方面的考虑，只要能够满足工作需要，至于能量是否浪费、器件的参数选择是否过大和用电器的寿命是否缩短等，都没有考虑，即或是考虑了，也未能有效解决或控制。比如，某用电设备启动的阈值能量是100焦耳，但大于这个能量，它也能够启动，这样一来，如果储能过多，从能量和所选配件的角度讲就必然造成浪费，设备的使用寿命也将缩短。鉴于上述问题的存在，从设计和使用方面的实际考虑，研发出能够依据需要精确检测和控制电容器的储能过程和状态的装置，是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术在应用过程中暴露的问题加以解决，从电容器储能和释放能量的机理出发，提供一种结构简单合理、性能稳定、使用方便、成本低且具有应用的广谱性的电容器储能过程状态精确控制装置。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的电容器储能过程状态精确控制装置由电源、导通控制电路、可控硅开关、电容储能器、人工干预导通控制电路、采样电路和用电设备反馈电路组成，导通控制电路的输出作为可控硅开关的触发信号控制可控硅开关的导通与非导通，采样电路的输入为经过电容储能器正负极间电压分压后的电压，采样电路的输出端与导通控制电路的被控制端联接，电容储能器的放电输出端接至用电设备反馈电路的工作输入端，用电设备反馈电路的反馈输出端回接至导通控制电路的被控制端，人工干预导通控制电路的输出端与导通控制电路的被控制端联接。实际工作中，电容器储能过程和状态的检测由采样电路完成，而电容器是否继续储能则受导通控制电路、人工干预导通控制电路、采样电路和用电设备反馈电路四部分控制。当采样电路采集到的信号小于参考值时，导通控制电路产生储能触发脉冲信号，可控硅开关导通，电容储能器处于储能状态；当采样电路采集到的信号等于或大于参考值时，导通控制电路输出低电平，可控硅开关非导通，电源不对电容器充电储能。本发明装置在工作时可以根据用电设备的使用情况，将提出的请求信号反馈给导通控制电路的被控制端，改变储能状态，从而保证用电设备的正常工作和良好的使用效果。比如，用电设备为磁控开关，当线圈通过的电流大小刚好满足开关吸合的要求时，开关吸合，这一电流值就可作为用电器的请求信号，通过用电器的反馈电路，以反馈信号的方式回接至导通控制电路的被控制端，控制导通控制电路的工作状态。

本发明的技术解决方案还包括：装置中所说的导通控制电路由第一555定时器及其外围电路组成，第一555定时器的3端通至可控硅开关的控制端；采样电路由分压电路和LM324比较器组成，分压电路的输入端和输出端分别与电容储能器的正负极板的电压采样输出端(或电容储能器的正负极板分压后的输出端)和LM324比较器的反向输入端联接，LM324比较器的输出端接至第一555定时器的2端；用电设备反馈电路由第二555定时器及其外围电路组成，第二555定时器的2端与用电设备的请求信号相连接，3端回接至第一555定时器外围电路的被控制端。另外，所说的人工干预导通控制电路由四2输入与非门74LS00构成，其输出端接至第一555定时器外围电路的被控制端。

与现有技术相比，本发明的的优点和有益效果是：

(1)本发明通过采样、反馈和多路控制结构的设计，能够对常用的电容器储能过程和状态进行定量、适时的检测与控制；

(2)因为电容器的储能过程和状态受到多方面的控制，因而能够确保电容器的储能稳定可靠；

(3)该装置的电路简单、成本低、操作方式多样，可自控或手控，普适性强，具有广泛的用途，且性能价格比好。

附图说明

图1为该电容器储能过程状态精确控制装置的工作原理框图。