[发明专利]防止电流反灌和输出电容放电的装置

说明书

技术领域

本发明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

本发明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。

本发明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。

本发明技术方案的实质性特点和进步主要体现在：

本发明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

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的构造示意图。

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。