專利名稱：一種電流控制的移相節(jié)能電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源領(lǐng)域，具體是指能夠降低電源在待機(jī)或無負(fù)載時(shí)的輸入功耗一種 節(jié)能電路。
背景技術(shù)：
各種電子電器產(chǎn)品已經(jīng)是人們生活中不可或缺的部分，電子電器產(chǎn)品的大量應(yīng)用 帶來了巨大的能源消耗。據(jù)中國能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2009年，中國全社會(huì)用電量達(dá)到36430 億千瓦時(shí)，同比增長5. 96%，增長幅度比前一年提高0. 47個(gè)百分點(diǎn)。電網(wǎng)電能消耗在大幅 增長，而能源供應(yīng)卻日趨減少，為了應(yīng)對(duì)這一全球性的問題，包括中國在內(nèi)的各國政府和機(jī) 構(gòu)相繼頒布了與節(jié)能減排相應(yīng)的政策與法規(guī)。如美國能效標(biāo)準(zhǔn)EPS V2.0、中國能效標(biāo)準(zhǔn)GB 20943-2007、歐盟的外部電源能效法規(guī)V4和ERP指令、澳洲的MEPS、韓國的MKE等，不符合 這些標(biāo)準(zhǔn)要求的電源，將不能進(jìn)入這些國家或地區(qū)銷售。這些標(biāo)準(zhǔn)的要求主要體現(xiàn)在兩個(gè) 方面一是待機(jī)功耗；二是平均能效。電源的待機(jī)功耗是固定的損耗，減小待機(jī)功耗可以減 少電能被白白的浪費(fèi)，有利于節(jié)能、環(huán)保。
待機(jī)功耗是電器設(shè)備的主功能部分不工作處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)的固定功率損耗。例 如，當(dāng)我們使用遙控器關(guān)閉電視后，由于電視機(jī)內(nèi)部的待機(jī)電源仍然和電網(wǎng)處于接通狀態(tài) 并為遙控接收電路供電，因此電視機(jī)仍在待機(jī)或睡眠模式下耗費(fèi)著電能。盡管待機(jī)電源、遙 控接收電路消耗的功率微乎其微，但由于采用低效率的電源(如線性電源)，無法減少待機(jī) 狀態(tài)下的功率消耗，結(jié)果往往會(huì)浪費(fèi)幾瓦的功率?？蛰d功耗是指設(shè)備在與負(fù)載斷開且不執(zhí)行任何功能時(shí)所使用的電能。例如，接插 在墻壁插座上的便攜式設(shè)備的電源適配器、充電器等，雖然未與設(shè)備相連，但仍會(huì)消耗0. Iff 到IW的功率，有的甚至消耗2-3W以上。雖然單個(gè)設(shè)備的待機(jī)損耗可能看起來微不足道，但 是所有家庭的每臺(tái)家電的待機(jī)消耗功率累加起來，是非常驚人的數(shù)值。據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)估 計(jì)，全球5-15%的家用電器消耗量均是在待機(jī)模式下產(chǎn)生的。隨著家用電器的普及以及帶 有電子控制和多種功能的新設(shè)備的增加，這一問題也將會(huì)日益突出。按工作方式電源可以分為高頻開關(guān)電源和工頻線性電源，這兩種類型的電源已發(fā) 展和生產(chǎn)了許多年，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人們的生活中發(fā)揮了重要作用，但是，這些采用傳統(tǒng)技術(shù) 的電源，待機(jī)功耗相對(duì)較高，目前正在運(yùn)行和使用中的這類電源數(shù)量是數(shù)以億計(jì)的，因此， 白白浪費(fèi)了大量的電能。隨著各國政府和機(jī)構(gòu)相繼頒布了與節(jié)能減排相應(yīng)的政策與法規(guī)， 電源制造商已經(jīng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出待機(jī)功率小于0. 3W甚至低于30mW能滿足標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)電源產(chǎn) 品，但一般用于匹配新的電器產(chǎn)品，這些高能耗電源用途非常廣泛，數(shù)量巨大，要想在短時(shí) 間內(nèi)完全取代，耗資是相當(dāng)大的，資源浪費(fèi)也巨大，非常不切實(shí)際；而且，在某些領(lǐng)域，因開 關(guān)電源的噪音比線性電源要大很多，對(duì)某些特定功能會(huì)造成干擾而工作不正常。綜上所述，為了減少資源的浪費(fèi)和資本支出，同時(shí)還要滿足社會(huì)對(duì)節(jié)約能源的要 求，有必要發(fā)明出一種在不破壞現(xiàn)有電器設(shè)備電源結(jié)構(gòu)和和電源與電網(wǎng)的連接關(guān)系的前提 下達(dá)到上述目的的節(jié)能電路裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需解決的技術(shù)問題是提供一種在不破壞現(xiàn)有電器設(shè)備電源結(jié)構(gòu)和電源與 電網(wǎng)的連接關(guān)系的前提下，能夠降低電源在待機(jī)或無負(fù)載時(shí)的輸入功耗的節(jié)能電路。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是提供一種電流控制的移相節(jié) 能電路，包括移相元件，所述移相元件串聯(lián)于用電設(shè)備與交流供電電源之間，所述移相元件 與開關(guān)電路單元連接，開關(guān)電路單元與電流控制電路單元連接，開關(guān)電路單元受控于電流 控制電路單元實(shí)現(xiàn)移相元件的接入和斷開。
進(jìn)一步的，所述節(jié)能電路還包括吸收電路單元，所述吸收電路單元與移相元件并 聯(lián)。所述吸收電路單元采用可雙向流過電流的器件，包括氣體放電管或壓敏電阻或雙向TVS 二極管，或者由電阻R及電容C組成的串聯(lián)電路。具體的，所述電流控制電路單元包括串聯(lián)在交流供電電源輸入端口與移相元件之 間的電流檢測(cè)電路單元，與電流檢測(cè)電路單元依次連接的整流濾波電路單元、增益調(diào)節(jié)電 路單元、電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元，電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元輸出端連接開關(guān)電路單元。具體 的，所述移相元件采用電容元件或電感元件；所述電流檢測(cè)電路單元為電阻或電流互感器。更進(jìn)一步的，所述電流控制的移相節(jié)能電路進(jìn)一步包括為內(nèi)部各電路單元提供工 作電源的電源電路單元。本發(fā)明所述的節(jié)能電路作為模塊串聯(lián)在電源的輸入回路中，經(jīng)模塊內(nèi)部的電流檢 測(cè)電路單元檢測(cè)反映負(fù)載量的電流大小，檢測(cè)到的電流信號(hào)經(jīng)整流濾波電路單元、增益調(diào) 節(jié)電路單元、電壓比較電路單元調(diào)整后用于控制開關(guān)電路單元的開關(guān)。當(dāng)電源的負(fù)載量比 較大時(shí)，電流檢測(cè)電路單元檢測(cè)到電流信號(hào)經(jīng)一系列處理后輸出使開關(guān)電路單元接通，移 相元件被開關(guān)電路單元短路，所述節(jié)能電路模塊對(duì)用戶設(shè)備電源狀態(tài)基本沒有影響；而當(dāng) 用戶設(shè)備電源處于空載或無負(fù)載狀態(tài)時(shí)，開關(guān)電路單元斷開，則移相元件串接入用電電路， 由于線路中串聯(lián)了移相元件，使輸入電流和輸入電壓不同相，電壓與電流的乘積減小，從而 降低待機(jī)或無負(fù)載時(shí)的輸入功耗，達(dá)到節(jié)能的目的。本發(fā)明所述的在用戶設(shè)備電源和交流市電之間插入一種使電源的輸入電流相對(duì) 輸入電壓的相位或輸入電壓相對(duì)輸入電流的相位發(fā)生偏移的降低電源在待機(jī)或無負(fù)載時(shí) 的輸入功耗的節(jié)能電路模塊，使得電源在待機(jī)或無負(fù)載時(shí)的輸入功耗顯著減小，節(jié)約了電 能，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述電路的有益效果還在于1)、電路簡潔，可以實(shí)現(xiàn)模塊化，利于大規(guī)模生產(chǎn)和安裝，成本低；2)、無需改變和破壞正在使用運(yùn)行的現(xiàn)有電源的結(jié)構(gòu)和電源與電網(wǎng)的連接關(guān)系， 應(yīng)用靈活便利；3)、使得原來待機(jī)功耗比較高的電源產(chǎn)品在接入本節(jié)能電路后能滿足節(jié)能的要 求，而無需再投資設(shè)計(jì)和制造新的節(jié)能電源來替換，減少了資源的浪費(fèi)和財(cái)力投入。


圖1是本發(fā)明所述電流控制的移相節(jié)能電路原理框圖；圖2是本發(fā)明所述的電流控制的移相節(jié)能電路移相元件由電感組成的一種具體實(shí)現(xiàn)電路原理框圖；圖3是本發(fā)明所述的電流控制的移相節(jié)能電路模塊的移相元件由電容組成的另 一種具體實(shí)現(xiàn)電路原理框圖；圖4是本發(fā)明所述的電流控制的移相節(jié)能電路模塊的吸收電路單元組成電路示 意圖；圖5是本發(fā)明所述的電流控制的移相節(jié)能電路實(shí)施一電路原理圖；圖6是本發(fā)明所述的電流控制的移相節(jié)能電路實(shí)施二電路原理圖。
具體實(shí)施例方式為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案 作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本發(fā)明所述節(jié)能電路的設(shè)計(jì)思路為采用一移相元件，將移相元件串聯(lián)于用電設(shè) 備與交流供電電源之間，并采用一開關(guān)電路與該移相元件并聯(lián)，所述開關(guān)電路受控于電流 控制電路，由電流控制電路控制開關(guān)電路的接通和斷開，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)移相元件的接入和斷開。 而電流控制電路包括電流檢測(cè)電路單元、整流濾波電路單元、增益調(diào)節(jié)電路單元、電壓比較 驅(qū)動(dòng)電路單元，電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元輸出端連接開關(guān)電路單元。所述節(jié)能電路作為模塊， 方便的接入各種用電設(shè)備與供電電源之間，靈活方便的實(shí)現(xiàn)電能資源的節(jié)約。如圖1所示，所述的節(jié)能電路作為模塊形式至少包括交流輸入端口 Vinl、Vin2和 輸出端口 Vo。所述節(jié)能電路模塊串接到原來用戶設(shè)備電源和交流市電的任意一根電源連接 線的截?cái)帱c(diǎn)處，所述模塊的交流輸入端口 Vin2和市電連接，模塊的輸出端Vo與用戶設(shè)備電 源被截?cái)嗟倪@根電源輸入線相連接；模塊的交流輸入端口 Vinl連接到原來用戶設(shè)備電源 和交流市電的另一根未被截?cái)嚯娫催B接線上。圖1所述節(jié)能電路的具體工作原理如下所述電流檢測(cè)電路單元和移相元件是串 接在用戶設(shè)備的電源輸入回路中的，電流檢測(cè)電路單元檢測(cè)電源輸入回路中的電流大小， 經(jīng)整流濾波電路單元整流為平滑的直流后經(jīng)增益調(diào)節(jié)電路單元放大微小電壓，然后輸入電 壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元，和一個(gè)電壓基準(zhǔn)比較，驅(qū)動(dòng)電路輸出一個(gè)正電壓或零電壓去控制開 關(guān)電路單元中的開關(guān)斷開或關(guān)閉，當(dāng)用戶設(shè)備的電源沒有負(fù)載或伏在非常清的情況下，輸 入回路中的電流非常微弱，經(jīng)全波整流濾波電路單元和增益調(diào)節(jié)電路單元處理后所得到的 電平不足以使電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元輸出正的驅(qū)動(dòng)電壓，開關(guān)電路單元中的開關(guān)被控制斷 開，此時(shí)模塊內(nèi)部的移相元件是串聯(lián)在用戶設(shè)備的電源輸入回路中，會(huì)使用戶設(shè)備的電源 輸入電流相位相對(duì)輸入電壓相位發(fā)生滯后移動(dòng)，或者使用戶設(shè)備的電源輸入電壓相位相對(duì) 電流發(fā)生滯后移動(dòng)，使得用戶設(shè)備的電源輸入電流和輸入電流的乘積減小，即功率被減小 了，從而實(shí)現(xiàn)了降低用戶設(shè)備的電源的空載或待機(jī)時(shí)的功耗，當(dāng)用戶設(shè)備的電源的輸入電 流達(dá)到一定值，經(jīng)全波整流濾波電路單元和增益調(diào)節(jié)電路單元處理后所得到的電平使電壓 比較驅(qū)動(dòng)電路單元輸出正的驅(qū)動(dòng)電壓，開關(guān)電路單元中的開關(guān)被關(guān)閉，將模塊內(nèi)部的移相 元件短路，對(duì)用戶設(shè)備的電源的輸出基本沒有影響。具體實(shí)施時(shí)，本發(fā)明所述節(jié)能電路的移相元件可采用電感元件，如圖2所示。所述 電感一端與模塊的輸出端Vo、開關(guān)電路單元以及吸收電路單元相連接，另一端和電流檢測(cè) 電路單元、開關(guān)電路單元以及吸收電路單元相連接，電感用于本電流控制的移相節(jié)能電路模塊，使得本模塊在串接入電源輸入回路后，電源輸入回路阻抗呈感性，電源輸入回路的電 流相位滯后輸入電壓的相位，使得電流和電壓的乘積減小，即輸入有效功率被減少，從而實(shí) 現(xiàn)了降低待機(jī)功耗的功能。如圖3所示，所述節(jié)能電路的移相元件也可采用電容元件，電容的連接位置和上 述的電感位置相同。電容用于本電流控制的移相節(jié)能電路模塊，使得本模塊在串接入電源 輸入回路后，電源輸入回路阻抗呈容性，電源輸入回路的電壓相位滯后輸入電流的相位，使 得電流和電壓的乘積減小，即輸入有效功率被減少，同樣實(shí)現(xiàn)了降低待機(jī)功耗的功能。具體實(shí)施時(shí)，所述節(jié)能電路吸收電路單元采用可雙向流過電流的器件，包括氣體 放電管CDT、壓敏電阻VSR、雙向TVS 二極管，或者由電阻R及電容C的串聯(lián)電路組成的第4 種吸收電路單元，如圖4所示。如圖5為本發(fā)明所述的電流控制的移相節(jié)能電路一具體實(shí)施例電路圖。本實(shí)施例中，節(jié)能電路模塊內(nèi)，電流檢測(cè)電路單元采用電阻Rl ；開關(guān)電路單元采 用雙向可控硅Ql ；吸收電路單元采用壓敏電阻VSRl ；移相元件采用電感Ll ；電源電路單元 包括電容C1、C2、C3以及二極管D1、D2 ；所 述整流濾波電路單元包括運(yùn)算放大器A，電阻R2、 R3、R4，二極管D3、D4以及電容C4 ；所述增益調(diào)節(jié)電路單元包括運(yùn)算放大器B，電阻R5、R6、 R7、R8 ；所述電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元包括運(yùn)算放大器C、D，電阻R9、RIO、Rll、R12、R13、R14， 二極管D5、D6、D7以及電容C5 ；所述電容Cl 一端與交流供電電源輸入端Vinl連接，另一端 與二極管Dl陰極、二極管D2陽極相連接；Dl的陽極和電容C2的負(fù)端連接點(diǎn)V-和運(yùn)算放 大器A、B、C、D的V-端相連接，D2的陰極和電容C3的正極連接點(diǎn)V+與運(yùn)算放大器A、B、 C、D的正電源端V+相連接；電容C2的正端和C3的負(fù)端連接在一起后接到模塊的交流輸入 Vin2端；電流檢測(cè)電阻Rl—端接交流供電電源另一輸入端Vin2、另一端與電阻R2的一端、 電感Ll的一端、吸收元件壓敏電阻VSRl的一端以及雙向可控硅Ql的T2極公共連接點(diǎn)均 連接；電阻R2的另一端和運(yùn)算放大器A反相輸入端、二極管D3陽極以及電阻R4的一端相 連接，D3陰極接運(yùn)算放大器A的輸出端以及二極管D4陽極，D4陰極和R4的另一端、電容 C4的正端、電阻R5的一端以及運(yùn)算放大器B的同相輸入+端相連接，電容C4的負(fù)端、電阻 R5的另一端接到所述模塊的交流輸入Vin2端；運(yùn)算放大器A的同相端通過電阻R3接交流 輸入Vin2端；運(yùn)算放大器B的同相輸入+端通過電阻R6接交流輸入Vin2端，運(yùn)算放大器 B的輸出端通過電阻R12接運(yùn)算放大器C的同相輸入+端并通過電阻R8接交流輸入Vin2 端，運(yùn)算放大器B的輸出端還通過電阻R13接運(yùn)算放大器D的反相輸入-端，電阻R7跨接 在運(yùn)算放大器B的反相輸入-端和輸出端；電阻R14跨接在運(yùn)算放大器D的反相輸入-端 和模塊的交流輸入Vin2端之間，運(yùn)算放大器D的同相輸入+端接二極管D5陽極，運(yùn)算放大 器D的輸出端接二極管D7陰極，二極管D7陽極接運(yùn)算放大器C的同相輸入+端，二極管 D5陰極接到模塊的交流輸入Vin2端，D5的陽極和電阻R9的一端、運(yùn)算放大器C的反相輸 入一端相連，電阻R9的另一端接V+端點(diǎn)，運(yùn)算放大器C的輸出接二極管D6的陽極，D6的 陰極串接電阻RlO的一端，RlO另一端和電阻R11、電容C5、雙向可控硅Ql的控制極G相連 接，電阻Rll和電容C5的另一端與雙向可控硅Ql的T2極相連接，雙向可控硅Ql的Tl極 和T2極與壓敏電阻VSRl以及電感Ll并聯(lián)，Ql的Tl極接模塊的輸出Vo端，Ql的T2極和 電阻Rl相連接。圖5所示實(shí)施例電路工作原理如下所述的電流控制的移相節(jié)能電路模塊的內(nèi)部電源電路單元由電容Cl、C2、C3，二極管Dl、D2等元件組成對(duì)稱電壓幅度的正負(fù)雙電源，為 電流控制的移相節(jié)能電路模塊內(nèi)部的全波整流濾波電路單元、增益調(diào)節(jié)電路單元、電壓比 較驅(qū)動(dòng)電路單元提供電源供應(yīng)；所述電流控制的移相節(jié)能電路模塊的電流檢測(cè)電路單元由 電阻Rl組成，所述模塊的移相元件由電感Ll組成，電阻Rl和電感Ll串接在所述的電流控 制的移相節(jié)能電路模塊的交流輸入Vin2端和輸出Vo端，電阻Rl檢測(cè)到的流過這個(gè)串聯(lián)回 路的電流信號(hào)送入由運(yùn)算放大器A，電阻R2、R3、R4，二極管D3、D4，電容C4組成的全波整流 濾波電路單元進(jìn)行全波整流濾波，因電阻Rl流過的電流是交流且非常微弱，不能單純采用 二極管的全波整流電路，通常普通硅二極管的導(dǎo)通電壓要0. 6V以上，在電阻Rl產(chǎn)生的壓降 不足以使硅二二極管導(dǎo)通，將檢測(cè)不到電流的變化，如果增大Rl電阻值，將會(huì)產(chǎn)生很大的 損耗，降低效率。電阻Rl檢測(cè)到的電流信號(hào)經(jīng)全波整流濾波電路單元后輸出非常微弱的直 流電平，需經(jīng)過由由運(yùn)算放大器B，電阻R5、R6、R7、R8組成得增益調(diào)節(jié)電路單元放大這個(gè)微 弱的直流電平，然后輸入到由由運(yùn)算放大器C、D，電阻R9、RIO、Rl 1、R12、R13、R14，二極管 D5、D6、D7，電容C5組成的電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元與由電阻R9和二極管D5組成的電壓基準(zhǔn) 比較，電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元輸出信號(hào)去控制模塊內(nèi)由雙向可控硅Ql組成的開關(guān)電路單 元中的雙向開關(guān)斷開或關(guān)閉，并聯(lián)在開關(guān)電路單元兩端的由電感Ll組成移相元件就能實(shí) 現(xiàn)電流和電壓相位被移相的功能或被雙向開關(guān)短路，失去移相的功能；電壓比較驅(qū)動(dòng)電路 單元中由運(yùn)算放大器D，電阻R13、R14，二極管D7組成的局部電路主要作用是當(dāng)負(fù)載電流超 過設(shè)定值時(shí)，運(yùn)算放大器B輸出比較高的電壓，經(jīng)電阻R13、R14衰減后輸入運(yùn)算放大器D， 運(yùn)算放大器D輸出低電平，將運(yùn)算放大器C的輸入封鎖，則運(yùn)算放大器C輸出低電平，開關(guān) 電路單元的雙向開關(guān)斷開，移相元件開始工作，使負(fù)載電流減小，起到過流保護(hù)作用；并聯(lián) 在移相元件兩端的由壓敏電阻VSRl組成的吸收電路單元主要用來吸收因雙向開關(guān)瞬間開 關(guān)造成在電感兩端產(chǎn)生的突變電壓，保護(hù)內(nèi)外部的電路元件不被損壞和人身的安全。
如圖6為本發(fā)明所述的電流控制的移相節(jié)能電路另一具體實(shí)施例電路圖。本實(shí)施例中，所述節(jié)能電路模塊內(nèi)，電流檢測(cè)電路單元采用電感TRl ；開關(guān)電路單 元采用雙向可控硅Q2 ；吸收電路單元采用壓敏電阻VSR2 ；移相元件采用電感L2 ；電源電路 單元包括電容C6、C7，二極管D12、D13 ；所述整流濾波電路單元包括二極管D8、D9、D10、D11， 電容C8 ;所述增益調(diào)節(jié)電路單元包括電阻1 15、1 16、1 17、1 18、1 19 ；所述電壓比較驅(qū)動(dòng)電路 單元包括運(yùn)算放大器E、F，電阻R20、R21、R22，二極管D14、D15、D16以及電容C9。所述電容 C6 一端與交流輸入端Vinl連接、另一端與二極管D12陰極及二極管D13陽極連接，D12陽 極和交流輸入端Vin2連接，D13陰極與電容C7的正端連接點(diǎn)V+連接到運(yùn)算放大器電源引 腳V+端，電容C7的負(fù)端接交流輸入端Vin2 ；用于電流檢測(cè)的電流互感器TRl的a端接交流 輸入Vin2端，b端和電感L2串聯(lián)，c端和二極管D8陰極以及DlO陽極連接，d端和二極管 D9陰極以及Dll陽極連接；二極管D8、D9的陽極接在一起后與交流輸入端Vin2連接，二極 管D10、Dll的陰極接在一起后和電阻R15、R16、R18及電容C8正端相連接；電阻R16另一 端和電阻R17的一端、二極管D14陽極以及運(yùn)算放大器E的同相輸入+端相連，電阻R18另 一端和電阻R19的一端以及運(yùn)算放大器F的反相輸入一端相連，電容C8的負(fù)端和電阻R15、 R17、R19的另一端以及二極管D15陰極連接在一起后和模塊的交流輸入Vin2端相連接；算 放大器F的輸出接二極管D14的陰極；二極管D15的陽極和電阻R20的一端、運(yùn)算放大器E 的反相輸入_端以及運(yùn)算放大器E的同相輸入+端相連，電阻R20的另一端接V+端點(diǎn)，運(yùn)算放大器E的輸出接二極管D16的陽極，D16的陰極串接電阻R21，R21另一端和電阻R22、 電容C9、雙向可控硅Q2的控制極G相連接，電阻R21和電容C9的另一端與雙向可控硅Q2 的T2極相連接，雙向可控硅Q2的Tl極和T2極與壓敏電阻VSR2以及電感L2并聯(lián)，Q2的 Tl極接模塊的輸出Vo端，Q2的T2極和TRl的b端相連接。圖6所示實(shí)施例電路的工作原理如下所述的電流控制的移相節(jié)能電路模塊的內(nèi) 部電源電路單元由電容C6、C7，二極管D12、D13等元件組成正電源給電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單 元提供電源供應(yīng)；所述的電流控制的移相節(jié)能電路模塊的電流檢測(cè)電路單元由電流互感器 TRl組成，所述模塊的移相元件由電感L2組成，電流互感器TRl和電感L2串接在所述的電 流控制的移相節(jié)能電路模塊的交流輸入Vin2端和輸出Vo端，電流互感器TRl初級(jí)繞組檢 測(cè)到的流過這個(gè)串聯(lián)回路的電流信號(hào)，電流互感器TRl磁芯采用高導(dǎo)磁率、高飽和磁通的 磁芯，如果電流互感器次級(jí)的負(fù)載阻抗比較高，在電流互感器次級(jí)將感應(yīng)出比較高的電壓， 經(jīng)過由二極管D8、D9、D10、D11，電容C8，電阻R15組成的全波整流濾波電路單元后輸出的直 流電壓再經(jīng)過由電阻R16、R17組成的增益小于1的增益調(diào)節(jié)電路單元將電壓幅度調(diào)整到合 適電平，然后輸入到由運(yùn)算放大器E、F，電阻R18、R19、R20、R21、R22，二極管D14、D15、D16， 電容C9組成的電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元與由電阻R20和二極管D15組成的電壓基準(zhǔn)進(jìn)行比 較，電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元輸出信號(hào)去控制模塊內(nèi)由雙向可控硅Q2組成的開關(guān)電路單元 中的雙向開關(guān)斷開或關(guān)閉，并聯(lián)在開關(guān)電路單元兩端的由電感L2組成移相元件就能實(shí)現(xiàn) 電流和電壓相位被移相的功能或被雙向開關(guān)短路，失去移相的功能，另外，由運(yùn)算放大器F， 電阻R18、R19，二極管D14等元件組成的電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元局 部電路可以實(shí)現(xiàn)過電流 保護(hù)的功能；并聯(lián)在移相元件兩端的由壓敏電阻VSR2組成的吸收電路單元主要用來吸收 因雙向開關(guān)瞬間開關(guān)造成在電感兩端產(chǎn)生的突變電壓，保護(hù)內(nèi)外部的電路元件不被損壞和 人身的安全。需要說明的是，上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施方案，不能將其理解為對(duì)本 本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在未脫離本本發(fā)明構(gòu)思前提下，對(duì)本本發(fā)明所做的任何均等變化 與修飾均屬于本本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種電流控制的移相節(jié)能電路，包括移相元件，所述移相元件串聯(lián)于用電設(shè)備與交流供電電源之間，其特征在于所述移相元件與開關(guān)電路單元連接，開關(guān)電路單元與電流控制電路單元連接，開關(guān)電路單元受控于電流控制電路單元接通或者關(guān)斷進(jìn)而實(shí)現(xiàn)移相元件的接入和斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制的移相節(jié)能電路，其特征在于還包括吸收電路單 元，所述吸收電路單元與移相元件并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流控制的移相節(jié)能電路，其特征在于所述電流控制電路 單元包括串聯(lián)在交流供電電源輸入端口與移相元件之間的電流檢測(cè)電路單元，與電流檢測(cè) 電路單元依次連接的整流濾波電路單元、增益調(diào)節(jié)電路單元、電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元，電壓 比較驅(qū)動(dòng)電路單元輸出端連接開關(guān)電路單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流控制的移相節(jié)能電路，其特征在于所述吸收電路單元 采用可雙向流過電流的器件，包括氣體放電管或壓敏電阻或雙向TVS 二極管，或者采用由 電阻及電容組成的串聯(lián)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流控制的移相節(jié)能電路，其特征在于所述移相元件采用 電容元件或電感元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電流控制的移相節(jié)能電路，其特征在于所述電流檢測(cè)電路 單元為電阻R1或電流互感器TR1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電流控制的移相節(jié)能電路，其特征在于所述電流控制的移 相節(jié)能電路進(jìn)一步包括為內(nèi)部各電路單元提供電源的電源電路單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電流控制的移相節(jié)能電路，其特征在于所述的電流檢測(cè)電 路單元采用電阻R1 ；所述的開關(guān)電路單元采用雙向可控硅Q1 ；所述的吸收電路單元采用壓 敏電阻VSR1 ；所述的移相元件采用電感L1 ；所述電源電路單元包括電容CI、C2、C3以及二 極管D1、D2 ；所述整流濾波電路單元包括運(yùn)算放大器A，電阻R2、R3、R4，二極管D3、D4以及 電容C4 ；所述增益調(diào)節(jié)電路單元包括運(yùn)算放大器B，電阻R5、R6、R7、R8 ；所述電壓比較驅(qū)動(dòng) 電路單元包括運(yùn)算放大器C、D，電阻R9、RIO、R11，二極管D5、D6以及電容C5 ；所述電容C1 一端與交流供電電源輸入端Vinl連接，另一端與二極管D1陰極、二極管D2陽極相連接；D1 的陽極和電容C2的負(fù)端連接點(diǎn)V-和運(yùn)算放大器A、B、C、D的V-端相連接，D2的陰極和電 容C3的正極連接點(diǎn)V+與運(yùn)算放大器A、B、C、D的正電源端V+相連接；電容C2的正端和C3 的負(fù)端連接在一起后接到模塊的交流輸入Vin2端；電流檢測(cè)電阻R1 —端接交流供電電源 另一輸入端Vin2、另一端與電阻R2的一端、電感L1的一端、吸收元件壓敏電阻VSR1的一端 以及雙向可控硅Q1的T2極公共連接點(diǎn)均連接；電阻R2的另一端和運(yùn)算放大器A反相輸入 端、二極管D3陽極以及電阻R4的一端相連接，D3陰極接運(yùn)算放大器A的輸出端以及二極 管D4陽極，D4陰極和R4的另一端、電容C4的正端、電阻R5的一端以及運(yùn)算放大器B的同 相輸入+端相連接，電容C4的負(fù)端、電阻R5的另一端接到所述模塊的交流輸入Vin2端；運(yùn) 算放大器A的同相端通過電阻R3接交流輸入Vin2端；運(yùn)算放大器B的同相輸入+端通過 電阻R6接交流輸入Vin2端，運(yùn)算放大器B的輸出端通過電阻R12接運(yùn)算放大器C的同相 輸入+端并通過電阻R8接交流輸入Vin2端，運(yùn)算放大器B的輸出端還通過電阻R13接運(yùn) 算放大器D的反相輸入-端，電阻R7跨接在運(yùn)算放大器B的反相輸入-端和輸出端；電阻 R14跨接在運(yùn)算放大器D的反相輸入-端和模塊的交流輸入Vin2端之間，運(yùn)算放大器D的同相輸入+端接二極管D5陽極，運(yùn)算放大器D的輸出端接二極管D7陰極，二極管D7陽極 接運(yùn)算放大器C的同相輸入+端，二極管D5陰極接到模塊的交流輸入Vin2端，D5的陽極 和電阻R9的一端、運(yùn)算放大器C的反相輸入-端相連，電阻R9的另一端接V+端點(diǎn)，運(yùn)算放 大器C的輸出接二極管D6的陽極，D6的陰極串接電阻R10的一端，R10另一端和電阻R11、 電容C5、雙向可控硅Q1的控制極G相連接，電阻R11和電容C5的另一端與雙向可控硅Q1 的T2極相連接，雙向可控硅Q1的T1極和T2極與壓敏電阻VSR1以及電感L1并聯(lián)，Q1的 T1極接模塊的輸出Vo端，Q1的T2極和電阻R1相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電流控制的移相節(jié)能電路，其特征在于所述的電流檢測(cè)電 路單元采用電感TR1 ；所述的開關(guān)電路單元采用雙向可控硅Q2 ；所述的吸收電路單元采用 壓敏電阻VSR2 ；所述的移相元件采用電感L2 ；所述的電源電路單元包括電容C6、C7以及二 極管D12、D13 ;所述整流濾波電路單元包括二極管08、09、010、011以及電容C8 ；所述增益 調(diào)節(jié)電路單元包括電阻R15、R16、R17、R18、R19 ；所述電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元包括運(yùn)算放大 器E、F，電阻R20、R21、R22，二極管D14、D15、D16以及電容C9。所述電容C6 —端與交流輸 入端Vinl連接、另一端與二極管D12陰極及二極管D13陽極連接，D12陽極和交流輸入端 Vin2連接，D13陰極與電容C7的正端連接點(diǎn)V+連接到運(yùn)算放大器電源引腳V+端，電容C7 的負(fù)端接交流輸入端Vin2 ；用于電流檢測(cè)的電流互感器TR1的a端接交流輸入Vin2端，b 端和電感L2串聯(lián)，c端和二極管D8陰極以及D10陽極連接，d端和二極管D9陰極以及D11 陽極連接；二極管D8、D9的陽極接在一起后與交流輸入端Vin2連接，二極管D10、D11的陰 極接在一起后和電阻R15、R16、R18及電容C8正端相連接；電阻R16另一端和電阻R17的 一端、二極管D14陽極以及運(yùn)算放大器E的同相輸入+端相連，電阻R18另一端和電阻R19 的一端以及運(yùn)算放大器F的反相輸入-端相連，電容C8的負(fù)端和電阻R15、R17、R19的另一 端以及二極管D15陰極連接在一起后和模塊的交流輸入Vin2端相連接；算放大器F的輸出 接二極管D14的陰極；二極管D15的陽極和電阻R20的一端、運(yùn)算放大器E的反相輸入-端 以及運(yùn)算放大器E的同相輸入+端相連，電阻R20的另一端接V+端點(diǎn)，運(yùn)算放大器E的輸 出接二極管D16的陽極，D16的陰極串接電阻R21，R21另一端和電阻R22、電容C9、雙向可 控硅Q2的控制極G相連接，電阻R21和電容C9的另一端與雙向可控硅Q2的T2極相連接， 雙向可控硅Q2的T1極和T2極與壓敏電阻VSR2以及電感L2并聯(lián)，Q2的T1極接模塊的輸 出Vo端，Q2的T2極和TR1的b端相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及電源領(lǐng)域中用于降低電源在待機(jī)或無負(fù)載時(shí)輸入功耗的一種節(jié)能電路。所述節(jié)能電路采用一移相元件，將移相元件串聯(lián)于用電設(shè)備與交流供電電源之間，并采用一開關(guān)電路與該移相元件并聯(lián)，所述開關(guān)電路受控于電流控制電路，由電流控制電路控制開關(guān)電路的接通和斷開，實(shí)現(xiàn)移相元件的接入和斷開。電流控制電路包括電流檢測(cè)電路單元、整流濾波電路單元、增益調(diào)節(jié)電路單元、電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元，電壓比較驅(qū)動(dòng)電路單元輸出端連接開關(guān)電路單元。所述節(jié)能電路作為模塊，可非常方便的接入各種用電設(shè)備與供電電源之間，實(shí)現(xiàn)電能資源的節(jié)約。
文檔編號(hào)H02M7/02GK101834536SQ20101017825
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者洪光岱 申請(qǐng)人:天寶電子(惠州)有限公司