一種儲能元件斷電自動放電電路及其放電方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種儲能元件斷電自動放電電路及其放電方法，所述自動放電電路包括：交流斷電偵測單元、控制信號發(fā)生單元及放電單元；所述交流斷電偵測單元通過兩個二極管及電阻耦合于儲能元件的兩端，用以判斷交流電是否斷開；所述控制信號發(fā)生單元與交流斷電偵測單元、放電單元連接，如果控制信號發(fā)生單元從交流斷電偵測單元獲取交流電斷開的信號，則控制放電單元為儲能元件放電。本發(fā)明提出的儲能元件斷電自動放電電路，既能保證X電容等儲能元件的放電安全，又能減少甚至避免儲能元件放電電阻帶來的功耗浪費。
【專利說明】—種儲能元件斷電自動放電電路及其放電方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子電路【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種自動放電電路，尤其涉及一種儲能元件斷電自動放電電路；同時，本發(fā)明還涉及一種儲能元件斷電自動放電方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在家用電器的使用過程中，X電容通常位于電源的輸入端子之間，用于過濾EMI噪聲。由于它們可以在交流電斷電后長時間儲存高壓電能，因此容易構(gòu)成安全威脅。
[0003]安全規(guī)范規(guī)定X電容必須并聯(lián)放電電阻，以便對X電容進行放電。但是放電電阻會在交流電接通后產(chǎn)生恒定的功率損耗，以放電電阻2ΜΩ為例，在交流輸入電壓為250V時，放電電阻帶來的持續(xù)功耗為35mV，這是造成空載及待機輸入功耗的重要因素。
[0004]有鑒于此，如今迫切需要設計一種新的、針對X電容的放電方式，以便克服現(xiàn)有方式的上述缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種儲能元件斷電自動放電電路，既能保證儲能元件的放電安全，又能減少甚至避免儲能元件放電電阻帶來的功耗浪費。
[0006]此外,本發(fā)明還提供一種儲能元件斷電自動放電方法,既能保證儲能元件的放電安全，又能減少甚至避免儲能元件放電電阻帶來的功耗浪費。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]—種儲能元件斷電自動放電電路,所述自動放電電路包括:交流斷電偵測單元、控制信號發(fā)生單元及放電單元；所述儲能元件為X電容；
[0009]所述交流斷電偵測單元通過兩個二極管及電阻耦合于X電容的兩端，用以判斷交流電是否斷開；所述控制信號發(fā)生單元與交流斷電偵測單元、放電單元連接，如果控制信號發(fā)生單元從交流斷電偵測單元獲取交流電斷開的信號，則控制放電單元為X電容放電；
[0010]所述交流偵測單元包括兩個二極管、一個電阻、兩個反相器、異或門；上述兩個二極管及電阻耦合于X電容的兩端；χ電容兩端的交流信號經(jīng)過兩個二極管和一個電阻后，輸入交流偵測單元的交流信號為半波整流信號；所述兩個反相器為兩個閾值不同的反相器，其閾值分別為Vl和V2，其中Vl大于V2 ;利用該兩個反相器將輸入正弦波轉(zhuǎn)換為兩個方波信號，由于這兩個方波信號為同一個正弦波產(chǎn)生，所以其具有相同的相位和周期，僅僅是上升沿和下降沿發(fā)生的時間有一定差異；兩個方波信號經(jīng)過異或門處理得到周期為正弦波周期的脈沖信號；這個脈沖信號的特點是:當交流電斷電時，脈沖信號消失；當交流電正常供應時，脈沖信號發(fā)生，并且與交流電相同周期，其脈沖寬度由兩個反相器的閾值控制；由此，得到偵測交流電通電與否，并輸出相應信號；
[0011]所述控制信號發(fā)生單元用以根據(jù)交流偵測單元提供的脈沖信號或低電平信號來為放電開關(guān)提供控制信號；其中，當交流電通電時，交流偵測單元提供脈沖信號，當交流電斷電時提供低電平信號；
[0012]所述控制信號發(fā)生單元包括第一電流源、第二電流源；第一電流源為交流偵測單兀的輸出信號所控制，當輸出信號為高電平時，第一電流源打開，向電容充電；第二電流源為恒流源，其控制信號為恒定高電平；以上兩個電流源中，第一電流源的電流值遠大于第二電流源的電流值；在交流電持續(xù)供電的時候，電容充電端的將會被充到高電平；當電容被充到高電平后，只要交流偵測單元輸出的脈沖信號不停止，其就一直保持高電平狀態(tài)；但當交流電斷開時，第一電流源的脈沖控制信號變?yōu)榈碗娖?，電流源截止；此時只有第二電流源持續(xù)放電，直到電容電荷被全部釋放；所述電容的輸出信號經(jīng)過由施密特觸發(fā)器和異或門組成的處理模塊，產(chǎn)生放電開關(guān)控制信號，該信號為在交流電供電斷開后發(fā)生一定寬度的聞電平脈沖/[目號；
[0013]所述放電單元包括MOS開關(guān)及其保護電路，在開關(guān)控制信號的控制下，當交流電斷開時，對X電容進行放電控制。
[0014]—種儲能元件斷電自動放電電路,所述自動放電電路包括:交流斷電偵測單元、控制信號發(fā)生單元及放電單元；
[0015]所述交流斷電偵測單元通過兩個二極管及電阻耦合于儲能元件的兩端，用以判斷交流電是否斷開；
[0016]所述控制信號發(fā)生單元與交流斷電偵測單元、放電單元連接，如果控制信號發(fā)生單元從交流斷電偵測單元獲取交流電斷開的信號，則控制放電單元為儲能元件放電。
[0017]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述交流偵測單元包括兩個二極管、一個電阻、兩個反相器、異或門；
[0018]上述兩個二極管及電阻耦合于儲能元件的兩端；儲能元件兩端的交流信號經(jīng)過兩個二極管和一個電阻后，輸入交流偵測單元的交流信號為半波整流信號；
[0019]所述兩個反相器為兩個閾值不同的反相器，其閾值分別為Vl和V2，其中Vl大于V2 ;利用該兩個反相器將輸入正弦波轉(zhuǎn)換為兩個方波信號，由于這兩個方波信號為同一個正弦波產(chǎn)生，所以其具有相同的相位和周期，僅僅是上升沿和下降沿發(fā)生的時間有一定差異；兩個方波信號經(jīng)過異或門處理得到周期為正弦波周期的脈沖信號；
[0020]這個脈沖信號的特點是:當交流電斷電時，脈沖信號消失；當交流電正常供應時，脈沖信號發(fā)生，并且與交流電相同周期，其脈沖寬度由兩個反相器的閾值控制；由此，得到偵測交流電通電與否，并輸出相應信號。
[0021]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述交流偵測單元包括:
[0022]半波整流模塊，用以將儲能元件兩端的交流信號轉(zhuǎn)換為半波整流信號；
[0023]兩個方波轉(zhuǎn)換模塊，用以將半波整流模塊輸出的正弦波轉(zhuǎn)換為兩個方波信號；
[0024]脈沖信號產(chǎn)生模塊，用以將兩個方波信號轉(zhuǎn)換為周期為正弦波周期的脈沖信號。
[0025]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述控制信號發(fā)生單元用以根據(jù)交流偵測單元提供的脈沖信號或低電平信號來為放電開關(guān)提供控制信號；其中，當交流電通電時，交流偵測單元提供脈沖信號，當交流電斷電時提供低電平信號。
[0026]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述控制信號發(fā)生單元包括第一電流源、第二電流源；第一電流源為交流偵測單元的輸出信號所控制，當輸出信號為高電平時，第一電流源打開，向電容充電；第二電流源為恒流源，其控制信號為恒定高電平；以上兩個電流源中，第一電流源的電流值遠大于第二電流源的電流值；
[0027]在交流電持續(xù)供電的時候，電容充電端的將會被充到高電平；當電容被充到高電平后，只要交流偵測單元輸出的脈沖信號不停止，其就一直保持高電平狀態(tài)；
[0028]但當交流電斷開時，第一電流源的脈沖控制信號變?yōu)榈碗娖?，電流源截止；此時只有第二電流源持續(xù)放電，直到電容電荷被全部釋放；
[0029]所述電容的輸出信號經(jīng)過由施密特觸發(fā)器和異或門組成的處理模塊，產(chǎn)生放電開關(guān)控制信號，該信號為在交流電供電斷開后發(fā)生一定寬度的高電平脈沖信號。
[0030]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述放電單元包括MOS開關(guān)及其保護電路，在開關(guān)控制信號的控制下，當交流電斷開時，對儲能元件進行放電控制。
[0031]一種上述自動放電電路的自動放電方法，所述自動放電方法包括如下步驟:
[0032]交流斷電偵測步驟:交流斷電偵測單元判斷交流電是否斷開，并向控制信號發(fā)生單元反饋偵測信息；
[0033]放電控制步驟:如果控制信號發(fā)生單元從交流斷電偵測單元獲取交流電斷開的信號，則控制放電單元為儲能元件放電。
[0034]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述交流偵測單元包括兩個二極管、一個電阻、兩個反相器、異或門；
[0035]交流斷電偵測步驟具體包括:
[0036]步驟S11、儲能元件兩端的交流信號經(jīng)過兩個二極管和一個電阻后，輸入交流偵測單元的交流信號為半波整流信號；
[0037]步驟S12、利用兩個反相器將輸入正弦波轉(zhuǎn)換為兩個方波信號，由于這兩個方波信號為同一個正弦波產(chǎn)生，所以其具有相同的相位和周期，僅僅是上升沿和下降沿發(fā)生的時間有一定差異；
[0038]步驟S13、兩個方波信號經(jīng)過異或門處理得到周期為正弦波周期的脈沖信號；這個脈沖信號的特點是:當交流電斷電時，脈沖信號消失；當交流電正常供應時，脈沖信號發(fā)生，并且與交流電相同周期，其脈沖寬度由兩個反相器的閾值控制；由此，得到偵測交流電通電與否，并輸出相應信號。
[0039]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述控制信號發(fā)生單元包括第一電流源、第二電流源；第一電流源的電流值遠大于第二電流源的電流值；
[0040]所述放電控制步驟具體包括:
[0041]第一電流源為交流偵測單元的輸出信號所控制，當輸出信號為高電平時，第一電流源打開，向電容充電；第二電流源為恒流源，其控制信號為恒定高電平；
[0042]在交流電持續(xù)供電的時候，電容充電端的將會被充到高電平；當電容被充到高電平后，只要交流偵測單元輸出的脈沖信號不停止，其就一直保持高電平狀態(tài)；
[0043]但當交流電斷開時，第一電流源的脈沖控制信號變?yōu)榈碗娖?，電流源截止；此時只有第二電流源持續(xù)放電，直到電容電荷被全部釋放；
[0044]所述電容的輸出信號經(jīng)過由施密特觸發(fā)器和異或門組成的處理模塊，產(chǎn)生放電開關(guān)控制信號，該信號為在交流電供電斷開后發(fā)生一定寬度的高電平脈沖信號。
[0045]本發(fā)明的有益效果在于:
[0046]本發(fā)明提出的儲能元件斷電自動放電電路，在正常接通電源的情況下，該集成放電電路僅消耗微瓦級功率，是原有X電容放電電阻所耗費功耗的1%。當電源切斷后，該集成放電電路能夠完成X電容放電電阻的放電功能。這樣既能保證X電容等儲能元件的放電安全，又能避免X電容放電電阻帶來的功耗浪費。
[0047]由于需要考慮功耗問題，目前通用的X電容放電電阻采用的阻值較大，其放電電流較小，為了達到在安全規(guī)定時間內(nèi)將X電容電荷泄放完全的作用，用戶可以選用的X電容容值受到很大限制。但采用本發(fā)明提出的集成X電容斷電自動放電電路后，瞬間放電電流可以增大到原有X電容放電電阻的5?10倍，客戶可以采用更大容值的X電容，從而可以在節(jié)能的前提下優(yōu)化其設備性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]圖1為本發(fā)明自動放電電路的組成示意圖。
[0049]圖2為本發(fā)明自動放電電路中交流斷電偵測單元的電路示意圖。
[0050]圖3為本發(fā)明自動放電電路中交流斷電偵測單元的信號處理示意圖。
[0051]圖4為本發(fā)明自動放電電路中控制信號發(fā)生單元的電路示意圖。

【具體實施方式】
[0052]下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0053]實施例一
[0054]請參閱圖1,本發(fā)明揭示了一種儲能元件斷電自動放電電路,所述自動放電電路包括依次連接的交流斷電偵測單元1、控制信號發(fā)生單元2及放電單元3。本實施例中，儲能元件為X電容，當然，也可以為其他儲能元件。
[0055]所述交流斷電偵測單元I通過兩個二極管及電阻耦合于X電容的兩端，用以判斷交流電是否斷開；所述控制信號發(fā)生單元2與交流斷電偵測單元1、放電單元3連接，如果控制信號發(fā)生單元2從交流斷電偵測單元I獲取交流電斷開的信號，則控制放電單元3為X電容放電。
[0056]請參閱圖2，圖中101為儲能元件、102為儲能元件斷電自動放電電路、103為該電路中的交流偵測單元的集成部分、104為控制信號發(fā)生單元、105為放電MOS開關(guān)。其中所述交流偵測單元I包括兩個二極管、一個電阻及交流偵測單元的集成部分103，其中交流偵測單元的集成部分103包括兩個反相器和異或門。上述兩個二極管及電阻耦合于X電容的兩端。
[0057]上述交流偵測單元的工作原理請結(jié)合圖3，X電容兩端的交流信號201經(jīng)過兩個二極管和一個電阻處理后，輸入交流偵測單元的交流信號為半波整流信號202。所述兩個反相器為兩個閾值不同的反相器，其閾值分別為Vl和V2，其中Vl大于V2;利用該兩個反相器將輸入正弦波(即上述半波整流信號202)轉(zhuǎn)換為兩個方波信號204、205，由于這兩個方波信號204、205為同一個正弦波產(chǎn)生，所以其具有相同的相位和周期，僅僅是上升沿和下降沿發(fā)生的時間有一定差異。兩個方波信號204、205經(jīng)過異或門處理得到周期為正弦波周期的脈沖信號206。這個脈沖信號的特點是:當交流電斷電時，脈沖信號消失；當交流電正常供應時，脈沖信號發(fā)生，并且與交流電相同周期，其脈沖寬度由兩個反相器的閾值控制；由此，得到偵測交流電通電與否，并輸出相應信號。
[0058]所述控制信號發(fā)生單元用以根據(jù)交流偵測單元提供的脈沖信號或低電平信號來為放電開關(guān)提供控制信號；其中，當交流電通電時，交流偵測單元提供脈沖信號，當交流電斷電時提供低電平信號。
[0059]圖2中104為控制信號發(fā)生單元，其具體組成請參閱圖4，所述控制信號發(fā)生單元包括第一電流源302、第二電流源303、電容304。第一電流源302為交流偵測單元的輸出信號所控制，當輸出信號為高電平時，第一電流源302打開，向電容304充電；第二電流源303為恒流源，其控制信號為恒定高電平。以上兩個電流源中，第一電流源302的電流值遠大于第二電流源303的電流值。
[0060]在交流電持續(xù)供電的時候，電容304充電端的將會被充到高電平，其過程為圖4中的標記305對應的信號段。當電容304被充到高電平后，只要交流偵測單元輸出的脈沖信號不停止，其就一直保持高電平狀態(tài)，其過程為圖4中的標記306對應的信號段。但當交流電斷開時，第一電流源302的脈沖控制信號變?yōu)榈碗娖?，第一電流?02截止；此時只有第二電流源303持續(xù)放電，電容304的充電端信號變化如標記307表示的信號段，直到電容304電荷被全部釋放，進入圖4中的標記308代表的階段。
[0061]所述電容304的輸出信號(305、306、307和308組成的輸出信號)經(jīng)過由施密特觸發(fā)器和異或門組成的處理模塊309，產(chǎn)生放電開關(guān)控制信號310，該信號為在交流電供電斷開后發(fā)生一定寬度的高電平脈沖信號。
[0062]所述放電單元3包括MOS開關(guān)及其保護電路，在開關(guān)控制信號310的控制下，當交流電斷開時，對X電容進行放電控制。
[0063]以上介紹了本發(fā)明自動放電電路的組成，本發(fā)明在揭示上述電路的同時，還揭示一種上述自動放電電路的自動放電方法；所述自動放電方法包括如下步驟:
[0064]【步驟SI】交流斷電偵測步驟:交流斷電偵測單元判斷交流電是否斷開，并向控制信號發(fā)生單元反饋偵測信息。具體包括:
[0065]步驟Sll、X電容兩端的交流信號經(jīng)過兩個二極管和一個電阻后，輸入交流偵測單元的交流信號為半波整流信號；
[0066]步驟S12、利用兩個反相器將輸入正弦波轉(zhuǎn)換為兩個方波信號，由于這兩個方波信號為同一個正弦波產(chǎn)生，所以其具有相同的相位和周期，僅僅是上升沿和下降沿發(fā)生的時間有一定差異；
[0067]步驟S13、兩個方波信號經(jīng)過異或門處理得到周期為正弦波周期的脈沖信號；這個脈沖信號的特點是:當交流電斷電時，脈沖信號消失；當交流電正常供應時，脈沖信號發(fā)生，并且與交流電相同周期，其脈沖寬度由兩個反相器的閾值控制；由此，得到偵測交流電通電與否，并輸出相應信號。
[0068]【步驟S2】放電控制步驟:如果控制信號發(fā)生單元從交流斷電偵測單元獲取交流電斷開的信號，則控制放電單元為X電容放電。具體包括:
[0069]第一電流源為交流偵測單兀的輸出信號所控制，當輸出信號為高電平時，第一電流源打開，向電容充電；第二電流源為恒流源，其控制信號為恒定高電平；
[0070]在交流電持續(xù)供電的時候，電容充電端的將會被充到高電平；當電容被充到高電平后，只要交流偵測單元輸出的脈沖信號不停止，其就一直保持高電平狀態(tài)；
[0071]但當交流電斷開時，第一電流源的脈沖控制信號變?yōu)榈碗娖?，電流源截止；此時只有第二電流源持續(xù)放電，直到電容電荷被全部釋放；
[0072]所述電容的輸出信號經(jīng)過由施密特觸發(fā)器和異或門組成的處理模塊，產(chǎn)生放電開關(guān)控制信號，該信號為在交流電供電斷開后發(fā)生一定寬度的高電平脈沖信號。
[0073]實施例二
[0074]本發(fā)明揭示一種儲能元件斷電自動放電電路,所述自動放電電路包括:交流斷電偵測單元、控制信號發(fā)生單元及放電單元；
[0075]所述交流斷電偵測單元用以判斷交流電是否斷開；如通過兩個二極管及電阻(也可以是其他元件)耦合于儲能元件的兩端來判斷。
[0076]所述控制信號發(fā)生單元與交流斷電偵測單元、放電單元連接，如果控制信號發(fā)生單元從交流斷電偵測單元獲取交流電斷開的信號，則控制放電單元為儲能元件放電。
[0077]本實施例中，所述交流偵測單元可以包括:半波整流模塊、兩個方波轉(zhuǎn)換模塊、脈沖信號產(chǎn)生模塊。半波整流模塊用以將X電容兩端的交流信號轉(zhuǎn)換為半波整流信號；兩個方波轉(zhuǎn)換模塊用以將半波整流模塊輸出的正弦波轉(zhuǎn)換為兩個方波信號；脈沖信號產(chǎn)生模塊用以將兩個方波信號轉(zhuǎn)換為周期為正弦波周期的脈沖信號。
[0078]綜上所述，本發(fā)明提出的儲能元件斷電自動放電電路，在正常接通電源的情況下，該集成放電電路僅消耗微瓦級功率，是原有X電容放電電阻所耗費功耗的I %。當電源切斷后，該集成放電電路能夠完成X電容放電電阻的放電功能。這樣既能保證X電容等儲能元件的放電安全，又能避免X電容放電電阻帶來的功耗浪費。
[0079]由于需要考慮功耗問題，目前通用的X電容放電電阻采用的阻值較大，其放電電流較小，為了達到在安全規(guī)定時間內(nèi)將X電容電荷泄放完全的作用，用戶可以選用的X電容容值受到很大限制。但采用本發(fā)明提出的集成X電容斷電自動放電電路后，瞬間放電電流可以增大到原有X電容放電電阻的5?10倍，客戶可以采用更大容值的X電容，從而可以在節(jié)能的前提下優(yōu)化其設備性能。
[0080]這里本發(fā)明的描述和應用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種儲能元件斷電自動放電電路，其特征在于，所述自動放電電路包括:交流斷電偵測單元、控制信號發(fā)生單元及放電單元；所述儲能元件為X電容； 所述交流斷電偵測單元通過兩個二極管及電阻耦合于X電容的兩端，用以判斷交流電是否斷開；所述控制信號發(fā)生單元與交流斷電偵測單元、放電單元連接，如果控制信號發(fā)生單元從交流斷電偵測單元獲取交流電斷開的信號，則控制放電單元為X電容放電； 所述交流偵測單元包括兩個二極管、一個電阻、兩個反相器、異或門；上述兩個二極管及電阻耦合于X電容的兩端；x電容兩端的交流信號(201)經(jīng)過兩個二極管和一個電阻后，輸入交流偵測單元的交流信號為半波整流信號(202);所述兩個反相器為兩個閾值不同的反相器，其閾值分別為Vl和V2，其中Vl大于V2 ;利用該兩個反相器將輸入正弦波轉(zhuǎn)換為兩個方波信號(204、205),由于這兩個方波信號為同一個正弦波產(chǎn)生,所以其具有相同的相位和周期，僅僅是上升沿和下降沿發(fā)生的時間有一定差異；兩個方波信號(204、205)經(jīng)過異或門處理得到周期為正弦波周期的脈沖信號(206);這個脈沖信號的特點是:當交流電斷電時，脈沖信號消失；當交流電正常供應時，脈沖信號發(fā)生，并且與交流電相同周期，其脈沖寬度由兩個反相器的閾值控制；由此，得到偵測交流電通電與否，并輸出相應信號； 所述控制信號發(fā)生單元用以根據(jù)交流偵測單元提供的脈沖信號或低電平信號來為放電開關(guān)提供控制信號；其中，當交流電通電時，交流偵測單元提供脈沖信號，當交流電斷電時提供低電平信號； 所述控制信號發(fā)生單元包括第一電流源(302)、第二電流源(303)、電容(304);第一電流源(302)為交流偵測單元的輸出信號(301)所控制，當輸出信號(301)為高電平時，第一電流源(302)打開，向電容(304)充電；第二電流源(303)為恒流源，其控制信號為恒定高電平；以上兩個電流源中，第一電流源(302)的電流值遠大于第二電流源(303)的電流值；在交流電持續(xù)供電的時候，電容(304)充電端的將會被充到高電平；當電容(304)被充到高電平后，只要交流偵測單元輸出的脈沖信號不停止，其就一直保持高電平狀態(tài)；但當交流電斷開時，第一電流源(302)的脈沖控制信號變?yōu)榈碗娖剑谝浑娏髟?302)截止；此時只有第二電流源(303)持續(xù)放電，直到電容電荷被全部釋放；所述電容(304)的輸出信號經(jīng)過由施密特觸發(fā)器和異或門組成的處理模塊(309)，產(chǎn)生放電開關(guān)控制信號(310)，該信號為在交流電供電斷開后發(fā)生一定寬度的高電平脈沖信號； 所述放電單元包括MOS開關(guān)及其保護電路，在開關(guān)控制信號(310)的控制下，當交流電斷開時，對X電容進行放電控制。
2.—種儲能元件斷電自動放電電路，其特征在于，所述自動放電電路包括:交流斷電偵測單元、控制信號發(fā)生單元及放電單元； 所述交流斷電偵測單元通過兩個二極管及電阻耦合于儲能元件的兩端，用以判斷交流電是否斷開； 所述控制信號發(fā)生單元與交流斷電偵測單元、放電單元連接，如果控制信號發(fā)生單元從交流斷電偵測單元獲取交流電斷開的信號，則控制放電單元為儲能元件放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲能元件斷電自動放電電路，其特征在于: 所述交流偵測單元包括兩個二極管、一個電阻、兩個反相器、異或門； 上述兩個二極管及電阻耦合于儲能元件的兩端；儲能元件兩端的交流信號(201)經(jīng)過兩個二極管和一個電阻后，輸入交流偵測單元的交流信號為半波整流信號(202)； 所述兩個反相器為兩個閾值不同的反相器，其閾值分別為Vl和V2，其中Vl大于V2 ；利用該兩個反相器將輸入正弦波轉(zhuǎn)換為兩個方波信號(204、205)，由于這兩個方波信號為同一個正弦波產(chǎn)生，所以其具有相同的相位和周期，僅僅是上升沿和下降沿發(fā)生的時間有一定差異；兩個方波信號(204、205)經(jīng)過異或門處理得到周期為正弦波周期的脈沖信號(206)； 這個脈沖信號的特點是:當交流電斷電時，脈沖信號消失；當交流電正常供應時，脈沖信號發(fā)生，并且與交流電相同周期，其脈沖寬度由兩個反相器的閾值控制；由此，得到偵測交流電通電與否，并輸出相應信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲能元件斷電自動放電電路，其特征在于: 所述交流偵測單元包括: 半波整流模塊，用以將儲能元件兩端的交流信號轉(zhuǎn)換為半波整流信號； 兩個方波轉(zhuǎn)換模塊，用以將半波整流模塊輸出的正弦波轉(zhuǎn)換為兩個方波信號； 脈沖信號產(chǎn)生模塊，用以將兩個方波信號轉(zhuǎn)換為周期為正弦波周期的脈沖信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲能元件斷電自動放電電路，其特征在于: 所述控制信號發(fā)生單元用以根據(jù)交流偵測單元提供的脈沖信號或低電平信號來為放電開關(guān)提供控制信號；其中，當交流電通電時，交流偵測單元提供脈沖信號，當交流電斷電時提供低電平信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲能元件斷電自動放電電路，其特征在于: 所述控制信號發(fā)生單元包括第一電流源(302)、第二電流源(303)、電容(304);第一電流源(302)為交流偵測單元的輸出信號(301)所控制，當輸出信號(301)為高電平時，第一電流源(302)打開，向電容(304)充電；第二電流源(303)為恒流源，其控制信號為恒定高電平；以上兩個電流源中，第一電流源(302)的電流值遠大于第二電流源(303)的電流值； 在交流電持續(xù)供電的時候，電容(304)充電端的將會被充到高電平；當電容(304)被充到高電平后，只要交流偵測單元輸出的脈沖信號不停止，其就一直保持高電平狀態(tài)； 但當交流電斷開時，第一電流源(302)的脈沖控制信號變?yōu)榈碗娖?，第一電流?302)截止；此時只有第二電流源(303)持續(xù)放電，直到電容電荷被全部釋放； 所述電容(304)的輸出信號經(jīng)過由施密特觸發(fā)器和異或門組成的處理模塊(309)，產(chǎn)生放電開關(guān)控制信號(310)，該信號為在交流電供電斷開后發(fā)生一定寬度的高電平脈沖信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲能元件斷電自動放電電路，其特征在于: 所述放電單元包括MOS開關(guān)及其保護電路，在開關(guān)控制信號(310)的控制下，當交流電斷開時，對儲能元件進行放電控制。
8.—種權(quán)利要求1至7之一所述自動放電電路的自動放電方法，其特征在于，所述自動放電方法包括如下步驟: 交流斷電偵測步驟:交流斷電偵測單元判斷交流電是否斷開，并向控制信號發(fā)生單元反饋偵測信息； 放電控制步驟:如果控制信號發(fā)生單元從交流斷電偵測單元獲取交流電斷開的信號，則控制放電單元為儲能元件放電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動放電方法，其特征在于: 所述交流偵測單元包括兩個二極管、一個電阻、兩個反相器、異或門； 交流斷電偵測步驟具體包括: 步驟S11、儲能元件兩端的交流信號(201)經(jīng)過兩個二極管和一個電阻后，輸入交流偵測單元的交流信號為半波整流信號(202)； 步驟S12、利用兩個反相器將輸入正弦波轉(zhuǎn)換為兩個方波信號(204、205)，由于這兩個方波信號為同一個正弦波產(chǎn)生，所以其具有相同的相位和周期，僅僅是上升沿和下降沿發(fā)生的時間有一定差異； 步驟S13、兩個方波信號(204、205)經(jīng)過異或門處理得到周期為正弦波周期的脈沖信號(206);這個脈沖信號的特點是:當交流電斷電時，脈沖信號消失；當交流電正常供應時，脈沖信號發(fā)生，并且與交流電相同周期，其脈沖寬度由兩個反相器的閾值控制；由此，得到偵測交流電通電與否，并輸出相應信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動放電方法，其特征在于: 所述控制信號發(fā)生單元包括第一電流源(302)、第二電流源(303);第一電流源(302)的電流值遠大于第二電流源(303)的電流值； 所述放電控制步驟具體包括: 第一電流源(302)為交流偵測單元的輸出信號(301)所控制，當輸出信號(301)為高電平時，第一電流源(302)打開，向電容(304)充電；第二電流源(303)為恒流源，其控制信號為恒定高電平； 在交流電持續(xù)供電的時候，電容(304)充電端的將會被充到高電平；當電容(304)被充到高電平后，只要交流偵測單元輸出的脈沖信號不停止，其就一直保持高電平狀態(tài)； 但當交流電斷開時，第一電流源(302)的脈沖控制信號變?yōu)榈碗娖?，電流源截止；此時只有第二電流源(303)持續(xù)放電，直到電容電荷被全部釋放； 所述電容(304)的輸出信號經(jīng)過由施密特觸發(fā)器和異或門組成的處理模塊(309)，產(chǎn)生放電開關(guān)控制信號(310)，該信號為在交流電供電斷開后發(fā)生一定寬度的高電平脈沖信號。
【文檔編號】H02M1/44GK104184314SQ201410452524
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】任永青 申請人:芯礪微(上海)電子科技有限公司