一种负载开关电路、电能调节方法及电能调节设备技术

本申请公开了一种负载开关电路、电能调节方法及电能调节设备，该负载开关电路包括：电源输入端，用于耦接外部的第一电压源；电源输出端，用于耦接外部的负载电路；输出开关电路，耦接在电源输入端和电源输出端之间；调节电路，耦接输出开关电路和电源输出端，以采样得到电源输出端上的电压输出信号，并响应电压输出信号的频率变化向输出开关电路调节发送控制信号，以使输出开关电路响应控制信号对电压输出信号进行调节，从而使电压输出信号不超过第一设定阈值。通过上述方式，本申请中的负载开关电路能够将电压输出信号限制在第一设定阈值内，以避免可能出现的过压和/或过流对负载开关电路造成损坏，从而有效避免了对负载电路造成不利影响。路造成不利影响。路造成不利影响。

【技术实现步骤摘要】
一种负载开关电路、电能调节方法及电能调节设备


[0001]本申请涉及电源
，特别是涉及一种负载开关电路、电能调节方法及电能调节设备。

技术介绍

[0002]电源设备在应用过程中，不可避免地会受供电电压异常、电磁环境复杂、施工人员非法操作、雷电天气等多种原因的影响，而在电源端口出现过压、过流、或者信号受干扰等情况，进而导致电源设备损坏，并对给负载电路的供电造成不利影响，从而降低了电源设备运行的可靠性。

技术实现思路

[0003]本申请主要解决的技术问题是提供一种负载开关电路、电能调节方法及电能调节设备，能够解决现有技术中的电源设备不可避免地会受过压、过流、或者信号受干扰等情况的影响，而导致电源设备损坏，并对给负载电路的供电造成不利影响，以致电源设备运行可靠性较低的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种负载开关电路，其中，该负载开关电路包括：电源输入端，用于耦接外部的第一电压源；电源输出端，用于耦接外部的负载电路；输出开关电路，耦接在电源输入端和电源输出端之间；调节电路，耦接输出开关电路和电源输出端，以采样得到电源输出端上的电压输出信号，并响应电压输出信号的频率变化向输出开关电路调节发送控制信号，以使输出开关电路响应控制信号对电压输出信号进行调节，从而使电压输出信号不超过第一设定阈值。
[0005]其中，控制信号对应电源输出端向负载电路输出电压输出信号的设定起始时间内为脉宽调制信号，调节电路响应电压输出信号在设定起始时间内每间隔设定时长的频率变化幅度增大脉宽调制信号的占空比，并按设定函数调整增大占空比的增大幅度，直至将占空比调整为100%。
[0006]其中，输出开关电路包括开关子电路和能量吸收子电路，开关子电路耦接电源输入端、电源输出端以及能量吸收子电路，开关子电路接收电源输入端发送的第一电压源、调节电路发送的控制信号以及电源输出端发送的第一反馈信号，以将超出第二设定阈值的第一电压源和/或第一反馈信号的部分发送给能量吸收子电路，并响应控制信号对第一电压源进行调节，并将调节后的第一电压源提供给电源输出端。
[0007]其中，输出开关电路还包括保护子电路，保护子电路耦接在开关子电路和调节电路之间，以接收开关子电路发送的控制信号超出第三设定阈值的部分。
[0008]其中，开关子电路包括第一开关管、第二开关管以及第三开关管，能量吸收子电路包括第一瞬态二极管、第二瞬态二极管、第三瞬态二极管、第一电阻、第一电容以及第二电容，保护子电路包括第二电阻、保护二极管以及第三电容；其中，第一开关管的第一端耦接第二开关管的第一端、第三开关管的第一端、第一瞬态二极管的第一端、第二瞬态二极管的
第一端、第一电容的第一端、第二电阻的第一端、保护二极管的第一端、第三电容的第一端以及电源输入端；第一开关管的第二端耦接第二开关管的第二端、第三开关管的第二端、第一瞬态二极管的第二端、第三瞬态二极管的第一端以及电源输出端；第一开关管的第三端耦接第二开关管的第三端、第三开关管的第三端、第二电阻的第二端、保护二极管的第二端、第三电容的第二端以及调节电路；第二瞬态二极管的第二端耦接第一电阻的第一端，第一电阻的第二端耦接第二电容的第二端和第三瞬态二极管的第二端，第一电容的第二端耦接第二电容的第一端。
[0009]其中，电源输入端包括第一电源输入端和第二电源输入端，第一电源输入端和第二电源输入端分别用于耦接第一电压源的第一端和第二端，电源输出端包括第一电源输出端和第二电源输出端，第一电源输出端和第二电源输出端分别用于耦接负载电路的第一端和第二端，输出开关电路耦接在第二电源输入端和第二电源输出端之间；负载开关电路还包括端口退耦电路，端口退耦电路耦接在输出开关电路和第二电源输出端之间，以接收第二电源输出端发送的第二反馈信号，并将第二反馈信号限制在第四设定阈值内。
[0010]其中，负载开关电路还包括续流电路，续流电路耦接在第一电源输出端和端口退耦电路之间；续流电路在负载电路向第一电源输出端输入负反馈信号时，与端口退耦电路相配合接收负反馈信号；或在端口退耦电路储能放电时，接收端口退耦电路的储能放电电流。
[0011]其中，续流电路包括至少两个相并联的续流二极管，每一续流二极管的第一端耦接在输出开关电路和端口退耦电路之间，每一续流二极管的第二端耦接第一电源输出端。
[0012]其中，负载开关电路还包括防雷保护电路，防雷保护电路耦接在第一电源输出端和第二电源输出端之间，以接收第一电源输出端和/或第二电源输出端发送的第三反馈信号，并将第三反馈信号限制在第四设定阈值内。
[0013]其中，调节电路包括电流采样子电路和控制子电路，电流采样子电路耦接在电源输入端和输出开关电路之间，并耦接控制子电路，以采样得到电源输入端上的电流输入信号，并将电流输入信号调整为第一电压采样信号发送给控制子电路，以使控制子电路响应第一电压采样信号为设定电平信号向输出开关电路发送第三控制信号，以控制输出开关电路断开电源输入端与电源输出端之间的连接。
[0014]其中，电流采样子电路包括电流拾取单元、差分放大单元以及第一比较单元，电流拾取单元耦接在电源输入端和输出开关电路之间，并耦接差分放大单元，差分放大单元耦接第一比较单元和控制子电路的第一端，第一比较单元耦接外部的第二电压源和控制子电路的第二端；其中，电流拾取单元采样得到电源输入端上的电流输入信号，并将电流输入信号调整为第一电压信号发送给差分放大单元，以使差分放大单元将第一电压信号调整为第二电压信号发送给控制子电路的第一端和第一比较单元，从而使第一比较单元将第二电压信号与第二电压源比较得到第一电压采样信号，并将第一电压采样信号发送给控制子电路的第二端。
[0015]其中，调节电路还包括电压比较子电路，电压比较子电路耦接电源输出端、第一比较单元、控制子电路以及外部的第三电压源和第四电压源，以采样得到电源输出端上的电压输出信号，并接收第一比较单元发送的第一电压采样信号，以将电压输出信号分别与第三电压源和第四电压源比较得到第三电压信号和第四电压信号，并将第三电压信号与第四
电压信号进行第一逻辑运算得到第二电压采样信号，以将第二电压采样信号发送给控制子电路的第三端，并与第一电压采样信号进行第二逻辑运算，以使控制子电路响应第一电压采样信号和/或第二电压采样信号为设定电平信号向输出开关电路发送第三控制信号。
[0016]其中，电压比较子电路包括第二比较单元、第三比较单元、第一逻辑单元、第二逻辑单元以及第三逻辑单元，第二比较单元耦接电源输出端、第三电压源以及第一逻辑单元，第三比较单元耦接第二比较单元、第四电压源以及第二逻辑单元，第一逻辑单元耦接第二逻辑单元、第三逻辑单元以及控制子电路的第三端，第三逻辑单元耦接第一比较单元；其中，第二比较单元采样得到电源输出端上的电压输出信号，以将电压输出信号与第三电压源比较得到第三电压信号，第三比较单元接收第二比较单元发送的电压输出信号，以将电压输出信号与第四电压源比较得到第四电压信号；第一逻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载开关电路，其特征在于，所述负载开关电路包括：电源输入端，用于耦接外部的第一电压源；电源输出端，用于耦接外部的负载电路；输出开关电路，耦接在所述电源输入端和所述电源输出端之间；调节电路，耦接所述输出开关电路和所述电源输出端，以采样得到所述电源输出端上的电压输出信号，并响应所述电压输出信号的频率变化向所述输出开关电路调节发送控制信号，以使所述输出开关电路响应所述控制信号对所述电压输出信号进行调节，从而使所述电压输出信号不超过第一设定阈值。2.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述控制信号对应所述电源输出端向所述负载电路输出所述电压输出信号的设定起始时间内为脉宽调制信号，所述调节电路响应所述电压输出信号在所述设定起始时间内每间隔设定时长的频率变化幅度增大所述脉宽调制信号的占空比，并按设定函数调整增大所述占空比的增大幅度，直至将所述占空比调整为100%。3.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述输出开关电路包括开关子电路和能量吸收子电路，所述开关子电路耦接所述电源输入端、所述电源输出端以及所述能量吸收子电路，所述开关子电路接收所述电源输入端发送的所述第一电压源、所述调节电路发送的所述控制信号以及所述电源输出端发送的第一反馈信号，以将超出第二设定阈值的所述第一电压源和/或所述第一反馈信号的部分发送给所述能量吸收子电路，并响应所述控制信号对所述第一电压源进行调节，并将调节后的所述第一电压源提供给所述电源输出端。4.根据权利要求3所述的负载开关电路，其特征在于，所述输出开关电路还包括保护子电路，所述保护子电路耦接在所述开关子电路和所述调节电路之间，以接收所述开关子电路发送的所述控制信号超出第三设定阈值的部分。5.根据权利要求4所述的负载开关电路，其特征在于，所述开关子电路包括第一开关管、第二开关管以及第三开关管，所述能量吸收子电路包括第一瞬态二极管、第二瞬态二极管、第三瞬态二极管、第一电阻、第一电容以及第二电容，所述保护子电路包括第二电阻、保护二极管以及第三电容；其中，所述第一开关管的第一端耦接所述第二开关管的第一端、所述第三开关管的第一端、所述第一瞬态二极管的第一端、所述第二瞬态二极管的第一端、所述第一电容的第一端、所述第二电阻的第一端、所述保护二极管的第一端、所述第三电容的第一端以及所述电源输入端；所述第一开关管的第二端耦接所述第二开关管的第二端、所述第三开关管的第二端、所述第一瞬态二极管的第二端、所述第三瞬态二极管的第一端以及所述电源输出端；所述第一开关管的第三端耦接所述第二开关管的第三端、所述第三开关管的第三端、所述第二电阻的第二端、所述保护二极管的第二端、所述第三电容的第二端以及所述调节电路；所述第二瞬态二极管的第二端耦接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端耦接所述第二电容的第二端和所述第三瞬态二极管的第二端，所述第一电容的第二端耦接所述第二电容的第一端。6.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述电源输入端包括第一电源输入端和第二电源输入端，所述第一电源输入端和所述
第二电源输入端分别用于耦接所述第一电压源的第一端和第二端，所述电源输出端包括第一电源输出端和第二电源输出端，所述第一电源输出端和所述第二电源输出端分别用于耦接所述负载电路的第一端和第二端，所述输出开关电路耦接在所述第二电源输入端和所述第二电源输出端之间；所述负载开关电路还包括端口退耦电路，所述端口退耦电路耦接在所述输出开关电路和所述第二电源输出端之间，以接收所述第二电源输出端发送的第二反馈信号，并将所述第二反馈信号限制在第四设定阈值内。7.根据权利要求6所述的负载开关电路，其特征在于，所述负载开关电路还包括续流电路，所述续流电路耦接在所述第一电源输出端和所述端口退耦电路之间；所述续流电路在所述负载电路向所述第一电源输出端输入负反馈信号时，与所述端口退耦电路相配合接收所述负反馈信号；或在所述端口退耦电路储能放电时，接收所述端口退耦电路的储能放电电流。8.根据权利要求7所述的负载开关电路，其特征在于，所述续流电路包括至少两个相并联的续流二极管，每一所述续流二极管的第一端耦接所述在所述输出开关电路和所述端口退耦电路之间，每一所述续流二极管的第二端耦接所述第一电源输出端。9.根据权利要求8所述的负载开关电路，其特征在于，所述负载开关电路还包括防雷保护电路，所述防雷保护电路耦接在所述第一电源输出端和所述第二电源输出端之间，以接收所述第一电源输出端和/或所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓文，张路，薛少雄，司磊磊，石明磊，王士晨，霍冉，刘小刚，
申请(专利权)人：深圳麦格米特电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：