[發明專利]一種限制脈沖放電的輸出功率的方法及電路

有效

• 申請號: 201210578955.6
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103078367A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 萬仁春;劉鈞;吳文江
• 申請（專利權）人: 萬仁春;劉鈞;吳文江
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;孫潔敏

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，尤其涉及一種脈沖放電設備或脈沖放電電路及方法。

背景技術

現有的電子設備，集成度越來越高，電子設備中的元器件之間的空間也越來越小，因此，降低電子元器件的發熱問題，顯得尤為重要。如，目前在脈沖放電電路中，為防止放電電路過熱導致可靠性降低甚至損壞器件，需對輸出功率進行限制。

但是，在現有的數字控制的放電電路中，動態限功率實現困難、精度差。

發明內容

本發明的目的在提供一種對脈沖放電設備或脈沖放電電路的輸出功率進行限制的方法及裝置。

一種限制脈沖放電的輸出功率的電路包括：儲能器件、放電電路、負載、電壓檢測電路、數字控制電路以及放電脈寬檢測電路；電壓檢測電路檢測儲能器件上的放電電壓U，并將放電電壓U送到數字控制電路；放電脈寬檢測電路檢測儲能器件上的放電脈寬Tp，并將放電脈寬Tp送到數字控制電路；數字控制電路根據放電電壓U以及放電脈寬Tp，對放電電路進行控制；放電電路在數字控制電路的控制下實現對負載的脈沖放電。

一種限制脈沖放電的輸出功率的方法，該方法包括：S110，動態測算即時放電系數；M值為與放電電壓值U和放電脈寬Tp相關的參數，M＝U²Tp，其中放電電壓值U由電壓檢測電路獲得，放電脈寬Tp由放電脈寬檢測電路獲得；S120，根據獲得的即時放電系數，以及預先獲取的最小放電系數M1、最大放電系數M2以及最小放電間隔Ti1，M值和放電間隔Ti的線性關系，獲得放電間隔Ti；其中，最小放電間隔時間Ti1即為已知的最高放電頻率fmax的倒數；S130，利用放電間隔Ti限制放電頻率。

本發明具體實施方式，通過設置電壓采樣電路和放電脈寬檢測電路，只經過乘法運算，充分利用數字控制電路高速的硬件乘法運算能力，取得當前電壓和放電脈寬下對應的放電間隔，在放電頻率過高，放電周期小于預設的最短放電間隔時，放電被禁止，從而使放電頻率下降，限制了放電電路的輸出功率，可避免放電過熱而導致元器件損壞。

附圖說明

圖1是本發明一種限制脈沖放電的輸出功率的電路具體實施方式的電路原理方框示意圖；

圖2是本發明一種限制脈沖放電的輸出功率的電路具體實施方式所用到的波形圖；

圖3是本發明一種限制脈沖放電的輸出功率的方法具體實施方式的流程圖；

圖4是本發明一種限制脈沖放電的輸出功率的方法另一具體實施方式的流程圖；

圖5是本發明一種限制脈沖放電的輸出功率的方法的具體實施方式實現的限功率的特性曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對發明進行詳細的說明。

請參見圖1及圖2，發明一種限制脈沖放電的輸出功率的電路具體實施方式，其包括：

儲能器件10、放電電路20、負載30、電壓檢測電路40、數字控制電路50以及放電脈寬檢測電路60。

電壓檢測電路40檢測儲能器件10上的放電電壓，并將該放電電壓送到數字控制電路50；

放電脈寬檢測電路60檢測儲能器件10上的放電脈寬，并將該放電脈寬送到數字控制電路50；

數字控制電路50根據電壓檢測電路40檢測到的放電電壓，以及放電脈寬檢測電路60檢測到的放電脈寬，對放電電路20進行控制；

放電電路20在數字控制電路50的控制下實現對負載30的脈沖放電。

具體數字控制電路50如何實現對放電電路的控制，將在下面本發明一種限制脈沖放電的輸出功率的方法的具體實施方式中詳細說明，此處不一一贅述。

其中儲能器件10，可以是電池或電容器；電壓檢測電路40用于對儲能器件10的電壓進行檢測，可以采用電阻分壓網絡或者電壓傳感器的方式檢測電壓，電壓檢測電路40把檢測到的電壓信號送到數字控制電路50；放電電路20，主要由半導體功率開關及其驅動電路組成，用于控制儲能器件10對負載30的周期性放電，形成如圖2所示的脈沖。

如圖2所示，U是放電電壓的幅度，Tp是放電脈沖寬度，即放電脈寬，Td是放電周期，放電頻率f＝1/Td。本發明具體實施方式根據放電系數M＝U²Tp來控制放電頻率，即，M是個僅由電壓和放電脈寬決定的參數，確定一個放電間隔Ti，當放電頻率提高時，Td減小，如果Td小于Ti，放電將被禁止，降低放電頻率，從而限制放電電路的輸出功率，可靠的保護放電電路。Ti是根據M值動態調整的。

請參見圖3、圖4及圖5，一種限制脈沖放電的輸出功率的方法具體實施方式，該方法包括：

步驟S110：動態測算即時M值；