一種供電裝置及供電方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及供電裝置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有用電產(chǎn)品接通電源瞬間的電壓不可控的問題，提供了一種供電裝置及供電方法，其技術(shù)方案可概括為：一種供電裝置，包括供電控制單元、供電執(zhí)行單元、延時單元、相位鑒別單元、電源輸入端及電源輸出端，供電控制單元與供電執(zhí)行單元連接，供電執(zhí)行單元與延時單元連接，相位鑒別單元與延時單元連接，電源輸入端分別與相位鑒別單元及供電執(zhí)行單元連接，電源輸出端與供電執(zhí)行單元連接。本發(fā)明的有益效果是：可以對用電產(chǎn)品接通電源時的初始相位進(jìn)行控制，適用于用電設(shè)備供電。
【專利說明】一種供電裝置及供電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及供電裝置，特別涉及單相交流供電初相位控制技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在電子產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)時，產(chǎn)品在設(shè)計開發(fā)階段要測試驗證反復(fù)進(jìn)行通電是否損壞。驗證方式主要還是快速通電和快速斷電，在時間方面進(jìn)行一個驗證，衡量產(chǎn)品是否容易損壞。驗證方式可以是人工進(jìn)行通電和斷電操作，也可以是儀器進(jìn)行自動的通電和斷電操作。人工操作(手動接通電源線或打開產(chǎn)品電源開關(guān)）時間精確度差，儀器控制時間精度高但有儀器成本費用。其目的就是發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品在供電瞬間是否容易損壞。
[0003]通過對供電瞬間損壞的電子產(chǎn)品分析發(fā)現(xiàn)，由于220V交流電是50Hz的正弦電壓，不同時刻電壓不一致，最低電壓可能是0V，最高電壓正向和負(fù)向電壓會達(dá)到311V左右，當(dāng)供電線路電壓較高的時刻，此時對電子產(chǎn)品供電，電子產(chǎn)品更容易損壞。
[0004]目前我們家用和辦公所使用的市電是220V/50HZ的交流電正弦電壓，如圖I所示，當(dāng)用電產(chǎn)品接通電源時，供電電網(wǎng)的電壓是不確定的，可能是正弦電壓上面的任意一個值，范圍在-220V^V到+220V^V變化(約為-311V到+311V電壓)。
[0005]用電產(chǎn)品接通電源時，若電壓的絕對值越高，產(chǎn)品承受的沖擊電壓和電流越大，最大的時候是_220^V和+220V^V (即-311V與+311V)時。若用電產(chǎn)品接通電源時，電壓剛好為0V，那么該產(chǎn)品不會承受沖擊電壓和電流。
[0006]用電產(chǎn)品承受沖擊電 壓和電流越大，產(chǎn)品越容易損壞。但是這也是在實際使用中無法避免的，在接通電源的瞬間，根據(jù)電網(wǎng)電壓值的不同，會產(chǎn)生或大或小的沖擊電壓和電流。
[0007]為了驗證用電產(chǎn)品的穩(wěn)定性，產(chǎn)品廠商會對用電產(chǎn)品進(jìn)行反復(fù)的供電和斷電操作，模擬用電產(chǎn)品在用戶現(xiàn)場的使用情況。但這種方式仍然是與用戶現(xiàn)場采用相同的隨機(jī)供電方式，在接通電源的瞬間，電網(wǎng)電壓越高則沖擊電壓和電流越大，用電產(chǎn)品越容易損壞，隨機(jī)供電的方式在接通瞬間其電壓不可控，接通時可能電壓高也可能電壓低，這種隨機(jī)供電的驗證方式發(fā)現(xiàn)用電產(chǎn)品的問題效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的就是克服目前用電產(chǎn)品接通電源瞬間的電壓不可控的缺點，提供一種供電裝置及供電方法。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，一種供電裝置，其特征在于，包括供電控制單元、供電執(zhí)行單元、延時單元、相位鑒別單元、電源輸入端及電源輸出端，所述供電控制單元與供電執(zhí)行單元連接，供電執(zhí)行單元與延時單元連接，相位鑒別單元與延時單元連接，電源輸入端分別與相位鑒別單元及供電執(zhí)行單元連接，電源輸出端與供電執(zhí)行單元連接；[0010]所述供電控制單元，用于向供電執(zhí)行單元發(fā)送供電信號及斷電信號；
[0011]所述相位鑒別單元，用于對電源輸入端輸入的交流電源進(jìn)行相位識別，向延時單元給出相位脈沖信號；
[0012]所述延時單元，用于在接收到相位脈沖信號后，在其基礎(chǔ)上根據(jù)預(yù)設(shè)的延時時間進(jìn)行延時，延時結(jié)束后向供電執(zhí)行單元發(fā)送脈沖信號；
[0013]所述供電執(zhí)行單元，用于接收供電控制單元的供電信號或斷電信號，接收到供電信號后，當(dāng)接收到延時單元發(fā)送的脈沖信號時才執(zhí)行供電，使電源輸入端與電源輸出端接通，接收到斷電信號后切斷電源輸入端與電源輸出端之間的連接。
[0014]優(yōu)選地，所述延時單元由處理器內(nèi)部的定時器構(gòu)成或者由其他可編程邏輯器件實現(xiàn)，所述預(yù)設(shè)的延時時間范圍為0?20毫秒。
[0015]優(yōu)選地，所述供電執(zhí)行單元包括D觸發(fā)器和繼電器，所述D觸發(fā)器用于接收供電控制單元的供電信號或斷電信號，并在接收所述延時單元的脈沖信號后，把所述供電信號或斷電信號信號輸出到繼電器；所述繼電器用于，根據(jù)從D觸發(fā)器接收的供電信號后執(zhí)行供電操作，并在接收到斷電信號后執(zhí)行斷電操作。
[0016]本發(fā)明的另一個目的提供一種供電方法，應(yīng)用于上述供電裝置，包括以下步驟:
[0017]A.延時單元預(yù)設(shè)延時時間；
[0018]B.相位鑒別單元對輸入的交流電源進(jìn)行相位識別，得到相位脈沖信號，并輸出給延時單元；
[0019]C.延時單元在所述相位脈沖信號的基礎(chǔ)上延時所述預(yù)設(shè)延時時間后，將所述相位脈沖信號輸出到供電執(zhí)行單元；
[0020]D，所述供電控制單元輸出是否供電的信號到供電執(zhí)行單元，所述供電執(zhí)行單元利用輸入的相位脈沖信號執(zhí)行供電或斷電操作。
[0021]優(yōu)選地，上述步驟A中，所述預(yù)設(shè)延時時間為0?20毫秒。
[0022]優(yōu)選地,上述步驟A中，所述延時單元預(yù)設(shè)延時時間為供電時需要的初始相位角。
[0023]優(yōu)選地,所述步驟D具體包括:
[0024]D1、延時單元輸出的相位脈沖信號觸發(fā)供電執(zhí)行單元中的D觸發(fā)器的時鐘管腳；
[0025]D2、供電控制單元輸出供電命令到供電執(zhí)行單元中的D觸發(fā)器，D觸發(fā)器利用延時單元輸出的相位脈沖信號，輸出信號到供電執(zhí)行單元的繼電器，由供電執(zhí)行單元的繼電器執(zhí)行供電或斷電操作。
[0026]優(yōu)選地，上述供電方法的所述步驟A之前還包括:供電控制單元設(shè)置供電后保持時間、斷電的斷電時間以及循環(huán)次數(shù)；
[0027]具體地，所述循環(huán)次數(shù)是指I次或多次供電。
[0028]本發(fā)明的有益效果是，通過上述帶初始相位控制的供電裝置及其處理方法，用戶可以對用電產(chǎn)品接通電源時的初始相位進(jìn)行控制，進(jìn)而可以選擇出所需要的接通電壓，如在測試時，選擇接通電壓為+311V或-311V，而在用戶使用時可以選擇接通電壓為0V，方便用戶，提高測試效率，且在用戶使用用電產(chǎn)品時，對用電產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是220V/50HZ市電的波形圖；[0030]圖2是本發(fā)明帶初始相位控制的供電裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實施例中各單元信號波形示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明實施例的相位鑒別單元的原理示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明實施例的供電執(zhí)行單元的功能示意圖；
[0034]圖6為本發(fā)明供電方法的流程圖。
[0035]其中，a為交流市電波形，b為相位鑒別單元輸出的相位脈沖信號波形，c為延時單元延時5毫秒之后輸出的脈沖信號波形，d為供電執(zhí)行電源輸出的電源波形。
【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合實施例及附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0037]本發(fā)明帶初始相位控制的供電裝置的結(jié)構(gòu)框圖參見圖1。本發(fā)明帶初始相位控制的供電裝置，包括供電控制單元、供電執(zhí)行單元、延時單元、相位鑒別單元、電源輸入端及電源輸出端，其中，供電控制單元與供電執(zhí)行單元連接，供電執(zhí)行單元與延時單元連接，相位鑒別單元與延時單元連接，電源輸入端分別與相位鑒別單元及供電執(zhí)行單元連接，電源輸出端與供電執(zhí)行單元連接；這里，供電控制單元用于向供電執(zhí)行單元發(fā)送供電信號及斷電信號；相位鑒別單元用于對電源輸入端輸入的交流電源進(jìn)行相位識別，向延時單元給出相位脈沖信號；延時單元用于在接收到相位脈沖信號后，在其基礎(chǔ)上根據(jù)預(yù)設(shè)的延時時間進(jìn)行延時，延時結(jié)束后向供電執(zhí)行單元發(fā)送脈沖信號；供電執(zhí)行單元用于接收供電控制單元的供電信號或斷電信號，接收到供電信號后，當(dāng)接收到延時單元發(fā)送的脈沖信號時才執(zhí)行供電，使電源輸入端與電源輸出端接通，接收到斷電信號后切斷電源輸入端與電源輸出端之間的連接。
[0038]本發(fā)明帶初始相位控制的供電裝置的處理方法中，首先用戶預(yù)設(shè)延時時間，然后在用戶選擇接通電源時，系統(tǒng)對輸入交流電源進(jìn)行相位識別，得到相位脈沖信號，再在相位脈沖信號的基礎(chǔ)上延時預(yù)設(shè)延時時間后輸出電源。
[0039]實施例
[0040]本發(fā)明實施例中帶初始相位控制的供電裝置的結(jié)構(gòu)框圖參見圖1。本例中，電源輸入端輸入為220V/50HZ的交流市電，本實施例的帶初始相位控制的供電裝置，包括供電控制單元、供電執(zhí)行單元、延時單元、相位鑒別單元、電源輸入端及電源輸出端，其中，供電控制單元與供電執(zhí)行單元連接，供電執(zhí)行單元與延時單元連接，相位鑒別單元與延時單元連接，電源輸入端分別與相位鑒別單元及供電執(zhí)行單元連接，電源輸出端與供電執(zhí)行單元連接。
[0041]這里，供電控制單元用于向供電執(zhí)行單元發(fā)送供電信號及斷電信號；相位鑒別單元用于對電源輸入端輸入的交流電源進(jìn)行相位識別，向延時單元給出相位脈沖信號，此處相位鑒別單元可以選擇找出每個正弦交流周期的0度相位，也可以選擇找出每個正弦交流周期的90度相位；延時單元用于在接收到相位脈沖信號后，在其基礎(chǔ)上根據(jù)預(yù)設(shè)的延時時間進(jìn)行延時，延時結(jié)束后向供電執(zhí)行單元發(fā)送脈沖信號，此處，由于電源輸入端輸入的電源采用220V/50HZ的交流市電，則由于50Hz的市電周期為20毫秒，因此預(yù)設(shè)的延時時間范圍一般為0?20毫秒；供電執(zhí)行單元用于接收供電控制單元的供電信號或斷電信號，接收到供電信號后，當(dāng)接收到延時單元發(fā)送的脈沖信號時才執(zhí)行供電，使電源輸入端與電源輸出端接通，接收到斷電信號后切斷電源輸入端與電源輸出端之間的連接。延時單元由處理器內(nèi)部的定時器構(gòu)成或者由其他可編程邏輯器件實現(xiàn)，所述預(yù)設(shè)的延時時間范圍為O?20毫秒。供電控制單元一般是指處理器。
[0042]如圖4所示的相位鑒別單元，對電源輸入端輸入的交流電源進(jìn)行相位識別，找出每個正弦交流周期的0度相位。首先通過變壓器對交流電壓進(jìn)行降壓和隔離，保證低壓電路可以使用以及安全。變?yōu)橛行е禐镮V的正弦交流電壓，通過比較器進(jìn)行比較，當(dāng)正弦電壓0?180度正半周期時，比較器輸出高電平；當(dāng)正弦電壓180?360度負(fù)半周期時，比較器輸出低電平；即:比較器輸出由低電平跳變到高電平的上升沿就是交流電壓的0度相位角。
[0043]如圖5所示的供電執(zhí)行單元包括D觸發(fā)器和繼電器，所述D觸發(fā)器用于接收供電控制單元的供電信號或斷電信號，并在接收所述延時單元的脈沖信號后，把所述供電信號或斷電信號信號輸出到繼電器。延時單元輸出的相位脈沖信號觸發(fā)供電執(zhí)行單元中的D觸發(fā)器的時鐘管腳；供電控制單元輸出供電命令到供電執(zhí)行單元中的D觸發(fā)器，D觸發(fā)器利用延時單元輸出的相位脈沖信號，輸出信號到供電執(zhí)行單元的繼電器，由供電執(zhí)行單元的繼電器執(zhí)行供電或斷電操作。
[0044]參見圖6，本發(fā)明另一個目的，本發(fā)明實施例提供一種供電方法，其具體步驟如下:
[0045]步驟601，延時單元預(yù)設(shè)延時時間。所述預(yù)設(shè)延時時間為供電時需要的初始相位角，通過供電控制單元進(jìn)行配置，根據(jù)需要時間配置定時器參數(shù)。在本步驟之前還包括:供電控制單元設(shè)置供電后保持時間、斷電的斷電時間以及循環(huán)次數(shù)；所述循環(huán)次數(shù)是指I次或多次供電。本步驟中，預(yù)設(shè)延時時間可以為0?20毫秒，因為一般我們在使用時都是在電源輸入端輸入的220V/50HZ交流市電，則由于50Hz的市電周期為20毫秒，因此預(yù)設(shè)的延時時間范圍一般為0?20毫秒。
[0046]步驟602，相位鑒別單元對輸入的交流電源進(jìn)行相位識別，得到相位脈沖信號，并輸出給延時單元。本步驟中，輸入交流電源一般都為220V/50HZ交流市電，進(jìn)行相位識別可以為找出每個正弦交流周期的0度相位，也可以為找出每個正弦交流周期的90度相位。
[0047]步驟603，延時單元在所述相位脈沖信號的基礎(chǔ)上延時所述預(yù)設(shè)延時時間后，將所述相位脈沖信號輸出到供電執(zhí)行單元。
[0048]步驟604，所述供電控制單元輸出是否供電的信號到供電執(zhí)行單元，所述供電執(zhí)行單元利用輸入的相位脈沖信號執(zhí)行供電或斷電操作。本步驟具體包括:延時單元輸出的相位脈沖信號觸發(fā)供電執(zhí)行單元中的D觸發(fā)器的時鐘管腳；D2、供電控制單元輸出供電命令到供電執(zhí)行單元中的D觸發(fā)器，D觸發(fā)器利用延時單元輸出的相位脈沖信號，輸出信號到供電執(zhí)行單元的繼電器，由供電執(zhí)行單元的繼電器執(zhí)行供電或斷電操作。
[0049]舉例如下:
[0050]若要實現(xiàn)對被測用電產(chǎn)品在90度相位時的供電測試，則若該相位識別是找出每個正弦交流周期的0度相位，則需要延時單元預(yù)設(shè)的延時時間為5毫秒，此時各單元輸出的波形示意圖如圖3所示，可見相位鑒別單元的輸出b上升沿都對應(yīng)交流市電a中的0度相位角，而延時單元的輸出c可以看出其對應(yīng)交流市電a中的90度相位角，則此時供電執(zhí)行單元輸出的電源波形是從波峰開始的，即是指從最高電壓開始輸出，可以對用電產(chǎn)品進(jìn)行準(zhǔn)確驗證；同理，若該相位識別是找出每個正弦交流周期的90度相位，則需要延時單元預(yù)設(shè)的延時時間為0毫秒或10毫秒。
[0051]同理，若是用戶正常使用用電產(chǎn)品，可以根據(jù)預(yù)設(shè)延時時間使供電時輸出的電壓為0V，對用電產(chǎn)品起到保護(hù)作用。
【權(quán)利要求】
1.一種供電裝置，其特征在于，包括供電控制單元、供電執(zhí)行單元、延時單元、相位鑒別單元、電源輸入端及電源輸出端，所述供電控制單元與供電執(zhí)行單元連接，供電執(zhí)行單元與延時單元連接，相位鑒別單元與延時單元連接，電源輸入端分別與相位鑒別單元及供電執(zhí)行單元連接，電源輸出端與供電執(zhí)行單元連接； 所述供電控制單元，用于向供電執(zhí)行單元發(fā)送供電信號及斷電信號； 所述相位鑒別單元，用于對電源輸入端輸入的交流電源進(jìn)行相位識別，向延時單元給出相位脈沖信號； 所述延時單元，用于在接收到相位脈沖信號后，在其基礎(chǔ)上根據(jù)預(yù)設(shè)的延時時間進(jìn)行延時，延時結(jié)束后向供電執(zhí)行單元發(fā)送脈沖信號； 所述供電執(zhí)行單元，用于接收供電控制單元的供電信號或斷電信號，接收到供電信號后，當(dāng)接收到延時單元發(fā)送的脈沖信號時才執(zhí)行供電，使電源輸入端與電源輸出端接通，接收到斷電信號后切斷電源輸入端與電源輸出端之間的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述相位鑒別單元中，對電源輸入端輸入的交流電源進(jìn)行相位識別是指：找出每個正弦交流周期的O度相位。
3.如權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述延時單元由處理器內(nèi)部的定時器構(gòu)成或者由其他可編程邏輯器件實現(xiàn)，所述預(yù)設(shè)的延時時間范圍為O~20毫秒。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的供電裝置，其特征在于，所述供電執(zhí)行單元包括D觸發(fā)器和繼電器，所述D觸發(fā)器用于接收供電控制單元的供電信號或斷電信號，并在接收所述延時單元的脈沖信號后，把所述供電信號或斷電信號信號輸出到繼電器； 所述繼電器用于，根據(jù)從D觸發(fā)器接收 的供電信號后執(zhí)行供電操作，并在接收到斷電信號后執(zhí)行斷電操作。
5.一種供電方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1-4所述的供電裝置，其特征在于，包括以下步驟： A.延時單元預(yù)設(shè)延時時間； B.相位鑒別單元對輸入的交流電源進(jìn)行相位識別，得到相位脈沖信號，并輸出給延時單元； C.延時單元在所述相位脈沖信號的基礎(chǔ)上延時所述預(yù)設(shè)延時時間后，將所述相位脈沖信號輸出到供電執(zhí)行單元； D，所述供電控制單元輸出是否供電的信號到供電執(zhí)行單元，所述供電執(zhí)行單元利用輸入的相位脈沖信號執(zhí)行供電或斷電操作。
6.如權(quán)利要求5所述的供電方法，其特征在于，步驟A中，所述預(yù)設(shè)延時時間為O~20毫秒。
7.如權(quán)利要求5所述的供電方法，其特征在于，步驟A中，所述延時單元預(yù)設(shè)延時時間為供電時需要的初始相位角。
8.如權(quán)利6要求的供電方法，其特征在于，所述步驟D具體包括： D1、延時單元輸出的相位脈沖信號觸發(fā)供電執(zhí)行單元中的D觸發(fā)器的時鐘管腳； D2、供電控制單元輸出供電命令到供電執(zhí)行單元中的D觸發(fā)器，D觸發(fā)器利用延時單元輸出的相位脈沖信號，輸出信號到供電執(zhí)行單元的繼電器，由供電執(zhí)行單元的繼電器執(zhí)行供電或斷電操作。
9.如權(quán)利5-8任一項所述的供電方法，其特征在于，所述步驟A之前還包括：供電控制單元設(shè)置供電后保持時間、斷電的斷電時間以及循環(huán)次數(shù)。
10.如權(quán)利9所述的供電方法，其特征在于，所述循環(huán)次數(shù)是指I次或多次供電。
【文檔編號】G05F1/12GK103488220SQ201310451431
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月28日
【發(fā)明者】胡松 申請人:邁普通信技術(shù)股份有限公司