[实用新型]一种用于低温环境的开关电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于低温环境的开关电源。

技术背景

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。其中AC/DC变换器电源输入为50/60Hz的交流电，因必须经整流、滤波，因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的，一般使用大容量的电解电容。但是开关电源内部的电解电容的容量值并非在所有工作条件下都一成不变，其受温度的影响极为显著。这是因为电解液的粘性会随着温度的下降而增加，从而削弱了其传导特性。电解电容的导电能力有电解液的电离能力和粘度决定。当温度降低时，电解液粘度增加，因而离子移动性和导电能力降低。当电解液冷冻时，离子移动能力非常低以致非常高的电阻，大大影响了其工作能力，限制了这种性能优良的电池在低温环境的应用。研究表明，当温度低于零下35度时电容因内部液体发生相变而失效，从而导致开关电源无法正常工作。因此要想将这种开关电源在低温环境中使用，必须克服其低温特性的不足。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种结构简单、易于操作、安全可靠、性能优良、使用范围广泛的用于低温环境的开关电源。

为解决上述问题，本实用新型的一种用于低温环境的开关电源，其中包括：电解电容、温度传感器、温度控制器、驱动电路、加热器。输入电源经降压稳压后输入温度控制器，紧贴于电解电容外壳上端的温度传感器通过驱动电路与温度控制器的信号输入端连接，温度控制器输出端通过驱动电路与设置于电解电容底部的加热器连接，在加热器的外周面上设有保护套管，以保证加热器与有害介质充分隔离，且在加热器与电解电容的两接触面间加入导热膏。温度传感器将实时检测到的电解电容的温度信号发送给温度控制器，温度控制器根据温度信号发出驱动指令，从而控制加热器的开启或关闭。

所述的温度传感器可以是数字传感器或热电偶或者桥式热敏电阻电路。

本实用新型的一种用于低温环境的开关电源，是在传统的开关电源的基础上，增加一个由温度传感器，温度控制器以及小功率的加热器组成的反馈回路，当温度在零下35度以下时，温度传感器可以灵敏地检测出电解电容的温度，然后通过驱动电路把检测到的电解电容的温度信号发送给温度控制器，温度控制器通过驱动电路发出开启命令，从而控制加热器开启对电解电容加热；当温度高于0度时，温度控制器则发出关闭指令，使加热器停止加热。其主要目的是保持电解电容的温度在零下35度以上，即保持电解电容处于正常工作的温度范围内，使其能够持续工作，那么开关电源就能够克服环境温度的限制瓶颈，能够在低温环境中正常使用了。

本实用新型的一种用于低温环境的开关电源，主要效果是使传统的开关电源可以在低温环境中正常使用，结构简单、实用，安全可靠，使用范围广泛。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于低温环境的开关电源的结构示意图；

图2为本实用新型的一种用于低温环境的开关电源的系统原理图；

图3为本实用新型的一种用于低温环境的开关电源的反馈回路方框图；

图4为本实用新型的一种用于低温环境的开关电源的电路图。

1-电解电容；2-温度传感器；3-温度控制器；4-驱动电路；5-加热器

具体实施方式

如图1所示，一种用于低温环境的开关电源，主要包括：电解电容1、温度传感器2、温度控制器3，驱动电路4、加热器5。输入电源经降压稳压后输入温度控制器3，紧贴于电解电容1外壳上端的温度传感器2通过驱动电路4与温度控制器3的信号输入端连接，温度控制器3输出端通过驱动电路4与设置于电解电容1底部的加热器5连接，在加热器5的外周面上设有保护套管，以保证加热器5与有害介质充分隔离，且在加热器5与电解电容1的两接触面间加入导热膏。

所述的温度传感器2可以是数字传感器或热电偶或者桥式热敏电阻电路。

当电解电容1的温度在零下35度以下时，温度传感器2可以灵敏地检测出电解电容1的温度，然后通过驱动电路4把检测到的电解电容1的温度信号发送给温度控制器3，温度控制器3通过驱动电路4发出开启命令，从而控制加热器5开启对电解电容1加热；当电解电容1的温度高于0度时，温度控制器3则发出关闭指令，使加热器5停止加热。当电解电容1的温度又低于零下35度时，温度传感器2又把温度信号传送给温度控制器3，进而开启加热器5，加热器5又开始对电解电容1加热，如此周而复始，循环工作。这样，开关电源就可以在低温环境中工作，克服了低温的限制。