[实用新型]一种具有可变功率负载电路的供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种供电系统，尤其涉及一种通过USB供电的供电系统。

背景技术

CT机是计算机X线断层摄影机，是一种非常重要的医用检查设备，可以检查出大部分器质性疾病。但是因为CT设备中的X线辐射对人体有一定伤害，在大部分情况下操作人员或者医师在较远的地方通过CT控制盒对仪器设备进行控制，并与患者进行语言交流。

图1为现有CT设备的控制系统结构图，操作室3包括CT控制盒4和控制台主机5，CT控制盒4以USB接口连接于控制台主机5，上述控制台主机5连接外部计算机（GPC)2并控制CT整机。CT控制盒4是医师与患者对讲的常用设备，由于USB接口的供电能力有限，并考虑到线缆的损耗等，直接采用USB设备来供电会导致CT控制盒4上的扬声器（未图示）输出大功率音频时会产生失真的现象。为了克服这种缺陷大部分CT控制盒4会采用24伏开关电源分配器1供电，这种供电方式不但增加了整体设计复杂度，也提高了设计成本，而且给操作人员带来了很多不便。

实用新型内容

本实用新型提供一种瞬时大功率的供电系统，在正常提供的电压不足时提供补偿电流，使供电系统在负载电路的不同功率需求下提供不同的电流。

为了达到上述目的，根据本实用新型的一种具有可变功率负载电路的供电系统包括：电流限制电路，用来控制初始电流，使系统高速握手；电流检测电路，位于电流限制电路和负载电路之间，用于检测负载的实时电流；可编程电流控制电路，位于电流检测电路和储能电路之间，在负载电路的控制下对储能电路进行储能的电流进行限制；储能电路，位于可编程电流控制电路和逆变电路之间，对负载电路未用到的电流进行储能；及逆变电路，位于储能电路和负载电路之间，对储能电路向负载电路提供的补充电流进行电压调节。

上述储能电路可以是有多个电容并列组成的电容组。

上述电容组可以是有三个相同的电容并列组成。

上述电容组的每个电容前分别设有控制电容充电的前置开关。

上述电容组的每个电容后分别设有控制电容放电的后置开关。

上述具有可变功率负载电路的供电系统中，储能电路可以是超级电容器。

上述具有可变功率负载电路的供电系统中，储能电路阵列可以是蓄电池。

上述具有可变功率负载电路的供电系统还包括，在负载电路控制下与外部控制台主机进行无线信号收发操作的无线收发电路。

上述具有可变功率负载电路的供电系统为USB供电系统。

本实用新型公开的具有可变功率负载电路的供电系统，直接采用数据传送的USB线对CT控制盒进行供电，取消了传统的附加开关电源，不但降低了产品的设计难度，而且提高了产品的可靠性，也方便了操作者的使用。

附图说明

图1为现有的CT设备的控制系统结构示意图；

图2为本实用新型的供电系统电路结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例的供电系统的电容充放电曲线示意图；

图4为本实用新型第二实施例的多电容结构示意图；

图5为本实用新型第二实施例的储能电路单个电容的充放电曲线示意图。

具体实施方式

本实用新型是通过限制电流、存储电能、电压调节三个方面入手，很好的解决了USB供电过程中的因电流的受限，导致负载电路的工作不稳定的缺陷。

图2为本实用新型实施例的CT控制盒电路结构示意图。如图2所示，电流限制电路41作用在于限制初始输入电流，防止输入电流过大导致控制台主机5关掉USB电源，以电流限制电路41采用100mA的初始电流限制为例，保证系统启动100ms内的高速握手后，开始向负载电路43进行供电，连接于电流限制电路41输出端和负载电路43输入端之间的电流检测电路42实时的检测负载电流，根据检测的结构，在100mA内负载电路43未用到的剩余电流在负载电路43的控制下通过可编程电流限制电路44储存在储能电路45中，上述过程是在满足负载电路43用电需求的情况下进行的。

在上述过程中USB接口提供的100mA无法满足负载电路43的用电需求时，在负载电路43控制下，储能电路45输出的电流通过逆变电路46进行电压调整，并向负载电路43供电。上述过程中电流检测电路42直接向负载电路43供电和通过储能电路45向负载电路43供电是或的关系，都是实时向提供负载电路43电能的。如果USB接口提供的电流无法满足要求，其端口电压自然就下降了，自然就退出了供电电路。