[发明专利]前端保护功率控制器

说明书

功率控制器监视和控制至负载的AC功率的供应。功率供应器从输入AC功率获得DC功率供应电压。功率供应器包括功率耗散电路，其根据供应电压之一而耗散过多功率。电压感测电路提供作为输入AC功率的电压的函数的电压感测信号。数字处理器基于电压感测信号控制将负载连接到AC功率的开关。

背景技术

电气系统和机械装置可以使用交流(AC)功率或直流(DC)功率进行操作。功率控制器可以用于将电气负载连接到AC或DC输入功率并且将电气负载从AC或DC输入功率断开连接。功率控制器经常使用连接在输入功率源和负载之间的开关，诸如继电器或固态开关。处理器控制开关的操作，以在负载要被操作时将负载连接到输入功率，以及在某些条件下断开负载。例如，当输入功率处于可能损坏负载的水平时，功率控制器可以断开负载。

发明内容

功率控制器监测和控制至负载的AC功率的供应，该功率控制器包括：功率供应器，用于从输入AC功率获得第一供应电压和第二供应电压；开关，用于将负载连接到输入AC功率；电压感测电路，提供作为输入AC功率的电压的函数的电压感测信号；以及数字处理器，基于电压感测信号来控制开关。功率供应器包括电压限制器、整流桥、第一和第二电压调节器、以及功率耗散电路。第一电压调节器基于已经被电压限制和整流的功率来产生第一供应电压。第二电压调节器从第一供应电压获得第二供应电压。功率耗散电路根据第一供应电压耗散功率。

附图说明

图1是前端保护功率控制器的电气原理图，前端保护功率控制器具有功率耗散电路以保护供应用于操作功率控制器的电压的功率供应器。

具体实施方式

图1是前端保护功率控制器10的电气原理图，前端保护功率控制器10控制到负载12输入的AC功率的供应。功率控制器10包括输入端子14和16，其接收输入AC功率，诸如来自功率公用事业分配系统的电功率。功率控制器10还包括连接到负载12的输出端子18和20。功率控制器10监测在端子14和16处接收到的AC功率，并且确定何时可以将输出端子18和20处的AC功率安全地供应至负载12。

供应至负载12的功率是在端子14和16处接收的AC线路电压。供应至负载12的AC功率的调节通过连接在端子14和16之间的金属氧化物变阻器(MOV)22以及连接在输出端子18和20之间的MOV 24提供。MOV 22和MOV 24去除AC功率中存在的尖峰，但不改变波形或逐步降低或逐步提高供应至负载12的AC电压。

功率控制器10包括电压感测电路26、功率供应电路28(其包括电压限制器电路30、整流桥32、稳压二极管34、电压调节器36和功率耗散电路38)、数字处理器40、EEPROM 42、通信接口44、指示器电路装置46、电阻性负载电路48、继电器50和继电器驱动电路52。电压感测电路26产生电压感测信号(Vsense)，其是输入端14处AC电压的函数。电压感测电路26包括二极管54，电阻器56、58、60和62，以及稳压二极管64。二极管54半波整流端子14处的AC电压。经整流的电压被电阻器56、58、60和62形成的电阻器链分压。Vsense是电阻器60和62的接合点与接地端之间的电压。稳压二极管64限制Vsense，使得由处理器42接收的电压处于能够被处理器40所感测并且转换成数字值的范围内。

功率供应电路28获得供应电压V1和V2，以及由处理器40、EEPROM 42、指示器电路装置46、电阻性负载电路48和继电器驱动器52使用的电气接地端。电压V1被继电器驱动电路50使用。供应电压V2被功率耗散电路38以及处理器40、EEPROM 42、通信接口44、指示器电路装置46和电阻性负载电路48的电子电路装置使用。

电压限制器电路30是电容性限制器，其包括电容器66和电阻器68、70和72。电压限制器电路30连接在输入端子14和整流桥32之间。电容器66的电抗限制施加到整流桥32的电压。