兼容负载的阻容降压电路、电源和用电器的制作方法

1.本实用新型属于电源电路技术领域，尤其涉及一种兼容负载的阻容降压电路、电源和用电器。


背景技术：

2.当前，阻容降压电路在额定工况下，电流负载能力受到串联电容限制，不能瞬时动态响应，故多为单一负载，当涉及到多个负载时，某一负载发生变化时可能会导致其他负载工作不稳定，尤其会对其中需要恒流的负载造成干扰。
3.针对目前阻容降压电路难以兼容多个负载的问题，还没有提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提供了一种兼容负载的阻容降压电路、电源和用电器，以至少解决现有技术中无法兼容多个负载的问题。
5.第一方面，本技术实施例提出了一种兼容负载的阻容降压电路，包括：
6.串联保护电阻，与电网系统电性连接；
7.串联电容，与串联保护电阻串联连接；
8.一个或多个恒流负载，多个恒流负载之间并联，且与串联电容串联连接；
9.一个或多个恒流控制单元，与恒流负载一一对应设置，且与恒流负载串联连接；
10.一个或多个动态负载，多个动态负载之间并联连接，且与恒流负载、恒流控制单元之间并联连接；
11.假负载，与动态负载之间并联连接。
12.在其中一些实施例中，还包括整流单元，所述整流单元的输入端与所述串联电容电性连接，所述整流单元的输出端与所述动态负载、所述恒流负载和所述假负载电性连接。
13.在其中一些实施例中，整流单元采用由第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管组成的全桥整流单元，第四二极管与第一二极管、第二二极管与第三二极管两两串接后并接形成“桥式”结构。
14.在其中一些实施例中，还包括稳压器，稳压器与动态负载串联连接。
15.在其中一些实施例中，恒流负载设置为照明灯或插电夜灯。
16.在其中一些实施例中，还包括并联保护电阻，与串联电容并联连接。
17.在其中一些实施例中，假负载的导通电压高于各动态负载和各恒流负载的导通电压，且，假负载的导通电压与假负载电流呈正相关。
18.在其中一些实施例中，串联电容的电容值由恒流负载的恒流负载电流和以及动态负载的平均电流负载和利用总负载电流恒定原理得到。
19.第二方面，本技术实施例还提出了一种兼容负载的阻容降压电源，包括述第一方面所述的兼容负载的阻容降压电路。
20.第三方面，本技术实施例提出了一种用电器，包括第一方面所述的兼容负载的阻
容降压电路。
21.综上所述，本技术实施例提出了一种兼容负载的阻容降压电路、电源和用电器，通过将工作负载具体区分为动态负载和恒流负载，并对应恒流负载设置恒流控制单元，并配合假负载，实现假负载和动态负载之间的动态互补，有效的解决了动态负载和恒流负载之间的兼容问题。
22.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本技术实施例中兼容负载的阻容降压电路的结构框图；
25.图2是本技术实施例中阻容降压电路的应用实施例的对应电路图；
26.其中，附图标记为：
27.图1：
28.串联保护电阻1；串联电容2；恒流负载3；恒流控制单元4；
29.动态负载5；假负载6；整流单元7；
30.图2：
31.串联保护电阻r4；串联电容c1；稳压二极管d1；芯片u3；
32.恒流控制器u2；整流桥br1；滤波电容c2；稳压器u1。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
35.除非另作定义，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单
元。本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
36.关于本文中所使用的“第一”、“第二”、“s1”、“s2”、
…
等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本实用新型，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
37.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
38.关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
39.关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。
40.关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。
41.某些用以描述本技术的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本技术的描述上额外的引导。
42.阻容降压电路是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。利用阻容降压电路，在额定工况下，电流的负载能力会受到电容的限制，不能实现瞬时动态响应，所以阻容降压电路中多为单一负载，而在实际应用中往往存在多种负载，尤其是，其中包括动态负载时，当某一路或某几路负载发生动态变化时，其会对其中需要恒流的负载造成干扰，使恒流负载无法稳定工作。
43.实施例1：
44.基于上述问题，本技术实施例提出了一种兼容负载的阻容降压电路，图1为本技术实施例中兼容负载的阻容降压电路的结构框图，如图1所示，该阻容降压电路包括：
45.串联保护电阻1，与电网系统电性连接；
46.串联电容2，与串联保护电阻1串联连接；
47.一个或多个恒流负载3，多个恒流负载3之间并联，且与串联电容2串联连接；
48.一个或多个恒流控制单元4，与恒流负载3一一对应设置，且与恒流负载3串联连接；
49.一个或多个动态负载5，多个动态负载5之间并联连接，且与恒流负载3、恒流控制单元4之间并联连接；
50.假负载6，与动态负载5之间并联连接。
51.上述一个或多个恒流负载3分别由对应恒流控制单元实现恒流负载3，且，一个或多个动态负载5的负载可以进行动态变化。
52.通过将多个负载区分为动态负载5和恒流负载3，并对应每一个恒流负载3设置有恒流控制单元，使动态负载5与恒流负载3动态互补，以保证恒流负载3的稳定，解决当某一恒流负载3关闭或动态负载5关闭或减小时，恒流负载3和动态负载5之间的兼容问题，消除
动态负载5对恒流负载3的干扰。
53.在其中一些实施例中，还包括整流单元7，整流单元7的输入端与串联电容2电性连接，整流单元7的输出端与动态负载5、恒流负载3和假负载6电性连接。
54.在其中一些实施例中，整流单元7采用由第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管组成的全桥整流单元7，第四二极管与第一二极管、第二二极管与第三二极管两两串接后并接形成“桥式”结构。
55.在其中一些实施例中，还包括稳压器，稳压器与动态负载5串联连接。
56.在其中一些实施例中，恒流负载3设置为照明灯或插电夜灯。
57.需要说明的是，除照明灯和插电夜灯之外，还可以设置为一些采用阻容降压电源，但是同时带有恒流负载3和动态负载5的小功率电器。
58.在一些实施例中，还包括并联保护电阻，并联保护电阻与串联电容2并联连接，用于当阻容降压电路工作后，串联电容2中电能的释放，防止发出触电事件，提高本阻容降压电路的安全性能。
59.在其中一些实施例中，假负载6的导通电压高于各动态负载5和各恒流负载3的导通电压，且，假负载6的导通电压与假负载6电流呈正相关。
60.需要说明的是，假负载6为替代终端的某一个电路或电器输出端口，接收电功率的元器件部件或装置，可以设置为电阻负载、电感负载和容性负载。
61.假负载6可以根据动态负载5和恒流负载3的实际变化情况进行判断并适应，以满足不同情况下，恒流负载3的稳定。
62.在其中一些实施例中，串联电容2的电容值根据恒流负载3的恒流负载3电流和以及动态负载5的平均电流负载和利用总负载电流恒定原理得到。
63.在实际应用中，关于串联电容2的规格的选择，可以具体包括以下步骤；
64.首先计算恒流负载3的电流负载和i
s
＝i
s1
i
s2
... i
sn
(n≥1)。
65.然后计算动态负载5的平均电流负载和i
da
＝i
da1
i
da2
... i
dan
(n≥1)。
66.最后根据阻容降压电路的总负载电流恒定原理，依据i＝i
s
i
da
＝2πfcv，计算得到串联电容2取值，并根据实测调整。
67.根据调整后的串联电容2的取值，可以计算得到假负载6的功率，选取合适的规格，以适应不同变化情况下假负载6和动态负载5之间的负载互补，实现工作负载的稳定。
68.因此，本技术实施例中，当串联多个负载，不同数量的负载进行变化，假负载6可以实现自动调节，以实现负载均衡。
69.例如，当动态负载5和恒流负载3关闭或者动态负载5发生变化时，因阻容降压电路的总负载电流恒定的原理，总负载电压会提高，通过假负载6的假负载电流也会增大，反之，总负载的电压降低，通过假负载6的假负载6电流也会减小，各动态负载5和假负载6之间形成动态互补负载以达到总电流负载。
70.或者，当恒流负载3恒定，当动态负载5发生动态变化时，假负载6和动态负载5之间形成互补，当动态负载5所需要的的负载电流变小时，通过假负载6的电流变大；当动态负载5所需要的负载电流增大时，通过假负载6的电流变小，由此，可以通过假负载6和动态负载5之间的动态互补，实现动态负载5和恒流负载3之间的负载兼容，从而实现当动态负载5发生变化时，恒流负载3依旧可以实现稳定工作。
71.实施例2：
72.图2是本技术实施例中阻容降压电路的应用实施例的对应电路图，如图2所示，该阻容降压电路的具体电路结构包括：
73.由火线接入，依次串联一个串联保护电阻r4和串联电容c1，串联电容c1的另一端串联连接稳压二极管d1，稳压二极管d1并联连接动态负载和恒压负载，这里动态负载具体设置为芯片u3，恒压负载具体设置为三个led灯，分别为led1、led2和led3，三个led灯串联连接，并串联连接一个恒流控制器u2,用来控制恒流负载。
74.除上述电路结构外还可以包括：
75.整流桥br1，整流桥br1由四个二极管收尾串联后并接形成的桥式电路，整流桥br1的端口1与串联电容连接，整流桥br1的端口2与零线串联连接，整流桥br1的输出端连接稳压二极管d1，整流桥br1的剩余端口接地。同时在稳压二极管d1的两端并联滤波电容c2，用于滤波。芯片u3和串联连接稳压器u1，用于进一步稳定电路。
76.串联电容c1并联连接电阻r1、电阻r2和电阻r3，电阻r1、电阻r2和电阻r3之间串联连接，用于当电路结束工作后，释放串联电容c1中剩余电量，避免发生触电等安全事故。
77.需要说明的是，当led1、led2和led3负载恒定，当动态负载芯片u3发生动态变化时，稳压二极管d1和芯片u3之间形成互补，当芯片u3所需要的的负载电流变小时，通过稳压二极管d1的电流变大；当芯片u3所需要的负载电流增大时，通过稳压二极管d1的电流变小，由此，可以通过稳压二极管d1和芯片u3之间的动态互补，实现芯片u3和led1
‑
led3之间的负载兼容，从而实现当芯片u3发生变化时，led1
‑
led3可以实现稳定工作。
78.实施例3：
79.本技术实施例还提出了一种兼容负载的阻容降压电源，包括上述的兼容负载的阻容降压电路。
80.实施例4：
81.本技术实施例中还提出一种用电器，包括上述的兼容负载的阻容降压电路。
82.需要说明的是，用电器可为照明灯具、小风扇和传感器等采用阻容降压电源，且同时带有恒流负载和动态负载的电器设备，照明灯具包括插电夜灯、yeelight智能球泡、智能筒灯和智能吸顶灯，但本实用新型并不以此为限。
83.综上所述，本技术实施例在现有技术的基础上，将负载具体分为动态负载和恒流负载并对其进行相应的控制处理，设置恒流负载控制单元与恒流负载进行串联连接，以实现对恒流负载的控制，并设置假负载，使假负载和动态负载之间的动态互补。避免了由于恒流负载部分关闭或动态负载关闭或较小，导致的电流不稳定，从而使恒流负载无法稳定工作。实现了恒流负载和动态负载之间的兼容，消除了动态负载对恒流负载的干扰，同时，本方法相较于其他拓扑的电路及电源，成本低，便于整个电路及电源的应用。
84.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。