专利名称：整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路及其方法
技术领域：
本发明涉及一种整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路及其方法，特别涉及一种可在不断电系统仍在运作中，利用整流电路的纹波电压检测电容值的电路。
背景技术：
电容器的劣化会降低其滤波效果，造成直流侧电压纹波变大，进而对储能装置造成伤害，储能装置是贵重的装置，且是不断电系统中重要的设备，所以对储能装置的保护需先由电容器着手；造成电容器劣化的原因大都为长期运转的温度，使电容器内部电解液干枯影响到电容器的电容值衰减。近年来因科技快速发展，各种电子仪器及精密设备的使用也日渐普遍，对不断电系统供电稳定度的要求也愈是重视，在不断电系统运作中，如要检测直流电容器劣化程度，都需先将电源切换转由其他电源做供电，让不断电系统处在停机状态下做检测。本发明解决了上述的问题，让不断电系统于正常运作中进行检测电容器的作业，且不影响不断电系统输出端的用电设备。
发明内容
本发明提供的整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路及其方法，是为克服现有电容器在检测过程中，需先将设备停机才可检测电容器的电容值，无法在不断电系统仍在运转中进行检测且不影响输出用电设备的技术问题。本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下本发明提供一种整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路，包括有至少一电容器，用以接收整流纹波电压；一备用供电装置，所述备用供电装置与该电容器连接，用以检测时输出供电，其中一连接于所述电容器一侧的检测电路，该检测电路包括至少一检测开关及至少一电阻器串联组成；以及一隔离装置，串联设于该电容器及检测电路的输出端与备用供电装置之间，防止所述备用供电装置对电容器及检测电路进行放电。根据本发明的构思，所述隔离装置为数个二极管并联组成。根据本发明的构思，所述隔离装置为数个单向导通闸流管并联组成。根据本发明的构思，所述备用供电装置为储能元件。根据本发明的构思，所述备用供电装置为直流电源供应器。本发明同时还提供一种整流滤波用电容器的电容值衰减检测方法，其中，该方法包括下列步骤 提供一整流纹波电压给电容器及一检测电路，所述整流纹波电压最大值低于一备用供电装置的电压，使备用供电装置通过隔离装置隔离整流纹波电压，让输出用电转由备用供电装置供应；通过检测电路的电阻器导引所述整流纹波电压，对电容器进行充放电的动作而产生峰-峰值及放电时间值，其由峰-峰值、放电时间值及电阻值即可推算出电容值。根据本发明的构思，所述备用供电装置的输出用电电压低于整流纹波电压时，隔
3离装置即导通让整流纹波电压同时供应输出用电。根据本发明的构思，所述整流纹波电压为全波整流电压。根据本发明的构思，所述整流纹波电压为半波整流电压。也就是说，本发明提供了在电容器的一侧连接有检测电路，检测电路由检测开关及电阻器串联组成，且在电容器及检测电路的输出端与备用供电装置之间串联隔离装置， 防止备用供电装置对电容器及检测电路进行放电，所述隔离装置可由数个二极管或数个单向导通间流管并联组成，可避免单一失效故障开路；利用提供给电容器一整流纹波电压，所述整流纹波电压最大值低于备用供电装置的电压，使隔离装置隔离整流纹波电压，让输出用电转由备用供电装置来供应；电容器接收整流纹波电压经由导通检测电路，使电容器由电阻器执行充放电的动作，进而由充放电过程中得以计算出电容值的目的。本发明在于解决现有电容器劣化的检测方式，利用整流器改变整流纹波电压的电压值，与电容器及电阻器进行电容值的检测，其检测过程中输出用电设备由备用供电装置供电，可达成检测过程中不需将输出用电转由其他旁路供电，且不用停机运转即可检测。本发明为一种整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路及其方法，可在不断电系统正常运作中，利用整流器调整整流纹波电压值，经电容器及检测电路的电阻 器即可检测出电容值，检测过程中输出用电由备用供电装置供应，若备用供电装置电压异常，即可导通隔离装置让整流纹波电压供应输出用电，使输出用电不因检测过程有停电的隐忧。由上述说明，本发明具有下列各项有益功效1、可在不断电系统正常运作中，即可进行检测电容器的电容值，且不影响输出用电设备。2、隔离装置由数个二极管或单向导通闸流管并联组成，可避免单一失效故障开路无法对输出供电。
图1为本发明的电容器劣化检测电路图。图2为本发明整流纹波电压的单相全波波形图。图3为本发明数个电容器运用的电路图。图4为本发明波形整流电路应用电路图。图5为本发明波形整流电路另一电路结构图。图6为本发明整流纹波电压的单相半波波形图。图7为本发明整流电路一实施例图。图8为本发明整流电路另一实施例图。
具体实施例方式请参照图1及图2所示，本发明整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路及其方法包括有一整流电路1，由数个相位控制电路11并联而成，且数个相位控制电路11对外分别连接有一滤波电感7可过滤外部供电的噪声，所述相位控制电路11由数个闸流管112组成，用以提供整流纹波电压9给电容器2。
至少一电容器2，电容器2与整流电路1连接，接收整流电路1的整流纹波电压9。一备用供电装置3，所述备用供电装置3与电容器2连接，用以检测时输出供电，备用供电装置3可为电池的储能元件31或直流电源供应器32(如图3所示)。一连接于所述电容器2的一侧的检测电路4，检测电路4包括至少一检测开关41 及至少一电阻器42串联组成。一隔离装置5，串联设于电容器2及检测电路4的输出端与备用供电装置3之间， 防止所述备用供电装置3对电容器2及检测电路4进行放电；隔离装置5可为数个二极管 51并联组成或数个单向导通闸流管52并联组成，请参照图3所示，可避免单一失效异�？肺薹ǘ允涑龉┑纾鲜龅牡ハ虻纪ㄕ⒘鞴�52可为硅控整流器。请参照图1及图2所示，本发明的目的可在不断电系统仍在运作中即可进行检测电容值C，其通过控制整流电路1的数个相位控制电路11，关闭其中一个相位控制电路11并完全导通其它闸流管112，使提供给电容器2的整流纹波电压9为单相全波整流电压，其整流纹波电压9电压最大值低于备用供电装置3输出电压，让隔离装置5隔离电压低的整流纹波电压9，使不断电系统输出用电由备用供电装置3来供电；当完成隔离备用供电装置3时即可导通检测开关41使电阻器42与电容器2达成电性连接，通过检测电路4的电阻器42导引整流纹波电压9，对电容器2持续进行充放电的动作，以检测电压最大值Vmax91及电压最小值Vmin92，请参照图2所示，当电容器2充电至饱和再转放电瞬间为电压最大值Vmax91，其电容器2放电转充电瞬间为电压最小值Vmin92，再利用电压最大值Vmax91和电压最小值Vmin92求出峰-峰值为Δ V93 ( Δ V = Vmax-Vmin)及直流平均电压值
VDC94(Vvc=Vmax^Fmm )，其电压最大值Vmax91变化至电压最小值Vmin92的时间为放
电时间值T95，利用直流平均电压值Vdc94与本发明的已知电阻值R的电阻器42计算出
k ( /zx: = I )，因电容器2的放电电荷Q (Q = Δ V X C = Idc X T)，可通过检测Vmax91、Vmin92
及T95，再利用上述的数值即可计算出电容值C (C=Jy X /iX:)，由电容值C可知电容器 2的劣化程度。请参照图1及图2所示，若在检测过程中发生备用供电装置3的输出用电的电压低于整流纹波电压9时，其所述隔离装置5即导通让整流纹波电压9供应输出用电，让检测过程中不会有停电的隐忧。请参照图3所示，本发明的电容器2可由数个相互串联或并联的电容组成，其所检测电容值C为全部电容器2的总电容值C。请参照图2及图4所示，本发明的整流纹波电压9可由另一波形整流电路6提供， 所述波形整流电路6由数个二极管61相互串并联组成接受外部供电，波形整流电路6与电容器2连接，在检测过程中，关闭整流电路1并启动波形整流电路6产生整流纹波电压9给电容器2，波形整流电路6与整流电路1所提供的整流纹波电压9为单相全波整流电压；请参照图5所示，本发明的整流纹波电压9可为单相半波整流电压，利用上述的波形整流电路 6只由一个二极管61串联外部供电与电容器2连接，以提供单相半波整流电压的整流纹波电压9，如图6所示。请参照图2及图7所示，本发明的整流电路1为单相高功因型整流充电电路适用于小容量供电系统，由两个控制电路12及一晶体管开关15依序并联且在输出串联一二极管14组成，所述控制电路12为两个二极管14串联而成，其中一控制电路12对外连接有一滤波电感7可过滤外部供电的噪声，本实施例利用控制晶体管开关15不导通，使整流电路 1提供单相全波整流电压的整流纹波电压9给电容器2及检测电路4，进行检测电容值C。
请参照图2及图8所示，本发明的整流电路1为三相高功因型整流充电电路适用于大容量供电系统，由数个切换电路13并联组成，切换电路13由两个二极管14串联而成， 且于二极管14并联有一晶体管开关15，数个切换电路13分别对外连接有一滤波电感7及一开关器8以接收外部供电，其实施方式为控制其中一开关器8不导通，且让整流电路1内所有晶体管开关15皆成不导通状态，使整流电路1提供给电容器2及检测电路4的整流纹波电压9为单相全波整流电压。
权利要求
1.一种整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路，包括有至少一电容器0)，用以接收整流纹波电压(9)；一备用供电装置(3)，所述备用供电装置C3)与该电容器( 连接，用以检测时输出供电，其特征在于一连接于所述电容器O)的一侧的检测电路G)，该检测电路⑷包括至少一检测开关Gl)及至少一电阻器G2)串联组成；以及一隔离装置(5)， 串联设于电容器⑵及检测电路⑷的输出端与备用供电装置⑶之间，防止所述备用供电装置⑶对电容器⑵及检测电路⑷进行放电。
2.如权利要求1所述的整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路，其特征在于所述隔离装置(5)为数个二极管(51)并联组成。
3.如权利要求1所述的整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路，其特征在于所述隔离装置(5)为数个单向导通闸流管(52)并联组成。
4.如权利要求1所述的整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路，其特征在于所述备用供电装置(3)为储能元件(31)。
5.如权利要求1所述的整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路，其特征在于所述备用供电装置(3)为直流电源供应器(32)。
6.一种整流滤波用电容器的电容值衰减检测方法，其特征在于，该方法包括下列步骤提供一整流纹波电压(9)给电容器( 及一检测电路，所述整流纹波电压(9)最大值低于一备用供电装置(3)的电压，使备用供电装置(3)通过隔离装置(5)隔离整流纹波电压(9)，让输出用电转由备用供电装置(3)供应；通过检测电路(4)的电阻器0 导引所述整流纹波电压(9)，对电容器( 进行充放电的动作而产生峰-峰值及放电时间值，其由峰-峰值、放电时间值及电阻值即可推算出电容值。
7.如权利要求6所述的整流滤波用电容器的电容值衰减检测方法，其特征在于所述备用供电装置⑶的输出用电电压低于整流纹波电压(9)时，隔离装置(5)即导通让整流纹波电压(9)同时供应输出用电。
8.如权利要求6所述的整流滤波用电容器的电容值衰减检测方法，其特征在于所述整流纹波电压(9)为全波整流电压。
9.如权利要求6所述的整流滤波用电容器的电容值衰减检测方法，其特征在于所述整流纹波电压(9)为半波整流电压。
全文摘要
本发明提供一种整流滤波用电容器的电容值衰减检测电路，包括有一电容器，用以接收整流纹波电压；一备用供电装置，所述备用供电装置与该电容器连接，用以检测时输出供电，其中一连接于所述电容器一侧的检测电路，该检测电路包括一检测开关及一电阻器串联组成；以及一隔离装置，串联设于该电容器及检测电路的输出端与备用供电装置之间，防止所述备用供电装置对电容器及检测电路进行放电。本发明同时提供一种使用该检测电路的检测方法，对电容器进行充放电的动作而产生峰-峰值及放电时间值，其由峰-峰值、放电时间值及电阻值即可推算出电容值。本发明提供的检测电路及其检测方法可在不断电的情况下，对电容器的电容值衰减进行检测。
文档编号G01R27/26GK102375093SQ20101024897
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月5日 优先权日2010年8月5日
发明者黄瑞坤 申请人:易丰兴业有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
