專利名稱：一種斷電偵測電路及其偵測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種斷電偵測方式，具體涉及ー種 用于內置后備電源的電子裝置的輸入供電狀態(tài)判定的斷電偵測方式。
背景技術：
傳統(tǒng)的通用型斷電偵測電路，一般都是只判定供電的有無，其實現方式是偵測電壓或電流的幅值，頻率或相位中的部分變量的變化來判斷，當電源中斷的時候，皆伴有幅值，頻率，相位等變量的改變。此類斷電偵測電路在應急照明，不間斷電源等產品中已經得到了廣泛的應用，而隨著電子產品的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的斷電判定方式已不能滿足ー些特殊應用的需求，如家庭應急照明電源，因為用戶不便更改線路，但若用原有開關控制電燈，就需要電燈可以智能地分辨用戶人為關燈和意外斷電這兩種供電中斷情形的差異，即需要比傳統(tǒng)斷電偵測電路更專業(yè)的斷電偵測電路，可以判定是人為主動斷電還是意外斷電，這就需要ー種更智能的偵測電路，能夠分辨此種差異。本發(fā)明專利即設計了一種新的斷電偵測方式，可以分辨供電中斷是主動斷電還是意外斷電引起，此新斷電方式可以改善斷電偵測電路的表現，提升防斷電產品的易用程度，其應用也可以催生新型的防斷電產品。專利號為201020595914. 4_不斷電偵測裝置的專利即是因為傳統(tǒng)斷電偵測機制的不足而創(chuàng)新設計的無線斷電偵測裝置，通過ー個額外的斷電偵測裝置設于設備開關之前，通過無線方式傳送供電狀態(tài)，可以在一定程度上解決家庭應急照明的斷電原因判定問題。但這種方式的缺點在于成本較高，除了需要ー個無線發(fā)射裝置外，還需要每個設備安設一個無線接受裝置，造成設備成本過高，其無線斷電偵測還面臨相鄰系統(tǒng)干擾及工作隔離等難題，因而商用價值不高。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供ー種斷電偵測電路及其偵測方法，其可判別輸入電源特性變化進而判別斷電類型，直接集成在防斷電產品內部，無需額外裝設的斷電偵測裝置，也無需更改現有配線，成本低、可擴展性強，亦可提升產品的使用感受，拓展防斷電產品的應用領域。為了解決現有技術中的這些問題，本發(fā)明提供的技術方案是
ー種斷電偵測電路，所述斷電偵測電路設于用電電路的開關之后，它包括輸入電源偵測電路、輸入特性偵測電路、控制電路、供電切換電路以及后備電源，輸入電源偵測電路為斷電偵測電路，用于偵測市電是否中斷，輸入特性偵測電路偵測輸入端的阻抗，輸入電源偵測電路、輸入特性偵測電路的偵測結果均發(fā)送至控制電路，控制電路根據偵測結果控制供電切換電路的工作與否，所述后備電源與供電切換電路相連。進ー步，所述用電電路包括電源、與電源相連的開關、負載以及設于負載前端的AC/DC轉換電路，所述輸入特性偵測電路、輸入電源偵測電路設于開關與AC/DC轉換電路之間，供電切換電路設于AC/DC轉換電路和負載之間。
本發(fā)明還提供了ー種與上述斷電偵測電路相配的斷電偵測方法，具體進行斷電偵測的步驟如下
當輸入電源偵測電路測定供電中斷時，控制電路開啟輸入特性偵測電路工作，將偵測結果回傳給控制電路；如果輸入特性偵測電路判定開關閉合，即意外斷電，控制電路將供電切換電路切換至后備電源供電；如果輸入特性偵測電路測定開關斷開，即人為斷電，控制電路則不進行供電切換電路的切換。當輸入電源偵測電路測得供電回復，傳遞給控制電路，控制電路關閉輸入特性偵測電路。設備進入正常供電模式。、
對于上述斷電偵測方法，我們還有進ー步的優(yōu)化實施方式。進ー步，當電源因故中斷即意外斷電時，正負電源線之間電壓下降，輸入電源偵測電路偵測到斷電發(fā)生，傳遞給控制電路，控制電路隨即開啟電源特性偵測電路，電源特性偵測電路偵測到電源線之間的復阻抗呈低阻狀態(tài)，即判定供電中斷是因供電故障而發(fā)生，控制電路即控制供電切換電路切換到后備電源對負載進行供電，設備進入后備供電模式。進ー步，當開關人為斷開即人為斷電時，正負電源線之間的電壓下降，輸入電源偵測電路偵測到斷電發(fā)生，傳遞給控制電路，控制電路隨即開啟電源特性偵測電路，電源特性偵測電路偵測到電源線之間的復阻抗呈高阻狀態(tài)，即判定供電中斷是因人為關斷開關引起，控制電路控制供電切換電路不切換到后備電源給負載供電，電源特性偵測電路進入等待模式。更進一歩，設備停止工作，開關斷開，電源也無供應的情況下，當用戶閉合開關吋，處于等待模式的電源特性偵測電路偵測到開關閉合后，正負電源線之間的特性發(fā)生改變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，電源特性偵測電路判定為用戶閉合開關，控制電路驅動供電切換電路切換至后備電源，進入后備供電模式。更進一歩，當電源仍未恢復供應的時候，用戶斷開開關，電源特性偵測電路偵測到正負電源線之間的特性改變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，電源特性偵測電路判定為開關斷開，屬于用戶主動關閉負載，控制電路驅動供電切換電路關閉后備電源對負載的供電，電源特性偵測電路進入等待模式。進一歩，當負載處于備電模式工作吋，開關閉合，電源恢復，輸入電源偵測電路驅動控制電路，控制電路驅動供電切換電路切換至電源供電，進入正常供電模式。相對于現有技術中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點是
本發(fā)明所描述的斷電偵測電路及其偵測方法，無需增設額外附加裝置，無需更改任何配線，智能的斷電偵測電路集成于負載內部。用戶可以僅通過原有的供電開關，控制設備的開關。進ー步地，在供電正常的時候，可以通過原有的供電開關正?？刂圃O啟停，而不會誤入后備供電模式。且在供電中斷的情況下，無需其它任何額外操作，仍舊可通過原有供電開關控制設備的啟停；因此可以達到極高的使用便利性。更進一歩地，當利用新型斷電偵測線路的設備處于正常供電模式，如果遇到意外斷電，設備可以無間斷地切換到后備供電模式，當供電恢復，設備也可無間斷地切回正常供電模式，當設備正常關閉的時候，如果遇到供電意外中斷，設備仍保持關閉；供電恢復，設備也仍保持關閉。簡單地講，即設備的啟動和停止僅受電源開關的控制，而與供電的有無沒有關系。綜上，本發(fā)明可應用于應急照明、不間斷電源等設備上，可以有效提升產品的應用范圍，擴展應用領域，提升產品使用感受。


下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進ー步描述
圖I為本發(fā)明斷電偵測電路的結構框 圖2為本發(fā)明在照明產品中的具體的應用結構框 圖3為本發(fā)明實施例中一般家庭配線 圖4為本發(fā)明實施例中的斷電偵測方法的工作流程圖。
具體實施例方式以下結合具體實施例對上述方案做進ー步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體應用的差異做進ー步調整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。輸入電源特性電路中的阻抗偵測方法，因有多種實現形式，部分實現形式屬于本領域工程師無需創(chuàng)造性勞動即可實現的電路，故在本文中不予贅述。實施例
本發(fā)明的斷電偵測電路的整體結構如圖I所示，所述用電電路包括電源、與電源相連的開關、負載以及設于負載前端的AC/DC轉換電路。所述斷電偵測電路設于用電電路的開關之后，它包括輸入電源偵測電路、輸入特性偵測電路、控制電路、供電切換電路以及后備電源，輸入電源偵測電路為斷電偵測電路，用于偵測市電是否中斷，輸入特性偵測電路偵測輸入端的阻抗，輸入電源偵測電路、輸入特性偵測電路的偵測結果均發(fā)送至控制電路，控制電路根據偵測結果控制供電切換電路的工作與否，所述后備電源與供電切換電路相連。所述輸入特性偵測電路、輸入電源偵測電路設于開關與AC/DC轉換電路之間，供電切換電路設于AC/DC轉換電路和負載之間。本發(fā)明在照明產品中的具體的應用結構框圖如圖2所示，所述AC供電為交流電源輸入，所述開關為控制燈的開關，所述新型斷電偵測照明電源，內部有輸入特性偵測電路，輸入電源偵測電路，交流驅動電路，充電電路，控制電路，LED陣列，直流驅動電路，后備電源。所述AC供電連接開關，輸入電源偵測電路，交流驅動電路，輸入特性偵測電路連接在開關之后，交流驅動電路在AC供電時候驅動LED陣列發(fā)光，充電電路在AC供電正常時，給后備電源充電，在需要后備供電時，直流驅動電路驅動LED陣列發(fā)光，控制電路連接充電電路，控制充電電路的開關，連接輸入特性偵測電路，在斷電時偵測電源輸入特性，判定斷電類型，連接直流驅動電路，進行開關及調光控制。輸入電源偵測電路提供市電通斷的信號給控制電路.
采用新型斷電偵測線路的照明產品經實際測試，效果可靠，使用方便，有極高的實用價值。本發(fā)明還可應用于適合家庭使用的應急燈，也就是說既是日常使用的燈具同時也是應急照明的燈具，只需要將本發(fā)明所描述的斷電偵測電路集成在負載中。一般家庭配線圖如圖3所示，通常引起停電的兩個主要原因是小區(qū)變壓器前端市電供電中斷和進戶開關跳閘。
當進戶總開關，開關Wl閉合的狀態(tài)下，因為故障而導致小區(qū)變壓器前市電中斷或開關P斷開，負載的電源線L，N之間供電也即中斷，此時因變壓器的線圈已無感應電壓，負載輸入端市電電源線L、N之間呈低阻抗短路狀態(tài)，負載內的電源特性偵測電路可以偵測到L、N之間的阻抗特性為低且接近短路，從而可以識別斷電類型為意外斷電，應急燈轉入后備供電模式。當進戶開關跳脫時，負載的電源線L、N之間的供電中斷，負載內的電源特性偵測電路可以偵測到L、N之間的阻抗，常態(tài)負載的存在使應急燈內的電源特性偵測電路能測得一定的線間電感、電容及電阻特性，從而辨識出斷電類型。一般家庭都存在常態(tài)負載，進ー步的，進戶開關跳脫一般是由于投入了過大的負載或負載漏電流過大，此時投入的負載效果等同于常態(tài)負載，進ー步保證了斷電原因的易辨別性。因此無論是市電中斷還是進戶開關跳閘導致的異常斷電，負載內的電源特性偵測電路皆能夠偵測到電源線之間的阻抗變化。從而分辨斷電類型，作出相應的反應。
本發(fā)明在進行斷電偵測時，大致包括如下步驟
當輸入電源偵測電路測定供電中斷時，控制電路開啟輸入特性偵測電路工作，將偵測結果回傳給控制電路，如果輸入特性偵測電路判定輸入為低阻抗，即開關閉合，為意外斷電，控制電路將供電切換電路切換至后備電源供電，如果輸入特性偵測電路測定輸入為高阻抗，即開關斷開，為人為斷電，控制電路則不進行供電切換電路的切換；
當輸入電源偵測電路測得供電回復，傳遞給控制電路，控制電路關閉輸入特性偵測電路。更為詳細的斷電偵測及處理流程可分為三大階段
第一階段當設備處于正常供電模式，正負電源線之間電壓下降，輸入電源偵測電路偵測到斷電發(fā)生，傳遞給控制電路，控制電路隨即開啟電源特性偵測電路，電源特性偵測電路偵測到電源線之間的復阻抗
如果電源特性偵測電路偵測到電源線之間的復阻抗呈低阻狀態(tài)，即判定供電中斷是因供電故障而發(fā)生，控制電路即控制供電切換電路切換到后備電源對負載進行供電，進入后備供電模式；
如果電源特性偵測電路偵測到電源線之間的復阻抗呈高阻狀態(tài)，即判定供電中斷是因人為關斷開關引起，控制電路控制供電切換電路不切換到后備電源給負載供電，電源特性偵測電路進入等待模式。第二階段開關處于斷開狀態(tài)，設備關閉，電源特性偵測電路處于等待模式。在電源無供應的前提下，當用戶閉合開關時，處于等待模式的電源特性偵測電路偵測到開關閉合后，正負電源線之間的特性發(fā)生改變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，電源特性偵測電路判定為用戶閉合開關，控制電路驅動供電切換電路切換至后備電源，對負載供電，進入后備供電模式。在電源有供應的前提下，當用戶閉合開關時、設備正常開啟，進入正常供電模式。第三階段當負載處于后備供電模式時，開關也必處于閉合狀態(tài)、電源特性偵測電路保持在偵測狀態(tài)。 當電源供應恢復，輸入電源偵測電路驅動控制電路，控制電路驅動供電切換電路切換至電源供電，轉入正常供電模式。
當用戶斷開開關時，電源特性偵測電路偵測到正負電源線之間的特性改變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，電源特性偵測電路判定為開關斷開，屬于用戶主動關閉負載，控制電路驅動供電切換電路關閉后備電源對負載的供電。如此可實現負載在后備供電模式與正常供電模式和等待模式下的智能切換，最大 限度地保證負載的正常工作。上述實例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人是能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據本發(fā)明精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種斷電偵測電路，其特征在于，所述斷電偵測電路設于用電電路的開關之后，它包括輸入電源偵測電路、輸入特性偵測電路、控制電路、供電切換電路以及后備電源，輸入電源偵測電路為斷電偵測電路，用于偵測市電是否中斷，輸入特性偵測電路偵測輸入端的阻抗，輸入電源偵測電路、輸入特性偵測電路的偵測結果均發(fā)送至控制電路，控制電路根據偵測結果控制供電切換電路的工作與否，所述后備電源與供電切換電路相連。
2.根據權利要求所述的一種斷電偵測電路，其特征在于，所述用電電路包括電源、與電源相連的開關、負載以及設于負載前端的AC/DC轉換電路，所述輸入特性偵測電路、輸入電源偵測電路設于開關與AC/DC轉換電路之間，供電切換電路設于AC/DC轉換電路和負載之間。
3.一種與權利要求所述斷電偵測電路相配的斷電偵測方法，其特征在于，具體進行斷電偵測的步驟如下 當輸入電源偵測電路測定供電中斷時，控制電路開啟輸入特性偵測電路工作，如果輸入特性偵測電路判定開關閉合，則將偵測結果回傳給控制電路，控制電路將供電切換電路切換至后備電源供電，如果輸入特性偵測電路測定開關斷開，控制電路則不進行供電切換電路的切換； 當輸入電源偵測電路測得供電回復，傳遞給控制電路，控制電路關閉輸入特性偵測電路。
4.根據權利要求所述的斷電偵測方法，其特征在于，在電源因故中斷時，正負電源線之間電壓下降，輸入電源偵測電路偵測到斷電發(fā)生，傳遞給控制電路，控制電路隨即開啟電源特性偵測電路，電源特性偵測電路偵測到電源線之間的復阻抗呈低阻狀態(tài)，即判定供電中斷是因供電故障而發(fā)生，控制電路即控制供電切換電路切換到后備電源對負載進行供電。
5.根據權利要求所述的斷電偵測方法，其特征在于，當開關人為斷開的時候，正負電源線之間的電壓下降，輸入電源偵測電路偵測到斷電發(fā)生，傳遞給控制電路，控制電路隨即開啟電源特性偵測電路，電源特性偵測電路偵測到電源線之間的復阻抗呈高阻狀態(tài)，即判定供電中斷是因人為關斷開關引起，控制電路控制供電切換電路不切換到后備電源給負載供電。
6.根據權利要求所述的斷電偵測方法，其特征在于，設備停止工作，開關斷開，電源也無供應的情況下，當用戶閉合開關時，處于待機狀態(tài)的電源特性偵測電路偵測到開關閉合后，正負電源線之間的特性發(fā)生改變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，電源特性偵測電路判定為用戶閉合開關，控制電路驅動供電切換電路切換至后備電源，對負載供電。
7.根據權利要求所述的斷電偵測方法，其特征在于，當電源仍未恢復供應的時候，用戶斷開開關，電源特性偵測電路偵測到正負電源線之間的特性改變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，電源特性偵測電路判定為開關斷開，屬于用戶主動關閉負載，控制電路驅動供電切換電路關閉后備電源對負載的供電。
8.根據權利要求所述的斷電偵測方法，其特征在于，當負載處于備電模式工作時，開關閉合，電源恢復，輸入電源偵測電路驅動控制電路，控制電路驅動供電切換電路切換至電源供電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種斷電偵測電路及其偵測方法，所述斷電偵測電路設于用電電路的開關之后，它包括輸入電源偵測電路、輸入特性偵測電路、控制電路、供電切換電路以及后備電源，輸入電源偵測電路為斷電偵測電路，用于偵測市電是否中斷，輸入特性偵測電路偵測輸入端的阻抗，輸入電源偵測電路、輸入特性偵測電路的偵測結果均發(fā)送至控制電路，控制電路根據偵測結果控制供電切換電路的工作與否，所述后備電源與供電切換電路相連。本發(fā)明可判別輸入電源特性變化進而判別斷電類型，應用時無需更改現有配線，成本低、可擴展性強，亦可提升產品的使用感受，拓展應用領域。
文檔編號H02J9/06GK102664451SQ20121013690
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權日2012年5月4日
發(fā)明者朱林弟 申請人:朱林弟