发明名称 具有组合的乘法器/积分器电路的电子瓦特小时计
摘要 一包含一个乘法器/积分器电路的电子瓦特-小时计,能够执行电流及电压的〝脉冲高度-脉冲宽度〝的乘法,并且同时积分此乘法之乘积,并且以电子的电量来表示电子的能量消耗量。第一组开关,在脉冲宽度调节(PWM)讯号之1/2频率处,其工作周期(duty-cycle)与电流成比例,经由电压讯号与将被充电的许多电容器中之一对连接,并且其余之电容器将电荷堆进蓄电池中。当蓄电池中的电量到达一个预设值时,就会产生一个脉冲以表示一个预先设定的能量单位。当第一个电容器经由第一组开关与电压讯号连接时,第2组开关将电压施于第一个电容器上,在某个极性下,此时PWM(调节过的脉冲宽度讯号是某个值,在另一个相反的极性下,此时PWM的讯号是另一个值。同样的,在电压讯号以如同PWM的讯号值之功能施于第2个电容器上时,第3组开关亦交互地变换极性。第2及第3组开关亦决定了从第1及第2备电容器上移转电荷至蓄电工具之电荷极性;并且经由蓄电工具,与指示电荷量之方向的极性讯号相对应。
申请公布号 TW175861 申请公布日期 1991.12.21
申请号 TW080203290 申请日期 1989.11.23
申请人 西屋电气公司 发明人 罗伯.崔西.爱玛
分类号 G01R11/32 主分类号 G01R11/32
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1.一种用来测量电子能的电子瓦特-小时计,其特性为:装置(19)产生一个脉冲宽度调节讯号(PWM),此讯号由负载电流及负载电压之一所调节,此讯号并且有2个交替的讯号値;装置(23)可产生与前述之负载电流及负载电压之另一个成比例之类比电流讯号;一个乘法器/积分器电路(21)将前述之类比电流讯号与前述之脉冲宽度调节讯号相乘,并且同时积分此乘法之乘积,以产生与电子能量成比例的电子电荷封包;装置(25)累积经由此乘法器/积分器电路所产生之前述之电子电荷封包;并且装置(27)产生一个脉冲讯号,其频率与在前述的电荷累积装置(25)中所累积的电子电荷率成比例,并且因此与电子能量成比例。2.如申请专利范围第1项所申请之电子瓦特-小时计,其另外一项的特性在于前述之乘法器/积分器电路(21)包含了一对的电容(C1,C2),及开关装置(43,45,47),可在连续的前述的脉冲宽度调节讯号(PWN)的整个周期中交替地施用;当连接另一个电容(C2或Cl)以移转其一中之电荷至前述之电荷累积装置(25)时,将类比电流讯号施于一个电容上(C1或C2);并且,此外,对于前述的一个电容交替地以脉冲宽度调节讯号的某个値的某一极性将前述的类比电流讯号施于前述的一个电容(C1,或C2)上,并且以对应于脉冲宽度调节讯号的另一个値的相反极性,将前述的类比讯号施于前述的一个电容上。3.如申请专利范围第1项所申请之电子瓦特-小时计,其另外一项的特性在于前述之开关装置,此装置包含了产生:非重叠时脉讯号的装置(51,61,69),并且由前述之非重叠时脉讯号来控制前述之开关装置(43,45,47),以在转换开关的状态时,隔离前述之电容(C1,C2)。4.如申请专利范围第2项所申请之电子瓦恃-小时计,其另外一项的特性在于:装置(31)可交替地产生一个有着第一个値及第2个値的极性讯号(POL),并且当前述之电荷累积装置(25)中之电荷累积到预设的极限値时,前述之极性讯号即在前述的第1个値及第2个値之间做转换;并且,前述之开关装置(43,45,47)与前述之极性讯号相对应,以用来连接前述之另一个电容(C2或C1)与前述之累积装置,以将前述的另一个电容(C2或C1)中之电荷在极性讯号(POL)为第一个値时,以第一种极性转移至累积装置(25)中;并且在前述之极性讯号为第2个値时,以相反之极性转移至累积装置(25)中。5.如申请专利范围第4项所申请之电子瓦特-小时计,其另外一项的特性在于前述之开关装置(43,45,47)包含了产生非重叠时脉讯号的装置(51,61,69),并且由前述之非重叠时脉讯号来控制前述之开关装置(43,45,47),以在转换开关的状态时,隔离前述之电容(C1,C2)。6.如申请专利范围第1项所申请之电子瓦特-小时计,其另外一项的特性在于前述之乘法器/积分器电路(21)包含了:第一个电容(C1);第2个电容(C2);以交替地将前述之类比电流讯号施于前述之第1个及第2个电容(C1,C2)上,以用来储存电荷;此电荷代表在交替地连接第1个及第2个电容(C1,C2)时,移转储存电荷至前述之电荷累积装置(25)之负载电流及负载电压之乘积値;第2组开关(45)对应至第2个控制讯号,以交替在糸统接地及前述之第一组开关(43)之间的第1个电容(C1)的极性;第3组开关(47)对应至第3个控制讯号,以交替在糸统接地及前述之第一组开关(43)之间的第2个电容(C2)的极性;装置(51)可产生频率为脉冲宽度调节讯号之频率2倍的第1个控制讯号;装置(61)可产生前述之第2个控制讯号以控制前述之第2组开关(45),以交替对应至前述的脉冲宽度调节讯号的第1个及第2个値;当前述的第1个电容(C1)经由前述的第1组开关(43)与前述之类比讯号相连时,第一个电容(C1)亦经由第2组开关(45)而连接;装置(69)可产生前述之第3个控制讯号以控制前述之第3组开关(47),以交替对应至前述的脉冲宽度调节讯号的第1个及第2个値;当前述的第2个电容(C2)经由前述的第1组开关(43)与前述之类比讯号相连时,第二个电容(C2)亦经由第3组开关(47)而连接。7.如申请专利范围第6项中所申请之电子瓦特-小时计,其另外一项的特性在于:前述产生一脉冲讯号的装置(27)包含了可交替地重置前述的累积装置(25)之装置(33),每当在累积电荷量到了预设的极限値时,即累积某一极性的电荷,接着再累积另一极的电荷;当前述的累积装置(25)被设定为累积某一极性的电荷,装置(31)可产生一个被设定为每一个値的极性讯号;当前述的累积装置(25)被设定为累积另一极性的电荷时,装置(31)可产生一个被设定为第二个値的极性讯号;并且前述之装置(61)可产生前述的对应之第2个控制讯号,当第1组开阔~"将第1个电容(C1)与前述之累积装置(25)连接时,可产生第2个控制讯号,此讯号可控制前述之第2组开关(45)以连接第1个电容,并且当极性讯号为第1个値时,转移前述之某一极性的电荷至电荷累积装置(25);以及当极性讯号为前述之第2个値时,转移另一极性的电荷至电荷累积装置(25);前述之装置(69)可产生前述的对应之第3个控制讯号,当第1组开关(43)将第2个电容(C2)与前述之累积装置(25)连接时,可产生第3个控制讯号,此讯号可控制前述之第3组开关(47)以连接第2个电容(C2),并且当极性讯号为第1个値时,转移前述之某一极性的电荷至电荷累积装置(25);以及当极性讯号为前述之第二个値时,转移另一极性的电荷至电荷累
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