一种具有定时功能的电功率调控方法及其系统

摘要

本发明涉及一种具有定时功能的电功率调控方法及其系统，属于电气控制领域。其特征在于：该方法通过时钟计时、定时设置、定时比较、功率调节、过零检测、脉冲发生和脉冲驱动的步骤，使电气负载功率能够在定时时刻按照设定的延时和功率大小进行调控。其系统的特征在于：通过控制信号输入接口、基于微处理器的时钟计时、定时设置、定时比较、功率调节和可控延时的脉冲发生程序完成定时电功率调控设置和相应的脉冲发生功能，然后通过交流电源输入接口、过零检测电路、脉冲驱动电路、可控开关电路和负载电源输出接口实现电气负载功率的调节。本发明所具有的定时电功率调控功能能够满足众多家用电器和工业电器的控制需要。

主权项

1.具有定时功能的电功率调控方法含有时钟计时、定时设置、定时比较、功率调节、过零检测、脉冲发生和脉冲驱动的步骤，其特征在于：该方法是一种能够在定时时刻按照设定的延时和功率大小调控电气负载功率的方法，该方法包括如下步骤：(1)交流电源电压信号输入过零检测处理，用以获得电平翻转时刻与交流电源电压为零时刻相对应的方波脉冲形式的同步信号；(2)时钟设置信号输入时钟计时处理，用以设置当前时刻，进而时钟计时处理按照24日时制、60时分制进行计时，以产生当前时间数据；(3)定时设置信号输入定时设置处理，用以设置并存储定时时间数据和对应的功率控制参数，功率控制参数包括功率设置数据和调控延时数据，这两个数据都是非负实数；(4)将上述第(2)步获得的当前时间数据与第(3)步获得的定时时间数据进行定时比较，当二者相同时，定时比较处理产生有效的定时发生信号；定时发生信号在得到功率调节部分的响应之后，被置为无效；(5)将功率控制信号、上述第(4)步获得的定时发生信号和上述第(3)步获得的功率控制参数输入功率调节处理，用以设置和调节当前功率数据，功率调节处理依据当前功率数据产生相应的延时信号；功率调节处理按照如下三种情况设置和调节当前功率数据：①有效的功率控制信号能够直接通过功率调节处理选择完成如下三种操作之一：增加一个分档间隔的功率调节数值、减少一个分档间隔的功率调节数值、直接设置当前功率数据；②当功率控制信号无效时，如果定时发生信号有效，则当调控延时数据大于零时，功率调节处理将在调控延时数据所对应的时间内按照分档间隔逐档改变当前功率数据，从而使当前功率数据在延时时间结束时达到功率设置数据的数值；当调控延时数据等于零时，功率调节处理将直接设置当前功率数据，使其等于功率设置数据；③除上述两种情况外，当前功率数据保持不变；(6)将上述第(1)步获得的同步信号和第(5)步获得的延时信号输入可控延时的脉冲发生处理部分，用以产生控制脉冲信号；控制脉冲信号的产生方法为：当延时信号要求电气负载达到最大功率时，脉冲发生处理将控制脉冲信号设置为有效；当延时信号要求电气负载达到零功率时，脉冲发生处理将控制脉冲信号设置为无效；除前述两种情况外，脉冲发生处理依据延时信号所表示的时间相对同步信号的电平翻转时刻做延时，然后产生有效的控制脉冲信号，控制脉冲信号在同步信号的下一次电平翻转之前变为无效；(7)将上述第(6)步获得的控制脉冲输入脉冲驱动处理，用以产生满足可控开关驱动要求的驱动信号；(8)将交流电源和上述第(7)步获得的驱动信号输入可控开关，可控开关在驱动信号控制下改变通断状态，从而产生提供给电气负载的负载电源信号。根据权利要求1所述的具有定时功能的电功率调控方法而提出的电功率调控系统含有过零检测电路、脉冲驱动电路和可控开关电路，其特征在于该系统的组成如下：依次串联的交流电源输入接口、过零检测电路、可控延时的脉冲发生电路、脉冲驱动电路、可控开关电路和负载电源输出接口；其中，交流电源输入接口还将与可控开关电路的电源输入端相连，可控延时的脉冲发生电路基于微处理器实现；将控制信号输入接口所包含的时钟设置信号线、定时设置信号线和功率控制信号线、以及过零检测电路输出的同步信号接入微处理器，在微处理器中采用软件算法依据输入信号的状态实现时钟计时、定时设置、功率调节和可控延时的脉冲发生的功能；在软件算法中，将时钟计时程序输出的当前时间数据和定时设置程序输出的定时时间数据输入定时比较程序，将定时比较程序输出的定时发生标志数据和定时设置程序输出的功率控制参数输入功率调节程序，将功率调节程序输出的延时数据输入脉冲发生程序，并由脉冲发生程序通过微处理器管脚输出控制脉冲，从而实现可控延时的脉冲发生功能。