用于热电元件的电源的制作方法
专利名称：用于热电元件的电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于热电元件的电源。
背景技术：
通常，作为用于冷热设备的热电元件的电源，为稳态DC电源的开关模式电源 (SMPS)已经得到了应用。开关模式电源(SMPS)是对商业电源所提供的AC功率进行转换以便适用于各种设备(诸如计算机、通信设备、家用电器等)的模块型电源。此外，开关模式电源(SMPQ使用高速功率半导体来以高频执行开/关控制，并使用整流和平滑电路来获得各种稳定的DC电压。考虑热电元件的特性，热电元件不使用AC功率而是使用稳态DC功率的原因是要一直将它的一个表面保持为热侧并将它的另一表面保持为冷侧。如果将AC功率而非DC功率施加给热电元件，则电流的方向不是恒定而是变化的， 这样热电元件的热侧和冷侧就被改变，从而每秒都将热冲击施加给热电元件。在这种情况中，热电元件的可靠性被降低了，或者没有产生热电元件两端之间的热差异(其是热电元件的特性)。出于这个原因，如上所述，为了稳定地将热电元件的一个表面保持为热侧并将它的另一表面保持为冷侧，已经将具有稳定地保持电流的内置恒定电流电路的开关模式电源 (SMPS)用作热电元件的电源。然而，在被操作以向热电元件提供功率的时候，开关模式电源(SMPS)需要大的功率。例如，如果开关模式电源(SMPS)将0. 4L/min的水从25°C转变成5°C，则需要大约 Ikff的功耗。换言之，在1. 5L/min水的情况中，需要超过3kW的功耗。这样，开关模式电源(SMPS)就需要大的功率，以及开关模式电源(SMPS)中的变压器也能够转换大量的功率。需要大功率的变压器是相当贵的，这是增加开关模式电源(SMPS)的成本的因素。因此，需要一种能够稳定地向需要大功率的热电元件提供稳态DC功率的廉价的电源。
发明内容
本发明致力于提供一种用于热电元件的电源，该电源能够在向需要大功率的热电元件提供功率的时候提供廉价且稳定的稳态DC功率。根据本发明优选实施方式的用于热电元件的电源包括DC电源单元，用于将从外部输入的AC功率转换成DC功率；充电设备，用于为从DC电源单元提供的DC功率充电；以及控制单元，用于监控充电设备的充电状态以根据充电状态来控制充电设备并执行对DC 电源单元的开启和关闭操作的控制。DC电源单元可以包括整流器，用于对从外部输入的AC功率执行全波整流以将AC 功率转换成具有全波整流器波形的DC功率；DC-DC转换器，用于将全波整流器波形转换成方波；脉宽调制，该脉宽调制包含半导体设备并根据半导体设备的开关速度来控制方波的脉宽以生成DC功率的波形；脉冲频率调制，该脉冲频率调制在脉宽调制的控制下操作并根据半导体设备的开关速度来控制方波的频率以生成DC功率的波形；以及变压器，用于提升或降低具有受到脉宽调制和脉冲频率调制的方波的DC功率。该变压器可以是具有提供大约100W功率的变换容量的低容量变压器。DC电源单元还可以包括安装在整流器的前端以去除AC功率的电磁干扰和噪声的线路滤波器。DC电源单元还可以包括功率因子控制，该功率因子控制安装在整流器和DC-DC 转换器之间，并在通过整流器执行全波整流的时候控制功率因子以最小化AC功率的相位损失；以及防反向电流二极管，该防反向电流二极管安装在功率因子控制和DC-DC转换器之间以防止电流流入功率因子控制。DC电源单元还可以包括全开关，该全开关用于在控制单元的控制下开启/关闭DC 电源单元的操作。整流器可以包括桥式全波整流器电路，在该桥式全波整流器电路中四个二极管连接成桥形。充电设备可以包括充电电路，用于将从DC电源单元输入的DC功率转换成电池充电功率以控制充电；电池，用于对要通过充电电路提供的功率进行充电并对充电后的功率进行放电；以及充电状态检测器，用于监控电池的充电状态。充电设备还可以包括显示单元，该显示单元用于显示电池的充电状态。电池可以是高容量充电电容器并且高容量充电电容器可以是双电层电容器 (EDLC)。该电池可以是二次电池以及该电池可以是电容器。控制单元可以控制充电状态检测器来检测电池的已充电量。当检测到的电池已充电量为最大设置值时，控制单元可以关闭DC电源单元的操作，以及当检测到的电池已充电量为最小设置值或更小时，控制单元可以开启DC电源单元的操作。
图1是根据本发明优选实施方式的用于热电元件的电源的框图；图2是图1所示的DC电源单元的详细框图；以及图3是图1所示的充电单元的详细框图。
具体实施例方式通过下述参考附图对实施方式的描述，本发明的各种目的、特征和优点将变得显而易见。本说明书和权利要求书中所使用的术语和词语不应当被解释为局限于通常的含义或字典定义，而应基于发明人能适当地定义术语的概念以最恰当地描述他或她知道的实施本发明的最佳方法的原则被解释为具有与本发明的技术范围相关的含义和概念。结合附图根据下面的详细描述，将更加清楚地理解本发明的上述以及其它目标、 特征和优点。在说明书中，向全部附图中的部件添加附图标记，应当注意，相似的附图标记表示相似的部件，即使部件在不同的图中被示出。此外，当确定对与本发明相关的公知技术的详细描述可能会模糊本发明的主旨时，将省略该详细描述。下文中，将参考附图来详细描述根据本发明的优选实施方式。图1是根据本发明优选实施方式的用于热电元件的电源的框图。参考图1，根据本发明示例性实施方式的用于热电元件的电源1被配置为包括DC 电源单元10、充电单元20和控制单元30。DC电源单元10将输从外部输入的AC功率转换成DC功率，以及充电单元20对转换后的DC功率进行充电。在该情况中，充电后的DC功率被提供给热电元件2。控制单元30监控充电单元20的充电状态，以根据充电状态来控制充电单元20并控制DC电源单元10的开启/关闭操作。图2是图1所示的DC电源单元的详细框图。参考图2，DC电源单元10被配置为包括线路滤波器11、整流器12、功率因子控制 (PFC) 13、防反向电流二极管14、DC-DC转换器15、变压器16、脉宽调制(PWM) 17、脉冲频率调制(PFM) 18和全开关19。线路滤波器11去除从外部输入的AC电源的不需要的电磁信号的干扰和噪声。可以使用例如电磁干扰滤波器来作为线路滤波器11。整流器12对从外部输入的AC功率执行全波整流并将其转换成具有全波整流器波形的DC功率。在该情况中，整流器12被实施为包括桥式全波整流器电路，在该桥式全波整流器电路中，四个二极管连接成桥形。该桥式全波整流器电路对以正负方向周期性地改变的AC 功率进行全波整流，并将其转换成在一个方向的具有全波整流其波形的DC功率。功率因子控制(PFC) 13控制功率因子以在通过整流器12执行全波整流的时候最小化因AC功率的电流波形和电压波形之间的相位差异而导致的相位损失。在该情况中，为了避免电流流入功率因子控制(PFC) 13中，可以将防反向电流二极管14布置在功率因子控制(PFC) 13和DC-DC转换器15之间，这将在下面描述。DC-DC转换器15将全波整流器波形转换成方波，以便将具有不规则大小的全部整流器波形的DC功率转换成具有固定大小的DC功率。可以使用例如准共振反激式转换器(quasi-resonant flyback converter，)、正向转换器、全桥转换器以及半桥转换器等来作为DC-DC转换器15。同时，在DC-DC转换器15中所转换的方波可以通过脉宽调制(PWM) 17和脉冲频率调制(PFM) 18来控制方波的宽度和频率，这将在下面描述。具体地，脉宽调制(PWM) 17包括半导体设备并根据半导体设备的开关速度来控制方波中电压或电流波形的脉宽。另一方面，脉冲频率调制(PFM) 18根据半导体设备的开关速度来控制方波中电压或电流波形的频率。因此，为了生成具有期望方波的DC功率，通过DC-DC转换器15所转换的方波的脉宽和脉冲频率由脉宽调制(PWM) 17和脉冲频率调制(PFM) 18控制。在该情况中，首先由脉宽调制(PWM) 17来执行脉宽调制，然后需要时由脉冲频率调制(PFM) 18根据脉宽调制(PWM) 17的控制来执行频率控制。变压器16提升或降低DC功率，该DC功率具有要被控制到预定大小的所生成的输出电压波形。配有主线圈和次级线圈的变压器16能够通过主线圈和次级线圈的匝数比 (turning ratio)来控制提升和降低大小。在该情况中，可以使用具有能够提供大约100W功率的变换容量的低容量变压器来作为根据本发明的变压器16。为了向热电元件提供大容量功率，这明显低于现有技术中提供至少3kW或更多功率的变换容量。图3是图1所示的充电单元的详细框图。参照图3，充电单元20被配置为包括充电电路21，用于将从DC电源单元10输入的DC功率转换成电池充电功率以控制充电；电池22，用于对通过充电电路21提供给热电元件的功率进行充电并对充电后的功率进行放电；以及充电状态检测器23，用于监控电池 22的充电状态。在该配置中，电池22使用高容量可充电电容器。可以使用例如双电层电容器 (EDLC)来作为高容量可充电电容器。此外，可以使用二次电池或电容器来作为电池22。电池状态检测器23周期性地检测电池22的容量并将其提供给控制单元30，以便监控电池22的充电状态。同时，充电单元20还可以包括显示单元(未示出)，用于显示电池22的充电状态。再次参考图1，控制单元30根据充电单元20所提供的电池22的充电状态来控制 DC电源单元10和充电单元20。具体地，控制单元30可以控制充电状态检测器23以检测电池22的已充电量。然后，控制单元30根据检测到的电池22的已充电量来控制全开关19以开启/关闭DC电源单元10的操作。例如，当检测到的电池22的已充电量为最大设置值时，控制单元30控制全开关19 来关闭DC电源单元10的操作以便不再提供在电池22中被充电的DC功率。相反地，当检测到的电池22的已充电量为最小设置值或更小时，控制单元30控制全开关19开启DC电源单元10的操作以便向电池22提供DC功率并在电池22中充电。如上所述，用于热电元件的电源1可以使用具有小变换容量的低容量变压器16以降低制造成本，并在充电单元20的高容量电池22中对变压器16所变换的功率进行充电，从而能够稳定地向需要大功率的热电元件提供稳态DC功率。本发明包括大容量可充电双电层电容器(EDLC)，从而能够稳定地提供大容量稳态 DC电源。另外，本发明能够使用具有小变换容量的廉价变压器来代替昂贵的变压器，从而能够节省制造成本。虽然出于示出的目的公开了关于触摸板的本发明的实施方式，但是本领域技术人员应当意识到，在不背离所附权利要求书中公开的本发明范围和精神的情况下，可以做出各种不同的修改、添加和替换。因此，这些修改、添加和替换也应当落入本发明的范围内。
权利要求
1.一种用于热电元件的电源，该电源包括DC电源单元，该DC电源单元用于将从外部输入的AC功率转换成DC功率；充电设备，该充电设备用于为从所述DC电源单元提供的所述DC功率进行充电；以及控制单元，该控制单元用于监控所述充电设备的充电状态以根据所述充电状态来控制所述充电设备并执行对所述DC电源单元的开启和关闭操作的控制。
2.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述DC电源单元包括整流器，该整流器用于对从外部输入的所述AC功率执行全波整流以将所述AC功率转换成具有全波整流器波形的DC功率；DC-DC转换器，该DC-DC转换器用于将所述全波整流器波形转换成方波；脉宽调制，该脉宽调制包含半导体设备并根据所述半导体设备的开关速度来控制所述方波的脉宽以生成所述DC功率的波形；脉冲频率调制，该脉冲频率调制在所述脉宽调制的控制下操作并根据所述半导体设备的开关速度来控制所述方波的频率以生成所述DC功率的波形；以及变压器，该变压器用于提升或降低具有受到所述脉宽调制和所述脉冲频率调制的方波的所述DC功率。
3.根据权利要求2所述的用于热电元件的电源，其中，所述变压器为具有能够提供大约100W功率的变换容量的低容量变压器。
4.根据权利要求2所述的用于热电元件的电源，其中，所述DC电源单元还包括安装在所述整流器的前端以用于去除所述AC功率的电磁干扰和噪声的线路滤波器。
5.根据权利要求2所述的用于热电元件的电源，其中，所述DC电源单元还包括功率因子控制，该功率因子控制安装在所述整流器和所述DC-DC转换器之间，并在通过所述整流器执行所述全波整流的时候控制功率因子以最小化所述AC功率的相位损失; 以及防反向电流二极管，该防反向电流二极管安装在所述功率因子控制和所述DC-DC转换器之间以防止电流流入所述功率因子控制。
6.根据权利要求2所述的用于热电元件的电源，其中，所述DC电源单元还包括在所述控制单元的控制下开启/关闭所述DC电源单元的操作的全开关。
7.根据权利要求2所述的用于热电元件的电源，其中，所述整流器包括桥式全波整流器电路，在该桥式全波整流器电路中，四个二极管连接成桥形。
8.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述充电设备包括充电电路，该充电电路用于将从所述DC电源单元输入的DC功率转换成电池充电功率以控制充电；电池，该电池用于对要通过所述充电电路提供的功率进行充电并对充电后的功率进行放电；以及充电状态检测器，该充电状态检测器用于监控所述电池的充电状态。
9.根据权利要求8所述的用于热电元件的电源，其中，所述充电设备还包括用于显示所述电池的充电状态的显示单元。
10.根据权利要求8所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为高容量充电电容
11.根据权利要求10所述的用于热电元件的电源，其中，所述高容量充电电容器为双电层电容器。
12.根据权利要求8所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为二次电池。
13.根据权利要求8所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为电容器。
14.根据权利要求8所述的用于热电元件的电源，其中，所述控制单元控制所述充电状态检测器以检测所述电池的已充电量。
15.根据权利要求14所述的用于热电元件的电源，其中，当检测到的电池已充电量为最大设置值时，所述控制单元关闭所述DC电源单元的操作，以及当检测到的电池已充电量为最小设置值或更小时，所述控制单元开启所述DC电源单元的操作。
全文摘要
本发明公开了一种用于热电元件的电源。根据本发明的用于热电元件的电源包括DC电源单元，用于将从外部输入的AC功率转换成DC功率；充电设备，用于为DC电源单元所提供的DC功率充电；以及控制单元，用于监控充电设备的充电状态以根据充电状态来控制充电设备并执行对DC电源单元的开启和关闭操作的控制，从而能够稳定地向需要大容量的热电元件提供稳态DC电源并节省制造成本。
文档编号H02J7/02GK102403774SQ20101059967
公开日2012年4月4日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年9月15日
发明者尹贞皓, 张修逢, 金柱澔 申请人:三星电机株式会社
技术领域：
本发明涉及用于热电元件的电源。
背景技术：
通常，作为用于冷热设备的热电元件的电源，为稳态DC电源的开关模式电源 (SMPS)已经得到了应用。开关模式电源(SMPS)是对商业电源所提供的AC功率进行转换以便适用于各种设备(诸如计算机、通信设备、家用电器等)的模块型电源。此外，开关模式电源(SMPQ使用高速功率半导体来以高频执行开/关控制，并使用整流和平滑电路来获得各种稳定的DC电压。考虑热电元件的特性，热电元件不使用AC功率而是使用稳态DC功率的原因是要一直将它的一个表面保持为热侧并将它的另一表面保持为冷侧。如果将AC功率而非DC功率施加给热电元件，则电流的方向不是恒定而是变化的， 这样热电元件的热侧和冷侧就被改变，从而每秒都将热冲击施加给热电元件。在这种情况中，热电元件的可靠性被降低了，或者没有产生热电元件两端之间的热差异(其是热电元件的特性)。出于这个原因，如上所述，为了稳定地将热电元件的一个表面保持为热侧并将它的另一表面保持为冷侧，已经将具有稳定地保持电流的内置恒定电流电路的开关模式电源 (SMPS)用作热电元件的电源。然而，在被操作以向热电元件提供功率的时候，开关模式电源(SMPS)需要大的功率。例如，如果开关模式电源(SMPS)将0. 4L/min的水从25°C转变成5°C，则需要大约 Ikff的功耗。换言之，在1. 5L/min水的情况中，需要超过3kW的功耗。这样，开关模式电源(SMPS)就需要大的功率，以及开关模式电源(SMPS)中的变压器也能够转换大量的功率。需要大功率的变压器是相当贵的，这是增加开关模式电源(SMPS)的成本的因素。因此，需要一种能够稳定地向需要大功率的热电元件提供稳态DC功率的廉价的电源。
发明内容
本发明致力于提供一种用于热电元件的电源，该电源能够在向需要大功率的热电元件提供功率的时候提供廉价且稳定的稳态DC功率。根据本发明优选实施方式的用于热电元件的电源包括DC电源单元，用于将从外部输入的AC功率转换成DC功率；充电设备，用于为从DC电源单元提供的DC功率充电；以及控制单元，用于监控充电设备的充电状态以根据充电状态来控制充电设备并执行对DC 电源单元的开启和关闭操作的控制。DC电源单元可以包括整流器，用于对从外部输入的AC功率执行全波整流以将AC 功率转换成具有全波整流器波形的DC功率；DC-DC转换器，用于将全波整流器波形转换成方波；脉宽调制，该脉宽调制包含半导体设备并根据半导体设备的开关速度来控制方波的脉宽以生成DC功率的波形；脉冲频率调制，该脉冲频率调制在脉宽调制的控制下操作并根据半导体设备的开关速度来控制方波的频率以生成DC功率的波形；以及变压器，用于提升或降低具有受到脉宽调制和脉冲频率调制的方波的DC功率。该变压器可以是具有提供大约100W功率的变换容量的低容量变压器。DC电源单元还可以包括安装在整流器的前端以去除AC功率的电磁干扰和噪声的线路滤波器。DC电源单元还可以包括功率因子控制，该功率因子控制安装在整流器和DC-DC 转换器之间，并在通过整流器执行全波整流的时候控制功率因子以最小化AC功率的相位损失；以及防反向电流二极管，该防反向电流二极管安装在功率因子控制和DC-DC转换器之间以防止电流流入功率因子控制。DC电源单元还可以包括全开关，该全开关用于在控制单元的控制下开启/关闭DC 电源单元的操作。整流器可以包括桥式全波整流器电路，在该桥式全波整流器电路中四个二极管连接成桥形。充电设备可以包括充电电路，用于将从DC电源单元输入的DC功率转换成电池充电功率以控制充电；电池，用于对要通过充电电路提供的功率进行充电并对充电后的功率进行放电；以及充电状态检测器，用于监控电池的充电状态。充电设备还可以包括显示单元，该显示单元用于显示电池的充电状态。电池可以是高容量充电电容器并且高容量充电电容器可以是双电层电容器 (EDLC)。该电池可以是二次电池以及该电池可以是电容器。控制单元可以控制充电状态检测器来检测电池的已充电量。当检测到的电池已充电量为最大设置值时，控制单元可以关闭DC电源单元的操作，以及当检测到的电池已充电量为最小设置值或更小时，控制单元可以开启DC电源单元的操作。
图1是根据本发明优选实施方式的用于热电元件的电源的框图；图2是图1所示的DC电源单元的详细框图；以及图3是图1所示的充电单元的详细框图。
具体实施例方式通过下述参考附图对实施方式的描述，本发明的各种目的、特征和优点将变得显而易见。本说明书和权利要求书中所使用的术语和词语不应当被解释为局限于通常的含义或字典定义，而应基于发明人能适当地定义术语的概念以最恰当地描述他或她知道的实施本发明的最佳方法的原则被解释为具有与本发明的技术范围相关的含义和概念。结合附图根据下面的详细描述，将更加清楚地理解本发明的上述以及其它目标、 特征和优点。在说明书中，向全部附图中的部件添加附图标记，应当注意，相似的附图标记表示相似的部件，即使部件在不同的图中被示出。此外，当确定对与本发明相关的公知技术的详细描述可能会模糊本发明的主旨时，将省略该详细描述。下文中，将参考附图来详细描述根据本发明的优选实施方式。图1是根据本发明优选实施方式的用于热电元件的电源的框图。参考图1，根据本发明示例性实施方式的用于热电元件的电源1被配置为包括DC 电源单元10、充电单元20和控制单元30。DC电源单元10将输从外部输入的AC功率转换成DC功率，以及充电单元20对转换后的DC功率进行充电。在该情况中，充电后的DC功率被提供给热电元件2。控制单元30监控充电单元20的充电状态，以根据充电状态来控制充电单元20并控制DC电源单元10的开启/关闭操作。图2是图1所示的DC电源单元的详细框图。参考图2，DC电源单元10被配置为包括线路滤波器11、整流器12、功率因子控制 (PFC) 13、防反向电流二极管14、DC-DC转换器15、变压器16、脉宽调制(PWM) 17、脉冲频率调制(PFM) 18和全开关19。线路滤波器11去除从外部输入的AC电源的不需要的电磁信号的干扰和噪声。可以使用例如电磁干扰滤波器来作为线路滤波器11。整流器12对从外部输入的AC功率执行全波整流并将其转换成具有全波整流器波形的DC功率。在该情况中，整流器12被实施为包括桥式全波整流器电路，在该桥式全波整流器电路中，四个二极管连接成桥形。该桥式全波整流器电路对以正负方向周期性地改变的AC 功率进行全波整流，并将其转换成在一个方向的具有全波整流其波形的DC功率。功率因子控制(PFC) 13控制功率因子以在通过整流器12执行全波整流的时候最小化因AC功率的电流波形和电压波形之间的相位差异而导致的相位损失。在该情况中，为了避免电流流入功率因子控制(PFC) 13中，可以将防反向电流二极管14布置在功率因子控制(PFC) 13和DC-DC转换器15之间，这将在下面描述。DC-DC转换器15将全波整流器波形转换成方波，以便将具有不规则大小的全部整流器波形的DC功率转换成具有固定大小的DC功率。可以使用例如准共振反激式转换器(quasi-resonant flyback converter，)、正向转换器、全桥转换器以及半桥转换器等来作为DC-DC转换器15。同时，在DC-DC转换器15中所转换的方波可以通过脉宽调制(PWM) 17和脉冲频率调制(PFM) 18来控制方波的宽度和频率，这将在下面描述。具体地，脉宽调制(PWM) 17包括半导体设备并根据半导体设备的开关速度来控制方波中电压或电流波形的脉宽。另一方面，脉冲频率调制(PFM) 18根据半导体设备的开关速度来控制方波中电压或电流波形的频率。因此，为了生成具有期望方波的DC功率，通过DC-DC转换器15所转换的方波的脉宽和脉冲频率由脉宽调制(PWM) 17和脉冲频率调制(PFM) 18控制。在该情况中，首先由脉宽调制(PWM) 17来执行脉宽调制，然后需要时由脉冲频率调制(PFM) 18根据脉宽调制(PWM) 17的控制来执行频率控制。变压器16提升或降低DC功率，该DC功率具有要被控制到预定大小的所生成的输出电压波形。配有主线圈和次级线圈的变压器16能够通过主线圈和次级线圈的匝数比 (turning ratio)来控制提升和降低大小。在该情况中，可以使用具有能够提供大约100W功率的变换容量的低容量变压器来作为根据本发明的变压器16。为了向热电元件提供大容量功率，这明显低于现有技术中提供至少3kW或更多功率的变换容量。图3是图1所示的充电单元的详细框图。参照图3，充电单元20被配置为包括充电电路21，用于将从DC电源单元10输入的DC功率转换成电池充电功率以控制充电；电池22，用于对通过充电电路21提供给热电元件的功率进行充电并对充电后的功率进行放电；以及充电状态检测器23，用于监控电池 22的充电状态。在该配置中，电池22使用高容量可充电电容器。可以使用例如双电层电容器 (EDLC)来作为高容量可充电电容器。此外，可以使用二次电池或电容器来作为电池22。电池状态检测器23周期性地检测电池22的容量并将其提供给控制单元30，以便监控电池22的充电状态。同时，充电单元20还可以包括显示单元(未示出)，用于显示电池22的充电状态。再次参考图1，控制单元30根据充电单元20所提供的电池22的充电状态来控制 DC电源单元10和充电单元20。具体地，控制单元30可以控制充电状态检测器23以检测电池22的已充电量。然后，控制单元30根据检测到的电池22的已充电量来控制全开关19以开启/关闭DC电源单元10的操作。例如，当检测到的电池22的已充电量为最大设置值时，控制单元30控制全开关19 来关闭DC电源单元10的操作以便不再提供在电池22中被充电的DC功率。相反地，当检测到的电池22的已充电量为最小设置值或更小时，控制单元30控制全开关19开启DC电源单元10的操作以便向电池22提供DC功率并在电池22中充电。如上所述，用于热电元件的电源1可以使用具有小变换容量的低容量变压器16以降低制造成本，并在充电单元20的高容量电池22中对变压器16所变换的功率进行充电，从而能够稳定地向需要大功率的热电元件提供稳态DC功率。本发明包括大容量可充电双电层电容器(EDLC)，从而能够稳定地提供大容量稳态 DC电源。另外，本发明能够使用具有小变换容量的廉价变压器来代替昂贵的变压器，从而能够节省制造成本。虽然出于示出的目的公开了关于触摸板的本发明的实施方式，但是本领域技术人员应当意识到，在不背离所附权利要求书中公开的本发明范围和精神的情况下，可以做出各种不同的修改、添加和替换。因此，这些修改、添加和替换也应当落入本发明的范围内。
权利要求
1.一种用于热电元件的电源，该电源包括DC电源单元，该DC电源单元用于将从外部输入的AC功率转换成DC功率；充电设备，该充电设备用于为从所述DC电源单元提供的所述DC功率进行充电；以及控制单元，该控制单元用于监控所述充电设备的充电状态以根据所述充电状态来控制所述充电设备并执行对所述DC电源单元的开启和关闭操作的控制。
2.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述DC电源单元包括整流器，该整流器用于对从外部输入的所述AC功率执行全波整流以将所述AC功率转换成具有全波整流器波形的DC功率；DC-DC转换器，该DC-DC转换器用于将所述全波整流器波形转换成方波；脉宽调制，该脉宽调制包含半导体设备并根据所述半导体设备的开关速度来控制所述方波的脉宽以生成所述DC功率的波形；脉冲频率调制，该脉冲频率调制在所述脉宽调制的控制下操作并根据所述半导体设备的开关速度来控制所述方波的频率以生成所述DC功率的波形；以及变压器，该变压器用于提升或降低具有受到所述脉宽调制和所述脉冲频率调制的方波的所述DC功率。
3.根据权利要求2所述的用于热电元件的电源，其中，所述变压器为具有能够提供大约100W功率的变换容量的低容量变压器。
4.根据权利要求2所述的用于热电元件的电源，其中，所述DC电源单元还包括安装在所述整流器的前端以用于去除所述AC功率的电磁干扰和噪声的线路滤波器。
5.根据权利要求2所述的用于热电元件的电源，其中，所述DC电源单元还包括功率因子控制，该功率因子控制安装在所述整流器和所述DC-DC转换器之间，并在通过所述整流器执行所述全波整流的时候控制功率因子以最小化所述AC功率的相位损失; 以及防反向电流二极管，该防反向电流二极管安装在所述功率因子控制和所述DC-DC转换器之间以防止电流流入所述功率因子控制。
6.根据权利要求2所述的用于热电元件的电源，其中，所述DC电源单元还包括在所述控制单元的控制下开启/关闭所述DC电源单元的操作的全开关。
7.根据权利要求2所述的用于热电元件的电源，其中，所述整流器包括桥式全波整流器电路，在该桥式全波整流器电路中，四个二极管连接成桥形。
8.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述充电设备包括充电电路，该充电电路用于将从所述DC电源单元输入的DC功率转换成电池充电功率以控制充电；电池，该电池用于对要通过所述充电电路提供的功率进行充电并对充电后的功率进行放电；以及充电状态检测器，该充电状态检测器用于监控所述电池的充电状态。
9.根据权利要求8所述的用于热电元件的电源，其中，所述充电设备还包括用于显示所述电池的充电状态的显示单元。
10.根据权利要求8所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为高容量充电电容
11.根据权利要求10所述的用于热电元件的电源，其中，所述高容量充电电容器为双电层电容器。
12.根据权利要求8所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为二次电池。
13.根据权利要求8所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为电容器。
14.根据权利要求8所述的用于热电元件的电源，其中，所述控制单元控制所述充电状态检测器以检测所述电池的已充电量。
15.根据权利要求14所述的用于热电元件的电源，其中，当检测到的电池已充电量为最大设置值时，所述控制单元关闭所述DC电源单元的操作，以及当检测到的电池已充电量为最小设置值或更小时，所述控制单元开启所述DC电源单元的操作。
全文摘要
本发明公开了一种用于热电元件的电源。根据本发明的用于热电元件的电源包括DC电源单元，用于将从外部输入的AC功率转换成DC功率；充电设备，用于为DC电源单元所提供的DC功率充电；以及控制单元，用于监控充电设备的充电状态以根据充电状态来控制充电设备并执行对DC电源单元的开启和关闭操作的控制，从而能够稳定地向需要大容量的热电元件提供稳态DC电源并节省制造成本。
文档编号H02J7/02GK102403774SQ20101059967
公开日2012年4月4日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年9月15日
发明者尹贞皓, 张修逢, 金柱澔 申请人:三星电机株式会社
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