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。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，并通过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电源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，则电流的方向不是稳定的而是变化的，这样热电元件的热侧和冷侧就被相应地改变，从而几乎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。通常，开关模式电源(SMPS)被配置为包括线路滤波器(EMI滤波器)、PFC单元、 PWM单元、整流器、变压器、保护电路等，以获得大容量DC功率。然而，开关模式电源(SMPS) 需要大功率，占用大的空间，因而是相当昂贵的。此外，开关模式电源(SMPS)在若干阶段中通过每个部件来生成DC功率，从而在开关过程期间导致大量的噪声和电磁波。
发明内容
本发明致力于提供一种用于热电元件的廉价的小电源，该小电源在向需要小电源的热电元件提供功率的时候能够使稳态DC电源稳定，同时因结构简单而实现小巧性和轻便性。此外，本发明还致力于提供一种用于热电元件的电源，该用于热电元件的电源在将商业AC功率转换成稳态DC功率的时候能够明显降低所生成的噪声和电磁波，以便向热电元件提供功率。根据本发明优选实施方式的用于热电元件的电源包括整流器，用于对从外部输入的AC功率进行整流并改变成正负方向以将其转换成具有仅一个方向的DC功率；以及充电设备，用于对通过整流器整流后的DC功率进行充电以便被提供为具有预设幅度值的稳态DC功率。用于热电元件的电源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。整流器包括连接第一至第四二极管的桥式电路，以便当将正电流施加到整流器的第一端子时第一和第四二极管被开启以通过正电流，以及当将负电流施加给整流器的第二端子时第二和第三二极管被开启以通过负电流，从而使电流的方向稳定。充电设备包括充电电路，用于将从整流器输入的整流后的DC功率转换成电池充电功率以控制充电；电池，用于对通过充电电路所提供的功率进行充电并对充电后的功率进行放电；以及控制单元，用于感测电池的充电状态以控制充电电路。充电设备还包括显示单元，该显示单元用于显示电池的充电状态。该电池是二次电池或电容器。该电池是用于充电的电容器。
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是示出了图1所示整流器的整流电路的示意图；图3是图1所示的充电设备的详细框图；以及图4是示出了根据本发明优选实施方式的根据用于热电元件的电源中的每个部件的波形的变化的示意图。
具体实施例方式参考附图通过下面对实施方式的描述，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，图2是示出了图 1所示整流器的整流电路的示意图；图3是图1所示的充电设备的详细框图；以及图4是示出根据本发明优选实施方式的根据用于热电元件的电源中的每个部件的波形的变化的示意图。
参考图1，根据本发明优选实施方式的用于热电元件的电源100被配置为包括线路滤波器110、整流器120和充电设备130。线路滤波器110去除从外部输入的AC电源的不需要电磁信号的干扰和噪声。线路滤波器110的示例可以包括电磁干扰(EMI)滤波器。整流器120将从线路滤波器110提供的周期性地在正负方向上变化的AC功率转换成具有一个方向的DC功率。整流器120可以实施为桥式电路，该桥式电路包含连接成桥形的第一至第四二极管121至124，如图2所示。具体地，当将正电流施加到该桥式电路的第一端子a时，第一和第四二极管121和 1 被开启以便正电流通过，以及当将负电流施加到该桥式电路的第二端子b时，第二和第三二极管122和123被开启以便负电流通过。因此，当负载连接在整流器120的桥式电路的两个端子之间时，即第一端子a和第二端子b之间时，通过桥式电路的电流稳定地从第一端子a流入第二端子b。也就是说，电流的方向总是保持稳定。因此，当负载为热电元件200时，电流总是以恒定方向流动，从而热电元件200的一个表面可以稳定地保持为热侧并且热电元件200的另一表面可以稳定地保持为冷侧。当这被表示为波形时，在正负方向上变化的AC功率被转换成通过整流器120的桥式电路的具有仅一个方向(例如，具有仅正方向)的整流后的DC功率，如图4所示。仅通过整流器120整流的DC功率的电流方向不改变，但是DC功率的幅度反复地降低和增加，如图4所示。如上所述，当DC功率幅度不稳定的功率被施加到热电元件200上时，热电元件200 的预设的一个表面可以被保持为热侧，并且热电元件200的另一表面可以被保持为冷侧， 但是根据所施加的DC功率的幅度，在热侧和冷侧的每一者中生成热差异，从而有可能降低热电元件200的可靠性和性能。因此，当通过后面要描述的充电设备130对整流器120所整流的DC功率充电以便向热电元件200稳定地提供具有预设值的DC功率时，可如图4所示那样来提供稳态DC功率。如图3所示，充电设备130被配置为包括充电电路130，用于将从整流器120输入的整流后的DC功率转换成电池充电功率以控制充电；电池133，用于对通过充电电路131 提供给热电元件200的功率进行充电并对充电后的功率进行放电；以及控制单元135，用于感测电池133的充电状态以控制充电电路131。电池133的示例可以包括二次电池或电容器。另外，可以使用用于充电的电容器来作为电池133。同时，充电设备130还可以包括显示单元(未示出)，用于显示电池133的充电状态。如上所述，由于根据本发明的用于热电元件的电源100不需要大容量电源，所以该用于热电元件的电源100提供了稳定的稳态DC功率，其仅包括整流器120和充电设备 130，从而由于结构简单而可以实现用于热电元件的电源100的小巧性和轻便性，并且能够降低它的设计成本以及可以明显降低从每个部件产生的噪声和电磁波。
本发明将用于热电元件的电源配置为仅包括整流器和充电设备，从而能够实现小巧性和轻便性并节省成本。此外，本发明简化了结构，从而在将商业AC功率转换成稳态DC功率的时候能够明显降低从每个部件产生的噪声和电磁波。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，该电源包括整流器，该整流器用于对从外部输入的AC功率进行整流并改变成正负方向以将所述 AC功率转换成具有仅一个方向的DC功率；以及充电设备，该充电设备用于对通过所述整流器整流后的所述DC功率进行充电以便被提供为具有预设幅度值的稳态DC功率。
2.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，该电源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。
3.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述整流器包括连接第一二极管至第四二极管的桥式电路，以便当将正电流施加到所述整流器的第一端子时第一二极管和第四二极管被开启以通过正电流，以及当将负电流施加给所述整流器的第二端子时第二二极管和第三二极管被开启以通过负电流，从而使电流的方向稳定。
4.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整流器输入的整流后的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；以及控制单元，该控制单元用于感测所述电池的充电状态以控制所述充电电路。
5.根据权利要求4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。
6.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为二次电池。
7.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为电容器。
8.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为用于充电的电容器。
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整流器，用于对从外部输入的AC功率进行整流并改变成正负方向以将其转换成具有仅一个方向的DC功率；以及充电设备，用于对通过整流器整流后的DC功率进行充电以便被提供为具有预设幅度值的稳态DC功率，从而获得小巧性和轻便性并节省成本以及明显降低在将商业AC功率转换成稳态DC功率的时候所产生的噪声和电磁波。
文档编号H02J7/02GK102403773SQ20101059967
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 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。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，并通过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电源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，则电流的方向不是稳定的而是变化的，这样热电元件的热侧和冷侧就被相应地改变，从而几乎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。通常，开关模式电源(SMPS)被配置为包括线路滤波器(EMI滤波器)、PFC单元、 PWM单元、整流器、变压器、保护电路等，以获得大容量DC功率。然而，开关模式电源(SMPS) 需要大功率，占用大的空间，因而是相当昂贵的。此外，开关模式电源(SMPS)在若干阶段中通过每个部件来生成DC功率，从而在开关过程期间导致大量的噪声和电磁波。
发明内容
本发明致力于提供一种用于热电元件的廉价的小电源，该小电源在向需要小电源的热电元件提供功率的时候能够使稳态DC电源稳定，同时因结构简单而实现小巧性和轻便性。此外，本发明还致力于提供一种用于热电元件的电源，该用于热电元件的电源在将商业AC功率转换成稳态DC功率的时候能够明显降低所生成的噪声和电磁波，以便向热电元件提供功率。根据本发明优选实施方式的用于热电元件的电源包括整流器，用于对从外部输入的AC功率进行整流并改变成正负方向以将其转换成具有仅一个方向的DC功率；以及充电设备，用于对通过整流器整流后的DC功率进行充电以便被提供为具有预设幅度值的稳态DC功率。用于热电元件的电源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。整流器包括连接第一至第四二极管的桥式电路，以便当将正电流施加到整流器的第一端子时第一和第四二极管被开启以通过正电流，以及当将负电流施加给整流器的第二端子时第二和第三二极管被开启以通过负电流，从而使电流的方向稳定。充电设备包括充电电路，用于将从整流器输入的整流后的DC功率转换成电池充电功率以控制充电；电池，用于对通过充电电路所提供的功率进行充电并对充电后的功率进行放电；以及控制单元，用于感测电池的充电状态以控制充电电路。充电设备还包括显示单元，该显示单元用于显示电池的充电状态。该电池是二次电池或电容器。该电池是用于充电的电容器。
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是示出了图1所示整流器的整流电路的示意图；图3是图1所示的充电设备的详细框图；以及图4是示出了根据本发明优选实施方式的根据用于热电元件的电源中的每个部件的波形的变化的示意图。
具体实施例方式参考附图通过下面对实施方式的描述，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，图2是示出了图 1所示整流器的整流电路的示意图；图3是图1所示的充电设备的详细框图；以及图4是示出根据本发明优选实施方式的根据用于热电元件的电源中的每个部件的波形的变化的示意图。
参考图1，根据本发明优选实施方式的用于热电元件的电源100被配置为包括线路滤波器110、整流器120和充电设备130。线路滤波器110去除从外部输入的AC电源的不需要电磁信号的干扰和噪声。线路滤波器110的示例可以包括电磁干扰(EMI)滤波器。整流器120将从线路滤波器110提供的周期性地在正负方向上变化的AC功率转换成具有一个方向的DC功率。整流器120可以实施为桥式电路，该桥式电路包含连接成桥形的第一至第四二极管121至124，如图2所示。具体地，当将正电流施加到该桥式电路的第一端子a时，第一和第四二极管121和 1 被开启以便正电流通过，以及当将负电流施加到该桥式电路的第二端子b时，第二和第三二极管122和123被开启以便负电流通过。因此，当负载连接在整流器120的桥式电路的两个端子之间时，即第一端子a和第二端子b之间时，通过桥式电路的电流稳定地从第一端子a流入第二端子b。也就是说，电流的方向总是保持稳定。因此，当负载为热电元件200时，电流总是以恒定方向流动，从而热电元件200的一个表面可以稳定地保持为热侧并且热电元件200的另一表面可以稳定地保持为冷侧。当这被表示为波形时，在正负方向上变化的AC功率被转换成通过整流器120的桥式电路的具有仅一个方向(例如，具有仅正方向)的整流后的DC功率，如图4所示。仅通过整流器120整流的DC功率的电流方向不改变，但是DC功率的幅度反复地降低和增加，如图4所示。如上所述，当DC功率幅度不稳定的功率被施加到热电元件200上时，热电元件200 的预设的一个表面可以被保持为热侧，并且热电元件200的另一表面可以被保持为冷侧， 但是根据所施加的DC功率的幅度，在热侧和冷侧的每一者中生成热差异，从而有可能降低热电元件200的可靠性和性能。因此，当通过后面要描述的充电设备130对整流器120所整流的DC功率充电以便向热电元件200稳定地提供具有预设值的DC功率时，可如图4所示那样来提供稳态DC功率。如图3所示，充电设备130被配置为包括充电电路130，用于将从整流器120输入的整流后的DC功率转换成电池充电功率以控制充电；电池133，用于对通过充电电路131 提供给热电元件200的功率进行充电并对充电后的功率进行放电；以及控制单元135，用于感测电池133的充电状态以控制充电电路131。电池133的示例可以包括二次电池或电容器。另外，可以使用用于充电的电容器来作为电池133。同时，充电设备130还可以包括显示单元(未示出)，用于显示电池133的充电状态。如上所述，由于根据本发明的用于热电元件的电源100不需要大容量电源，所以该用于热电元件的电源100提供了稳定的稳态DC功率，其仅包括整流器120和充电设备 130，从而由于结构简单而可以实现用于热电元件的电源100的小巧性和轻便性，并且能够降低它的设计成本以及可以明显降低从每个部件产生的噪声和电磁波。
本发明将用于热电元件的电源配置为仅包括整流器和充电设备，从而能够实现小巧性和轻便性并节省成本。此外，本发明简化了结构，从而在将商业AC功率转换成稳态DC功率的时候能够明显降低从每个部件产生的噪声和电磁波。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，该电源包括整流器，该整流器用于对从外部输入的AC功率进行整流并改变成正负方向以将所述 AC功率转换成具有仅一个方向的DC功率；以及充电设备，该充电设备用于对通过所述整流器整流后的所述DC功率进行充电以便被提供为具有预设幅度值的稳态DC功率。
2.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，该电源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。
3.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述整流器包括连接第一二极管至第四二极管的桥式电路，以便当将正电流施加到所述整流器的第一端子时第一二极管和第四二极管被开启以通过正电流，以及当将负电流施加给所述整流器的第二端子时第二二极管和第三二极管被开启以通过负电流，从而使电流的方向稳定。
4.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整流器输入的整流后的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；以及控制单元，该控制单元用于感测所述电池的充电状态以控制所述充电电路。
5.根据权利要求4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。
6.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为二次电池。
7.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为电容器。
8.根据权利要求1所述的用于热电元件的电源，其中，所述电池为用于充电的电容器。
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整流器，用于对从外部输入的AC功率进行整流并改变成正负方向以将其转换成具有仅一个方向的DC功率；以及充电设备，用于对通过整流器整流后的DC功率进行充电以便被提供为具有预设幅度值的稳态DC功率，从而获得小巧性和轻便性并节省成本以及明显降低在将商业AC功率转换成稳态DC功率的时候所产生的噪声和电磁波。
文档编号H02J7/02GK102403773SQ20101059967
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 申请人:三星电机株式会社
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