CN101414193A - 电源自动切换电路 - Google Patents

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Abstract

一种电源自动切换电路，包括一火线输入端、一零线输入端、一继电器、一滤波稳压电路、一输入电压取样电路、一输入电压识别电路、一输出执行电路及一倍压电路，所述滤波稳压电路将所述火线输入端与所述零线输入端接收的输入电压滤波稳压后给所述输入电压识别电路及所述输出执行电路供电，所述输入电压取样电路对所述输入电压取样后产生一取样电压并传送至所述输入电压识别电路，所述输入电压识别电路对输入电压稳压后产生一基准电压并将所述基准电压与所述取样电压进行比较后输出一控制信号，所述输出执行电路根据所述控制信号通过所述继电器控制所述倍压电路的电压输出。所述电源自动切换电路简单，实用价值高，成本低，可增强电脑的市场竞争力。

Description

电源自动切换电路
技术领域
本发明涉及一种电源自动切换电路。
背景技术
当前，电脑成为了很多人工作和生活必不可少的工具，为了适应世界各地不同的供电电压，如110V和220V，制造商在电脑电源内部设计了倍压电路，通过一个手动选择开关来选择不同的输入电压。在输入电压是110V时将手动开关切换至倍压电路，将110V电压倍压成220V电压，使后续负载电路得到稳定电压。这样的设计确实给我们带来了很大的方便，但是也存在着一些隐患：输入电压选择开关需要人工切换，存在误操作的风险，与电脑智能化趋势不符合。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可自动切换电压的电源自动切换电路。
一种电源自动切换电路，包括一火线输入端、一零线输入端、一继电器、一滤波稳压电路、一输入电压取样电路、一输入电压识别电路、一输出执行电路及一倍压电路，所述滤波稳压电路将所述火线输入端与所述零线输入端接收的输入电压滤波稳压后给所述输入电压识别电路及所述输出执行电路供电，所述输入电压取样电路对所述输入电压取样后产生一取样电压并传送至所述输入电压识别电路，所述输入电压识别电路对输入电压稳压后产生一基准电压并将所述基准电压与所述取样电压进行比较后输出一控制信号，所述输出执行电路根据所述控制信号通过所述继电器控制所述倍压电路的电压输出。
相较现有技术，所述电源自动切换电路通过所述输入电压取样电路及所述输入电压识别电路对输入电压的取样、识别后，再通过所述输出执行电路对所述倍压电路的控制，可使电源在不同电压(如110V与220V)之间自动切换，从而取代了手动开关，避免了手动开关的不利因素，使电路更加便捷、安全、可靠。
附图说明
下面参考附图结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
图1为本发明电源自动切换电路的较佳实施方式连接一负载电路时的电路图。
具体实施方式
请参考图1，本发明电源自动切换电路的较佳实施方式包括一火线输入端L、一零线输入端N、一继电器J1、一滤波稳压电路10、一输入电压取样电路20、一输入电压识别电路30、一输出执行电路40及一倍压电路50。
所述滤波稳压电路10包括一电阻R1、一电阻R2、一整流二极管D1、一稳压二极管D2、一电容C1及一电容C2。所述电阻R1和所述电容C1并联后的一端连接至所述火线输入端L，所述电阻R1和所述电容C1并联后的另一端连接至所述整流二极管D1的正极，所述整流二极管D1的负极依次连接所述电阻R2、电容C2后连接至所述零线输入端N，所述稳压二极管D2的正极连接至所述零线输入端N，所述稳压二极管D2的负极连接至所述电容C2与所述电阻R2之间的节点。本实施方式中，所述电阻R1的电阻值为1MΩ，所述电阻R2的电阻值为22Ω，所述电容C1的电容值为1μF，所述电容C2的电容值为470μF。
所述输入电压取样电路20包括一整流二极管D3、一电阻R3、一电阻R4、一调试电位器RP1及一电容C3。所述整流二极管D3的正极连接至所述火线输入端L，所述整流二极管D3的负极通过所述电阻R3连接至所述调试电位器RP1的第一端1，所述调试电位器RP1的第二端2通过所述电阻R4连接至所述零线输入端N，所述调试电位器RP1的可调端3通过所述电容C3连接至所述零线输入端N。本实施方式中，所述电阻R3的电阻值为330KΩ，所述电阻R4的电阻值为10KΩ，所述调试电位器RP1的最大电阻值为47KΩ，所述电容C3的电容值为47μF。
所述输入电压识别电路30包括一电阻R5、一电容C4、一电容C5、一稳压二极管D4及一比较器IC1。所述电阻R5的两端分别连接至所述比较器IC1的同相输入端VB和正向电源端Vcc，所述比较器IC1的正向电源端Vcc还连接至所述电阻R2与所述稳压二极管D2之间的节点，所述比较器IC1的反相输入端VA连接至所述调试电位器RP1的可调端3，所述电容C4的两端分别连接至所述比较器IC1的同相输入端VB和反相输入端VA，所述电容C5的两端分别连接至所述比较器IC1的同相输入端VB和所述零线输入端N，所述稳压二极管D4的负极连接至所述比较器IC1的同相输入端VB，所述稳压二极管D4的正极连接至所述零线输入端N，所述零线输入端N还连接至所述比较器IC1的负向电源端Vss。本实施方式中，所述电阻R5的电阻值为2.2KΩ，所述电容C4的电容值为47nF，所述电容C5的电容值为0.1μF。
所述继电器J1包括一线圈K1及一开关S1。所述输出执行电路40包括一电阻R6、一电阻R7、一三极管Q1及一保护二极管D5。所述电阻R7的两端分别连接至所述零线输入端N和所述比较器IC1的输出端Vo，所述比较器IC1的输出端Vo还通过所述电阻R6连接至所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接至所述零线输入端N，所述三极管Q1的集电极连接至所述保护二极管D5的正极，所述保护二极管D5的负极连接至所述比较器IC1的正向电源端Vcc，所述比较器IC1的正向电源端Vcc还连接至所述继电器J1的线圈K1的一端，所述继电器J1的线圈K1的另一端连接至所述三极管Q1的集电极。本实施方式中，所述电阻R6的电阻值为10KΩ，所述电阻R7的电阻值为22KΩ。
所述倍压电路50包括一桥式电路52、一电容CO1、一电容CO2、一电阻RO1及一电阻RO2。所述桥式电路52包括一二极管DO1、一二极管DO2、一二极管DO3及一二极管DO4。所述桥式电路52的输入端VA连接至所述火线输入端L，所述桥式电路52的正极输出端VO1依次连接所述电容CO1及所述电容CO2后连接至所述桥式电路52的负极输出端VO2，所述桥式电路52的正极输出端VO1还依次连接所述电阻RO1及所述电阻RO2后连接至所述桥式电路52的负极输出端VO2，所述电容CO1与所述电容CO2之间的节点连接至所述电阻RO1与所述电阻RO2之间的节点，所述继电器J1的开关S1为一单刀双掷开关，包括一第一掷部触点1，一第二掷部触点2及一刀部3，所述桥式电路52的输入端VB连接至所述继电器J1的开关S1的第二掷部触点2，所述继电器J1的开关S1的第一掷部触点1连接至所述电容CO1与所述电容CO2之间的节点，所述继电器J1的开关S1的刀部3连接至所述零线输入端N，一负载电路60连接至所述桥式电路52的正极输出端VO1与所述桥式电路52的负极输出端VO2之间。
接通交流电源，电压通过所述火线输入端L、零线输入端N输入，输入电压经所述滤波稳压电路10降压、稳压、整流、滤波后，给所述输入电压识别电路30及所述输出执行电路40供电，所述输入电压取样电路20对输入电压取样后传送至所述输入电压识别电路30进行判别，其中，输入电压经所述整流二极管D3整流，所述电阻R3、所述调试电位器RP1及所述电阻R4分压，所述电容C3滤波后，向所述比较器IC1的反相输入端VA提供一个取样电压Va，所述取样电压Va的值随输入交流电压的变化而变化。
所述电阻R5、所述稳压二极管D4组成一个二极管稳压电路，向所述比较器IC1的同相输入端VB提供一基准电压Vb，所述输入电压识别电路30将所述取样电压Va和所述基准电压Vb进行比较，并向所述输出执行电路40输出一控制信号，其中，当所述取样电压Va小于所述基准电压Vb时，所述比较器IC1输出一高电位控制信号，当所述取样电压Va大于所述基准电压Vb时，所述比较器IC1输出一低电位控制信号。本实施方式中，所述基准电压Vb设定为6V。
所述输出执行电路40执行所述比较器IC1的比较结果并通过所述继电器J1控制所述倍压电路50的电压输出，当所述比较器IC1输出低电位控制信号时，所述三极管Q1截止，所述继电器J1的线圈K1不动作，所述刀部3与所述第二掷部触点2相接，所述倍压电路50按照全波整流方式工作；当所述比较器IC1输出高电位控制信号时，所述三极管Q1导通，所述继电器J1的线圈K1控制所述继电器J1的开关S1使其吸合即所述刀部3与所述第一掷部触点1相接，所述倍压电路50按照倍压方式工作。
下面以所述负载电路60所需电压为220V为例加以说明。使用所述电源自动切换电路前，在输入电压为110V时，调节所述调试电位器RP1使其输出电压为4-5V；或者去掉所述电压取样电路20中的所述调试电位器RP1，变更所述电阻R3、电阻R4的电阻值，使所述电阻R3、电阻R4之间的电压为4-5V。使用所述电源自动切换电路时，当输入电压为AC110V时，所述取样电压Va略低于所述基准电压Vb，所述比较器IC1输出一高电位控制信号，所述三极管Q1导通，所述开关S1的刀部3与所述开关S1的第一掷部触点1相接，所述倍压电路50按倍压方式工作，向所述负载电路60提供220V电压。
当输入电压为AC220V时，所述取样电压Va远远高于所述基准电压Vb，此时所述比较器IC1输出一低电位控制信号，所述三极管Q1截止，所述开关S1的刀部3与所述开关S1的第二掷部触点2相接，所述倍压电路50按全波整流方式工作，直接向所述负载电路60提供220V电压。
所述电容C3、电容C4的作用是防止所述比较器IC1的误判，由于所述电容C3的容量较大、两端电压不能突变，可吸收在电源插座插拔的瞬间产生的脉冲，所述电容C4用于消除所述比较器IC1的反相输入端VA和所述比较器IC1的同相输入端VB瞬间产生的脉冲，所述保护二极管D5用于保护所述继电器J1的线圈K1，吸收所述继电器J1的线圈K1在开关瞬间产生的反向高压。
所述电源自动切换电路简单，实用价值高，成本低廉，能延长电脑的使用寿命，还可进一步实现电脑的智能化，增强其市场竞争力。

Claims (7)

  1. 【权利要求1】一种电源自动切换电路，包括一火线输入端、一零线输入端、一继电器、一滤波稳压电路、一输入电压取样电路、一输入电压识别电路、一输出执行电路及一倍压电路，所述滤波稳压电路将所述火线输入端与所述零线输入端接收的输入电压滤波稳压后给所述输入电压识别电路及所述输出执行电路供电，所述输入电压取样电路对所述输入电压取样后产生一取样电压并传送至所述输入电压识别电路，所述输入电压识别电路对输入电压稳压后产生一基准电压并将所述基准电压与所述取样电压进行比较后输出一控制信号，所述输出执行电路根据所述控制信号通过所述继电器控制所述倍压电路的电压输出。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的电源自动切换电路，其特征在于：所述滤波稳压电路包括一第一电容、一第二电容、一第一电阻、一第二电阻、一第一整流二极管及一第一稳压二极管，所述第一电容与所述第一电阻并联后的一端连接至所述火线输入端，所述第一电容与所述第一电阻并联后的另一端连接至所述第一整流二极管的正极，所述第一整流二极管的负极依次连接所述第二电阻、第二电容后连接至所述零线输入端，所述第一稳压二极管的正极连接至所述零线输入端，所述第一稳压二极管的负极连接至所述第二电阻和所述第二电容之间的节点，所述第二电阻和所述第二电容之间的节点还连接至所述输入电压识别电路及所述输出执行电路。
  3. 【权利要求3】如权利要求1所述的电源自动切换电路，其特征在于：所述输入电压取样电路包括一第二整流二极管、一第三电阻、一第四电阻、一调试电位器及一第三电容，所述第二整流二极管的正极连接至所述火线输入端，所述第二整流二极管的负极通过所述第三电阻连接至所述调试电位器的第一端，所述调试电位器的第二端通过所述第四电阻连接至所述零线输入端，所述第三电容的两端分别连接至所述调试电位器的可调端和所述零线输入端，所述调试电位器的可调端还连接至所述输入电压识别电路。
  4. 【权利要求4】如权利要求1所述的电源自动切换电路，其特征在于：所述输入电压取样电路包括一第二整流二极管、一第三电阻、一第四电阻及一第三电容，所述第二整流二极管的正极连接至所述火线输入端，所述第二整流二极管的负极依次连接所述第三电阻、第四电阻后连接至所述零线输入端，所述零线输入端还通过所述第三电容连接至所述第三电阻与所述第四电阻之间的节点，所述第三电阻与所述第四电阻之间的节点还连接至所述输入电压识别电路。
  5. 【权利要求5】如权利要求1所述的电源自动切换电路，其特征在于：所述输入电压识别电路包括一第五电阻、一第四电容、一第五电容、一第二稳压二极管及一比较器，所述第五电阻的两端分别连接至所述比较器的正向电源端和所述比较器的同相输入端，所述第四电容的两端分别连接至所述比较器的同相输入端和所述比较器的反相输入端，所述第五电容的两端分别连接至所述比较器的同相输入端和所述零线输入端，所述第二稳压二极管的正极连接至所述零线输入端，所述第二稳压二极管的负极连接至所述比较器的同相输入端，所述比较器的正向电源端还连接至所述滤波稳压电路，所述比较器的反相输入端还连接至所述输入电压取样电路，所述比较器的负向电源端连接至所述零线输入端，所述比较器的输出端连接至所述输出执行电路。
  6. 【权利要求6】如权利要求1所述的电源自动切换电路，其特征在于：所述输出执行电路包括一第六电阻、一第七电阻、一保护二极管及一三极管，所述继电器包括一线圈及一开关，所述第六电阻的一端连接至所述输入电压识别电路，所述第六电阻的另一端连接至所述三极管的基极，所述第七电阻的一端连接至所述输入电压识别电路，所述第七电阻的另一端连接至所述零线输入端，所述三极管的发射极连接至所述零线输入端，所述三极管的集电极连接至所述第一保护二极管的正极，所述第一保护二极管的负极连接至所述比较器的正向电源端，所述继电器的线圈两端分别连接至所述三极管的集电极和所述输入电压识别电路，所述输出执行电路通过所述继电器控制所述倍压电路。
  7. 【权利要求7】如权利要求6所述的电源自动切换电路，其特征在于：所述倍压电路包括一桥式电路、一第六电容、一第七电容、一第八电阻及一第九电阻，所述继电器的开关为一单刀双掷开关，包括一第一掷部触点，一第二掷部触点及一刀部，所述桥式电路的第一输入端连接至所述火线输入端，所述桥式电路的第二输入端连接至所述开关的第二掷部触点，所述开关的刀部连接至所述零线输入端，所述桥式电路的正极输出端依次连接所述第六电容、第七电容后连接至所述桥式电路的负极输出端，所述桥式电路的正极输出端还依次连接所述第八电阻、第九电阻后连接至所述桥式电路的负极输出端，所述开关的第一掷部触点连接至所述第六电容与所述第七电容之间的节点，所述第六电容与所述第七电容之间的节点还连接至所述第八电阻与所述第九电阻之间的节点，所述负载电路连接至所述桥式电路的正极输出端与所述桥式电路的负极输出端之间。
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