CN102624262B - 一种交流电输出装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流电输出装置，包括有一个升压电路和一个直流交流转换电路，其中，所述升压电路与一台已连接外部电源的第一电器设备的直流输出接口相连接；所述直流交流转换电路的直流电压输入端、交流电压输出端，分别与升压电路、至少一台需要提供交流工作用电的第二电器设备相连接。本发明公开的一种交流电输出装置，其上设置有升压电路和直流交流转换电路，由升压电路可以将设备接口输出的直流电进行升压后输出给直流交流转换电路，然后直流交流转换电路将直流电转换为交流电并输出给外部需要用电的电器设备，可以方便、有效地对手机、平板电脑等各种电器设备进行供电，满足各种电器设备的连接用电需求。

Description

一种交流电输出装置

技术领域

本发明涉及电器技术领域，特别是涉及一种交流电输出装置。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的日益提高，电视机、摄像机、照相机等家用电器设备在人们日常生活和生活中越来越普及，各种电器设备已经成为人们生活不可缺少的组成部分。

对于各种电器设备，通常需要与电源插座相连接，在电源插座提供的电能作用下进行工作。由于人们使用的电器设备越来越多，手机、笔记本电脑、平板电脑、电视机等设备都需要供电，而一个房间内所具有的电源插座有限，这时就容易出现电源插座数量不够用的问题，无法满足用户电器的连接用电需求，导致有的电器设备由于无法连接电源而无法正常工作，因此给用户的工作和生活带来诸多不便，严重影响了用户的生活品质。

因此，目前迫切需要开发出一种装置，其可以方便、有效地对手机、平板电脑等各种电器设备进行供电，满足各种电器设备的连接用电需求，保证电器设备的正常运行，给用户的生产生活带来便利，可以显著提高用户的生活品质。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种交流电输出装置，其可以方便、有效地对手机、平板电脑等各种电器设备进行供电，满足各种电器设备的连接用电需求，保证电器设备的正常运行，给用户的生产生活带来便利，可以显著提高用户的生活品质，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种交流电输出装置，包括有一个升压电路和一个直流交流转换电路，其中：

升压电路，与一台已连接外部电源的第一电器设备的直流输出接口相连接，用于接收所述直流输出接口输出的直流电压并且进行升压，然后输出给直流交流转换电路；

直流交流转换电路的直流电压输入端、交流电压输出端，分别与升压电路、至少一台需要提供交流工作用电的第二电器设备相连接，用于将所述升压电路输出的直流电压转换为交流电压，然后升压至所述第二电器设备的工作电压，并且输出该工作电压给第二电器设备；

所述升压电路包括有第一直流电压输入端Vin1，所述第一直流电压输入端Vin1的一端连接所述第一电器设备的直流输出接口，另一端连接电容C1、第一集成电路IC1的电压输入端Vin；所述第一集成电路IC1的电压反馈端Vref依次接电阻R1和电容C2；所述第一集成电路IC1的接地端GND接地；所述第一集成电路IC1的电压输出端Vout接电感L1，所述电感L1分别接电容C3、C4，所述电容C4分别接二极管D1的正极和二极管D2的负极，所述二极管D1的负极与第一直流电压输出端Vout1相接，所述电容C1、C2、C3的另一端和二极管D2的正极接地。

其中，所述直流交流转换电路包括有第二直流电压输入端Vin2，所述第二直流电压输入端Vin2一端接所述第一直流电压输出端Vout1，另一端与一个过电流保护器件相接；所述过电流保护器件分别接电容C5、电阻R2、稳压二极管ZD1的负极、电容C7和第二集成电路IC2的供电端i；

所述电容C5、C7的另一端接地，所述电阻R2的另一端分别接电容C6、稳压二极管ZD1的正极、所述第二集成电路IC2的保护端k，所述电容C6分别接电阻R3和场效应晶体管FET的电压输出端f，所述场效应晶体管FET的电压输入端e分别接电阻R3的另一端、电阻R4和R5；

所述第二集成电路IC2的反馈端h接电阻R4的另一端，所述第二集成电路IC2的接地端g接地，所述第二集成电路IC2的电压输出端m接逆变器T的初级电压输入端L1，所述逆变器T的次级电压输出端L2分别接一个无极性电容C8和交流电压输出端Vout2的一端。

其中，所述过电流保护器件为保险丝。

其中，还包括有一个漏电保护模块，该漏电保护模块与所述直流交流转换电路相连接，所述漏电保护模块接地，用于对所述直流交流转换电路的交流电压输出端进行漏电保护。

其中，所述漏电保护模块包括有开关S和电阻R6，所述开关S和电阻R6分别与交流电压输出端相接，所述电阻R6接地。

其中，所述第一电器设备的直流输出接口为USB接口、高清晰度多媒体HDMI接口或者显示绘图阵列VGA接口。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种交流电输出装置，其上设置有升压电路和直流交流转换电路，由升压电路可以将设备接口输出的直流电进行升压后输出给直流交流转换电路，然后直流交流转换电路将直流电转换为交流电并输出给外部需要用电的电器设备，从而可以方便、有效地对手机、平板电脑等各种电器设备进行供电，满足各种电器设备的连接用电需求，保证电器设备的正常运行，给用户的生产生活带来便利，可以显著提高用户的生活品质，具有重大的生产实践意义。

 附图说明

图1为本发明提供的一种交流电输出装置的结构示意图；

图2为本发明提供的一种交流电输出装置一种实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的一种交流电输出装置中升压电路的结构示意图；

图4为本发明提供的一种交流电输出装置中直流交流转换电路与漏电保护模块的连接结构示意图。 

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，本发明提供了一种交流电输出装置，包括有一个升压电路101和一个直流交流转换电路102，其中：

升压电路101，与一台已连接外部电源（例如220V的交流市电）的第一电器设备的直流输出接口相连接，用于接收所述直流输出接口输出的直流电压并且进行升压，然后输出给直流交流转换电路102；

直流交流转换电路102的直流电压输入端、交流电压输出端，分别与升压电路101、至少一台需要提供交流工作用电的第二电器设备相连接，用于将所述升压电路输出的直流电压转换为交流电压，然后升压至所述第二电器设备的工作电压（一般为220V的交流电压），并且输出该工作电压给所述第二电器设备。

对于本发明，所述已连接外部电源的第一电器设备可以为任意一种电器设备，例如可以为电视机、笔记本电脑等；所述需要提供交流工作用电的第二电器设备同样可以为任意一种电器设备。

在本发明中，具体实现上，所述已连接外部电源的第一电器设备的直流输出接口优选为USB接口，USB接口的标准直流输出电压为5V。此时，所述升压电压优选为将USB接口的直流输出电压升压至14V，对应地，直流交流转换电路102用于将14V的直流电压转换为交流电压，并进行升压操作，最终形成220V的交流电压提供给电视机、笔记本电脑、手机等电器设备。

需要说明的是，所述已连接外部电源的第一电器设备的直流输出接口不限于USB接口，还可以根据用户的需要，可以为高清晰度多媒体接口（High Definition Multimedia Interface，HDMI）、显示绘图阵列VGA接口等其他类型的接口。

参见图3，在本发明中，所述升压电路101包括有第一直流电压输入端Vin1，所述第一直流电压输入端Vin1的一端连接所述第一电器设备的直流输出接口，另一端连接电容C1、第一集成电路IC1的电压输入端Vin；所述第一集成电路IC1的电压反馈端Vref依次接电阻R1和电容C2；所述第一集成电路IC1的接地端GND接地；所述第一集成电路IC1的电压输出端Vout接电感L1，所述电感L1分别接电容C3、C4，所述电容C4分别接二极管D1的正极和二极管D2的负极，所述二极管D1的负极与第一直流电压输出端Vout1相接，所述电容C1、C2、C3的另一端和二极管D2的正极接地。

需要说明的是，在本发明中，所述第一电器设备的直流输出接口向所述升压电路101输入供电电压（如5v），然后经过滤波电容C1，供给第一集成承电路IC1的电压输入端Vin，从第一集成承电路IC1电压输出端Vout输出升压后的电压，同时还在IC1的反馈端Vref接一个电阻R1和电容C2进行反馈设计，然后经过后面的电容C3、电容C4、电感L1以及二级管D1和D2进行整流滤波，最终在第一直流电压输出端Vout1得到稳定的输出电压（如14V电压）。

参见图4，在本发明中，所述直流交流转换电路102包括有第二直流电压输入端Vin2，所述第二直流电压输入端Vin2一端接所述第一直流电压输出端Vout1，另一端与一个保险丝Fuse相接；所述保险丝Fuse分别接电容C5、电阻R2、稳压二极管ZD1的负极、电容C7和第二集成电路IC2的供电端i（如提供14v电压）；

所述电容C5、C7的另一端接地，所述电阻R2的另一端分别接电容C6、稳压二极管ZD1的正极、所述第二集成电路IC2的保护端k，所述电容C6分别接电阻R3和场效应晶体管FET的电压输出端f，所述场效应晶体管FET的电压输入端e分别接电阻R3的另一端、电阻R4和R5；

所述第二集成电路IC2的反馈端h接电阻R4的另一端，所述第二集成电路IC2的接地端g接地，所述第二集成电路IC2的电压输出端m接逆变器T的初级电压输入端L1，所述逆变器T的次级电压输出端L2分别接一个无极性电容C8和交流电压输出端Vout2的一端。

需要说明的是，所述逆变器T用于将所接收到的直流电压进行升压并转换成所第二电器设备的交流工作电压（一般为220V的交流电压）。

参见图4，所述无极性电容C8、电阻R5的另一端接地。

需要说明的是，在本发明中，所述升压电路101的第一直流电压输出端Vout1的输出电压（如上述的14V）输入到第二直流电压输入端Vin2，然后通过一个保险丝Fuse（起到过电流保护作用），并经稳压二极管ZD1、电阻R4到场效应晶体管FET的电压输入端e，然后经过FET的电压放大作用，从FET的电压输出端f直接给逆变器T的初级电压输入端L1供电，然后通过逆变器T的次级电压输出端L2输出，最终输出给交流电压输出端Vout2（例如可以为一个插座）。

在本发明中，所述保险丝在电路中起到的作用为过电流保护作用，具体实现上，保险丝还可以由其他的过电流保护器件代替。

参见图2，在本发明中，为了对直流交流转换电路102所输出的交流电压进行漏电保护，本发明提供的交流电输出装置还包括有一个漏电保护模块103，该漏电保护模块103与所述直流交流转换电路102相连接，所述漏电保护模块接地，用于对所述直流交流转换电路102的交流电压输出端进行漏电保护，从而避免漏电事故的发生或者强电势时可能对人和电器设备产生的危害，可以把产生的多余电流或强电势通过地线导入大地。

参见图4，具体实现上，所述漏电保护模块103包括有开关S和电阻R6，所述开关S和电阻R6分别与交流电压输出端Vout2的另一端相接，所述电阻R6接地，所述漏电保护模块103通过将电阻R6接地，实现对所述直流交流转换电路102的交流电压输出端Vout2（该输出端与第二电器设备相连接）进行漏电保护。

在本发明中，所述第一集成电路IC1具体可以是型号为745C14的集成电路芯片，所述第一集成电路IC1通过DC-DC转换，将5V电压转换到14V，其中设置了由R1和C2串联组成的一个反馈回路；所述第二集成电路IC2具体可以是型号为AP45065的集成电路芯片，所述逆变器T具体可以是型号为GT823的逆变器，所述第二集成电路IC2用于给逆变器T初级电压输入端L1输出所需的驱动电压，从而驱动T工作，逆变器T起到隔直流通交流的作用，最终在交流电压输出端Vout2输出交流电。

需要说明的是，图3所示的升压电路101通过C1、C2、C3、C4等多个电容的作用，对所流经的直流电流进行滤波。例如，对于USB接口输出的5V电压（第一直流电压输入端Vin1的输入电压），经过升压电路101（具体为DC-DC升压IC）升压为14V后，考虑到低频和高频的干扰，采取滤波电容进行滤除。在14V的直流电压输出后，为了安全起见，所述直流交流转换电路102中设置有一个保险丝Fuse对电路进行保护，然后电流经过滤波电容C5进行低频高频的滤除后到，经稳压二极管ZD1、电阻R4输入到场效应晶体管FET的电压输入端e，再由FET进行电压放大后，输出电信号给第二集成电路IC2，经过第二集成电路进行升压后，输出启动电压给逆变器T，由逆变器T将所接收到的直流电压进行升压并转换成第二电器设备的交流工作电压（一般为220V的交流电压），即形成一个逆变电路，最终实现输出220V的交流电压给需要提供交流用电的第二电器设备。

具体实现上，需要说明的是，对于本发明提供的装置，该装置具体可以为一个电源线，因此该电源线可以通过一个设备自带的USB接口，将直流电电压转换为稳定的交流电压并输出给至少一台电器设备，从而对至少一台电器设备进行供电，从而有效减少插座的数量，提高用户的工作效率。

对于本发明，其运用直流转换交流的工作原理，有效利用各种设备接口输出的直流电压，经过直流交流转换以及升压处理后，及时为其他电器设备提供工作用的交流电压，因此本发明可以实现可以让用户同时对多个电器进行供电，给用户的工作和生活带来便利。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种交流电输出装置，其上设置有升压电路和直流交流转换电路，由升压电路可以将设备接口输出的直流电进行升压后输出给直流交流转换电路，然后直流交流转换电路将直流电转换为交流电并输出给外部需要用电的电器设备，从而可以方便、有效地对手机、平板电脑等各种电器设备进行供电，满足各种电器设备的连接用电需求，保证电器设备的正常运行，给用户的生产生活带来便利，可以显著提高用户的生活品质，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种交流电输出装置，其特征在于，包括有一个升压电路和一个直流交流转换电路，其中：

升压电路，与一台已连接外部电源的第一电器设备的直流输出接口相连接，用于接收所述直流输出接口输出的直流电压并且进行升压，然后输出给直流交流转换电路；

直流交流转换电路的直流电压输入端、交流电压输出端，分别与升压电路、至少一台需要提供交流工作用电的第二电器设备相连接，用于将所述升压电路输出的直流电压转换为交流电压，然后升压至所述第二电器设备的工作电压，并且输出该工作电压给第二电器设备；

所述升压电路包括有第一直流电压输入端Vin1，所述第一直流电压输入端Vin1的一端连接所述第一电器设备的直流输出接口，另一端连接电容C1、第一集成电路IC1的电压输入端Vin；所述第一集成电路IC1的电压反馈端Vref依次接电阻R1和电容C2；所述第一集成电路IC1的接地端GND接地；所述第一集成电路IC1的电压输出端Vout接电感L1，所述电感L1分别接电容C3、电容C4，所述电容C4的另一端分别接二极管D1的正极和二极管D2的负极，所述二极管D1的负极与第一直流电压输出端Vout1相接，所述电容C1、电容C2、电容C3的另一端和二极管D2的正极接地；

所述直流交流转换电路包括有第二直流电压输入端Vin2，所述第二直流电压输入端Vin2一端接所述第一直流电压输出端Vout1，另一端与一个过电流保护器件相接；所述过电流保护器件分别接电容C5、电阻R2、稳压二极管ZD1的负极、电容C7和第二集成电路IC2的供电端i；

所述电容C5、电容C7的另一端接地，所述电阻R2的另一端分别接电容C6、稳压二极管ZD1的正极、所述第二集成电路IC2的保护端k，所述电容C6的另一端分别接电阻R3和场效应晶体管FET的电压输出端f，所述场效应晶体管FET的电压输入端e分别接电阻R3的另一端、电阻R4和R5；

所述第二集成电路IC2的反馈端h接电阻R4的另一端，所述第二集成电路IC2的接地端g接地，所述第二集成电路IC2的电压输出端m接逆变器T的初级电压输入端L1，所述逆变器T的次级电压输出端L2分别接一个无极性电容C8和交流电压输出端Vout2的一端；所述电阻R5、无极性电容C8、逆压器T的初级电压输入端L1与逆变器T的次级电压输出端L2的另一端接地。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过电流保护器件为保险丝。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括有一个漏电保护模块，该漏电保护模块与所述直流交流转换电路相连接，所述漏电保护模块接地，用于对所述直流交流转换电路的交流电压输出端进行漏电保护。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述漏电保护模块包括有开关S和电阻R6，所述开关S和电阻R6分别与交流电压输出端相接，所述电阻R6接地。

5.如权利要求1或4所述的装置，其特征在于，所述第一电器设备的直流输出接口为USB接口、高清晰度多媒体HDMI接口或者显示绘图阵列VGA接口。

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