CN103780105A - 双电压自动切换控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双电压自动切换控制系统，包括：供电输入端，用于接入供电电压；供电输出端，用于输出供电电压；倍压整流电路，用于当供电电压小于预设阀值时对供电电压进行倍压整流；桥式整流电路，用于当供电电压大于或等于预设阀值时对供电电压进行桥式整流；切换电路，用于将供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通；电压检测控制电路，用于监测供电电压，并根据供电电压控制切换电路将供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通。同时还公开了一种双电压自动切换控制方法。本发明双电压自动切换控制方法及系统既适用于单相民用电网，也适用于三相工业电网，能够根据电压不同进行自动切换，适用各种不同的使用场合。

Description

双电压自动切换控制方法及系统

技术领域

本发明涉及焊接电源技术领域，特别是涉及一种双电压自动切换控制方法及系统。

背景技术

随着逆变式弧焊电源技术的日益成熟，由于其相对于传统焊机体积小、重量轻且节能等诸多优点，其使用范围也越来越广，与此同时，对逆变弧焊电源的使用场合也提出了更高的要求。如：既能用于三相工业电网的场合又能用于单相民用电网的场合，而常规的弧焊电源要么只能用于三相工业电网场合，要么只能用于单相民用电网的场合，给使用带来极大的不便。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术缺陷，提供一种既适用于单相民用电网，又适用于三相工业电网，能够根据电压不同进行自动切换的双电压自动切换方法及系统。

其技术方案如下。

一种双电压自动切换控制方法，包括以下步骤：

向供电输入端输入供电电压，同时监测供电输入端的供电电压；

当供电电压大于或等于预设阀值时，则切换电路将供电输入端与桥式整流电路接通，供电电压经桥式整流后由供电输出端输出；

当供电电压小于预设阀值时，则切换电路将供电输入端与倍压整流电路接通，供电电压经倍压整流后由供电输出端输出。

本技术方案双电压自动切换控制方法能够自动监测供电电压，并自动判断供电电压类型，如判断供电电压为单相民用电网电压，切换电路将供电输入端与倍压整流电路接通，则对其进行倍压整流后由供电输出端输出。如判断供电电压为三相工业电网电压，则切换电路将供电输入端与桥式整流电路接通，供电电压经桥式整流后由供电输出端输出。

在其中一个实施例中，还包括判断电路的判断步骤和控制电路的控制步骤，其中：

所述判断步骤包括：判断电路判断供电电压是否大于或等于预设阀值；

所述控制步骤包括：控制电路控制切换电路使供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通。

本技术方案还提供了一种双电压自动切换控制系统，包括：

供电输入端，用于接入供电电压；

供电输出端，用于输出供电电压；

倍压整流电路，用于当供电电压小于预设阀值时对供电电压进行倍压整流；

桥式整流电路，用于当供电电压大于或等于预设阀值时对供电电压进行桥式整流；

切换电路，用于将供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通；

电压检测控制电路，用于监测供电电压，并根据供电电压控制切换电路将供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通。

在其中一个实施例中，所述电压检测控制电路包括：

判断电路，连接供电输入端以判断供电电压是否大于或等于预设阀值；

控制电路，连接所述判断电路以获取判断结果，并根据判断结果控制切换电路使供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通。

在其中一个实施例中，所述切换电路包括第一吸合式继电器触点以使供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通。

在其中一个实施例中，还包括电压取样及整流电路，供电输入端通过所述电压取样及整流电路与判断电路相连接；因为无论是三相工业电或单相民用电，供电电压都相对较高，需要通过变压器降压后再输入电压检测控制电路，有利于延长电压检测控制电路的使用寿命和提高其稳定性。

所述判断电路包括控制电源、第二吸合式继电器触点和可调稳压器，可调稳压器的参考极连接至电压取样及整流电路，可调稳压器的阴极通过第二吸合式继电器的电磁线圈连接至控制电源，可调稳压器的阳极接地。在电压检测控制电路中，供电电压经过电压取样及整流电路整流后施加在可调稳压器的参考极上，可调稳压器具有基准电压，当经降压整流后的供电电压大于或等于可调稳压器的基准电压时，可调稳压器的阴极、阳极接通，使得第二吸合式继电器常开触点吸合接通；当经降压整流后的供电电压小于可调稳压器的基准电压时，可调稳压器保持截止。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括场效应管，场效应管的栅极通过上拉电阻连接至控制电源，场效应管的漏极通过第一继电器的电磁线圈与控制电源连接，场效应管的源极接地；

当供电电压大于或等于预定阈值时，可调稳压器的阴极、阳极接通，第二吸合式继电器常开触点吸合工作使得场效应管的栅极接地，使其处于低电平，场效应管保持截止，第一吸合式继电器常闭触点控制供电输入端与桥式整流电路接通；

当供电电压小于预定阈值时，可调稳压器保持截止，第二吸合式继电器常开触点不吸合使得场效应管的栅极处于高电平，场效应管的漏极、源极接通，第一吸合式继电器常开触点吸合工作控制供电输入端与倍压整流电路接通。

在其中一个实施例中，所述倍压整流电路包括第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻，第一电容和第二电容串联连接，第一电容与第一电阻并联连接，第二电容与第二电阻并联连接。民用电压经过倍压整流后，其电压与工业用电电压相近，使得实现双电压切换。

在其中一个实施例中，所述电压取样及整流电路包括变压器、第一桥式整流电路、第三电容、第四电容、第三电阻和第四电阻，供电输入端通过变压器连接至第一桥式整流电路，第一桥式整流电路的输出端与第三电容相连。

下面对本技术方案的优点或原理进行说明。

本技术方案双电压自动切换控制方法及系统能够监测供电电压，并判断供电电压类型，如判断供电电压为单相民用电网电压，切换电路自动将供电输入端与倍压整流电路接通，则对其进行倍压整流后由供电输出端输出。如判断供电电压为三相工业电网电压，则切换电路自动将供电输入端与桥式整流电路接通，供电电压经桥式整流后由供电输出端输出。

附图说明

图1为本发明实施例所述双电压自动切换系统的结构示意图；

图2为本发明实施例所述双电压自动切换系统的电路图。

附图标记说明：

10、供电输入端，20、电压检测控制电路，210、电压取样及整流电路，220、判断电路，230、控制电路，30、切换电路，40、倍压整流电路，50、供电输出端，60、桥式整流电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细的说明。

如图1所示，为本发明实施例所述双电压自动切换控制系统的逻辑结构示意图。双电压自动切换控制系统包括供电输入端10、电压检测控制电路20、切换电路30、倍压整流电路40、供电输出端50和桥式整流电路60。所述供电输入端10连接所述切换电路30，切换电路30具有第一接口和第二接口，第一接口连接倍压整流电路40，第二接口连接桥式整流电路60，倍压整流电路40和桥式整流电路60连接供电输出端50。所述电压检测控制电路20分别连接供电输入端10和切换电路30。电压检测控制电路20根据输入电压控制切换电路30将供电输入端与倍压整流电路40或桥式整流电路60接通。

其中，电压检测控制电路20包括判断电路220和控制电路230。判断电路220连接供电输入端10以判断供电电压是否大于或等于预设阀值。控制电路230连接所述判断电路220以获取判断结果，并根据判断结果控制切换电路30使供电输入端与倍压整流电路40或桥式整流电路60接通。双电压自动切换控制系统还包括电压取样及整流电路210，供电输入端10通过所述电压取样及整流电路210与判断电路220相连接。切换电路30包括第一吸合式继电器触点CR1B以使供电输入端与倍压整流电路40或桥式整流电路60接通。

具体地，请参详2图。所述倍压整流电路40包括第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1和第二电阻R2，第一电容C1和第二电容C2串联连接，第一电容C1与第一电阻R1并联连接，第二电容C2与第二电阻R2并联连接。

电压取样及整流电路210包括变压器T1、第一桥式整流电路BD1、第三电容C3、第四电容C4、第三电阻R3和第四电阻R4，供电输入端10通过变压器T1连接至第一桥式整流电路BD1，第一桥式整流电路的输出端与第三电容C3相连，第四电容C4一端与可调稳压器U1参考极相连，另一端接地，第四电阻R4为可调式电阻。电压取样及整流电路210经过变压器T1变压后，再通过第一桥式整流电路BD1整流，之后通过多级分压，在降压的同时增加电压取样及整流电路210的稳定性。

判断电路220包括控制电源、第二吸合式继电器触点CR2和可调稳压器U1，可调稳压器U1的参考极连接至电压取样及整流电路210，可调稳压器U1的阴极通过第二吸合式继电器的电磁线圈连接至控制电源，可调稳压器U1的阳极接地。其中判断电路220还包括二级管D2，可调稳压器U1的阴极通过二极管D2连接至控制电源，可调稳压器U1的阴极与二级管D2的阳极连接，二极管D2可防止继电器CR2的电磁线圈关断时产生反向尖峰电压损坏可调稳压器U1的作用。当然，在其它实施例中，判断电路220亦可用其它类似功能的比较器。

控制电路230包括场效应管Q1，场效应管Q1的栅极通过上拉电阻连接至控制电源，场效应管Q1的漏极通过第一吸合式继电器CR1的电磁线圈与控制电源连接，场效应管Q1的源极接地。

根据可调稳压器U1的基准电压和可调电阻R4可以设置所述预设阈值。

供电输入端10的供电电压经过电压取样及整流电路210变压、整流和分压后施加在可调稳压器U1参考极上。如经过如电压取样及整流电路210变压、整流和分压后的供电电压大于或等于可调稳压器U1的基准电压时，可调稳压器U1的阴极和阳极接通，第二吸合式继电器CR2常开触点吸合工作使得场效应管Q1的栅极接地使其为低电位，场效应管Q1保持截止，第一吸合式继电器CR1B触点控制供电输入端10与桥式整流电路60接通。这时可判断供电电压为工业用电，供电电压经过桥式整流后通过供电输出端50输出。

如输入电压小于可调稳压器U1的基准电压时，可调稳压器U1保持截止，故场效应管Q1的栅极保持为高电位，这时场效应管Q1源极和漏极接通使得第一吸合式继电器CR1B触点吸合工作控制供电输入端10与倍压整流电路40接通，供电电压经倍压电路整流后再输出使用。这时可判断供电电压为民用电网电压。

控制电路230还包括有第六电阻R6和第五电容C5，场效应管Q1的栅极通过第六电阻R6连接至控制电源，场效应管Q1的栅极通过第五电容C5接地，稳压二极管D3的阴极连接至场效应管Q1的栅极，稳压二极管D3的阳极接地。

本发明还提供了一种双电压自动切换控制方法，包括以下步骤：

向供电输入端10输入供电电压，同时监测供电输入端10的供电电压；

当供电电压大于或等于预设阀值时，则切换电路30将供电输入端与桥式整流电路60接通，供电电压经桥式整流后由供电输出端50输出；

当供电电压小于预设阀值时，则切换电路30将供电输入端与倍压整流电路40接通，供电电压经倍压整流后由供电输出端50输出。

其中，还包括判断电路220的判断步骤和控制电路230的控制步骤，其中：

所述判断步骤包括：判断电路220判断供电电压是否大于或等于预设阀值；

所述控制步骤包括：控制电路230控制切换电路30使供电输入端10与倍压整流电路40或桥式整流电路60接通。

下面对本实施例的优点或原理进行说明。

本实施例双电压自动切换控制方法及系统能够监测供电电压，并判断供电电压类型，如判断供电电压为单相民用电网电压，切换电路30自动将供电输入端与倍压整流电路40接通，则对其进行倍压整流后由供电输出端50输出。如判断供电电压为三相工业电网电压，则切换电路30自动将供电输入端与桥式整流电路60接通，供电电压经桥式整流后由供电输出端50输出。从而实现根据电压类型自动进行切换。由于民用电网电压倍压整流后的电压与工业电网的电压相近，因此可以共用一套逆变回路，从而实现既能用于三相工业电网场合，又能用于单相民用电网的场合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种双电压自动切换控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

向供电输入端输入供电电压，同时监测供电输入端的供电电压；

当供电电压大于或等于预设阀值时，则切换电路将供电输入端与桥式整流电路接通，供电电压经桥式整流后由供电输出端输出；

当供电电压小于预设阀值时，则切换电路将供电输入端与倍压整流电路接通，供电电压经倍压整流后由供电输出端输出。

2.根据权利要求1所述的双电压自动切换控制方法，其特征在于，还包括判断电路的判断步骤和控制电路的控制步骤，其中：

所述判断步骤包括：判断电路判断供电电压是否大于或等于预设阀值；

所述控制步骤包括：控制电路控制切换电路使供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通。

3.一种双电压自动切换控制系统，其特征在于，包括：

供电输入端，用于接入供电电压；

供电输出端，用于输出供电电压；

倍压整流电路，用于当供电电压小于预设阀值时对供电电压进行倍压整流；

桥式整流电路，用于当供电电压大于或等于预设阀值时对供电电压进行桥式整流；

切换电路，用于将供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通；

电压检测控制电路，用于监测供电电压，并根据供电电压控制切换电路将供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通。

4.根据权利要求3所述的双电压自动切换控制系统，其特征在于，所述电压检测控制电路包括：

判断电路，连接供电输入端以判断供电电压是否大于或等于预设阀值；

控制电路，连接所述判断电路以获取判断结果，并根据判断结果控制切换电路使供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通。

5.根据权利要求4所述的双电压自动切换控制系统，其特征在于，所述切换电路包括第一吸合式继电器触点以使供电输入端与倍压整流电路或桥式整流电路接通。

6.根据权利要求5所述的双电压自动切换控制系统，其特征在于，还包括电压取样及整流电路，供电输入端通过所述电压取样及整流电路与判断电路相连接；

所述判断电路包括控制电源、第二吸合式继电器触点和可调稳压器，可调稳压器的参考极连接至电压取样及整流电路，可调稳压器的阴极通过第二吸合式继电器的电磁线圈连接至控制电源，可调稳压器的阳极接地。

7.根据权利要求6所述的双电压自动切换控制系统，其特征在于，所述控制电路包括场效应管，场效应管的栅极通过上拉电阻连接至控制电源，场效应管的漏极通过第一吸合式继电器的电磁线圈与控制电源连接，场效应管的源极接地；

当供电电压大于或等于预定阈值时，可调稳压器的阴极、阳极接通，第二吸合式继电器常开触点吸合工作使得场效应管的栅极接地，使其处于低电平，场效应管保持截止，第一吸合式继电器触点控制供电输入端与桥式整流电路接通；

当供电电压小于预定阈值时，可调稳压器保持截止，第二吸合式继电器常开触点不吸合使得场效应管的栅极处于高电平，场效应管的漏极、源极接通，第一吸合式继电器常开触点吸合工作控制供电输入端与倍压整流电路接通。

8.根据权利要求7所述的双电压自动切换控制系统，其特征在于，所述倍压整流电路包括第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻，第一电容和第二电容串联连接，第一电容与第一电阻并联连接，第二电容与第二电阻并联连接。

9.根据权利要求6至8任一项所述的双电压自动切换控制系统，其特征在于，所述电压取样及整流电路包括变压器、第一桥式整流电路、第三电容、第四电容、第三电阻和第四电阻，供电输入端通过变压器连接至第一桥式整流电路，第一桥式整流电路的输出端与第三电容相连。

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