CN104617781A - 一种自适应的简易升降压电源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自适应的简易升降压电源装置，该装置是一种根据市电电压自动切换升压或降压功能的电源装置，由自耦电源变压器、控制电路、输入接线端子和输出接线端子组成。本发明检测市电输入的电压值，市电电压为220V时，自动降至110V的电源，当市电电压为110V时，自动升至220V的电源；使用者无需做任何调设置、使用方便、成本低；扩大了本发明电源装置的使用地区；厂家生产时无需同时制造升压与降压功能的电源装置，降低了管理成本；代理商进货时无需同时采购升压与降压功能的电源装置供用户选择，降低了资金的积压。
Description
技术领域
本发明涉及一种升降压电源装置，具体涉及一种交流电源供电电压与用电器输入电压不一致自适应的简易升降压电源装置，属于交流电源供电领域。
背景技术
不同国家的市电的电压有110V、115V、120V、127V、220V等多种电压值，导致多数用电器在与所在市电电压值不一致地区使用时需配备一个升压或降压的电源变压装置，目前这种升压装置（如将110V升至220V）、降压装置（如将220V降至110V）只能升压或只能降压，功能单一，不能自动适应使用所在地的电源电压值自动切换升压或降压功能；只能在一种市电电压值的地区使用；厂家生产时须同时生产升压与降压功能的变压电源装置，增加了管理成本；代理商进货时须同时采购升压与降压功能的变压电源装置，一定程度上造成了资金的积压。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种当用电器输入电源与市电电压不一致时，自动适应市电电压转换成升压或降压的电源装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自适应的简易升降压电源装置，包含输入接线端子（1）、自耦电源变压器（2）、控制电路（3）和输出接线端子（4）；所述控制电路（3）由工作电源电路、输入采样电路、比较电路、延时电路和继电器电路组成；所述工作电源电路从自耦电源变压器（2）获取交流电经整流二极管V1整流后接滤波电容C1产生第一电源VCC1，电阻R2与稳压二极管V4组成基本稳压电路, 稳压二极管V4正极接GND地，稳压二极管V4负极有第三电源VCC3,降压电阻R1一端与第一电源VCC1连接，电阻R1的另一端与三极管V2集电极连接，三极管V2的基极与基本稳压电路整流二极管V4负极连接，三极管V2发射极输出第二电源VCC2；所述输入采样电路由分压电阻R7、分压电阻R8、整流二极管V5、稳压二极管V8和滤波电容C7组成；所述比较电路中电压比较器V6A的“-”输入端与整流二极管V5的负极连接，第三电源经电阻R3与电阻R4分压产生基准电压Vref，电压比较器V6A的“+”输入端接基准电压Vref，电压比较器V6A输出端接电压比较器V6B的“-”输入端；所述延时电路由电压比较器V6B、电阻R5、电容C8组成；所述继电器电路由继电器K1、二极管V3、电容C4、三极管V7和电阻R6组成。
作为本发明进一步改进的，所述继电器K1为两常开两常闭的直流继电器。
作为本发明进一步改进的，所述继电器K1线圈并联有二极管V3和电容C4。
作为本发明进一步改进的，所述输入接线端子J1-2、输出接线端子J2-2与自耦电源变压器（2）抽头A相连。
作为本发明进一步改进的，所述控制电路（3）的电源从自耦电源变压器（2）抽头A与抽头B上获取，自耦电源变压器（2）抽头A、地GND、输入接线端子J1-2与输出接线端子J2-2相连，自耦电源变压器（2）抽头B与整流二极管V1正极连接，整流二极管V1负极、滤波电容C1正极与第一电源VCC1相连，滤波电容C1负极接地GND。
作为本发明进一步改进的，所述电压比较器V6A与V6B由一个内部带有两个电压比较器的芯片实现。
作为本发明进一步改进的，所述工作电源电路中稳压二极V4负极上产生的第三电源VCC3为三极管V2基极供电、为电压比较器V6A和V6B供电,第三电源VCC3与分压电阻R3一端连接，电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与地GND连接，电阻R3与电阻R4连接处产生基准电压Vref。
作为本发明进一步改进的，所述分压电阻R7一端与输入接线端子J1-1连接，电阻R7的另一端、电阻R8的一端与整流二极管V5正极相连，电阻R8另一端与地GND连接，整流二极管V5负极、稳压二极管V8负极、滤波电容C7正极与电压比较器V6A“-”输入端相连，滤波电容C7负极、稳压二极管V8正极与地GND连接。
作为本发明进一步改进的，所述延时电路中的电阻R5一端与第三电源VCC3连接，电阻R5的另一端、电压比较器V6A输出端、电压比较器V6B“-”输入端与电容C8正极相连，电容C8的负极与地GND相连。
作为本发明进一步改进的，所述降压电阻R1一端接第一电源VCC1，降压电阻另一端与三极管V2集电极连接，三极管V2发射极输出第二电源VCC2。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明自适应的简易升降电源装置，能够根据市电电压自动切换升降功能，扩大的本发明的应用地区；厂家生产时无需同时制造升压与降压功能的电源装置，降低了管理成本；代理商进货时无需同时采购升压与降压功能的电源装置供用户选择，一定程度上降低了资金的积压。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1是本发明一种自适应的简易升降电源装置的实施结构示意图。
图2是本发明一种自适应的简易升降电源装置降压示意图。
图3是本发明一种自适应的简易升降电源装置升压示意图。
其中：1、输入接线端子；2、自耦电源变压器；3、控制电路；4、输出接线端子。具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。
如附图1所示本发明自适应的简易升降电源装置，包含输入接线端子1、自耦电源变压器2；控制电路3；输出接线端子4；所述自耦电源变压器2有4个抽头；所述控制电路3包含继电器K1、整流二极管V1、滤波电容C1、降压电阻R1、限流电阻R2、稳压二极管V4、电容C3、电容C2、三极管V2、电阻R3、电阻R4、电容C5、二极管V3、电容C4、电阻R7、电阻R8、二极管V5、稳压二极管V8、电容C7、电容C6、电压比较器V6（V6A与V6B）、电阻R5、电容C8、电阻R6、三极管V7；所述输入接线端子J1是能够方便接入市电插座的电源插头；所述输出接线端子J2是能够方便电器插入的插座。
继电器K1常开触点7与常闭触点9短接并与输出接线端子J2中端子J2-1相连接，继电器K1常开触点10与常闭触点6短接并与输入接线端子J1中端子J1-1相连，继电器K1的公共触点5与自耦电源变压器2抽头D相连接，继电器K1的公共触点8与自耦电源变压器2抽头C相连接
如附图1、2所示，当自适应的简易升降电源装置自动降压时：在输入接线端子J1未接入电源时，继电器K1为放开状态，输入接线端子J1-1经继电器的触点与自耦电源变压器2抽头D连接，输入接线端子J1-2与自耦电源变压器2抽头A连接，输出接线端子J2-1经继电器的触点与自耦电源变压器2抽头C连接，输出接线端子J2-2与自耦电源变压器2抽头A连接，此时变压器是降压状态，接入市电电压220V时，电压比较器V6A的“-”输入端的电平大于电压比较器V6A的“+”输入端的电平，则V6A的内部三极管输出处于导通状态，电容C8正极被接地GND，电容C8正极上的电平始终接近为0V,由于V6B的“-”输入端与电容C8的正极相连，V6B的“-”输入端电平同样接近0V，则电压比较器V6B的“+”输入端的电平大于电压比较器V6B的“-”输入端电平，电压比较器V6B的内部三极管输出处于截止状态，三极管V7的基极电平与三极管V7的发射极电平一致，都为第二电源VCC2的电平值，三极管V7截止，继电器K1不能吸合，自适应的简易升降电源装置始终处于降压状态，其工作状态如图2所示。
如附图1、3所示，当自适应的简易升降电源装置的自动升压时：在输入接线端子J1未接入电源时，继电器K1为放开状态，输入接线端子J1-1经继电器的触点与自耦电源变压器2抽头D连接，输入接线端子J1-2与自耦电源变压器2抽头A连接，输出接线端子J2-1经继电器的触点与自耦电源变压器2抽头C连接，输入接线端子J2-2与自耦电源变压器2抽头A连接，此时变压器是降压状态，接入市电电压110V时，电压比较器V6A的“-”输入端的电平小于电压比较器V6A的“+”输入端电平，则V6A的内部三极管输出处于截止状态，电容C8正极的电平值从0V逐渐升高，升至接近第三电源VCC3的电平值且基本保持不变；电容C8正极与电压比较器V6B的“-”输入端相连，电压比较器V6B的“-”输入端的电平与电容C8正极电平一致，当V6B的“-”输入端的电平小于V6B的“+”输入端的电平时，电压比较器V6B的内部三极管输出处于截止状态，三极管V7的基极电平与三极管V7的发射极电平一致，都为第二电源VCC2的电平值，三极管V7截止，继电器K1不能吸合，自适应的简易升降电源装置此时还处于降压状态; 随着电容C8充电的进行，电容C8正极电平逐渐升高，电容C8正极与电压比较器V6B的“-”输入端相连，当V6B的“-”输入端的电平升至大于V6B的“+”输入端的电平时，电压比较器V6B的内部三极管输出处于导通状态，三极管V7的基极电平被拉低，三极管的发射极与基极间有一定的电流存在，三极管V7导通，继电器K1吸合且保持不变，此时输入接线端子J1-1经继电器的触点与自耦电源变压器2抽头C连接，输入接线端子J1-2与自耦电源变压器2抽头A连接，输出接线端子J2-1经继电器的触点与自耦电源变压器2抽头D连接，输出接线端子J2-2与自耦电源变压器2抽头A连接，自适应的简易升降电源装置处于升压状态且保持不变，其工作状态如图3所示。延时时间由电阻R5的阻值与电容C8容量大小决定，延时电路可以有效地抑制电网上的干扰。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自适应的简易升降压电源装置，其特征在于：包含输入接线端子（1）、自耦电源变压器（2）、控制电路（3）和输出接线端子（4）；所述控制电路（3）由工作电源电路、输入采样电路、比较电路、延时电路和继电器电路组成；所述工作电源电路从自耦电源变压器（2）获取交流电经整流二极管V1整流后接滤波电容C1产生第一电源VCC1，电阻R2与稳压二极管V4组成基本稳压电路, 稳压二极管V4正极接GND地，稳压二极管V4负极有第三电源VCC3,降压电阻R1一端与第一电源VCC1连接，电阻R1的另一端与三极管V2集电极连接，三极管V2的基极与基本稳压电路整流二极管V4负极连接，三极管V2发射极输出第二电源VCC2；所述输入采样电路由分压电阻R7、分压电阻R8、整流二极管V5、稳压二极管V8和滤波电容C7组成；所述比较电路中电压比较器V6A的“-”输入端与整流二极管V5的负极连接，第三电源经电阻R3与电阻R4分压产生基准电压Vref，电压比较器V6A的“+”输入端接基准电压Vref，电压比较器V6A输出端接电压比较器V6B的“-”输入端；所述延时电路由电压比较器V6B、电阻R5、电容C8组成；所述继电器电路由继电器K1、二极管V3、电容C4、三极管V7和电阻R6组成。
2.根据权利要求1所述的自适应的简易升降压电源装置，其特征在于：所述继电器K1为两常开两常闭的直流继电器。
3.根据权利要求1所述的自适应的简易升降压电源装置，其特征在于：所述继电器K1线圈并联有二极管V3和电容C4。
4.根据权利要求1或2所述的自适应的简易升降压电源装置，其特征在于：所述输入接线端子J1-2、输出接线端子J2-2与自耦电源变压器（2）抽头A相连。
5.根据权利要求4所述的自适应的简易升降压电源装置，其特征在于：所述控制电路（3）的电源从自耦电源变压器（2）抽头A与抽头B上获取，自耦电源变压器（2）抽头A、地GND、输入接线端子J1-2与输出接线端子J2-2相连，自耦电源变压器（2）抽头B与整流二极管V1正极连接，整流二极管V1负极、滤波电容C1正极与第一电源VCC1相连，滤波电容C1负极接地GND。
6.根据权利要求4所述的自适应的简易升降压电源装置，其特征在于：所述电压比较器V6A与V6B由一个内部带有两个电压比较器的芯片实现。
7.根据权利要求4所述的自适应的简易升降压电源装置，其特征在于：所述工作电源电路中稳压二极V4负极上产生的第三电源VCC3为三极管V2基极供电、为电压比较器V6A和V6B供电,第三电源VCC3与分压电阻R3一端连接，电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与地GND连接，电阻R3与电阻R4连接处产生基准电压Vref。
8.根据权利要求1所述的自适应的简易升降压电源装置，其特征在于：所述分压电阻R7一端与输入接线端子J1-1连接，电阻R7的另一端、电阻R8的一端与整流二极管V5正极相连，电阻R8另一端与地GND连接，整流二极管V5负极、稳压二极管V8负极、滤波电容C7正极与电压比较器V6A“-”输入端相连，滤波电容C7负极、稳压二极管V8正极与地GND连接。
9.根据权利要求1所述的自适应的简易升降压电源装置，其特征在于：所述延时电路中的电阻R5一端与第三电源VCC3连接，电阻R5的另一端、电压比较器V6A输出端、电压比较器V6B“-”输入端与电容C8正极相连，电容C8的负极与地GND相连。
10.根据权利要求1所述的自适应的简易升降压电源装置，其特征在于：所述降压电阻R1一端接第一电源VCC1，降压电阻另一端与三极管V2集电极连接，三极管V2发射极输出第二电源VCC2。
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