CN104917403A - 一种适合220v和110v电网电源中的自动切换电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，包括：与电网相连接的桥式整流电路，桥式整流电路的滤波电容由电容E1和电容E2串联组成，在电网的第一根输入线和电容E1与E2的连接点之间连接有一个由开关控制模块控制的开关K1，在电网的第二根输入线上连接有电压取样模块，电压取样模块通过跟随器模块连接有电压比较器模块，电压比较器模块控制开关控制模块；当电网电压高于或低于设定电压时，开关控制模块使开关K1断开或导通，从而使桥式整流电路分别工作在普通整流滤波方式或倍压整流滤波方式。本发明采用相对简单的电路实现了使较大功率的电源能自动适应二种电网的目的，大大降低了电源的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及到一种能同时适合220V和110V交流电网的较大功率电源中的自动切换电路。
背景技术
在诸如切割机、雕刻机、小型电钻等电动工具上通常需要配置较大功率的电源，目前所配置的电源常常存在如下缺点：一、通常只能适用于一种电网，即只能适用于220V或者110V电网；二、在一些同时适用于220V和110V二种电网的少数电源中，其所采用的切换电路结构复杂，且价格也较贵。
发明内容
本发明的发明目的是：将提供一种结构简单、价格相对低廉的适合220V和110V电网电源中的自动切换电路。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，包括：与电网相连接的桥式整流电路，桥式整流电路的正负极输出端并联有滤波电容，其特点是：所述的滤波电容由电容E1和电容E2串联组成，在电网的第一根输入线和电容E1与E2的连接点之间连接有一个由开关控制模块控制的开关K1，在电网的第二根输入线上连接有电压取样模块，电压取样模块的输出端连接有跟随器模块，跟随器模块的输出端连接有电压比较器模块，电压比较器模块的输出端与开关控制模块的输入端相连接；并且当电网电压高于设定电压时，电压比较器模块输出的电压信号使开关控制模块控制开关K1断开，使桥式整流电路工作在普通整流滤波方式；当电网电压低于设定电压时，电压比较器模块输出的电压信号使开关控制模块控制开关K1接通，使桥式整流电路工作在倍压整流滤波方式。
进一步地，前述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其中，所述的电压取样模块包括：整流二极管D1的正极连接在电网的第二根输入线上，整流二极管D1的负极依次串联分压电阻R1和R6后接地，在分压电阻R6上并联有电容C2，分压电阻R1和R6之间的连接点为电压取样模块的输出端。
进一步地，前述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其中，所述的跟随器模块由运算放大器U2A构成，运算放大器U2A的同相输入端与电压取样模块的输出端相连接，运算放大器U2A的反相输入端与运算放大器U2A的输出端相连接，运算放大器U2A的输出端为跟随器模块的输出端。
进一步地，前述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其中，所述的电压比较器模块包括运算放大器U3A，电阻R9和电阻R10串联后连接在运算放大器U3A的同相输入端和地之间, 电阻R9和电阻R10之间的连接点连接有基准电压，电阻R12和二极管D2串联后构成反馈支路连接在运算放大器U3A的同相输入端和输出端之间，电阻R7和电阻R11串联后连接在跟随器模块的输出端和运算放大器U3A的反相输入端之间，电阻R8和电容C3并联后再连接在电阻R7与电阻R11的连接点和地之间，运算放大器U3A的输出端为电压比较器模块的输出端。
进一步地，前述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其中，电容Ｅ3并联在电阻R9两端。
进一步地，前述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其中，所述的开关控制模块包括NPN型的三极管Q1，三极管Q1的 发射极接地，电阻R2和继电器的线圈J1串联后连接在电源正极和三极管Q1的集电极之间，继电器线圈J1的二端并联有反向脉冲放电二极管D3，电阻R14连接在三极管Q1的基极和地之间，电阻R13连接在电压比较器模块的输出端和三极管Q1的基极之间；继电器触点中的常开触点K1连接在电网的第一根输入线和电容E1与E2的连接点之间。
进一步地，前述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其中，在继电器的常开触点K1上并联有电容C1。
更进一步地，前述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其中，还设置有能反映出整流滤波方式的状态输出模块，包括：NPN型的三极管Q2，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极与电压比较器模块的输出端相连接；三极管Q2的集电极与光电耦合器U1中发光二极体的负极相连接，发光二极体的正极串接电阻R3后与电源正极相连接，光电耦合器U1中的光敏三极管的发射极接地，电阻R5连接在光敏三极管的集电极与电源正极之间，光敏三极管的集电极为状态输出模块的输出端。
本发明的有益效果是：采用相对简单的电路实现了使较大功率的电源能自动适应二种电网的目的，大大降低了电源的生产成本，大大提高了电源的市场竞争力。
附图说明
图1是本发明所述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明所述的技术方案作进一步的描述。
如图1所示，一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，包括：与电网相连接的桥式整流电路BD1，桥式整流电路BD1的正负极输出端并联有滤波电容，所述的滤波电容由电容E1和电容E2串联组成，在电网的第一根输入线和电容E1与E2的连接点之间连接有一个由开关控制模块控制的开关K1，在电网的第二根输入线上连接有电压取样模块，电压取样模块的输出端连接有跟随器模块，跟随器模块的输出端连接有电压比较器模块，电压比较器模块的输出端与开关控制模块的输入端相连接；并且当电网电压高于设定电压时，电压比较器模块输出的电压信号使开关控制模块控制开关K1断开，使桥式整流电路BD1工作在普通整流滤波方式；当电网电压低于设定电压时，电压比较器模块输出的电压信号使开关控制模块控制开关K1接通，使桥式整流电路BD1工作在倍压整流滤波方式。
本实施例中，所述的电压取样模块包括：整流二极管D1的正极连接在电网的第二根输入线上，整流二极管D1的负极依次串联分压电阻R1和R6后接地，在分压电阻R6上并联有电容C2，分压电阻R1和R6之间的连接点为电压取样模块的输出端。
本实施例中，所述的跟随器模块由运算放大器U2A构成，运算放大器U2A的同相输入端与电压取样模块的输出端相连接，运算放大器U2A的反相输入端与运算放大器U2A的输出端相连接，运算放大器U2A的输出端为跟随器模块的输出端。
本实施例中，所述的电压比较器模块包括运算放大器U3A，电阻R9和电阻R10串联后连接在运算放大器U3A的同相输入端和地之间, 电阻R9和电阻R10之间的连接点连接有基准电压，电阻R12和二极管D2串联后构成反馈支路连接在运算放大器U3A的同相输入端和输出端之间，其中二极管D2的负极与运算放大器U3A的输出端相连接，电阻R7和电阻R11串联后连接在跟随器模块的输出端和运算放大器U3A的反相输入端之间，电阻R8和电容C3并联后再连接在电阻R7与电阻R11的连接点和地之间，运算放大器U3A的输出端为电压比较器模块的输出端。另外，电容Ｅ3并联在电阻R9两端。
本实施例中，所述的开关控制模块包括NPN型的三极管Q1，三极管Q1的发射极接地，电阻R2和继电器的线圈J1串联后连接在电源正极和三极管Q1的集电极之间，继电器线圈J1的二端并联有反向脉冲放电二极管D3，电阻R14连接在三极管Q1的基极和地之间，电阻R13连接在电压比较器模块的输出端和三极管Q1的基极之间；继电器触点中的常开触点K1连接在电网的第一根输入线和电容E1与E2的连接点之间。在继电器的常开触点K1上还并联有电容C1。
上述的适合220V和110V电网电源中的自动切换电路的工作原理如下：（一）、当交流电网电压高于145V时，电压取样模块输出的电压使得跟随器模块跟随着输出相应的较高电压，该较高电压输出到电压比较器模块中的运算放大器U3A的反相输入端，使运算放大器U3A反相输入端的电压高于运算放大器U3A同相输入端的基准电压，此时运算放大器U3A输出低电平，使得开关控制模块中的三极管Q1截止，继电器中的线圈J1无工作电流，断电器不动作，继电器触点中的常开触点K1断开，使桥式整流电路BD1工作在普通整流滤波方式。（二）、当交流电网电压不高于145V时，电压取样模块输出的电压使得跟随器模块跟随着输出相应的较低电压，该较低电压输出到电压比较器模块中的运算放大器U3A的反相输入端，使运算放大器U3A反相输入端的电压低于运算放大器U3A同相输入端的基准电压，此时运算放大器U3A输出高电平，使得开关控制模块中的三极管Q1导通，继电器中的线圈J1得到工作电流，断电器动作，继电器触点中的常开触点K1闭合，使桥式整流电路BD1工作在倍压整流滤波方式。
另外，本实施例中，还设置有能反映出整流滤波方式的状态输出模块，包括：NPN型的三极管Q2，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极与电压比较器模块的输出端相连接；三极管Q2的集电极与光电耦合器U1中发光二极体的负极相连接，发光二极体的正极串接电阻R3后与电源正极相连接，光电耦合器U1中的光敏三极管的发射极接地，电阻R5连接在光敏三极管的集电极与电源正极之间，光敏三极管的集电极为状态输出模块的输出端LMV。当应用于不同的电网电压时，整流滤波电路就会工作在倍压整流滤波和普通整流滤波二种不同的状态，状态输出模块的输出端LMV就会输出二种不同的电平信号，即：当应用于220V电网时，状态输出模块的输出端LMV会输出高电平，当应用于110V电网时，状态输出模块的输出端LMV会输出低电平。上述能反映出不同电网电压以及不同整流滤波方式的电平信号可以作为整个电源进一步实现其它功能的依据，能进一步提高整个电源的性能、拓宽整个电源的应用领域。
Claims (8)
1.一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，包括：与电网相连接的桥式整流电路，桥式整流电路的正负极输出端并联有滤波电容，其特征在于：所述的滤波电容由电容E1和电容E2串联组成，在电网的第一根输入线和电容E1与E2的连接点之间连接有一个由开关控制模块控制的开关K1，在电网的第二根输入线上连接有电压取样模块，电压取样模块的输出端连接有跟随器模块，跟随器模块的输出端连接有电压比较器模块，电压比较器模块的输出端与开关控制模块的输入端相连接；并且当电网电压高于设定电压时，电压比较器模块输出的电压信号使开关控制模块控制开关K1断开，使桥式整流电路工作在普通整流滤波方式；当电网电压低于设定电压时，电压比较器模块输出的电压信号使开关控制模块控制开关K1接通，使桥式整流电路工作在倍压整流滤波方式。
2.根据权利要求1所述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其特征在于：所述的电压取样模块包括：整流二极管D1的正极连接在电网的第二根输入线上，整流二极管D1的负极依次串联分压电阻R1和R6后接地，在分压电阻R6上并联有电容C2，分压电阻R1和R6之间的连接点为电压取样模块的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其特征在于：所述的跟随器模块由运算放大器U2A构成，运算放大器U2A的同相输入端与电压取样模块的输出端相连接，运算放大器U2A的反相输入端与运算放大器U2A的输出端相连接，运算放大器U2A的输出端为跟随器模块的输出端。
4.根据权利要求1所述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其特征在于：所述的电压比较器模块包括运算放大器U3A，电阻R9和电阻R10串联后连接在运算放大器U3A的同相输入端和地之间, 电阻R9和电阻R10之间的连接点连接有基准电压，电阻R12和二极管D2串联后构成反馈支路连接在运算放大器U3A的同相输入端和输出端之间，电阻R7和电阻R11串联后连接在跟随器模块的输出端和运算放大器U3A的反相输入端之间，电阻R8和电容C3并联后再连接在电阻R7与电阻R11的连接点和地之间，运算放大器U3A的输出端为电压比较器模块的输出端。
5.根据权利要求4所述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其特征在于：电容Ｅ3并联在电阻R9两端。
6.根据权利要求1所述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其特征在于：所述的开关控制模块包括NPN型的三极管Q1，三极管Q1的 发射极接地，电阻R2和继电器的线圈J1串联后连接在电源正极和三极管Q1的集电极之间，继电器线圈J1的二端并联有反向脉冲放电二极管D3，电阻R14连接在三极管Q1的基极和地之间，电阻R13连接在电压比较器模块的输出端和三极管Q1的基极之间；继电器触点中的常开触点K1连接在电网的第一根输入线和电容E1与E2的连接点之间。
7.根据权利要求6所述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其特征在于：在继电器的常开触点K1上并联有电容C1。
8.根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的一种适合220V和110V电网电源中的自动切换电路，其特征在于：还设置有能反映出整流滤波方式的状态输出模块，包括：NPN型的三极管Q2，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极与电压比较器模块的输出端相连接；三极管Q2的集电极与光电耦合器U1中发光二极体的负极相连接，发光二极体的正极串接电阻R3后与电源正极相连接，光电耦合器U1中的光敏三极管的发射极接地，电阻R5连接在光敏三极管的集电极与电源正极之间，光敏三极管的集电极为状态输出模块的输出端。
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