CN107508459A - 一种电源转换开关的控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种电源转换开关的控制电路，该控制电路包括输入采样模块、控制器、以及输出采样模块，通过输入采样模块对输入电源转换开关的电源信号进行采集，并采用输出采样模块对电源转换开关中前级输出的电源信号进行采集，并将所采集的输入电源和前级输出电源输入至控制器中进行处理，以使控制器能够依据该输入电源和前级输出电源对电源转换开关的功率因数进行校正。本发明实施例通过对电源转换开关中的输入电源和前级输出电源信号进行采集，并依据该输入电源和前级输出电源信号对电源转换开关的功率因数进行校正，从而控制电源转换开关采用合理的功率因数，降低电网干扰以及电网容量的浪费，进一步实现电源转换开关的灵活可靠性。

Description

一种电源转换开关的控制电路
技术领域
本发明实施例涉及电路技术，尤其涉及一种电源转换开关的控制电路。
背景技术
电源转换开关能够对输入电源进行自动转换的器件，例如可以将交流电源转换为直流电源，也可将直流电源你变为交流电源，此外，其也可依据实际需要进行直流电源与直流电源之间的转换。因此，电源转换开关能够实现不同负载对电量的需求。
交流/直流(AC/DC)电源转换能够将输入的交流电源转换为直流电源，从而能够将转换后的电源应用于如干电池、蓄电池、直流发电机等。直流电源有正负两个电极，正极的电势高，负极的电势低；当两个电极与电路连通后，直流电源能维持两个电极之间的恒定电势差，从而在外电路中形成由正极到负极的恒定电流。要使直流电源两极间的电势差保持恒定必须使在外电路中由正极流到负极的正电荷，在电源内部逆着电场力的方向，由负极返回到正极去。这个过程不能靠静电力，只能靠某种与静电力方向相反的"非静电力"来实现。
但是，在现有技术中，经电源转换开关进行转换后，所输出的直流电源为恒定值，若需对直流电源进行调整，则需要手动调整，这就使得电源开关控制不够灵活多变。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种电源转换开关的控制电路，以解决现有技术中对电源转换开关控制不够灵活，以及电源转换开关输出电源信号不可靠的技术问题。
本发明实施例提供了一种电源转换开关的控制电路，包括：输入采样模块、控制器、以及输出采样模块；
所述输入采样模块的输入端与所述电源转换开关的电源信号输入端连接、以及输出端与所述控制器的第一控制端连接，用于采集所述电源转换开关的输入电源信号，并输入所述控制器；
所述输出采样模块的输入端与所述电源转换开关的前级电源信号输出端连接、以及输出端与所述控制器的第二控制端连接，用于采集所述电源转换开关的前级输出电源信号，并输入所述控制器；
所述控制器的第一控制信号输出端与所述电源转换开关的控制端连接，用于根据所述输入电源信号和所述前级输出电源信号，对所述电源转换开关的功率因数进行校正。
可选的，所述控制器包括：数字信号处理控制器。
可选的，所述控制电路还包括：保护电路；
所述保护电路的输入端与所述控制器的第二控制信号输出端连接、以及输出端与所述电源转换开关的输出保护端连接，用于根据所述控制器发出的第二控制信号对所述电源转换开关的电路进行保护。
可选的，所述保护电路包括：过温保护单元和过压过流保护单元；
所述过温保护单元，用于在所述电源转换开关的温度超过预设阈值时，切断所述电源转换开关的输入输出电源；
所述过流过压保护单元，用于在所述电源转换开关的电压和/或电流超过预设阈值时，切断所述电源转换开关的输入输出电源。
可选的，所述控制电路还包括：第一通信模块、处理器、以及显示控制器；
所述第一通信模块的通信端口分别与所述控制器的第三控制端以及所述处理器的第一控制端连接，用于将所述控制器发出的控制信号以及接收的电源信号转至所述处理器，并将所述处理器发出的控制信号转发至所述控制器，以使所述控制器发出相应的第一控制信号；
所述处理器的第二控制端与所述显示控制器连接，用于将所述第一控制信号、输入电源信号、前级输出电源信号进行处理后发送至所述显示控制器进行显示，并接收所述显示控制器发出的第二控制信号，以使所述处理器对所述第二控制信号进行处理后通过所述第一通信模块转发至所述控制器。
可选的，所述第一通信模块为串行通信模块。
可选的，所述显示控制器包括：数码管显示按键和拨码开关。
可选的，所述控制电路还包括：第二通信模块；
所述第二通信模块用于连接所述处理器与上位机之间的通信内容。
本发明实施例提供了一种电源转换开关的控制电路，该控制电路包括输入采样模块、控制器、以及输出采样模块，通过输入采样模块对输入电源转换开关的电源信号进行采集，并采用输出采样模块对电源转换开关中前级输出的电源信号进行采集，并将所采集的输入电源和前级输出电源输入至控制器中进行处理，以使控制器能够依据该输入电源和前级输出电源对电源转换开关的功率因数进行校正。本发明实施例能够解决现有技术中电源转换开关直接对输入电源进行转换后输出，使得电网干扰的产生，从而造成功率因数低、电网容量浪费的技术问题。本发明实施例通过采用输入采样模块、输出采样模块、以及控制器，对电源转换开关中的输入电源和前级输出电源信号进行采集，并依据该输入电源和前级输出电源信号对电源转换开关的功率因数进行校正，从而控制电源转换开关采用合理的功率因数，降低电网干扰以及电网容量的浪费，进一步实现电源转换开关的灵活可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的又一种电源转换开关的控制电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图，该控制电路适用于对电源转换开关中功率因数进行控制的情况。如图1所示，该控制电路10包括：输入采样模块11、控制器12、以及输出采样模块13。其中，输入采样模块11的输入端与电源转换开关20的电源信号输入端连接，输入采样模块11的输出端与控制器12的第一控制端连接，用于采集电源转换开关20的输入电源信号Vin，并输入控制器12；输出采样模块13的输入端与电源转换开关20的前级电源信号输出端连接，输出采样模块13的输出端与控制器12的第二控制端连接，用于采集电源转换开关20的前级输出电源信号Vmid，并输入控制器12；控制器12的第一控制信号输出端与电源转换开关20的控制端连接，用于根据输入电源信号Vin和前级输出电源信号Vmid，对电源转换开关20的功率因数进行校正。
电源转换开关能够对输入的电源信号进行合理转换后输出，以为相应的负载进行供电。随着各类电子产品的发展，对于不同的电子产品，其所需电源的供电量具有一定的差别。电源转换开关通过输入电源转化为相应的输出电源，在转换过程中，功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。其中，功率因数是指有效功率与总耗电量之间的关系，即为有效功率除以总耗电量的比值。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。而现有技术中，电源转换开关的功率因数通常有输出电源与输入电源之间的功率比值来确定，其大小有电源转换开关本身的性能决定，是一种不可控的因素。
如图1所示，本发明实施例提供的电源转换开关的控制电路10能够对电源转换开关20中的功率因数进行校正，其原理和工作过程为：通过输入采样模块11对电源转换开关20的输入电源信号Vin进行采集，并采用输出采样模块13对电源转换开关20的前级输出电源信号Vmid进行采集，并将所采集的输入电源信号Vin和前级输出电源信号Vmid输入至控制器12中进行处理，以使控制器12能够依据输入电源信号Vin和前级输出电源信号Vmid对电源转换开关20的功率因数进行校正。
本发明实施例提供的电源转换开关的控制电路通过采用输入采样模块、输出采样模块、以及控制器，对电源转换开关中的输入电源和前级输出电源信号进行采集，并依据该输入电源和前级输出电源信号对电源转换开关的功率因数进行校正，从而控制电源转换开关采用合理的功率因数，降低电网干扰以及电网容量的浪费，进一步实现电源转换开关的灵活可靠性。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图。本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，提供了优选的在上述实施例的基础上该控制电路还包括保护电路。如图2所示，控制电路10包括：输入采样模块11、控制器12、输出采样模块13、以及保护电路14。其中，保护电路14的输入端与控制器12的第二控制信号输出端连接，保护电路14的输出端与电源转换开关20的输出保护端连接，用于根据控制器12发出的第二控制信号con2对电源转换开关20的电路进行保护。
电源转换开关能够将输入电路中输入电源转换为合理的输出电源，而电路中功率因数的大小是衡量电源转换开关转换效率的重要参数。除此外，电路中负载的大小对电路中各元器件的安全工作起着至关重要的作用。例如，负载过大时会使得电路中产生过载的现象，而负载过小可能会出现短路的现象，此外，电路中产生的热能也将影响电路中各元器件的工作情况，因而需要设置相应的保护电路，以使得电路在提供的电源合理的情况下，进一步保证该电路中各元器件正常工作。如图2所示，控制电路10中的保护电路14例如可以包括过温保护单元和过压过流保护单元。其中，过温保护单元用于在电源转换开关20的温度超过预设阈值时，切断电源转换开关20的输入输出电源；而过流过压保护单元用于在电源转换开关20的电压和/或电流超过预设阈值时，切断电源转换开关20的输入输出电源。
相应的，控制电路10中的控制器可以优选为数字信号处理控制器。数字信号处理(Digital Signal Process，DSP)控制器具有可程控性，例如可以只设计一个硬件配置，然后通过软件程序来实现其所需进行的信号处理任务。同时，DSP控制器还具有稳定性好，无时间漂移和温度漂移的特性，通常可应用于大规模的集成电路中。
可选的，图3是本发明实施例提供的一种电源转换开关的控制电路的结构示意图。如图3所示，控制电路10在上述实施例的基础上进一步优化，使得控制电路10还包括：第一通信模块15、处理器16、以及显示控制器17。
其中，第一通信模块15的通信端口分别与控制器12的第三控制端以及处理器16的第一控制端连接，用于将控制器12发出的控制信号以及接收的电源信号转至处理器16，并将处理器16发出的控制信号转发至控制器12，以使控制器12发出相应的第一控制信号con1；处理器16的第二控制端与显示控制器17连接，用于将上述第一控制信号con1、输入电源信号Vin、前级输出电源信号Vmid进行处理后发送至显示控制器17进行显示，并接收显示控制17器发出的第二控制信号con2，以使处理器16对该第二控制信号con2进行处理后通过第一通信模块15转发至控制器12。
数据传输是数据从一个地方传送到另一个地方的通信过程，通常由通信端口及其两端的数据电路实现数据的传输。如图3所示，在本发明实施例提供的电源转换开关的控制电路10中设置第一通信模块15，并将第一通信模块15将控制器12与处理器16连接起来，从而实现控制器12向处理器16的数据传输，或者处理器16向控制器12的数据传输。
当控制器12中的数据通过第一通信模块15传输至处理器16时，处理器16可依据该数据内容向显示控制器17发出相应的控制信号，以使显示控制器17能够根据该控制信号进行显示。此外，显示控制器17还可在接收到相应的操作指令时，向处理器16发送指令，使得处理器16产生相应的控制信号，并通过第一通信模块15传递至控制器12；控制器12根据该控制信号再次向电源转换开关20发出功率因数校正的控制信号。
其中，第一通信模块15可以优选为串行通信模块，以能够将数据一位一位地依次传输，且每一位数据占据一个固定的时间长度，从而适用于远距离通信的情况。而显示控制器17可以包括数码管显示按键和拨码开关，从而使得数码显示管能够依据处理器16发出的控制信号进行相应的显示，也可通过按键显示出当前的输入电源信号Vin的大小，或前级输出电源信号Vmid的大小。此外，拨码开关能够通过拨码向处理器16输出相应的控制信号，以使处理器能够依据该控制信号控制相应模块工作。
可选的，图4是本发明实施例提供的又一种电源转换开关的控制电路的结构示意图。如图4所示，控制电路10在上述各实施例的基础上进一步优化，使得该控制电路10还包括：第二通信模块18。其中，第二通信模块18可以是处理器16本身具有的通信接口，例如可以是RS-485接口，从而使得处理器16能够方便的接入相应的自动化系统进行通信。此外，第二通信模块18也可以为额外的设置的通信模块。无论第二通信模块18以何种形式存在，均能实现处理器16与上位机30之间的通信。从而，便于对控制电路10中各器件的远程操控和监测。
本发明实施例提供的电源转换开关的控制电路，通过在上述实施例的基础上增加相应的元器件，进一步实现对电源转换开关的保护及控制，从而控制电源转换开关采用合理的功率因数，降低电网干扰以及电网容量的浪费，进一步实现电源转换开关的灵活可靠性。
此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种电源转换开关的控制电路，其特征在于，包括：输入采样模块、控制器、以及输出采样模块；
所述输入采样模块的输入端与所述电源转换开关的电源信号输入端连接、以及输出端与所述控制器的第一控制端连接，用于采集所述电源转换开关的输入电源信号，并输入所述控制器；
所述输出采样模块的输入端与所述电源转换开关的前级电源信号输出端连接、以及输出端与所述控制器的第二控制端连接，用于采集所述电源转换开关的前级输出电源信号，并输入所述控制器；
所述控制器的第一控制信号输出端与所述电源转换开关的控制端连接，用于根据所述输入电源信号和所述前级输出电源信号，对所述电源转换开关的功率因数进行校正。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制器包括：数字信号处理控制器。
3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：保护电路；
所述保护电路的输入端与所述控制器的第二控制信号输出端连接、以及输出端与所述电源转换开关的输出保护端连接，用于根据所述控制器发出的第二控制信号对所述电源转换开关的电路进行保护。
4.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述保护电路包括：过温保护单元和过压过流保护单元；
所述过温保护单元，用于在所述电源转换开关的温度超过预设阈值时，切断所述电源转换开关的输入输出电源；
所述过流过压保护单元，用于在所述电源转换开关的电压和/或电流超过预设阈值时，切断所述电源转换开关的输入输出电源。
5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：第一通信模块、处理器、以及显示控制器；
所述第一通信模块的通信端口分别与所述控制器的第三控制端以及所述处理器的第一控制端连接，用于将所述控制器发出的控制信号以及接收的电源信号转至所述处理器，并将所述处理器发出的控制信号转发至所述控制器，以使所述控制器发出相应的第一控制信号；
所述处理器的第二控制端与所述显示控制器连接，用于将所述第一控制信号、输入电源信号、前级输出电源信号进行处理后发送至所述显示控制器进行显示，并接收所述显示控制器发出的第二控制信号，以使所述处理器对所述第二控制信号进行处理后通过所述第一通信模块转发至所述控制器。
6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述第一通信模块为串行通信模块。
7.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述显示控制器包括：数码管显示按键和拨码开关。
8.根据权利要求5任一项所述的控制电路，其特征在于，还包括：第二通信模块；
所述第二通信模块用于连接所述处理器与上位机之间的通信内容。
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