CN109818412A - 一种实现双电压输入的控制器和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种实现双电压输入的控制器和方法，该控制器包括：滤波电路、整流电路、继电器和控制电路，其中，滤波电路包含有第一储能电容和第二储能电容；第一储能电容的阳极连接整流电路的阳极输出端，第二储能电容的阴极连接整流电路的阴极输出端；继电器的输入回路设置于控制电路上，继电器的输出回路设置于第一储能电容的阴极和第二储能电容的阳极的连接点与整流电路的一个电压输入端的连接线路上；控制电路，用于整流电路的输入高电压，控制继电器的输出回路断开；整流电路的输入低电压，控制继电器的输出回路吸合。本发明提供的方案实现了在不同电压区域均输出高电压，从而使得不同电压区域适用同一控制器。

Description

一种实现双电压输入的控制器和方法

技术领域

本发明涉及家用电器供电技术领域，特别涉及一种实现双电压输入的控制器和方法。

背景技术

目前，室内用电所使用的电压大体有两种，分别为100V、110V～130V以及220～240V。其中，100V、110～130V被归类低压如美国、日本以及船上等使用此类电压；220～240V则称为高压如中国、英国及很多欧洲国家等使用此类电压。

对于高压电器来说，其在低压地域会降低电器的效果或电器不能工作。为了能使高压体系的电器用在低压区域中，往往为该高压体系的电器在不同区域配备不同的控制器，比如为低压区域配备高压控制器，以使低压区域中的低压转换为高压，以使高压电器正常工作；为高压区域配备正常的控制器。即需要根据不同电压区域，为同一高压体系的电器配备不同的控制器。

发明内容

本发明实施例提供了一种实现双电压输入的控制器和方法，实现了在不同电压区域均输出高电压，从而使得不同电压区域适用同一控制器。

一种实现双电压输入的控制器，包括：滤波电路、整流电路、继电器和控制电路，其中，

所述滤波电路包含有第一储能电容和第二储能电容，其中，所述第一储能电容的阴极连接所述第二储能电容的阳极；

所述第一储能电容的阳极连接所述整流电路的阳极输出端，所述第二储能电容的阴极连接所述整流电路的阴极输出端；

所述继电器的输入回路设置于所述控制电路上，所述继电器的输出回路设置于所述第一储能电容的阴极和所述第二储能电容的阳极的连接点与所述整流电路的一个电压输入端的连接线路上；

所述控制电路，用于当所述整流电路的输入电压为220V～240V时，控制所述继电器的输出回路断开；当所述整流电路的输入电压为100V～130V时，控制所述继电器的输出回路吸合。

优选地，上述实现双电压输入的控制器，进一步包括：单片机，其中，

所述单片机，用于检测所述整流电路的输入电压，当检测出所述输入电压为220V～240V时，发送高压模式信号给所述控制电路，当检测出所述输入电压为100V～130V时，发送低压模式信号给所述控制电路；

所述控制电路，用于在接收到所述高压模式信号时，控制所述继电器的输出回路断开；在接收到所述低压模式信号时，控制所述继电器的输出回路吸合。

优选地，所述整流电路，包括：整流桥堆或者四个二极管组成的整流部。

优选地，

所述控制电路，用于构建高压模式与所述继电器的输出回路断开之间的对应关系以及低压模式与所述继电器的输出回路吸合之间的对应关系，并设置默认启动模式为高压模式，在上电时以所述高压模式启动。

优选地，

所述控制电路，包括：处理器、限流电阻、旁路电阻、开关三极管以及钳位二极管，其中，

所述限流电阻的一端与所述处理器连接，另一端连接所述开关三极管的基极；

所述旁路电阻并联在所述开关三极管的基极和所述开关三极管的发射极之间；

所述开关三极管的集电极连接所述钳位二极管的负极；

所述钳位二极管的正极接收外部输入的12V电压；

所述继电器的输入回路与所述钳位二极管并联；

所述处理器，用于当所述整流电路的输入电压为220V～240V时，发送低电平，控制所述开关三极管的发射极断开，以使所述继电器的输入回路不通电，所述继电器的输出回路断开；当所述整流电路的输入电压为100V～130V时，发送高电平，控制所述开关三极管的发射极导通，以使所述继电器的输入回路通电，所述继电器的输出回路吸合。

上述任一所述的实现双电压输入的控制器实现双电压输入的方法，包括：

当整流电路的输入电压为220V～240V时，控制电路控制继电器的输出回路断开，以输出外接电器所需的高电压；当所述整流电路的输入电压为100V～130V时，所述控制电路控制所述继电器的输出回路吸合，以继续输出所述外接电器所需的高电压。

优选地，上述实现双电压输入的方法，进一步包括：

通过单片机检测所述整流电路的输入电压，当检测出所述输入电压为220V～240V时，发送高压模式信号给所述控制电路，当检测出所述输入电压为100V～130V时，发送低压模式信号给所述控制电路；

所述当整流电路的输入电压为220V～240V时，控制电路控制继电器的输出回路断开，包括：所述控制电路在接收到所述高压模式信号时，控制所述继电器的输出回路断开；

所述当所述整流电路的输入电压为100V～130V时，所述控制电路控制所述继电器的输出回路吸合，包括：

所述控制电路在接收到所述低压模式信号时，控制所述继电器的输出回路吸合。

优选地，所述整流电路，包括：整流桥堆或者四个二极管组成的整流部。

优选地，上述实现双电压输入的方法，进一步包括：

所述控制电路构建高压模式与所述继电器的输出回路断开之间的对应关系以及低压模式与所述继电器的输出回路吸合之间的对应关系，并设置默认启动模式为高压模式，在上电时以所述高压模式启动。

优选地，

所述控制电路控制继电器的输出回路断开，包括：所述控制电路中的处理器发送低电平，控制所述控制电路中的开关三极管的发射极断开，以使所述继电器的输入回路不通电，所述继电器的输出回路断开；

所述控制电路控制所述继电器的输出回路吸合，包括：所述控制电路中的处理器发送高电平，控制所述开关三极管的发射极导通，以使所述继电器的输入回路通电，所述继电器的输出回路吸合。

本发明实施例提供了一种实现双电压输入的控制器和方法，该实现双电压输入的控制器，包括：滤波电路、整流电路、继电器和控制电路，其中，滤波电路包含有第一储能电容和第二储能电容，其中，第一储能电容的阴极连接第二储能电容的阳极；第一储能电容的阳极连接整流电路的阳极输出端，第二储能电容的阴极连接整流电路的阴极输出端；继电器的输入回路设置于控制电路上，继电器的输出回路设置于第一储能电容的阴极和第二储能电容的阳极的连接点与整流电路的一个电压输入端的连接线路上；控制电路，用于当整流电路的输入电压为220V～240V时，控制继电器的输出回路断开；当整流电路的输入电压为100V～130V时，控制继电器的输出回路吸合，其中，控制继电器的输出回路断开时，第一储能电容和第二储能电容相当于串联，则针对输入的220V～240V交流电，输出电压为整流电路整流后的直流电压；控制继电器的输出回路吸合时，第一储能电容和第二储能电容相当于并联，则针对输入的100V～130V交流电，输出电压为整流电路整流后的直流电压的倍压；即实现了在不同电压区域均输出高电压，从而使得不同电压区域适用同一控制器。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的实现双电压输入的控制器的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的继电器断开后整流滤波部分的等效电路图；

图3是本发明一实施例提供的继电器吸合后整流滤波部分的等效电路图；

图4是本发明另一实施例提供的实现双电压输入的控制器的结构示意图；

图5是本发明一个实施例提供的实现双电压输入的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种实现双电压输入的控制器，该实现双电压输入的控制器包括：滤波电路101、整流电路102、继电器103和控制电路104，其中，

滤波电路101包含有第一储能电容1011和第二储能电容1012，其中，第一储能电容1011的阴极连接第二储能电容1012的阳极；

第一储能电容1011的阳极连接整流电路102的阳极输出端，第二储能电容1012的阴极连接整流电路102的阴极输出端；

继电器103的输入回路设置于控制电路104上，继电器103的输出回路设置于第一储能电容1011的阴极和第二储能电容1012的阳极的连接点与整流电路102的一个电压输入端的连接线路上；

控制电路104，用于当整流电路102的输入电压为220V～240V时，控制继电器103的输出回路断开；当整流电路102的输入电压为100V～130V时，控制继电器103的输出回路吸合。

其中，整流电路可为整流桥堆，也可以为四个二极管组成的整流部。

整流电路将交流电整流为锯齿波，锯齿波经第一储能电容和第二储能电容滤波，得到平滑的直流电压。

在图1所示的实施例中，该实现双电压输入的控制器，包括：滤波电路、整流电路、继电器和控制电路，其中，滤波电路包含有第一储能电容和第二储能电容，其中，第一储能电容的阴极连接第二储能电容的阳极；第一储能电容的阳极连接整流电路的阳极输出端，第二储能电容的阴极连接整流电路的阴极输出端；继电器的输入回路设置于控制电路上，继电器的输出回路设置于第一储能电容的阴极和第二储能电容的阳极的连接点与整流电路的一个电压输入端的连接线路上；控制电路，用于当整流电路的输入电压为220V～240V时，控制继电器的输出回路断开；当整流电路的输入电压为100V～130V时，控制继电器的输出回路吸合，其中，控制继电器的输出回路断开时，第一储能电容和第二储能电容相当于串联，则针对输入的220V～240V交流电，输出电压为整流电路整流后的直流电压；控制继电器的输出回路吸合时，第一储能电容和第二储能电容相当于并联，则针对输入的100V～130V交流电，输出电压为整流电路整流后的直流电压的倍压；即实现了在不同电压区域均输出高电压，从而使得不同电压区域适用同一控制器。

为了能够清楚地说明继电器断开或者吸合，从交流输入到直流输出的整流，下面将分别以继电器断开后的等效电路以及继电器吸合后的等效电路进行说明。

继电器断开后的等效电路如图2所示，在该等效电路中，第一储能电容和第二储能电容相当于串联，下面以输入交流电的正半周期为AC_L为正，AC_N为负，输入交流电的负半周期为AC_L为负，AC_N为正为例展开说明。对于输入交流电的正半周期来说，AC_L经过二极管D3给第一储能电容1011和第二储能电容1012充电，然后经过二极管D1返回AC_N，一般来说，电容上电压不能突变，假如交流输入电压为Vac，则第一储能电容1011电压为第二储能电容1012电压为则直流输出电压为对于输入交流电的负半周期来说，AC_N经过二极管D2给第一储能电容1011和第二储能电容1012充电，经二极管D4回到AC_L，此时第一储能电容1011电压为第二储能电容1012电压为则直流输出电压为

继电器吸合后的等效电路如图3所示，下面以输入交流电的正半周期为AC_L为正，AC_N为负，输入交流电的负半周期为AC_L为负，AC_N为正为例展开说明。对于输入交流电的正半周期来说，AC_L经过二极管D3给第一储能电容1011充电返回AC_N，一般来说，电容上电压不能突变，假如交流输入电压为Vac，则第一储能电容1011电压为对于输入交流电的负半周期来说，AC_N给第二储能电容1012充电，经二极管D4回到AC_L，此时第二储能电容1012上电压为一般来说，电容上电压不能突变，因此，直流输出电压是第一储能电容1011和第二储能电容1012上电压的加和实现倍压控制。

其中，AC_L和AC_N表征交流电的输入；D1、D2、D3和D4为整流电路上的二极管。

在本发明另一实施例中，上述实现双电压输入的控制器，其特征在于，进一步包括：单片机(图中未示出)，其中，

单片机，用于检测整流电路102的输入电压，当检测出输入电压为220V～240V时，发送高压模式信号给控制电路104，当检测出输入电压为100V～130V时，发送低压模式信号给控制电路104；

控制电路104，用于在接收到高压模式信号时，控制继电器103的输出回路断开；在接收到低压模式信号时，控制继电器103的输出回路吸合。

通过该单片机检测整流电路的输入电压，控制电路按照输入电压的大小控制继电器的吸合或断开，实现了智能化控制。

在本发明另一实施例中，控制电路进行控制的一种方式为：控制电路，用于构建高压模式与继电器的输出回路断开之间的对应关系以及低压模式与继电器的输出回路吸合之间的对应关系，并设置默认启动模式为高压模式，在上电时以高压模式启动。通过设置默认启动模式为高压模式，可以保证输出电压的安全性。

在本发明另一实施例中，如图4所示，上述控制电路104，包括：处理器1041、限流电阻1042、旁路电阻1043、开关三极管1044以及钳位二极管1045，其中，

限流电阻1042的一端与处理器1041连接，另一端连接开关三极管1044的基极B；

旁路电阻1043并联在开关三极管1044的基极B和开关三极管1044的发射极E之间；

开关三极管1044的集电极C连接钳位二极管1045的负极；

钳位二极管1045的正极接收外部输入的12V电压；

继电器103的输入回路与钳位二极管1045并联；

处理器1041，用于当整流电路102的输入电压为220V～240V时，发送低电平，控制开关三极管1044的发射极E断开，以使继电器103的输入回路不通电，继电器103的输出回路断开；当整流电路102的输入电压为100V～130V时，发送高电平，控制开关三极管1044的发射极E导通，以使继电器103的输入回路通电，继电器103的输出回路吸合。

如图5所示，基于上述任一实现双电压输入的控制器，本发明实施例提供一种实现双电压输入的方法，该方法可以包括如下步骤：

步骤501：当整流电路的输入电压为220V～240V时，控制电路控制继电器的输出回路断开，以输出外接电器所需的高电压；

步骤502：当整流电路的输入电压为100V～130V时，控制电路控制所述继电器的输出回路吸合，以继续输出外接电器所需的高电压。

其中，步骤501和步骤502之间没有严格的先后顺序。

在本发明另一实施例中，上述方法进一步包括：通过单片机检测所述整流电路的输入电压，当检测出所述输入电压为220V～240V时，发送高压模式信号给控制电路，当检测出所述输入电压为100V～130V时，发送低压模式信号给控制电路；

上述步骤501的具体实施方式可为：控制电路在接收到高压模式信号时，控制继电器的输出回路断开；

上述步骤502的具体实施方式可为：控制电路在接收到低压模式信号时，控制继电器的输出回路吸合。

其中，上述整流电路，包括：整流桥堆或者四个二极管组成的整流部。

在本发明另一实施例中，上述方法进一步包括：控制电路构建高压模式与继电器的输出回路断开之间的对应关系以及低压模式与所述继电器的输出回路吸合之间的对应关系，并设置默认启动模式为高压模式，在上电时以高压模式启动。

在本发明另一实施例中，控制电路控制继电器的输出回路断开的具体实施方式可为：控制电路中的处理器发送低电平，控制控制电路中的开关三极管的发射极断开，以使继电器的输入回路不通电，继电器的输出回路断开；

控制电路控制继电器的输出回路吸合的具体实施方式可为：控制电路中的处理器发送高电平，控制开关三极管的发射极导通，以使继电器的输入回路通电，继电器的输出回路吸合。

上述各个实施例至少能够达到如下有益效果：

1.该实现双电压输入的控制器，包括：滤波电路、整流电路、继电器和控制电路，其中，滤波电路包含有第一储能电容和第二储能电容，其中，第一储能电容的阴极连接第二储能电容的阳极；第一储能电容的阳极连接整流电路的阳极输出端，第二储能电容的阴极连接整流电路的阴极输出端；继电器的输入回路设置于控制电路上，继电器的输出回路设置于第一储能电容的阴极和第二储能电容的阳极的连接点与整流电路的一个电压输入端的连接线路上；控制电路，用于当整流电路的输入电压为220V～240V时，控制继电器的输出回路断开；当整流电路的输入电压为100V～130V时，控制继电器的输出回路吸合，其中，控制继电器的输出回路断开时，第一储能电容和第二储能电容相当于串联，则针对输入的220V～240V交流电，输出电压为整流电路整流后的直流电压；控制继电器的输出回路吸合时，第一储能电容和第二储能电容相当于并联，则针对输入的100V～130V交流电，输出电压为整流电路整流后的直流电压的倍压；即实现了在不同电压区域均输出高电压，从而使得不同电压区域适用同一控制器。

2.通过单片机检测整流电路的输入电压，当检测出输入电压为220V～240V时，发送高压模式信号给控制电路，当检测出输入电压为100V～130V时，发送低压模式信号给控制电路；控制电路在接收到高压模式信号时，控制继电器的输出回路断开；在接收到低压模式信号时，控制继电器的输出回路吸合。通过该单片机检测整流电路的输入电压，控制电路按照输入电压的大小控制继电器的吸合或断开，实现了智能化控制。

3.控制电路通过构建高压模式与继电器的输出回路断开之间的对应关系以及低压模式与继电器的输出回路吸合之间的对应关系，并设置默认启动模式为高压模式，在上电时以高压模式启动。通过设置默认启动模式为高压模式，可以保证输出电压的安全性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种实现双电压输入的控制器，其特征在于，包括：滤波电路、整流电路、继电器和控制电路，其中，

所述滤波电路包含有第一储能电容和第二储能电容，其中，所述第一储能电容的阴极连接所述第二储能电容的阳极；

所述第一储能电容的阳极连接所述整流电路的阳极输出端，所述第二储能电容的阴极连接所述整流电路的阴极输出端；

所述继电器的输入回路设置于所述控制电路上，所述继电器的输出回路设置于所述第一储能电容的阴极和所述第二储能电容的阳极的连接点与所述整流电路的一个电压输入端的连接线路上；

所述控制电路，用于当所述整流电路的输入电压为220V～240V时，控制所述继电器的输出回路断开；当所述整流电路的输入电压为100V～130V时，控制所述继电器的输出回路吸合。

2.根据权利要求1所述的实现双电压输入的控制器，其特征在于，进一步包括：单片机，其中，

所述单片机，用于检测所述整流电路的输入电压，当检测出所述输入电压为220V～240V时，发送高压模式信号给所述控制电路，当检测出所述输入电压为100V～130V时，发送低压模式信号给所述控制电路；

所述控制电路，用于在接收到所述高压模式信号时，控制所述继电器的输出回路断开；在接收到所述低压模式信号时，控制所述继电器的输出回路吸合。

3.根据权利要求1所述的实现双电压输入的控制器，其特征在于，所述整流电路，包括：整流桥堆或者四个二极管组成的整流部。

4.根据权利要求2所述的实现双电压输入的控制器，其特征在于，

所述控制电路，用于构建高压模式与所述继电器的输出回路断开之间的对应关系以及低压模式与所述继电器的输出回路吸合之间的对应关系，并设置默认启动模式为高压模式，在上电时以所述高压模式启动。

5.根据权利要求1至4任一所述的实现双电压输入的控制器，其特征在于，

所述控制电路，包括：处理器、限流电阻、旁路电阻、开关三极管以及钳位二极管，其中，

所述限流电阻的一端与所述处理器连接，另一端连接所述开关三极管的基极；

所述旁路电阻并联在所述开关三极管的基极和所述开关三极管的发射极之间；

所述开关三极管的集电极连接所述钳位二极管的负极；

所述钳位二极管的正极接收外部输入的12V电压；

所述继电器的输入回路与所述钳位二极管并联；

所述处理器，用于当所述整流电路的输入电压为220V～240V时，发送低电平，控制所述开关三极管的发射极断开，以使所述继电器的输入回路不通电，所述继电器的输出回路断开；当所述整流电路的输入电压为100V～130V时，发送高电平，控制所述开关三极管的发射极导通，以使所述继电器的输入回路通电，所述继电器的输出回路吸合。

6.权利要求1至5任一所述的实现双电压输入的控制器实现双电压输入的方法，其特征在于，包括：

当整流电路的输入电压为220V～240V时，控制电路控制继电器的输出回路断开，以输出外接电器所需的高电压；当所述整流电路的输入电压为100V～130V时，所述控制电路控制所述继电器的输出回路吸合，以继续输出所述外接电器所需的高电压。

7.根据权利要求6所述的实现双电压输入的方法，其特征在于，进一步包括：

通过单片机检测所述整流电路的输入电压，当检测出所述输入电压为220V～240V时，发送高压模式信号给所述控制电路，当检测出所述输入电压为100V～130V时，发送低压模式信号给所述控制电路；

所述当整流电路的输入电压为220V～240V时，控制电路控制继电器的输出回路断开，包括：所述控制电路在接收到所述高压模式信号时，控制所述继电器的输出回路断开；

所述当所述整流电路的输入电压为100V～130V时，所述控制电路控制所述继电器的输出回路吸合，包括：

所述控制电路在接收到所述低压模式信号时，控制所述继电器的输出回路吸合。

8.根据权利要求6所述的实现双电压输入的方法，其特征在于，所述整流电路，包括：整流桥堆或者四个二极管组成的整流部。

9.根据权利要求7所述的实现双电压输入的方法，其特征在于，进一步包括：

所述控制电路构建高压模式与所述继电器的输出回路断开之间的对应关系以及低压模式与所述继电器的输出回路吸合之间的对应关系，并设置默认启动模式为高压模式，在上电时以所述高压模式启动。

10.根据权利要求6至9任一所述的实现双电压输入的方法，其特征在于，

所述控制电路控制继电器的输出回路断开，包括：所述控制电路中的处理器发送低电平，控制所述控制电路中的开关三极管的发射极断开，以使所述继电器的输入回路不通电，所述继电器的输出回路断开；

所述控制电路控制所述继电器的输出回路吸合，包括：所述控制电路中的处理器发送高电平，控制所述开关三极管的发射极导通，以使所述继电器的输入回路通电，所述继电器的输出回路吸合。