CN113630024A - 倍压调整电路 - Google Patents

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CN113630024A CN202110911920.9A CN202110911920A CN113630024A CN 113630024 A CN113630024 A CN 113630024A CN 202110911920 A CN202110911920 A CN 202110911920A CN 113630024 A CN113630024 A CN 113630024A
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Shenzhen Sanlin Semiconductor Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种倍压调整电路，包括电源输入端、电源输出端、输出控制电路、倍压电路、电压检测电路和控制模块。输出控制电路的输入端与电源输入端连接，第一输出端与电源输出端连接。倍压电路的输入端与所述输出控制电路的第二输出端连接，输出端与电源输出端连接，倍压电路用于倍压输出电源电压。电压检测电路的输入端与电源输入端连接，检测电源输入端输入的交流电源电压并输出检测电压信号。控制模块与输出控制电路的受控端和电压检测电路的输出端分别连接，控制输出控制电路将交流电源电压进行整流后输出至倍压电路或电源输出端。本发明通过设置设定电压值，由控制模块控制开关电路，进而控制倍压电路，实现自动对输入的电源电压进行倍压。

Description

倍压调整电路
技术领域
本发明涉及电力电子领域，具体涉及一种倍压调整电路。
背景技术
在一些需要用到高电压、小电流的地方，常常使用倍压整流电路。倍压整流，可以把较低的交流电压，用耐压较高的整流二极管和电容器，“整”出一个较高的直流电压。倍压整流电路一般按输出电压是输入电压的多少倍，分为二倍压、三倍压与多倍压整流电路。
传统的倍压电路采用机械开关，需要根据输入市电电压的高低，手动切换开关，进行是否倍压的选择，倍压切换速度慢。人工操作不当还会使倍压电路在不需要倍压时时进行倍压，从而产生高电压，损坏后级电路。且由于倍压电容的差异性导致电容压降不同，需要并联平衡电阻来平衡倍压电路的电压。并联平衡电阻增加了损耗，也存在安全隐患。
发明内容
本发明的主要目的是，提供一种倍压调整电路，旨在自动对电源输入端电压进行倍压调整。
为实现上述目的，本发明提出一种倍压调整电路，所述倍压调整电路包括：
电源输入端和电源输出端，所述电源输入端用于输入交流电源电压；
输出控制电路，具有受控端、输入端、第一输出端和第二输出端，所述输出控制电路的输入端与所述电源输入端连接，所述第一输出端与所述电源输出端连接；
倍压电路，具有输入端和输出端，所述倍压电路的输入端与所述输出控制电路的第二输出端连接，所述倍压电路的输出端与所述电源输出端连接，所述倍压电路，用于接收整流后的电源电压，并进行倍压后输出；
电压检测电路，具有输入端和输出端，所述电压检测电路的输入端与所述电源输入端连接，所述电压检测电路用于检测所述电源输入端输入的交流电源电压大小，并输出相应的检测电压信号；
控制模块，与所述输出控制电路的受控端和电压检测电路的输出端分别连接；
所述控制模块，用于在所述检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，控制所述输出控制电路将所述电源输入端输入的交流电源电压进行整流后输出至所述倍压电路，以及在所述检测电压信号对应的电压值大于或者等于设定电压值时，控制所述输出控制电路将所述电源输入端输入的交流电源电压进行整流后输出至所述电源输出端。
在一实施例中，所述倍压电路包括第一电容和第二电容；
所述第一电容的第一端与所述输出控制电路的第一输出端连接，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端连接；
所述第二电容的第一端还与所述输出控制电路的第二输出端连接，所述第二电容的第二端用于接地。
在一实施例中，所述输出控制电路包括：
整流电路，所述整流电路具有第一端、第二端、第三端和第四端，所述整流电路的第一端与所述电源输入端的火线输入端连接，所述整流电路的第二端与所述电源输入端的零线输入端连接，所述整流电路的第三端与所述第一电容的第一端连接，所述整流电路的第四端与所述第二电容的第二端连接，所述整流电路用于对输入的交流电源电压进行整流后输出；
开关电路，所述开关电路的受控端与所述控制模块连接，所述开关电路的输入端与所述电源输入端的零线输入端连接，所述开关电路的输出端与所述第一电容的第二端和所述第二电容的第一端均连接；
所述开关电路用于在所述检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，在所述控制模块的控制下接通所述电源输入端与所述倍压电路之间的通路，以及在所述检测电压信号对应的电压值大于或等于设定电压值时，在所述控制模块的控制下断开所述电源输入端的零线输入端与所述倍压电路之间的通路。
在一实施例中，所述开关电路包括：
第一开关电路，所述第一开关电路的受控端与所述控制模块连接，所述第一开关电路的输入端与所述电源输入端的零线输入端连接；
第二开关电路，所述第二开关电路的受控端与所述控制模块连接，所述第二开关电路的输入端与所述第一开关电路的输出端连接，所述第二开关电路的输出端与所述第一电容的第二端和所述第二电容的第一端均连接。
在一实施例中，所述电压检测电路包括第一电阻和第二电阻；
通路所述第一电阻的输入端与所述电源输入端的火线输入端连接，所述第一电阻的输出端与所述控制模块连接；
所述第二电阻的输入端与所述第一开关电路的输出端连接，所述第二电阻的输出端与所述控制模块连接。
在一实施例中，在每一交流电源周期的第一半波内，所述控制模块用于在所述检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，控制所述第一开关电路和所述第二开关电路导通，以接通所述电源输入端的零线输入端与所述第一电容之间的通路，使所述倍压电路对整流后的电源电压进行倍压后输出至所述电源输出端；
在每一交流电源周期的第一半波内，所述控制模块用于在所述检测电压信号对应的电压值大于或等于设定电压值时，控制所述第一开关电路导通，以使电压检测电路检测所述电源输入端输入的交流电源电压大小，以及控制所述第二开关电路断开，以断开所述电源输入端的零线输入端与所述第一电容之间的通路，将整流后的电源电压输出至所述电源输出端；所述控制模块还用于获取电压检测电路的检测电压信号，并记录所述检测电压信号对应的电压值大于或者等于设定电压值的时间段；
在每一交流电源周期的第二半波内，所述控制模块用于在所述检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，控制所述第一开关电路和所述第二开关电路导通，以接通所述电源输入端的零线输入端与所述第二电容之间的通路，使所述倍压电路对整流后的电源电压进行倍压后输出至所述电源输出端；
在每一交流电源周期的第二半波内，所述控制模块还用于在对应所述第一半波的时间段内控制所述第一开关电路以及所述第二开关电路断开，以断开所述电源输入端的零线输入端与所述第二电容之间的通路，将整流后的电源电压输出至所述电源输出端。
在一实施例中，所述倍压调整电路还包括第一供电电路；
所述第一供电电路的输入端用于与所述电源输入端连接，所述第一供电电路的输出端与所述控制模块连接，所述第一供电电路用于在初始接入交流电源时对所述控制模块供电。
在一实施例中，所述第一供电电路包括第三电阻、第三电容和第五二极管；
所述第三电阻的输入端用于与所述电源输入端连接，所述第三电阻的输出端与所述控制装置的输入端连接；
所述第三电容的第一端与所述第三电阻的输出端连接，所述第三电容的第二端接地；
所述第五二极管的阳极与所述第三电阻的输出端连接，所述第五二极管的阴极接地。
在一实施例中，所述倍压调整电路还包括第二供电电路；
所述第二供电电路的输入端用于接入供电电压，所述第二供电电路的输出端与所述控制模块连接，所述第二供电电路用于在所述控制模块工作时对所述控制模块供电。
在一实施例中，所述第二供电电路包括第四电阻和第六二极管；
所述第六二极管的阴极用于接入供电电压，所述第六二极管的阳极与所述第四电阻的输入端连接，所述第四电阻的输出端与所述控制装置连接。
本发明通过检测输入的交流电源电压，在输入的交流电源电压值小于设定电压值时对整流后的电源电压进行倍压，在输入的交流电源电压值大于或者等于设定电压值时不对整流后的电源电压进行倍压，直接输出整流后的电源电压，实现自动对输入电源电压进行倍压调整。通过设置设定电压值，使倍压电路的电压值始终跟随设定电压值，实现电压平衡。解决了传统的倍压电路无法自动对输入电源电压进行倍压调整的问题。
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，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获取其他的附图。
图1为传统倍压电路的结构示意图；
图2为本发明一实施例倍压调整电路的结构示意图；
图3为本发明一实施例倍压调整电路的结构示意图；
图4为本发明一实施例交流电源周期内输入交流电源电压变化的波形图；
图5为本发明一实施例交流电源周期内输入交流电源电压变化的波形图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1，传统的倍压调整电路采用机械开关，工作人员根据输入的交流电源电压的大小手动闭合或者断开机械开关，进而控制电源输入端与倍压电路之间的连接状态。当输入的交流电源电压为低压(例如90V～132V)时，工作人员控制机械开关闭合，接通电源输入端与倍压电路之间的通路，倍压电路对整流后的电源电压进行倍压，使倍压调整电路输出的电压为整流后的电源电压的两倍；当输入的交流电源电压为高压(例如185V～230V)时，工作人员控制机械开关断开，断开电源输入端与倍压电路之间的通路，倍压电路不工作，倍压调整电路输出的电压为整流后的电源电压。但是，在实际应用中，可能存在工作人员操作失误，在输入的交流电源电压为高压时，控制机械开关闭合，接通电源输入端与倍压电路之间的通路，倍压电路对整流后的电源电压进行倍压，使倍压调整电路输出的电压为整流后的电源电压的两倍。倍压电路输出过高的电压会对后级电路造成损坏。且由于倍压电容的差异性，需要在倍压电容两端并联平衡电阻，增加了电路损耗，同时也存在安全隐患。
参照图2，为解决上述问题，本发明提出一种倍压调整电路，包括电源输入端100、电源输出端200、输出控制电路300、倍压电路400、电压检测电路500和控制模块600。
电源输入端100用于输入交流电源电压。
输出控制电路300具有受控端、输入端、第一输出端和第二输出端，输出控制电路300的输入端与电源输入端100连接，第一输出端与电源输出端200连接。
倍压电路400具有输入端和输出端，倍压电路400的输入端与输出控制电路300的第二输出端连接，倍压电路400的输出端与电源输出端200连接，倍压电路400，用于接收整流后的电源电压，并进行倍压后输出。
电压检测电路500具有输入端和输出端，电压检测电路500的输入端与电源输入端100连接，电压检测电路500用于检测电源输入端100输入的交流电源电压大小，并输出相应的检测电压信号。
控制模块600与输出控制电路300的受控端和电压检测电路500的输出端分别连接。
控制模块600用于在检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，控制输出控制电路300将电源输入端100输入的交流电源电压进行整流后输出至倍压电路400，以及在检测电压信号对应的电压值大于或者等于设定电压值时，控制输出控制电路300将电源输入端100输入的交流电源电压进行整流后输出至电源输出端200。
在上述实施例中，控制模块600可以选用FT61F020芯片。
电压检测电路500检测电源输入端100输入的交流电源电压大小，并输出相应的电压检测信号至控制模块600，输出控制电路300对输入的交流电源电压进行整流，将交流电源电压转换为直流电源电压，以供倍压电路400进行倍压。
当检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，输出控制电路300在控制模块600的控制下，接通电源输入端100的零线输入端到倍压电路400之间的通路，将整流后的电源电压输出至倍压电路400。倍压电路400对整流后的电源电压进行倍压，使倍压调整电路输出的电压为整流后的电源电压的多倍。
当检测电压信号对应的电压值大于或等于设定电压值时，输出控制电路300在控制模块600的控制下，断开电源输入端100到倍压电路400之间的通路，将整流后的电源电压输出至电源输出端200，使倍压调整电路直接输出整流后的电源电压。
本发明通过检测输入的交流电源电压，在输入的交流电源电压值小于设定电压值时对整流后的电源电压进行倍压，在输入的交流电源电压值大于或者等于设定电压值时不对整流后的电源电压进行倍压，直接输出整流后的电源电压，实现自动对输入电源电压进行倍压调整，防止倍压调整电路输出电压过高损坏后级电路。通过设置设定电压值，使倍压电路的电压值始终跟随设定电压值，实现电压平衡。解决了传统的倍压电路无法自动对输入电源电压进行倍压调整的问题。
参照图,3，在一实施例中，倍压电路400包括第一电容C1和第二电容C2。
第一电容C1的第一端与输出控制电路300的第一输出端连接，第一电容C1的第二端与第二电容C2的第一端连接。
第二电容C2的第一端还与输出控制电路300的第二输出端连接，第二电容C2的第二端用于接地。
可以理解的是，交流电源在一个周期内会在电源输入端100的火线输入端和零线输入端产生电压变化。每一交流电源周期内，当检测电压信号对应的电压值小于设定电压值，且电源输入端100的火线输入端电压大于电源输入端100的零线输入端电压时，输出控制电路300在控制模块600的控制下，接通电源输入端100的零线输入端到倍压电路400之间的通路，形成第一通路：电源输入端100的火线输入端→输出控制电路300→第一电容C1→输出控制电路300→电源输入端100的零线输入端，以使整流后的电源电压对第一电容C1充电至设定电压值；当检测电压信号对应的电压值小于设定电压值，且电源输入端100的火线输入端电压小于电源输入端100的零线输入端电压时，输出控制电路300在控制模块600的控制下，接通电源输入端100的零线输入端到倍压电路400之间的通路，形成第二通路：电源输入端100的零线输入端→输出控制电路300→第二电容C2→输出控制电路300→电源输入端100的火线输入端，以使整流后的电源电压对第二电容C2充电至设定电压值。
在实际应用中，第一电容C1和第二电容C2的电压值均可以达到输入的交流电源电压的峰值。如此，在每一交流电源周期内，倍压电路400可以将输入的电源电压倍压至输入的交流电源电压峰值的两倍。
本实施例通过第一电容C1和第二电容C2实现倍压，通过设置设定电压值使第一电容C1和第二电容C2的电压值始终跟随设定电压值，实现电压平衡。解决了传统的倍压电路400中需要在电容两端并联电阻实现电压平衡而导致电路损耗增加的问题。
参照图3，在一实施例中，输出控制电路300包括整流电路310和开关电路320。
整流电路310具有第一端、第二端、第三端和第四端，整流电路310的第一端与电源输入端100的火线输入端连接，整流电路310的第二端与电源输入端100的零线输入端连接，整流电路310的第三端与第一电容C1的第一端连接，整流电路310的第四端与第二电容C2的第二端连接，整流电路310用于对输入的交流电源电压进行整流后输出。
开关电路320的受控端与控制模块600连接，开关电路320的输入端与电源输入端100的零线输入端连接，开关电路320的输出端与第一电容C1的第二端和第二电容C2的第一端均连接。
开关电路320用于在检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，在控制模块600的控制下接通电源输入端100与倍压电路400之间的通路，以及在检测电压信号对应的电压值大于或等于设定电压值时，在控制模块600的控制下断开电源输入端100的零线输入端与倍压电路400之间的通路。
整流电路310对电源输入端100输入的交流电源电压进行整流，将交流电源电压转换为直流电源电压输出。当检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，控制模块600控制开关电路320接通电源输入端100与倍压电路400之间的通路，以使倍压电路400对整流后的电源电压进行倍压后输出至电源输出端200；当检测电压信号对应的电压值大于或等于设定电压值时，控制模块600控制开关电路320断开电源输入端100与倍压电路400之间的通路，使整流后的电源电压直接输出至电源输出端200。
本实施例通过开关电路320在检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，接通电源输入端100与倍压电路400之间的通路；在检测电压信号对应的电压值大于或等于设定电压值时，断开电源输入端100与倍压电路400之间的通路，防止倍压调整电路输出电压过高损坏后级电路，实现自动对输入电源电压进行倍压调整。
参照图3，在一实施例中，整流电路310包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。
第一二极管D1的阴极与电源输入端100的火线输入端连接，第一二极管D1的阳极与第一电容C1的第一端连接。
第二二极管D2的阴极与电源输入端100的零线输入端连接，第二二极管D2的阳极与第一电容C1的第一端连接。
第三二极管D3的阴极与第二电容C2的第二端连接，第三二极管D3的阳极与电源输入端100的火线输入端连接。
第四二极管D4的阴极与第二电容C2的第二端连接，第三二极管D3的阳极与电源输入端100的零线输入端连接。
每一交流电源周期内，当检测电压信号对应的电压值小于设定电压值，且电源输入端100的火线输入端电压大于电源输入端100的零线输入端电压时，第一通路具体为：电源输入端100的火线输入端→第一二极管D1→第一电容C1→开关电路320→电源输入端100的零线输入端；当检测电压信号对应的电压值小于设定电压值，且电源输入端100的火线输入端电压小于电源输入端100的零线输入端电压时，第二通路具体为：电源输入端100的零线输入端→开关电路320→第二电容C2→第三二极管D3→电源输入端100的火线输入端。
参照图3，在一实施例中，开关电路320包括第一开关电路Q1和第二开关电路Q2。
第一开关电路Q1，第一开关电路Q1的受控端与控制模块600连接，第一开关电路Q1的输入端与电源输入端100的零线输入端连接。
第二开关电路Q2，第二开关电路Q2的受控端与控制模块600连接，第二开关电路Q2的输入端与第一开关电路Q1的输出端连接，第二开关电路Q2的输出端与第一电容C1的第二端和第二电容C2的第一端均连接。
在上述实施例中，第一开关电路Q1可以选用MOS管，第二开关电路Q2可以选用MOS管。
当检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2闭合，接通电源输入端100与倍压电路400之间的通路；当检测电压信号对应的电压值大于或等于设定电压值时，控制模块600控制第二开关电路Q2断开，断开电源输入端100与倍压电路400之间的通路。
本实施例通过第一开关电路Q1和第二开关电路Q2配合，在检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，接通电源输入端100与倍压电路400之间的通路；在检测电压信号对应的电压值大于或等于设定电压值时，断开电源输入端100与倍压电路400之间的通路，实现自动对输入电源电压进行倍压调整。
参照图3，在一实施例中，电压检测电路500包括第一电阻R1和第二电阻R2。
通路第一电阻R1的输入端与电源输入端100的火线输入端连接，第一电阻R1的输出端与控制模块600连接。
第二电阻R2的输入端与第一开关电路Q1的输出端连接，第二电阻R2的输出端与控制模块600连接。
本实施例通过第一电阻R1和第二电阻R2构成电压检测电路500，以检测输入的交流电源电压，结构简单，成本低。
参照图4，在一实施例中，设定电压值VSET小于输入交流电源电压的峰值。
在每一交流电源周期的第一半波(T0～T3)内，控制模块600用于在检测电压信号对应的电压值小于设定电压值VSET时，控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2导通，以接通电源输入端100的零线输入端与第一电容C1之间的通路，使倍压电路400对整流后的电源电压进行倍压后输出至电源输出端200。
在每一交流电源周期的第一半波(T0～T3)内，控制模块600用于在检测电压信号对应的电压值大于或等于设定电压值VSET时，控制第一开关电路Q1导通、第二开关电路Q2断开，以断开电源输入端100的零线输入端与第一电容C1之间的通路，将整流后的电源电压输出至电源输出端200；控制模块600还用于进行电压采样，并记录检测电压信号对应的电压值大于或者等于设定电压值VSET的时间段。
在每一交流电源周期的第二半波(T3～T6)内，控制模块600用于在检测电压信号对应的电压值小于设定电压值VSET时，控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2导通，以接通电源输入端100的零线输入端与第二电容C2之间的通路，使倍压电路400对整流后的电源电压进行倍压后输出至电源输出端200。
在每一交流电源周期的第二半波(T3～T6)内，控制模块600还用于在对应第一半波的时间段内控制第一开关电路Q1以及第二开关电路Q2断开，以断开电源输入端100的零线输入端与第二电容C2之间的通路，将整流后的电源电压输出至电源输出端200。
参照图3，T0～T6为一个完整地交流电源周期，其中，T0～T3为第一半波此时，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压；T3～T6为第二半波，此时，电源输入端100的火线输入端的电压小于零线输入端的电压。可以理解的是，由于交流电源的特性，第一半波和第二半波的波形是中心对称的。
T0～T1时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2导通，接通电源输入端100的零线输入端与第一电容C1之间的通路，整流后的电源电压将第一电容C1充电至设定电压值VSET。
T1～T2时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值大于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1导通，第二开关电路Q2断开，断开电源输入端100的零线输入端与第一电容C1之间的通路，停止向第一电容C1充电。在此期间，控制模块600采样输入的交流电源电压，并记录检测电压信号对应的电压值大于或者等于设定电压值VSET的时间段。
T2～T3时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2导通，接通电源输入端100的零线输入端与第一电容C1之间的通路，整流后的电源电压向第一电容C1充电。
T3～T4时间内，电源输入端100的火线输入端的电压小于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2维持导通，接通电源输入端100的零线输入端与第二电容C2之间的通路，整流后的电源电压将第二电容C2充电至设定电压值VSET。
T4～T5时间内，电源输入端100的火线输入端的电压小于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值大于设定电压值VSET。由于第一半波和第二半波为中心对称，因此T4～T5的时间段与T1～T2的时间段相同，控制模块600在对应T1～T2的时间段内控制第一开关电路Q1以及第二开关电路Q2断开，停止对第二电容C2的充电。
T5～T6时间内，电源输入端100的火线输入端的电压小于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2导通，接通电源输入端100的零线输入端与第二电容C2之间的通路，整流后的电源电压对第二电容C2充电。
本实施例通过控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2，进而控制第一电容C1和第二电容C2的倍压电压跟随设定电压，实现倍压电路400的电压平衡，防止倍压调整电路输出电压过高损坏后级电路。解决了传统的倍压电路无法自动对输入电源电压进行倍压调整的问题。
参照图3，在一实施例中，所述倍压调整电路还包括第一供电电路700。
所述第一供电电路700的输入端用于与所述电源输入端100连接，所述第一供电电路700的输出端与所述控制模块600连接，所述第一供电电路700用于在初始接入交流电源时对所述控制模块600供电。
倍压调整电路接入交流电源时，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2为断开状态，电源输入端100向第一电容C1充电，再由第一电容C1向第一供电电路700充电，当第一供电电路700的电压达到控制模块600的启动电压时，控制模块600开始工作。当然，第一供电电路700也可以在控制模块600工作时对控制模块600供电。
本实施例通过第一供电电路700在接入电源的初始时刻向控制模块600供电，达到控制模块600的启动电压时，控制模块600开始工作，响应速度快。
参照图3，在一实施例中，所述第一供电电路700包括第三电阻R3、第三电容C3和第五二极管D5。
所述第三电阻R3的输入端用于与所述电源输入端100连接，所述第三电阻R3的输出端与所述控制装置的输入端连接。
所述第三电容C3的第一端与所述第三电阻R3的输出端连接，所述第三电容C3的第二端接地。
所述第五二极管D5的阳极与所述第三电阻R3的输出端连接，所述第五二极管D5的阴极接地。
倍压调整电路接入交流电源时，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2为断开状态，电源输入端100向第一电容C1充电，第一电容C1经第三电阻R3向第三电容C3充电，当第一电容C1的电压达到控制模块600的启动电压时，控制模块600开始工作。第五二极管D5为稳压二极管，防止电路中电压过大影响电路正常工作。
本实施例通过第三电容C3在接入电源的初始时刻向控制模块600供电，由于电容可以滤除杂波的特性，使得初始时刻可以给控制模块600稳定的供电电压。
参照图3，在一实施例中，所述倍压调整电路还包括第二供电电路800。
所述第二供电电路800的输入端用于接入供电电压，所述第二供电电路800的输出端与所述控制模块600连接，所述第二供电电路800用于在所述控制模块600工作时对所述控制模块600供电。
本实施例通过第二供电电路800使用内部电路(例如充电电路或者降压电路)处理后的供电电压对控制模块600进行供电，电路损耗小。
在一实施例中，所述第二供电电路800包括第四电阻R4和第六二极管D6。
参照图3，所述第六二极管D6的阴极用于接入供电电压，所述第六二极管D6的阳极与所述第四电阻R4的输入端连接，所述第四电阻R4的输出端与所述控制装置连接。
本实施例通过第四电阻R4和第六二极管D6使用内部电路(例如充电电路或者降压电路)处理后的供电电压对控制模块600进行供电，电路损耗小。
在一实施例中，设定电压值VSET大于输入交流电源电压的峰值。由于倍压调整电路会接入不同的交流电源电压，所以存在输入交流电源电压的峰值小于预设电压值的情况，理论上需要控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2始终导通，以使倍压电路进行倍压。
参照图5，T00～T40为一个完整地交流电源周期，其中，T00～T30为第一半波此时，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压；T30～T40为第二半波，此时，电源输入端100的火线输入端的电压小于零线输入端的电压。
T00～T10时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2导通，接通电源输入端100的零线输入端与第一电容C1之间的通路，整流后的电源电压对第一电容C1充电。
T10～T20时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2维持导通，接通电源输入端100的零线输入端与第一电容C1之间的通路，整流后的电源电压对第一电容C1充电至输入交流电源电压的峰值电压。
T20～T30时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET。理论上，控制模块600应继续控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2维持导通。但是若第一开关电路Q1和第二开关电路Q2维持导通，第二供电电路800的参考地将通过第一开关电路和第二开关电路拉至第二电容的第一端。由于此时第二电容C2的第一端电压大于第二供电电路800输入端的电压，第六二极管D6截止，第二供电电路800无法对控制模块600供电。因此，控制模块600控制第一开关电路Q1导通，第二开关电路Q2断开，将第二供电电路800的参考地拉至第二电容C2的第二端，使第二供电电路800输入端的电压大于第二供电电路800参考地的电压，以对控制模块600供电。
在T20～T30时间内，电源输入端100的火线输入端的电压小于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2导通，接通电源输入端100的零线输入端与第二电容C2之间的通路，整流后的电源电压对第二电容C2充电。
下面将结合附图具体阐述本发明的原理：
第一开关电路Q1和第二开关电路Q2初始为断开状态，电源输入端100接入交流电源，整流电路310将交流电源电压整流为直流电源电压。整流后的电源电压向第一电容C1充电，再由第一电容C1经第三电阻R3向第三电容R3充电，当第三电容C3的电压达到控制模块600的启动电压时，控制模块600开始工作。此时，第一电容C1的第二端和第二电容C2的第一端的电压为输入的交流电源电压的一半。
设定电压值VSET(例如50V)小于输入交流电源电压的峰值(例如120V)时：
T0～T1时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和所述第二开关电路Q2维持导通，接通所述电源输入端100的零线输入端与所述第一电容C1之间的通路，以形成第一通路：电源输入端100的火线输入端→第一二极管→第一电容C1→开关电路320→电源输入端100的零线输入端。整流后的电源电压通过第一通路向第一电容C1充电至设定电压值VSET。
T1～T2时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值大于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1导通，所述第二开关电路Q2断开，断开所述电源输入端100的零线输入端与所述第一电容C1之间的通路，停止向第一电容C1充电。
在此期间，控制模块600采样输入的交流电源电压，并记录所述检测电压信号对应的电压值大于或者等于设定电压值VSET的时间段。
T2～T3时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和所述第二开关电路Q2导通，接通所述电源输入端100的零线输入端与所述第一电容C1之间的通路，整流后的电源电压通过第一通路向第一电容C1充电。
T3～T4时间内，电源输入端100的火线输入端的电压小于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和所述第二开关电路Q2维持导通，接通所述电源输入端100的零线输入端与所述第二电容C2之间的通路，以形成第二通路：电源输入端100的零线输入端→开关电路320→第二电容C2→第三二极管→电源输入端100的火线输入端。整流后的电源电压通过第二通路将第二电容C2充电至设定电压值VSET。
T4～T5时间内，电源输入端100的火线输入端的电压小于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值大于设定电压值VSET。由于第一半波和第二半波为中心对称，因此T4～T5的时间段与T1～T2的时间段相同，控制模块600在对应T1～T2的时间段内控制所述第一开关电路Q1以及所述第二开关电路Q2断开，停止向对第二电容C2充电。
T5～T6时间内，电源输入端100的火线输入端的电压小于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和所述第二开关电路Q2导通，接通所述电源输入端100的零线输入端与所述第二电容C2之间的通路，整流后的电源电压通过第二通路向第二电容C2充电。
由T6开始进入下一个周期。T0～T6时间内，控制模块600可以由第一供电电路700供电，也可以由第二供电电路800供电。由于第一电容C1和第二电容C2均可以达到第一电容C1和第二电容C2的电压值均可以达到输入的交流电源电压的峰值。因此，在每一交流电源周期内，倍压电路400可以将输入的电源电压倍压至输入的交流电源电压峰值的两倍。如此，T0～T6完成了一个交流电源电压周期内对第一电容C1和第二电容C2的控制，使第一电容C1和第二电容C2的电压始终跟随设定电压值VSET，实现电压平衡，也防止倍压电路400在输入电源电压过大时倍压输出过大电压，损坏后级电路。
设定电压值VSET(例如150V)大于输入交流电源电压的峰值(例如120V)时：
T00～T10时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2导通，接通电源输入端100的零线输入端与第一电容C1之间的通路，以形成第一通路：电源输入端100的火线输入端→第一二极管→第一电容C1→开关电路320→电源输入端100的零线输入端。整流后的电源电压对第一电容C1充电。
T10～T20时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2维持导通，接通电源输入端100的零线输入端与第一电容C1之间的通路，以形成第一通路：电源输入端100的火线输入端→第一二极管→第一电容C1→开关电路320→电源输入端100的零线输入端。整流后的电源电压对第一电容C1充电至输入交流电源电压的峰值电压。
T20～T30时间内，电源输入端100的火线输入端的电压大于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET。理论上，控制模块600应继续控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2维持导通。但是若第一开关电路Q1和第二开关电路Q2维持导通，第二供电电路800的参考地将通过第一开关电路和第二开关电路拉至第二电容的第一端。由于此时第二电容C2的第一端电压大于第二供电电路800输入端的电压，第六二极管D6截止，第二供电电路800无法对控制模块600供电。因此，控制模块600控制第一开关电路Q1导通，第二开关电路Q2断开，将第二供电电路800的参考地拉至第二电容C2的第二端，使第二供电电路800输入端的电压大于第二供电电路800参考地的电压，以对控制模块600供电。
在T20～T30时间内，电源输入端100的火线输入端的电压小于零线输入端的电压，且输入的交流电源电压值小于设定电压值VSET，控制模块600控制第一开关电路Q1和第二开关电路Q2导通，接通电源输入端100的零线输入端与第二电容C2之间的通路，以形成第二通路：电源输入端100的零线输入端→开关电路320→第二电容C2→第三二极管→电源输入端100的火线输入端。整流后的电源电压对第二电容C2充电。
本发明通过设置设定电压值，由控制模块控制开关电路，进而控制倍压电路，实现自动对输入的电源电压进行倍压。同时，由于设置设定电压值，使第一电容和第二电容的电压始终跟随设定电压值，实现了电压平衡，无需在电容两端并联电阻。解决了传统的倍压电路无法自动对输入电源电压进行倍压调整的问题。
以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种倍压调整电路，其特征在于，所述倍压调整电路包括：
电源输入端和电源输出端，所述电源输入端用于输入交流电源电压；
输出控制电路，具有受控端、输入端、第一输出端和第二输出端，所述输出控制电路的输入端与所述电源输入端连接，所述第一输出端与所述电源输出端连接；
倍压电路，具有输入端和输出端，所述倍压电路的输入端与所述输出控制电路的第二输出端连接，所述倍压电路的输出端与所述电源输出端连接，所述倍压电路，用于接收整流后的电源电压，并进行倍压后输出；
电压检测电路，具有输入端和输出端，所述电压检测电路的输入端与所述电源输入端连接，所述电压检测电路用于检测所述电源输入端输入的交流电源电压大小，并输出相应的检测电压信号；
控制模块，与所述输出控制电路的受控端和电压检测电路的输出端分别连接；
所述控制模块，用于在所述检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，控制所述输出控制电路将所述电源输入端输入的交流电源电压进行整流后输出至所述倍压电路，以及在所述检测电压信号对应的电压值大于或者等于设定电压值时，控制所述输出控制电路将所述电源输入端输入的交流电源电压进行整流后输出至所述电源输出端。
2.如权利要求1所述的倍压调整电路，其特征在于，所述倍压电路包括第一电容和第二电容；
所述第一电容的第一端与所述输出控制电路的第一输出端连接，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端连接；
所述第二电容的第一端还与所述输出控制电路的第二输出端连接，所述第二电容的第二端用于接地。
3.如权利要求2所述的倍压调整电路，其特征在于，所述输出控制电路包括：
整流电路，所述整流电路具有第一端、第二端、第三端和第四端，所述整流电路的第一端与所述电源输入端的火线输入端连接，所述整流电路的第二端与所述电源输入端的零线输入端连接，所述整流电路的第三端与所述第一电容的第一端连接，所述整流电路的第四端与所述第二电容的第二端连接，所述整流电路用于对输入的交流电源电压进行整流后输出；
开关电路，所述开关电路的受控端与所述控制模块连接，所述开关电路的输入端与所述电源输入端的零线输入端连接，所述开关电路的输出端与所述第一电容的第二端和所述第二电容的第一端均连接；
所述开关电路用于在所述检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，在所述控制模块的控制下接通所述电源输入端与所述倍压电路之间的通路，以及在所述检测电压信号对应的电压值大于或等于设定电压值时，在所述控制模块的控制下断开所述电源输入端的零线输入端与所述倍压电路之间的通路。
4.如权利要求3所述的倍压调整电路，其特征在于，所述开关电路包括：
第一开关电路，所述第一开关电路的受控端与所述控制模块连接，所述第一开关电路的输入端与所述电源输入端的零线输入端连接；
第二开关电路，所述第二开关电路的受控端与所述控制模块连接，所述第二开关电路的输入端与所述第一开关电路的输出端连接，所述第二开关电路的输出端与所述第一电容的第二端和所述第二电容的第一端均连接。
5.如权利要求3所述的倍压调整电路，其特征在于，所述电压检测电路包括第一电阻和第二电阻；
通路所述第一电阻的输入端与所述电源输入端的火线输入端连接，所述第一电阻的输出端与所述控制模块连接；
所述第二电阻的输入端与所述第一开关电路的输出端连接，所述第二电阻的输出端与所述控制模块连接。
6.如权利要求5所述的倍压调整电路，其特征在于，在每一交流电源周期的第一半波内，所述控制模块用于在所述检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，控制所述第一开关电路和所述第二开关电路导通，以接通所述电源输入端的零线输入端与所述第一电容之间的通路，使所述倍压电路对整流后的电源电压进行倍压后输出至所述电源输出端；
在每一交流电源周期的第一半波内，所述控制模块用于在所述检测电压信号对应的电压值大于或等于设定电压值时，控制所述第一开关电路导通，以使电压检测电路检测所述电源输入端输入的交流电源电压大小，以及控制所述第二开关电路断开，以断开所述电源输入端的零线输入端与所述第一电容之间的通路，将整流后的电源电压输出至所述电源输出端；所述控制模块还用于获取电压检测电路的检测电压信号，并记录所述检测电压信号对应的电压值大于或者等于设定电压值的时间段；
在每一交流电源周期的第二半波内，所述控制模块用于在所述检测电压信号对应的电压值小于设定电压值时，控制所述第一开关电路和所述第二开关电路导通，以接通所述电源输入端的零线输入端与所述第二电容之间的通路，使所述倍压电路对整流后的电源电压进行倍压后输出至所述电源输出端；
在每一交流电源周期的第二半波内，所述控制模块还用于在对应所述第一半波的时间段内控制所述第一开关电路以及所述第二开关电路断开，以断开所述电源输入端的零线输入端与所述第二电容之间的通路，将整流后的电源电压输出至所述电源输出端。
7.如权利要求1所述的倍压调整电路，其特征在于，所述倍压调整电路还包括第一供电电路；
所述第一供电电路的输入端用于与所述电源输入端连接，所述第一供电电路的输出端与所述控制模块连接，所述第一供电电路用于在初始接入交流电源时对所述控制模块供电。
8.如权利要求7所述的倍压调整电路，其特征在于，所述第一供电电路包括第三电阻、第三电容和第五二极管；
所述第三电阻的输入端用于与所述电源输入端连接，所述第三电阻的输出端与所述控制装置的输入端连接；
所述第三电容的第一端与所述第三电阻的输出端连接，所述第三电容的第二端接地；
所述第五二极管的阳极与所述第三电阻的输出端连接，所述第五二极管的阴极接地。
9.如权利要求1所述的倍压调整电路，其特征在于，所述倍压调整电路还包括第二供电电路；
所述第二供电电路的输入端用于接入供电电压，所述第二供电电路的输出端与所述控制模块连接，所述第二供电电路用于在所述控制模块工作时对所述控制模块供电。
10.如权利要求9所述的倍压调整电路，其特征在于，所述第二供电电路包括第四电阻和第六二极管；
所述第六二极管的阴极用于接入供电电压，所述第六二极管的阳极与所述第四电阻的输入端连接，所述第四电阻的输出端与所述控制装置连接。
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