CN202334319U - 具有交直流选择输出的电源变换器 - Google Patents
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Abstract
一种具有交直流选择输出的电源变换器，其输入为交流电，包括有整流和滤波电路、放大电路、漏电保护电路、继电器控制电路，以及交直流输出切换电路、电压档位选择电路；所述电压档位选择电路的一端连接至交流电源输入端的火线上，另一端分两路：一路通过整流和滤波电路接至漏电保护电路；另一路经放大电路接至漏电保护电路；漏电保护电路的输出端即本电源变换器的输出端；所述交直流输出切换电路可选择将整流和滤波电路连至交流电源输入端的零线上。该电源变换器能通过开关设定输出稳定的交流电和用户所需的多种直流电，适用于较大输出功率场合，且结构简单，成本低，适用范围广。当接入数码显示模块时，更可显示输出电压数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种交直流电源变换器，更具体地说是涉及一种可适用于较大输出功率场合的、能根据需要输出几种直流电压和稳定交流电的交直流电源变换器。
背景技术
现有的交直流电源变换器，交流直流电往往不能在同一个变换器中输出，应用范围不广。本申请人为了克服现有稳压器的不足，于97年6月向中国专利局申请了一种“交直流安全节能电源变换器”的专利(CN 97223976)，得到稳定的输出电压，但其只适用于输出功率较小的场合。
发明内容
本实用新型的目的，即在于提供一种能解决上述不足的交直流电源变换器。该交直流电源变换器可适用于较大输出功率场合，并能根据需要输出多种直流电或者稳定的交流电。
为实现上述目的，本实用新型具有交直流选择输出的电源变换器包括有交直流输出切换电路、电压档位选择电路、桥式整流电路、滤波电路、放大电路、漏电保护电路；具体技术方案为：所述电压档位选择电路的一端连接至交流电源输入端的火线上，另一端分两路：一路通过桥式整流电路以及滤波电路接至漏电保护电路的输入端；另一路经放大电路接至漏电保护电路的输入端；漏电保护电路的输出端即本电源变换器的输出端。所述交直流输出切换电路通过输出切换继电器的常开、常闭开关，选择将上述整流电路以及滤波电路连至交流电源输入端的零线上。
所述电压档位选择电路由相互并联、并可选择接入的多个电感及电容支路组成，其中，电感支路的接入受串连在该支路上的交直流切换继电器的常闭开关控制，各电容由串连在该电容支路上的手动开关选择接入。
所述放大电路包括有由两个三极管组成的共集-共集组合放大电路，以及与之串连的电源控制开关；该共集-共集组合放大电路的基极接电压档位选择电路的输出端，其集电极输出端通过电源控制开关接至漏电保护电路的输入端，其射极接漏电保护电路的输入端。
所述交直流输出切换电路中，输出切换继电器的常闭开关的两端分别为交流电源输入端的零线与漏电保护电路的输入端的零线；输出切换继电器的常开开关至少有三组，第一组将交流电源输入端的零线连至整流电路输入侧的电流输出端，第二组将整流电路输出侧的负极与漏电保护电路的输入端的零线相连，第三组将滤波电路的负极端与漏电保护电路的输入端的零线相连。
所述滤波电路可采用C型滤波电路。
上述交直流切换继电器的控制电路属常规线路，可由市电供电，由依次相连的交直流切换手动选择开关、整流电路，继电器线圈组成。
上述漏电保护电路由并接在本电源变换器的输出端的漏电开关组成。
作为对上述电路的进一步改进，在漏电保护电路的输入端，还并接有与交直流切换继电器常闭开关串接的变压器的初级线圈，该变压器的次级输出可用于为四位电压数码显示电路提供电源及本电源变换器的输出端的电压检测信号，也可用于为本电源变换器的电感控制继电器电路提供电源。
本实用新型具有交直流选择输出的电源变换器的工作原理如下：
1、将本电源变换器的电源控制开关闭合，此时因交直流手动切换开关处于断开状态，交直流切换继电器线圈无电，其常闭开关将交流电源输入端的零线与漏电保护电路的输入端的零线连通，则本电源变换器输入端的交流电经过电压档位选择电路中所选定档位的电容，通过放大电路到达漏电保护电路的输入端，使得在本电源变换器的输出端得到稳定的交流电压。此时，并接在漏电保护电路的输入端的变压器也得电，从而电感接入继电器的线圈得电，其串接在电压档位选择电路中的电感支路上的常闭开关使电感支路断开。
2、需要直流电输出时：交直流输出切换开关拨至“直流”档，交直流切换继电器线圈得电，交直流切换继电器的常闭开关断开，电感接入继电器的线圈因变压器支路断开而失电，从而电压档位选择电路中的电感支路得电工作；同时，交直流切换继电器的常开开关闭合，将整流电路以及滤波电路连接至交流电源输入端的零线。此时，本电源变换器输入端的交流电，通过电感支路平波、电容支路分压，再经整流电路、滤波电路，即可成为平滑的直流电输出。
由上可知，本实用新型电源变换器具有如下优点：
1、能通过开关设定输出稳定的交流电和用户所需的多种直流电。电压档位选择电路中接通的电容越多，本电源变换器输出端的直流电压越低。例如，当输入为220V市电时，通过调整设定电路参数，输出可为250V-6V随意调整。
2、能适用于较大输出功率场合。
3、结构简单，成本低，适用范围广。
4、输出端设置有漏电保护电路，使用更为安全。
5、当通过变压器支路接入数码显示模块时，可显示输出电压数据，使用更为方便。
附图说明
图1是本实用新型电源变换器的电路结构示意框图。
图2是本实用新型电源变换器的主电路原理图。
图3是本实用新型电源变换器中的变压器控制支路的电路原理图。
图4是本实用新型电源变换器中的电感控制继电器控制电路的原理图。
图5是本实用新型电源变换器中的交直流输出切换继电器控制电路的原理图。
附图标记说明：
K-电源控制开关 KC1、KC2、KC3、KC4、KC5-电容接入手动开关
KJ-交直流手动切换开关 ZL1、ZL2-电感 T-组合放大电路
LJ1、LJ2-电感控制继电器线圈 LJ-1、LJ-2-电感控制继电器的常闭开关
J-交直流输出切换继电器线圈 J1、J2、J3、J4-交直流切换继电器的双向开关
T1、T2-变压器 RCD-漏电开关 Cd-滤波电容
D-整流电路 W-三端稳压器件
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型电源变换器作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型具有交直流选择输出的电源变换器包括有交直流输出切换电路、电压档位选择电路、桥式整流电路、滤波电路、放大电路、漏电保护电路；电压档位选择电路的一端连接至交流电源输入端的火线上，另一端分两路：一路通过桥式整流电路以及滤波电路接至漏电保护电路的输入端；另一路经放大电路接至漏电保护电路的输入端；漏电保护电路的输出端即本电源变换器的输出端。所述交直流输出切换电路通过其内部的输出切换继电器的常开、常闭开关，选择将上述整流电路以及滤波电路连至交流电源输入端的零线上。
图2是本实用新型电源变换器的主电路原理图。如图所示，电压档位选择电路由相互并联、并可选择接入的多个电感及电容支路组成，其中，两个电感支路中的电感ZL1和ZL2分别与交直流切换继电器的常闭开关LJ-1和LJ-2串连，各电容由串连在该电容支路上的手动开关KC1-KC5之一选择接入。图中，还有部分电容与电感并联后再与交直流切换继电器的常闭开关LJ-1和LJ-2串连。
图2中，放大电路是由两个三极管组成的共集-共集组合放大电路T，以及与之串连的电源控制开关K组成；该共集-共集组合放大电路的基极b接电压档位选择电路的输出端，其集电极输出端c通过电源控制开关K接至漏电保护电路的输入端，其射极e接漏电保护电路的输入端。
如图2所示，交直流输出切换电路中，负责控制交直流输出切换的继电器J的常闭开关J1的两端分别为交流电源输入端的零线与漏电保护开关RCD的输入端的零线(通过另一常闭开关J2连通)；输出切换继电器J的常开开关至少有三组，第一组J1可将交流电源输入端的零线连至整流电路输入侧的电流输出端，第二组J2可将整流电路输出侧的负极与漏电保护电路的输入端的零线相连，第三组J4可将滤波电路的滤波电容Cd的负极与漏电开关RCD的输入端的零线相连。
图5是本实用新型电源变换器中的交直流输出切换继电器的控制电路原理图。如图所示，该控制电路可由市电供电，由依次相连的交直流切换手动选择开关KJ、整流电路，继电器线圈J组成。
图2中，在漏电开关RCD的输入端，还并接有与交直流切换继电器J的常闭开关J4串接的变压器T1和T2的初级线圈。变压器T1的次级输出可用于为四位电压数码显示电路提供电源及本电源变换器的输出端的电压检测信号，如图3所示；也可用于为本电源变换器的电感控制继电器电路提供电源，如图4所示。
图2所示的电源变换器的工作过程简介如下：
1、电源控制开关K闭合，此时因交直流切换手动选择开关KJ处于断开状态，交直流切换继电器线圈J无电，交流电源输入端的零线通过常闭开关J1、J2与漏电开关RCD的输入端的零线连通，则本电源变换器输入端的交流电经过电压档位选择电路中所选定档位的电容，通过共集-共集组合放大电路T到达漏电开关RCD的输入端，使得在电源变换器的输出端得到稳定的交流电压Vout。此时，并接在漏电开关RCD的输入端的变压器T1和T2也得电，从而电感接入继电器的线圈LJ得电，其串接在电压档位选择电路中的电感支路上的常闭开关LJ-1、LJ-2使电感支路断开。
2、需要直流电输出时：闭合交直流输出切换开关KJ，交直流切换继电器线圈J得电，交直流切换继电器的常闭开关断开，电感接入继电器的线圈LJ因变压器支路T1和T2断开而失电，从而电压档位选择电路中的电感支路因常闭开关LJ-1、LJ-2恢复闭合而得电工作；同时，交直流切换继电器的常开开关J1、J2闭合，将整流电路D以及滤波Cd连接至交流电源输入端的零线。此时，本电源变换器输入端的交流电，通过电感支路平波、电容支路分压，再经整流电路、滤波电路，在Vout处得到平滑的直流电输出。
图2中，电压档位选择电路中，可通过KC1、KC2、KC3、KC4、KC5手动接入电容，接入的电容越多，本电源变换器输出端的直流电压Vout越低。
以下为本电源变换器的样机测试数据：
(1)市电供电状态下，当负载为2610W时，交流输出电压为204V。
(2)市电供电状态下，当负载为300W时，直流输出电压为209V。
(3)市电供电状态下，加上负载为16.26Ω电阻时，交流输出电压为205.7V，输出电流为12.65A，其两小时的供电能耗为5.55KWh。(同样负载及测试状况下，却不经过本电源变换器的测试数据为：交流输出电压为220V，输出电流为13.53A，其两小时的供电能耗为5.99KWh。)
Claims (3)
1.一种具有交直流选择输出的电源变换器，其输入为交流电，包括有桥式整流电路、滤波电路、放大电路、漏电保护电路及继电器控制电路；其特征在于：还包括有交直流输出切换电路、电压档位选择电路；
所述电压档位选择电路的一端连接至交流电源输入端的火线上，另一端分两路：一路通过桥式整流电路以及滤波电路接至漏电保护电路的输入端；另一路经放大电路接至漏电保护电路的输入端；漏电保护电路的输出端即本电源变换器的输出端；所述交直流输出切换电路通过输出切换继电器的常开、常闭开关，选择将上述整流电路以及滤波电路连至交流电源输入端的零线上；
所述电压档位选择电路由相互并联、并可选择接入的多个电感及电容支路组成，其中，电感支路的接入受串连在该支路上的交直流切换继电器的常闭开关控制，各电容由串连在该电容支路上的手动开关选择接入；
所述放大电路包括有由两个三极管组成的共集-共集组合放大电路，以及与之串连的电源控制开关；该共集-共集组合放大电路的基极接电压档位选择电路的输出端，其集电极输出端通过电源控制开关接至漏电保护电路的输入端，其射极接漏电保护电路的输入端；
所述交直流输出切换电路中，输出切换继电器的常闭开关的两端分别为交流电源输入端的零线与漏电保护电路的输入端的零线；输出切换继电器的常开开关至少有三组，第一组将交流电源输入端的零线连至整流电路输入侧的电流输出端，第二组将整流电路输出侧的负极与漏电保护电路的输入端的零线相连，第三组将滤波电路的负极端与漏电保护电路的输入端的零线相连。
2.如权利要求1所述的具有交直流选择输出的电源变换器，其特征在于：在漏电保护电路的输入端，还并接有与交直流切换继电器常闭开关串接的变压器；所述变压器的次级输出连接继电器控制电路。
3.如权利要求2所述的具有交直流选择输出的电源变换器，其特征在于：还包括有数码显示输出电压电路；该数码显示输出电压电路接在所述变压器的次级线圈回路上，其供电和/或信号电压采样源于所述变压器的次级线圈。
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|---|---|---|---|---|
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| CN109688709A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-26 | 广西贵港市华远电子科技有限公司 | 具有交直流选择输出电路板的制作方法 |
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