CN203012563U - 一种控制电路和基于该控制电路的交流稳压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制电路和基于该控制电路的交流稳压器，在该控制电路中，开关稳压电源的第二输出端与功能电路的供电端相连，所述开关稳压电源将所述输入火线输入的不稳定交流电压转换为稳定直流电压后并将所述稳定直流电压提供给所述功能电路中的各个电路，使得该控制电路能够根据稳定的直流电压进行正常的工作，保证了电路工作时的安全性。

Description

一种控制电路和基于该控制电路的交流稳压器

技术领域

本实用新型涉及交流稳压器的技术领域，更具体的说是涉及一种控制电路和基于该控制电路的交流稳压器。

背景技术

交流稳压器一种能够将不稳定的交流电压转换为稳定的交流电压的稳压设备，在一些市电供电不稳定的地区，通常采用交流稳压器进行稳压，以保证用户可以得到一个安全稳定的电压。

而现有的交流稳压器通常由控制电路中的自耦变压器从交流稳压器的输入端耦合一个交流电压，该交流电压经整流滤波后供给交流稳压器的控制电路中的其他功能电路使用，由于交流稳压器的输入端的交流电压为市电电压，而市电电压本身就是一个不稳定的电压，而不稳定的电压容易使得控制电路发生误动作，甚至烧毁电路，容易产生危险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种控制电路和基于该控制电路的交流稳压器，用于解决现有技术中不稳定电压容易使得控制电路发生误动作，甚至烧毁电路，容易产生危险的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种控制电路，应用于交流稳压器中，包括开关稳压电源、自耦变压器和功能电路，所述功能电路包括电磁继电器线圈切换电路、采样电路和电压比较器，其中：

所述开关稳压电源的第一输入端与输入火线相连，第二输入端与零线相连，第一输出端与零线相连，第二输出端与所述功能电路的供电端相连，所述开关稳压电源将所述输入火线输入的不稳定交流电压转换为稳定直流电压后，并将所述稳定直流电压提供给所述功能电路中的各个电路；

所述采样电路第一输入端连接所述输入火线，第二输入端连接所述输出火线，第一输出端连接所述电压比较器的第一输入端，第二输出端连接所述电压比较器的第二输入端，将采集到的所述输入火线输入的交流电压对应的第一电压采集值和所述输出火线上的交流电压对应的第二电压采集值，输出至所述电压比较器；

所述电压比较器的输出端连接所述电磁继电器线圈切换电路的线圈，将接收的所述第一电压采集值和所述第二电压采集值进行比较，根据比较结果控制所述电磁继电器线圈切换电路的触点；

所述电磁继电器线圈切换电路的触点与所述自耦变压器的绕组抽头相连，根据触点的通断控制所述绕组匝数的变化；

所述自耦变压器的两个输出端分别与输入火线和输出火线相连，根据线圈匝数的变化调节输出的交流电压，以使所输出的交流电压保持恒定。

优选地，所述开关稳压电源包括第一电感、第二电感、桥式整流电路、高频变压器、第一电容、第一电阻、二极管、脉冲宽度调制PWM芯片、第二电容、第二电阻和稳压管，其中：

所述第一电感的第一端为所述开关稳压电源的第一输入端，第二端与所述桥式整流电路的第一交流输入端相连；

所述第二电感的第一端为所述开关稳压电源的第二输入端，第二端与所述桥式整流电路的第二交流输入端相连；

所述桥式整流电路的第一直流输出端接地，第二直流输出端分别与所述高频变压器的原边绕组、所述第一电阻的第一端和所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端接地；

所述高频变压器的原边绕组与所述PWM芯片相连，副边绕组与所述二极管的正极相连；

所述第一电阻的第二端与所述PWM芯片相连，所述PWM芯片一端接地；

所述二极管的阴极与所述第二电容的第一端，以及所述第二电阻的第一端相连；

所述第二电容的第二端为所述开关稳压电源的第一输出端；

所述第二电阻的第二端与所述稳压管的正极相连的公共接点为第二输出端；

所述稳压管的负极与零线相连；

所述电磁继电器线圈切换电路通过所述第二电阻与所述开关稳压电源的第二输出端相连。

优选地，所述第一电容为电解电容，所述电解电容的正极为所述第一电容的第一端，负极为所述第一电容的第二端。

优选地，所述第二电容为电解电容，所述电解电容的正极为所述第二电容的第一端，负极为所述第二电容的第二端。

优选地，还包括断路器，所述断路器连接所述输出火线和所述自耦变压器的输出端之间，用于保护该控制电路。

优选地，还包括控制开关，所述控制开关连接在所述输出火线和所述自耦变压器的输出端之间，其中：所述电压比较器的输出端与所述控制开关相连，通过控制所述控制开关的通断来保护该控制电路。

一种交流稳压器，包括交流稳压表、功能指示灯、延时功能开关和保护电路，还包括如上所述的控制电路。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种控制电路和基于该控制电路的交流稳压器，在该控制电路中，通过开关稳压电源可以将不稳定的交流电压转化为一个稳定的直流电压，供给该控制电路中的其他功能电路使用，使得该控制电路能够根据稳定的直流电压进行正常的工作，保证了电路工作时的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种控制电路的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一种控制电路的又一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型一种交流稳压器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，示出了本实用新型一种控制电路的结构示意图。

结合图1，该控制电路可以应用在交流稳压器中，可以包括开关稳压电源100、自耦变压器200和功能电路300；

所述功能电路300可以包括电磁继电器线圈切换电路301、采样电路302和电压比较器303。

所述开关稳压电源100的第一输入端与输入火线相连，第二输入端与零线相连，第一输出端与零线相连，第二输出端与所述功能电路300的供电端相连。

其中，所述开关稳压电源100的第二输出端分别与所述电磁继电器线圈切换电路301的供电端、所述采样电路302的供电端和所述电压比较303的供电端相连。

所述开关稳压电源用于将输入的交流电转换为稳定的直流电输出，并为所述功能电路提供一稳定的直流电压，使得所述功能电路中的各个电路能够在该直流电压下正常工作。

在该控制电路中，开关稳压电源能够将不稳定的交流电压的转换为一稳定的直流输出电压，从输入火线输入的不稳定交流电压发生变化时不会引起输出的直流电压发生变化，输出的直流电压始终保持稳定，所谓稳定可以是所述直流电压保持在一个预设的范围内，从而使得该控制电路中的功能电路可以得到一个稳定的工作电压，保证了该控制电路的安全性。

所述采样电路302第一输入端连接所述输入火线，第二输入端连接所述输出火线，第一输出端连接所述电压比较器303的第一输入端，第二输出端连接所述电压比较器303的第二输入端，其中，所述采样电路的零线端与零线相连。

所述采样电路302用于采集到的所述输入火线输入的交流电压和所述输出火线上的交流电压，并将所述输入火线输入的交流电压对应的第一电压采集值和所述输出火线对应的第二电压采集值输出至所述电压比较器303，其中，所述电压比较器的零线端与零线相连。

所述电压比较器303的输出端连接所述电磁继电器线圈切换电路301的线圈，即所述电磁继电器的线圈，用于将接收的所述第一电压采集值和所述第二电压采集值进行比较，根据比较结果控制所述电磁继电器线圈切换电路301的线圈的通电情况，进而控制触点的通断状态。

所述电磁继电器线圈切换电路301的触点与所述自耦变压器200的绕组抽头相连，根据触点的通断控制所述绕组匝数的变化。

所述自耦变压器200的两个输出端分别与输入火线和输出火线相连，根据线圈匝数的变化调节输出的交流电压，以使所输出的交流电压保持恒定。

其中，所述自耦变压器的线圈的起始端与零线相连。

在该控制电路中，通过开关稳压电源为该控制电路中的功能电路提供稳定的直流电压，使得功能电路可以在该稳定的直流电压下正常工作，采样电路分别可以通过第一输入端采集不稳定的交流电压对应的第一电压采集值和通过第二输入端采集的稳定交流电压对应的第二电压采集值，并将所述第一电压采集值和所述第二电压采集值输出至所述电压比较器，所述电压比较器将所述第一电压采集值和所述第二电压采集值进行比较，根据比较结果去控制电磁继电器线圈切换电路的触点的通断，因为电磁继电器线圈切换电路的触点与自耦变压器线圈的绕组抽头相连，当电磁继电器线圈切换电路的触点的通断状态改变时，自耦变压器的线圈匝数也会发生变化，从而使得自耦变压器可以根据线圈的变化调节输出的交流电压，使得所输出的交流电压保持在预设范围内的一个恒定值。

在实际应用中，输入火线可以直接输入市电不稳定的交流电压，通过该控制电路可以使得输出火线输出稳定的交流电压，提供给市电用户使用。

在本实施例中，通过开关稳压电源可以将不稳定的交流电压转化为一个稳定的直流电压，供给该控制电路中的功能电路使用，使得该控制电路的功能电路能够正常工作，保证了电路工作时的安全性。

参见图2，示出了本实用新型一种控制电路的又一实施例的结构示意图。

结合图2，该控制电路可以包括开关稳压电源、自耦变压器200、电磁继电器切换电路301、采样电路302和电压比较器303，各功能电路的作用可以参见上述实施例。

其中，所述开关稳压电源具体可以包括第一电感L1、第二电感L2、桥式整流电路Q1、高频变压器T、第一电容C1、第一电阻R1、二极管D1、脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)芯片P、第二电容C2、第二电阻R2和稳压管Z1，其中：

所述第一电感L1的第一端为所述开关稳压电源的第一输入端，所述第一输入端与输入火线相连，第二端与所述桥式整流电路Q1的第一交流输入端1相连；

所述第二电感L2的第一端为所述开关稳压电源的第二输入端，所述第二输入端与零线相连，第二端与所述桥式整流电路Q1的第二交流输入端2相连；

所述桥式整流电路Q1的第一直流输出端3接地，第二直流输出端4分别与所述高频变压器T的原边绕组、所述第一电阻R1的第一端和所述第一电容C1的第一端相连，所述第一电容C1的第二端接地；

其中，所述第一电容可以为电解电容，所述电解电容的正极为所述第一电容的第一端，负极为所述第一电容的第二端。所述高频变压器T的原边绕组与所述PWM芯片P相连，副边绕组与所述二极管D1的正极相连；

其中，所述PWM芯片内置有高压频率MOSFET管，具体的，所述MOSFET管的漏极可以与高频电压器原边绕组相连；

所述第一电阻R1的第二端与所述PWM芯片P相连，所述PWM芯片P一端接地；所述二极管D1的阴极与所述第二电容C2的第一端，以及所述第二电阻R2的第一端相连；

所述第二电容C2的第二端为所述开关稳压电源的第一输出端，所述第一输出端与零线相连；

其中，所述第二电容可以为电解电容，所述电解电容的正极为所述第二电容的第一端，负极为所述第二电容的第二端；所述第二电阻R2的第二端与所述稳压管Z1的正极相连的公共接点V为第二输出端，所述第二输出端分别与所述采样电路302的供电端和所述电压比较器303的供电端相连；

所述稳压管Z1的负极与零线相连；

所述电磁继电器线圈切换电路301通过所述第二电阻R2与所述开关稳压电源的第二输出端相连。

其中，所述开关稳压电源可以将输入的交流电压值范围在70V~260V的电压转化为一稳定的直流电压。

所述开关稳压电源的工作过程如下：

当从所述开关稳压电源的的第一输入端和第二输入端输入的交流电压经过第一电感和第二电感滤波、通过桥式整流电路整流、第一电容滤波后，可以形成一个高压直流电，该高压直流电可以经过第一电阻实现降压，降压后的直流电可以作为PWM芯片的启动工作电压，PWM芯片得到启动电压后在其内部可以产生一个振荡频率，该振荡频率可以通过PWM芯片内部的其他功能电路后可以产生一个频率，该频率用于驱动PWM芯片内置的高压MOSFET管的源极，该MOSFET管的则可以通过漏极反复控制高频变压器的原线圈的通断，使得高频变压器原边绕组可以耦合副边绕组产生一个相对应的开关电压，副线圈产生的电压经过二极管整流、第二电容滤波后则可以形成一个稳定直流电压，该直流电压经过第二电阻降压和稳压管稳压后，则可以提供给控功能电路中的各个电路使用，如电磁继电器线圈切换电路、采样电路和电压比较器。

其中，所述电磁继电器线圈切换电路也通过所述第二电阻与所述开关稳压电源的第二输出端相连。

需要说明的是，所述PWM芯片内置有软启动功能、前沿消隐电路（LEB）、频率抖动补偿、自适应OCP补偿、原边绕组电感补偿、输出线压降补偿、欠压保护、过压保护和电压钳位等功能。

需要说明的是，在该控制电路中，输入交流电压的零线端、输出交流电压的零线端及开关稳压电源的第一输出端均与零线相连，使得电压处于同步的状态，从而保证该控制电路中输入输出电压的准确性。

优选的，该控制电路还可以包括断路器QF，所述断路器QF连接所述输出火线和所述自耦变压器的输出端之间，用于通过控制自身通断保护该控制电路。

优选的，该控制电路还可以包括控制开关（图中未示出），所述控制开关连接在所述输出火线和所述自耦变压器的输出端之间，其中：所述电压比较器的输出端与所述控制开关相连，以使得当交流输入电压过高或过低时，通过控制所述控制开关来切断控制电路与所述输出火线的连接，保证了用电的安全性。

在本实施例中，该开关稳压电源的输入交流电压可以在70V~265V之间的任意值，且在该开关稳压电源可以将控制电路中的其他功能电路隔离在一个安全的工作环境中，保证控制电路工作的安全性。

本实用新型还公开了一种交流稳压器，参见图3，示出了实用新型一种交流稳压器的结构示意图，该交流稳压器可以包括交流稳压表400、功能指示灯500、延时功能开关600和保护电路700，其中，该交流稳压器还可以包括如上述任一实施例所述的控制电路。

需要说明的是，在本实用新型中并不仅限于这一种交流稳压器的组成结构，当然，交流稳压器还可以包括其他功能电路；

其中，所述保护电路可以为欠压、过压保护电路；

所述控制电路中的开关稳压电源的第二输出端V也可以分别与功能指示灯的供电端和保护电路的供电端相连，为它们提供一个稳定且恒定的直流电压。

需要说明的是，所述开关稳压电源的第二输出端并不限定仅与功能指示灯与保护电路相连，还可以与交流稳压器中的其他功能电路相连，用于为其提供稳定的直流电压。

其中，所述交流电压表包括第一表头和第二表头，所述第一表头分别与输入火线端和零线端相连，所述第二表头分别与输出火线端和零线端相连，用于显示交流稳压器的输入和输出电压；

所述功能指示灯包括电源指示灯、过压指示灯、欠压指示灯和延时指示灯，其中：所述电源指示灯与电源相连，所述过压指示灯和所述欠压指示灯均与所述保护电路相连，所述延时指示灯与所述延时功能开关相连；

所述保护电路分别与电源和采样电路相连，当交流稳压器输出的甲流电压过高或者过低时，保护电路则会动作，切断输出交流电压，保护与该交流稳压器输出火线相连的用户的电器不受损失。

其中，所述交流电压表、功能指示灯和保护电路均分别与零线相连。

本实施例的交流稳压器中，通过开关稳压电源为其他功能电路提供一个稳定的直流电压，保证了该交流稳压器工作的稳定性和可靠性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种控制电路，应用于交流稳压器中，其特征在于，包括开关稳压电源、自耦变压器和功能电路，所述功能电路包括电磁继电器线圈切换电路、采样电路和电压比较器，其中：

所述开关稳压电源的第一输入端与输入火线相连，第二输入端与零线相连，第一输出端与零线相连，第二输出端与所述功能电路的供电端相连，所述开关稳压电源将所述输入火线输入的不稳定交流电压转换为稳定直流电压后，并将所述稳定直流电压提供给所述功能电路中的各个电路；

所述采样电路第一输入端连接所述输入火线，第二输入端连接所述输出火线，第一输出端连接所述电压比较器的第一输入端，第二输出端连接所述电压比较器的第二输入端，将采集到的所述输入火线输入的交流电压对应的第一电压采集值和所述输出火线上的交流电压对应的第二电压采集值，输出至所述电压比较器；

所述电压比较器的输出端连接所述电磁继电器线圈切换电路的线圈，将接收的所述第一电压采集值和所述第二电压采集值进行比较，根据比较结果控制所述电磁继电器线圈切换电路的触点；

所述电磁继电器线圈切换电路的触点与所述自耦变压器的绕组抽头相连，根据触点的通断控制所述绕组匝数的变化；

所述自耦变压器的两个输出端分别与输入火线和输出火线相连，根据线圈匝数的变化调节输出的交流电压，以使所输出的交流电压保持恒定。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述开关稳压电源包括第一电感、第二电感、桥式整流电路、高频变压器、第一电容、第一电阻、二极管、脉冲宽度调制PWM芯片、第二电容、第二电阻和稳压管，其中：

所述第一电感的第一端为所述开关稳压电源的第一输入端，第二端与所述桥式整流电路的第一交流输入端相连；

所述第二电感的第一端为所述开关稳压电源的第二输入端，第二端与所述桥式整流电路的第二交流输入端相连；

所述桥式整流电路的第一直流输出端接地，第二直流输出端分别与所述高频变压器的原边绕组、所述第一电阻的第一端和所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端接地；

所述高频变压器的原边绕组与所述PWM芯片相连，副边绕组与所述二极管的正极相连；

所述第一电阻的第二端与所述PWM芯片相连，所述PWM芯片一端接地；

所述二极管的阴极与所述第二电容的第一端，以及所述第二电阻的第一端相连；

所述第二电容的第二端为所述开关稳压电源的第一输出端；

所述第二电阻的第二端与所述稳压管的正极相连的公共接点为第二输出端；

所述稳压管的负极与零线相连；

所述电磁继电器线圈切换电路通过所述第二电阻与所述开关稳压电源的第二输出端相连。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述第一电容为电解电容，所述电解电容的正极为所述第一电容的第一端，负极为所述第一电容的第二端。

4.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述第二电容为电解电容，所述电解电容的正极为所述第二电容的第一端，负极为所述第二电容的第二端。

5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括断路器，所述断路器连接所述输出火线和所述自耦变压器的输出端之间，用于保护该控制电路。

6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括控制开关，所述控制开关连接在所述输出火线和所述自耦变压器的输出端之间，其中：所述电压比较器的输出端与所述控制开关相连，通过控制所述控制开关的通断来保护该控制电路。

7.一种交流稳压器，包括交流稳压表、功能指示灯、延时功能开关和保护电路，其特征在于，还包括如权利要求1~6任一项所述的控制电路。

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