CN204145324U - 一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，属于电压转化电路技术领域。本实用新型包括EMI滤波电路、整流电路、稳压电路单元和储能滤波电路，所述的EMI滤波电路与整流电路相连，整流电路的输出端连接稳压电路单元，所述的储能滤波电路与稳压电路单元的输出端相连；所述的稳压电路单元包括多于1个的串联稳压电路，各串联稳压电路依次串联。本实用新型将宽范围的交直流输入电压转换成较低的直流工作电压，从而便于驱动多种集成芯片和场效应管，以达到控制接触器线圈的目的；在保证系统正常工作的同时，简化了电源电路的设计，降低了制作成本，安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于电压转化电路技术领域，更具体地说，涉及一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，主要应用于节能型的交直流通用接触器。
背景技术
接触器是自动控制系统中的重要元件之一。其控制容量大，能快速切断交流与直流主回路，频繁接通大电流电路控制装置，具有低电压释放保护作用。因此，适用于频繁操作和远距离控制电机等装置。
工程现场经常需要用到交流接触器和直流接触器。由于直流接触器的线圈只能通直流，交流接触器的线圈只能通交流工作，往往需要根据通电要求安装不同种类的接触器，安装操作繁琐。交直流通用接触器是一种新型接触器，应用于工程现场能够减少不同种类接触器的使用，简化控制系统的电路结构。然而随之而来的考验是，交直流通用接触器要求其线圈既能在直流电压下工作，又能在交流电压下工作，这就要求提供一种将工程现场的交直流电压转换为稳定的直流低压，以控制交直流通用接触器线圈的电路。但是，现有技术中将交直流电压转换为直流低压的电路普遍存在电路结构复杂、可靠性差、成本高、输入电压范围小等问题。
经检索，关于将交直流电压转换为直流低压的技术方案已有公开，如中国专利申请号200720077617.9，申请日为2007年12月28日，发明创造名称为：一种交、直流接触器线圈节能模块。该申请案的电子线路包括整流电路、控制电路、限压电路、延时转换电路和负载续流电路，通电时电源经整流电路整流后通过控制电路输出到负载续流电路，负载续流电路将电压信号反馈到延时转换电路与限压电路，延时转换电路在延时时间未满前强迫关断限压电路，使负载续流电路中的线圈顺利完成吸合，延时转换电路的延时时间满后，延时转换电路失效，限压电路对控制电路实现控制，达到限压维持的目的。该申请案在一定程度上实现了交直流通用接触器的良好控制，但其电路结构仍然较为复杂，输入电压范围较小，输出电压质量也有待改善。
发明内容
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型的目的在于克服现有技术中交直流电压转换为直流低压的电路结构复杂、通用性不强、可靠性低等不足，提供了一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路；使用本实用新型提供的技术方案，能够将宽范围的交直流输入电压转换成直流低压，从而便于驱动集成芯片和场效应管，以达到控制线圈的目的，在保证系统正常工作的同时，简化了电源电路的设计，安全可靠。
2.技术方案
为实现上述目的，本实用新型采用的方案如下：
本实用新型的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，包括EMI滤波电路、整流电路、稳压电路单元和储能滤波电路，所述的EMI滤波电路与整流电路相连，整流电路的输出端连接稳压电路单元，所述的储能滤波电路与稳压电路单元的输出端相连；其中，所述的稳压电路单元包括多于1个的串联稳压电路，各串联稳压电路依次串联；所述的串联稳压电路包括限流电阻R1、R2，三极管Q和稳压二极管ZD，限流电阻R1、R2均与上一级电路的输出端连接，限流电阻R1的另一端与三极管Q的集电极相连，限流电阻R2的另一端分别与三极管Q的基极、稳压二极管ZD的负极相连，稳压二极管ZD的正极接地，三极管Q的发射极连接下一级电路的输入端。
更进一步地，所述的稳压电路单元包括2～4个串联稳压电路。
更进一步地，所述的整流电路为桥式整流电路。
更进一步地，所述的三极管Q为NPN三极管。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，其稳压电路单元设置了2～4个串联稳压电路，能够将100V～250V的宽范围交直流输入电压转换成稳定的直流低压，输入电压范围宽，输出电压质量高，通用性强；
(2)本实用新型的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，其串联稳压电路包括限流电阻R1、R2，三极管Q和稳压二极管ZD，使用的器件简单，在保证系统正常工作的同时，简化了电路的设计，降低了制作成本；所采用的桥式整流电路使电源输入端无正负之分，避免了客户电源线接反造成的损失；
(3)本实用新型的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，设置了EMI滤波电路以滤除输入电压中的高频脉冲干扰，抗干扰能力强，在有电磁辐射骚扰的环境中也不会误动作，安全可靠。
附图说明
图1为本实用新型的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路框图；
图2为本实用新型中串联稳压电路的电路图；
图3为本实用新型中桥式整流电路的电路图。
示意图中的标号说明：
1、稳压电路单元。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
实施例1
结合图1和图2，本实施例的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，主要应用于节能型的交直流通用接触器。其包括EMI(Electro-Magnetic Interference)滤波电路、桥式整流电路、稳压电路单元1和储能滤波电路，所述的EMI滤波电路与桥式整流电路相连，桥式整流电路的输出端连接稳压电路单元1，所述的储能滤波电路与稳压电路单元1的输出端相连。本实施例的稳压电路单元1包括3个串联稳压电路，各串联稳压电路依次串联。所述的串联稳压电路包括限流电阻R1、R2，NPN三极管Q(型号为BSP19)和稳压二极管ZD，限流电阻R1、R2均与上一级电路的输出端连接，限流电阻R1的另一端与NPN三极管Q的集电极相连，限流电阻R2的另一端分别与NPN三极管Q的基极、稳压二极管ZD的负极相连，稳压二极管ZD的正极接地，三极管Q的发射极连接下一级电路的输入端。本实施例的串联稳压电路使用的器件简单，在保证系统正常工作的同时，简化了电路的设计，降低了制作成本，所采用的桥式整流电路使电源输入端无正负之分，避免了客户电源线接反造成的损失。
本实施例的电压转换电路工作时，宽范围的交直流输入电压先经过EMI(Electro-MagneticInterference)滤波电路，完成EMC(Electro-Magnetic Compatibility)检测，以滤除输入电压中的高频脉冲干扰；再经桥式整流电路转化成宽范围的直流电压，最后通过串联稳压电路辅以储能滤波电路，从而获得稳定的直流工作电压，抗干扰能力强，在有电磁辐射骚扰的环境中也不会误动作，安全可靠。
图3是本实施例的桥式整流电路的电路图。当桥式整流电路的输入电压为直流，且A点为正，B点为负时，电流经A点、二极管D1流入C点，C点经3个串联稳压电路和储能滤波电路流回到D点，D点再经二极管D4流回B点，构成一个电流回路。当AB两点之间的压差达到一定的电压时，由于C点的电位只比A点电位低一个管压降，结合图2，稳压二极管ZD便会处于反向击穿状态，使得NPN三极管Q(BSP19)的基极b的电压为Vz(稳压二极管的稳压值)，继而使得三极管Q的发射极正偏，集电极反偏，三极管的射极e电压Vout便为Vz减去Vbe(PN结的管压降)，Vout再经第二、三级串联稳压电路和储能滤波电路后即能得到一个稳定的直流电压VCC。电路中剩余的电压将由3个限流电阻和3个NPN三极管的Vce(集电极-发射极之间的电压)共同承担。随着负载电流的增大或减小，NPN三极管类似于一个可变电阻，维持着输出电压的稳定。
当桥式整流电路的输入电压为直流，且B点为正，A点为负时，电流通过二极管D3流入C点，C点经3个串联稳压电路和储能滤波电路流回到D点，D点再经二极管D2流回A点，构成一个电流回路，其稳压原理同上。
当桥式整流电路的输入电压为交流时，A、B点的电位差时正时负，其稳压原理同上。
本实施例能够将100V～250V的宽范围交直流输入电压转换成稳定的直流低压，输入电压范围宽，输出电压质量高，通用性强。在获得稳定且较低的直流工作电压VCC后，利用该工作电压通过直流电压变换器得到3.3V的直流电压给单片机供电。单片机检测到输入电压满足要求后，便会输出一定宽度的矩形波；该矩形波通过驱动芯片来驱动场效应管，驱动芯片也由工作电压供电。场效应管导通时，线圈两端有电压；场效应管截止后，线圈两端没有电压，从而实现对接触器线圈的控制。
实施例2
本实施例的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例的稳压电路单元1包括2个串联稳压电路。
实施例3
本实施例的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例的稳压电路单元1包括4个串联稳压电路。
实施例1～3提出的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，能够实现将100V～250V的宽范围交直流输入电压转换成直流低压；在保证系统正常工作的同时，简化了电路的设计，降低了制作成本，安全可靠。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，包括EMI滤波电路和储能滤波电路，其特征在于：还包括整流电路和稳压电路单元(1)，所述的EMI滤波电路与整流电路相连，整流电路的输出端连接稳压电路单元(1)，所述的储能滤波电路与稳压电路单元(1)的输出端相连；其中，所述的稳压电路单元(1)包括多于1个的串联稳压电路，各串联稳压电路依次串联；所述的串联稳压电路包括限流电阻R1、R2，三极管Q和稳压二极管ZD，限流电阻R1、R2均与上一级电路的输出端连接，限流电阻R1的另一端与三极管Q的集电极相连，限流电阻R2的另一端分别与三极管Q的基极、稳压二极管ZD的负极相连，稳压二极管ZD的正极接地，三极管Q的发射极连接下一级电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，其特征在于：所述的稳压电路单元(1)包括2～4个串联稳压电路。
3.根据权利要求2所述的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，其特征在于：所述的整流电路为桥式整流电路。
4.根据权利要求2或3所述的一种转换宽范围交直流输入电压为直流低压的电路，其特征在于：所述的三极管Q为NPN三极管。
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Cited By (2)
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| CN113616163A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-11-09 | 慕思健康睡眠股份有限公司 | 睡眠监测电路和睡眠监测系统 |
| CN116404730A (zh) * | 2023-04-14 | 2023-07-07 | 河南翔宇医疗设备股份有限公司 | 一种消除医疗器械充电装置电磁辐射的方法 |
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- 2014-11-11 CN CN201420671668.4U patent/CN204145324U/zh not_active Expired - Lifetime
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