CN206727880U - 一种自适应电网电压的dc‑dc转换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自适应电网电压的DC‑DC转换器，包括主电路、整流桥、开关电源模块、变压器、负载供电电路和指示灯供电电路，所述主电路包括全桥整流电路和备压电路，所述备压电路包括第一继电器K1和第二继电器K2，所述第一继电器K1的输入端和第二继电器K2的触点分别与全桥整流电路的第三引脚连接，所述全桥整流电路的第三引脚与整流桥的第二引脚连接；所述整流桥的第三引脚通过保险管F1、电阻R1、电阻R2与开关电源芯片的第七引脚连接。本实用新型采用主电路自动识别220V/380V交流电，并通过整流桥和开关电源模块转换，通过负载供电电路和指示灯供电电路为风机、主板和指示灯等负载提供所需的电源电压。

Description

一种自适应电网电压的DC-DC转换器

技术领域

本实用新型涉及一种自适应电网电压的DC-DC转换器。

背景技术

随着现在AC-DC-DC转换器的使用越来越广泛，而由于电网电压有不同的标准，针对我国的220V市电和380V工业电，传统是通过变压器的抽头来转换成负载所需要的电压电压，但是该方式不可靠，适用性不强。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种自适应电网电压的DC-DC转换器。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种自适应电网电压的DC-DC转换器，包括主电路、整流桥、开关电源模块、变压器、负载供电电路和指示灯供电电路，所述主电路包括全桥整流电路和备压电路，所述全桥整流电路的第一引脚和第三引脚连接220V/380V交流电两端，所述备压电路包括第一继电器K1 和第二继电器K2，所述第一继电器K1和第二继电器K2串联连接，所述第一继电器K1的输入端和第二继电器K2的触点分别与全桥整流电路的第三引脚连接，所述全桥整流电路的第三引脚与整流桥的第二引脚连接；所述开关电源模块包括开关电源芯片、保险管F1、MOS管Q1、变压器T1和光耦隔离器U2；所述整流桥的第三引脚通过保险管F1、电阻R1、电阻 R2与开关电源芯片的第七引脚连接，所述开关电源芯片的第六引脚通过电阻R3与MOS管 Q1的栅极连接；所述变压器T1的初级线圈的一端与保险管F1的一端相连，另一端分别与 MOS管Q1的漏极连接，所述变压器T1的初级线圈的另一端还通过二级管D1和电容C1与保险管F1的另一端连接，所述电容C1的两端并联有电阻R4、电阻R5和电阻R6；所述变压器T1的第一次级线圈的一端通过电阻R7与MOS管Q1的源极连接，另一端通过二极管 D2和电阻R8分别与开关电源芯片的第七引脚、光耦隔离器U2的副边漏极连接，所述光耦隔离器U2的副边源极通过电阻R10和RC滤波器与开关电源芯片的第一引脚连接；所述负载供电电路包括并联连接的二极管D3和二极管D4、电容C3、电容C4和稳压芯片，所述变压器T1的第二次级线圈的一端通过并联连接的二极管D3和二极管D4分别与风机接线端子、稳压芯片的第一引脚相连；所述电容C3的一端与并联连接的二极管D2和二极管D3的一端连接，另一端接地；所述电容C4与电容C3并联连接，所述稳压芯片的第三引脚与主板接线端子相连，所述主板接线端子的第三引脚与温度开关接线端子相连；所述指示灯供电电路包括二极管D5、电阻R12、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2、光耦隔离器U1、电阻R4、MOS 管Q2、二极管D6、稳压二极管Z3和电阻R14，所述二极管D5的阴极与所述变压器T1的第二次级线圈的一端连接，所述二极管D5的阳极通过串联连接的电阻R15和电阻R16与所述变压器T1的第二次级线圈的另一端连接；所述二极管D5的阴极通过电阻R12、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2、电容C12与光耦隔离器U1的原边阳极连接，所述光耦隔离器U1的原边阴极与稳压二极管Z2的一端连接，所述光耦隔离器U1的副边通过电阻R13与380V指示灯接线端子相连，所述光耦隔离器U1的另一端通过二极管D6和稳压二极管Z3与MOS 管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的漏极通过电阻R14与220V指示灯接线端子相连；所述MOS管Q2的漏极还与第一继电器K1和第二继电器K2连接。

进一步的，所述全桥整流电路由四个串联连接的二极管组成。

进一步的，所述开关电源芯片采用UC3845开关电源芯片。

进一步的，所述稳压芯片采用LM7815稳压芯片。

进一步的，所述全桥整流电路的第二引脚和第四引脚之间连接有两组并联连接的电容组，第一电容组由串联连接的电容C5和电容C6组成，第二电容组由串联连接的电容C7和电容 C8组成；所述电容C7的两端并联有由串联连接的电阻R15和电阻R16组成的第一电阻组，所述电容C8的两端并联有由串联连接的电阻R16和电阻R17组成的第二电阻组，所述电容 C5和电容C6连接的公共端、电容C7和电容C8连接的公共端、电阻16的一端和电阻R17的一端分别与第一继电器K1和第二继电器K2连接。

进一步的，所述整流桥的第三引脚和第四引脚之间连接有第三电容组，所述第三电容组由串联连接的电容C9和电容C10组成，所述电容C9并联有电阻R19，所述电容C10并联有电阻R20。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用主电路自动识别220V/380V交流电，并通过整流桥和开关电源模块转换，通过负载供电电路和指示灯供电电路为风机、主板和指示灯等负载提供所需的电源电压；本实用新型无需变压器抽头来转换，通过在主电路中加入两个继电器，提供了转换器的可靠性，本实用新型适用范围广，开关电源从AC120V到AC560V都能自适应且自动识别。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种自适应电网电压的DC-DC转换器，包括主电路、整流桥2、开关电源模块、变压器、负载供电电路和指示灯供电电路。

所述主电路包括全桥整流电路1和备压电路，所述全桥整流电路1由四个串联连接的二极管组成，所述全桥整流电路1的第一引脚和第三引脚连接220V/380V交流电两端，所述备压电路包括第一继电器K1和第二继电器K2，所述第一继电器K1和第二继电器K2采用NT90HCE12CB继电器；所述第一继电器K1和第二继电器K2串联连接，所述第一继电器 K1的输入端和第二继电器K2的触点分别与全桥整流电路的第三引脚连接，所述全桥整流电路的第三引脚与整流桥2的第二引脚连接；所述全桥整流电路1的第二引脚和第四引脚之间连接有两组并联连接的电容组，第一电容组由串联连接的电容C5和电容C6组成，第二电容组由串联连接的电容C7和电容C8组成；所述电容C7的两端并联有由串联连接的电阻R15 和电阻R16组成的第一电阻组，所述电容C8的两端并联有由串联连接的电阻R16和电阻R17 组成的第二电阻组，所述电容C5和电容C6连接的公共端、电容C7和电容C8连接的公共端、电阻16的一端和电阻R17的一端分别与第一继电器K1和第二继电器K2连接；所述整流桥2的第三引脚和第四引脚之间连接有第三电容组，所述第三电容组由串联连接的电容C9 和电容C10组成，所述电容C9并联有电阻R19，所述电容C10并联有电阻R20。

所述开关电源模块包括开关电源芯片3、保险管F1、MOS管Q1、变压器T1和光耦隔离器U2；所述开关电源芯片3采用UC3845开关电源芯片；所述整流桥2的第三引脚通过保险管F1、电阻R1、电阻R2与开关电源芯片3的第七引脚连接，所述开关电源芯片3的第六引脚通过电阻R3与MOS管Q1的栅极连接；所述变压器T1的初级线圈的一端与保险管F1的一端相连，另一端分别与MOS管Q1的漏极连接，所述变压器T1的初级线圈的另一端还通过二级管D1和电容C1与保险管F1的另一端连接，所述电容C1的两端并联有电阻R4、电阻R5和电阻R6；所述变压器T1的第一次级线圈的一端通过电阻R7与MOS管Q1的源极连接，另一端通过二极管D2和电阻R8分别与开关电源芯片的第七引脚、光耦隔离器U2的副边漏极连接，所述光耦隔离器U2的副边源极通过电阻R10和RC滤波器与开关电源芯片3 的第一引脚连接；所述光耦隔离器U2的原边阳极通过电阻R25和二极管Z4接24V，所述光耦隔离器U2的原边阴极接地。

所述负载供电电路包括并联连接的二极管D3和二极管D4、电容C3、电容C4和稳压芯片4，所述稳压芯片4采用LM7815稳压芯片；所述变压器T1的第二次级线圈的一端通过并联连接的二极管D3和二极管D4分别与风机接线端子J1、稳压芯片4的第一引脚相连；所述电容C3的一端与并联连接的二极管D2和二极管D3的一端连接，另一端接地；所述电容C4 与电容C3并联连接，所述稳压芯片的第三引脚与主板接线端子相连，所述主板接线端子J2 的一接线端与温度开关接线端子J3相连。

所述指示灯供电电路包括二极管D5、电阻R12、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2、光耦隔离器U1、电阻R4、MOS管Q2、二极管D6、稳压二极管Z3和电阻R14，所述二极管D5 的阴极与所述变压器T1的第二次级线圈的一端连接，所述二极管D5的阳极通过串联连接的电阻R15和电阻R16与所述变压器T1的第二次级线圈的另一端连接；所述二极管D5的阴极通过电阻R12、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2和电容C12与光耦隔离器U1的原边阳极连接，所述光耦隔离器U1的原边阴极与稳压二极管Z2的一端连接，所述光耦隔离器U1的副边通过电阻R13与380V指示灯接线端子J4相连，所述光耦隔离器U1的副边还通过二极管D6和稳压二极管Z3与MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的漏极通过电阻R14与 220V指示灯接线端子J5相连；所述MOS管Q2的漏极还与第一继电器K1和第二继电器K2 连接。

使用时，输入380V时，经整流桥2滤波后得到540V的直流电，经过自恢复保险管F1、R1，R2分压，输出至开关电源芯片UC3845的电源端第七脚，启动开关电源芯片UC3845工作，PWM输出，变压器T1的第一次级线圈自供电；开关电源芯片UC3845正常工作，变压器第二次级线圈根据变压器匝数成正比的原理，在二极管D5的阳极与地线间形成66V的直流电，使光耦隔离器U1导通，MOS管Q2截止，继电器K1，K2不工作；此时与380V指示灯接线端子J4连接的380V指示灯亮，与220V指示灯接线端子J5连接的220V指示灯不亮；反之，当输入为220V时，开关电源芯片UC3845工作后，在二极管D5的阳极与地线形成约 38V的直流电，因稳压二极管截止，光耦隔离器U1不通，MOS管Q2导通，继电器K1，K2 吸合，此时与380V指示灯接线端子J4连接的380V指示灯不亮，与220V指示灯接线端子 J5连接的220V指示灯亮。

本实用新型能够自动转换并自动识别220V/380V交流电，在主电路中加入备压电路，即当识别为380V时，锁定为380V，继电器不动作，大大增加了本电路设计的可靠性；本实用新型适应范围很广，开关电源从AC120V到AC560V都能自适应且自动识别。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种自适应电网电压的DC-DC转换器，其特征是，包括主电路、整流桥、开关电源模块、变压器、负载供电电路和指示灯供电电路，所述主电路包括全桥整流电路和备压电路，所述全桥整流电路的第一引脚和第三引脚连接220V/380V交流电两端，所述备压电路包括第一继电器K1和第二继电器K2，所述第一继电器K1和第二继电器K2串联连接，所述第一继电器K1的输入端和第二继电器K2的触点分别与全桥整流电路的第三引脚连接，所述全桥整流电路的第三引脚与整流桥的第二引脚连接；所述开关电源模块包括开关电源芯片、保险管F1、MOS管Q1、变压器T1和光耦隔离器U2；所述整流桥的第三引脚通过保险管F1、电阻R1、电阻R2与开关电源芯片的第七引脚连接，所述开关电源芯片的第六引脚通过电阻R3与MOS管Q1的栅极连接；所述变压器T1的初级线圈的一端与保险管F1的一端相连，另一端与MOS管Q1的漏极连接，所述变压器T1的初级线圈的另一端还通过二级管D1和电容C1与保险管F1的另一端连接，所述电容C1的两端并联有电阻R4、电阻R5和电阻R6；所述变压器T1的第一次级线圈的一端通过电阻R7与MOS管Q1的源极连接，另一端通过二极管D2和电阻R8分别与开关电源芯片的第七引脚、光耦隔离器U2的副边漏极连接，所述光耦隔离器U2的副边源极通过电阻R10和RC滤波器与开关电源芯片的第一引脚连接；所述负载供电电路包括并联连接的二极管D3和二极管D4、电容C3、电容C4和稳压芯片，所述变压器T1的第二次级线圈的一端通过并联连接的二极管D3和二极管D4分别与风机接线端子、稳压芯片的第一引脚相连；所述电容C3的一端与并联连接的二极管D2和二极管D3的一端连接，另一端接地；所述电容C4与电容C3并联连接，所述稳压芯片的第三引脚与主板接线端子相连，所述主板接线端子的第三引脚与温度开关接线端子相连；所述指示灯供电电路包括二极管D5、电阻R12、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2、光耦隔离器U1、电阻R4、MOS管Q2、二极管D6、稳压二极管Z3和电阻R14，所述二极管D5的阴极与所述变压器T1的第二次级线圈的一端连接，所述二极管D5的阳极通过串联连接的电阻R15和电阻R16与所述变压器T1的第二次级线圈的另一端连接；所述二极管D5的阴极通过电阻R12、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2和电容C12与光耦隔离器U1的原边阳极连接，所述光耦隔离器U1的原边阴极与稳压二极管Z2的一端连接，所述光耦隔离器U1的副边通过电阻R13与380V指示灯接线端子相连，所述光耦隔离器U1的副边还通过二极管D6和稳压二极管Z3与MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的漏极通过电阻R14与220V指示灯接线端子相连；所述MOS管Q2的漏极还与第一继电器K1和第二继电器K2连接。

2.根据权利要求1所述的一种自适应电网电压的DC-DC转换器，其特征是，所述全桥整流电路由四个串联连接的二极管组成。

3.根据权利要求1所述的一种自适应电网电压的DC-DC转换器，其特征是，所述开关电源芯片采用UC3845开关电源芯片。

4.根据权利要求1所述的一种自适应电网电压的DC-DC转换器，其特征是，所述稳压芯片采用LM7815稳压芯片。

5.根据权利要求1所述的一种自适应电网电压的DC-DC转换器，其特征是，所述全桥整流电路的第二引脚和第四引脚之间连接有两组并联连接的电容组，第一电容组由串联连接的电容C5和电容C6组成，第二电容组由串联连接的电容C7和电容C8组成；所述电容C7的两端并联有由串联连接的电阻R15和电阻R16组成的第一电阻组，所述电容C8的两端并联有由串联连接的电阻R16和电阻R17组成的第二电阻组，所述电容C5和电容C6连接的公共端、电容C7和电容C8连接的公共端、电阻16的一端和电阻R17的一端分别与第一继电器K1和第二继电器K2连接。

6.根据权利要求1所述的一种自适应电网电压的DC-DC转换器，其特征是，所述整流桥的第三引脚和第四引脚之间连接有第三电容组，所述第三电容组由串联连接的电容C9和电容C10组成，所述电容C9并联有电阻R19，所述电容C10并联有电阻R20。