CN210807101U - 一种应用于家用电网的电压稳定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应用于家用电网的电压稳定装置包括降压整流电路，用于对入户电进行降压并转换成直流电；电压比较电路，用于选取电压并输入到电压选择电路中；电压选择电路，用于根据电压高低情况选择不同的输出端导通；电压输出电路，用于根据电压选择电路的输出情况，实现不同的输出。本实用新型采用上述结构，能够为家用电网提供稳定而正常的电压，确保家用电器能够在正常稳定的电压下工作，避免电器损坏，延长电器使用寿命。另外，本实用新型结构设计巧妙，操作方便，相对于传统的复杂结构的专用电压稳定器，本实用新型生产成本更低，更利于推广普及使用。

Description

一种应用于家用电网的电压稳定装置

技术领域

本实用新型涉及家用电网技术领域，具体涉及一种应用于家用电网的电压稳定装置。

背景技术

随着现代电力科技技术的发展，现如今家用电网越来越普及，其中大多使用到家用太阳能发电技术。家庭用电往往以家用太阳能发电为辅，在进行各组用电的结合时，需要对电力电压进行稳定控制，其中涉及到家用电网稳定电路技术，在现有技术中，大多家庭内部电路未使用专用电网稳定装置作为家庭电路中的安全保障，且专用电网稳定装置本身价格偏高，不适于普及使用，而大多数家庭中部分电器中只是采用单组的稳压器作为电器稳定工作的保障，此种方式不利于家庭主电路的电网稳定。

因此，急需一种价格相对较低并适用于大多数家庭的家用型电网稳定装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种应用于家用电网的电压稳定装置，从而解决家用电网稳定性以及普遍适用性的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种应用于家用电网的电压稳定装置，包括降压整流电路，用于对入户电进行降压并转换成直流电；

电压比较电路，用于选取电压并输入到电压选择电路中；

电压选择电路，用于根据电压高低情况选择不同的输出端导通；

电压输出电路，用于根据电压选择电路的输出情况，实现不同的输出。

进一步地，作为优选技术方案，所述降压整流电路包括变压器T以及桥式整流单元，所述变压器T的输入端并联于入户电的输入端，变压器T的输出端连接桥式整流单元，所述桥式整流单元的输出端作为电压比较电路、电压选择电路以及电压输出电路的供电端。

进一步地，作为优选技术方案，所述入户电的输入端串联有保险丝F，且入户电的输入端并联有相互串联的二极管D2和瞬态电压抑制管TVS。

进一步地，作为优选技术方案，所述电压比较电路包括四个并联的三极管，每个三极管的基极和集电极分别串联一个第一电阻R1后接桥式整流单元的输出端，四个三极管分别是第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3以及第四三极管V4，四个三极管的发射极分别对应串联一个第一稳压二极管ZD1、一个第二稳压二极管ZD2、一个第三稳压二极管ZD3以及一个第四稳压二极管ZD4，所述第一稳压二极管ZD1、第二稳压二极管ZD2、第三稳压二极管ZD3以及第四稳压二极管ZD4的正极均接地，所述第一稳压二极管ZD1、第二稳压二极管ZD2、第三稳压二极管ZD3以及第四稳压二极管ZD4的稳压参数各不相同。

进一步地，作为优选技术方案，所述第一稳压二极管ZD1的稳定电压为6.2V，所述第二稳压二极管ZD2的稳定电压为5.6V，所述第三稳压二极管ZD3的稳定电压为5.1V，所述第四稳压二极管ZD4的稳定电压为4.7V。

进一步地，作为优选技术方案，所述电压选择电路包括一个型号为74138的译码器和一个型号为7404的反相器，译码器74138的输入引脚A2与第一稳压二极管ZD1的负极连接，译码器74138的输入引脚A1与第二稳压二极管ZD2的负极连接，译码器74138的输入引脚A0与第三稳压二极管ZD3的负极连接，译码器74138的使能引脚EN1与第四稳压二极管ZD4的负极连接；

反相器7404的四个输入引脚1、3、5、9分别对应接译码器74138的输出引脚Y7、Y3、Y1、Y0。

进一步地，作为优选技术方案，所述电压输出电路包括四个三极管和四条输出支路，四个三极管分别是第五三极管V5、第六三极管V6、第七三极管V7以及第八三极管V8，四条输出支路分别是第一输出支路、第二输出支路、第三输出支路以及第四输出支路，第一输出支路连接在变压器T的降压输出端，第二输出支路和第四输出支路均连接在入户电的输入端，第三输出支路连接在变压器T的升压输出端；

所述第五三极管V5的基极接反相器7404的输出引脚2，所述第六三极管V6的基极接反相器7404的输出引脚4，所述第七三极管V7的基极接反相器7404的输出引脚8，所述第八三极管V8的基极接反相器7404的输出引脚10，第五三极管V5、第六三极管V6、第七三极管V7以及第八三极管V8与反相器7404的输出引脚之间均分别连接有一组串联的第二电阻R2和滑动变阻器RP；

所述第五三极管V5的集电极串联有第一继电器K1，所述第一继电器K1的常开触点S1串联在第一输出支路中，所述第一继电器K1的常闭触点SK1串联在第四输出支路中；

所述第六三极管V6的集电极串联有第二继电器K2，所述第二继电器K2的常开触点S2串联在第二输出支路中，所述第二继电器K2的常闭触点SK2串联在第四输出支路中；

所述第七三极管V7的集电极串联有第三继电器K3，所述第三继电器K3的常开触点S3串联在第三输出支路中，所述第三继电器K3的常闭触点SK3串联在第四输出支路中；

所述第八三极管V8的集电极串联有第四继电器K4，所述第四继电器K4的常闭触点SK4串联在第四输出支路中。

进一步地，作为优选技术方案，所述第五三极管V5、第六三极管V6、第七三极管V7以及第八三极管V8的发射极分别串联有一个发光二极管D1。

本实用新型相较于现有技术，具有以下有益效果：

本实用新型通过采用降压整流、电压比较、电压选择的方式，对供电电压对应的电压偏高、正常、偏低、过低这四种情况进行不同的选择输出，当电压偏高时实现降压输出，电压正常时不做处理正常输出，电压偏低时实现升压输出，而电压过低时则不输出，从而为家用电网提供稳定而正常的电压，确保家用电器能够在正常稳定的电压下工作，避免电器损坏，延长电器使用寿命。另外，本实用新型结构设计巧妙，操作方便，相对于传统的复杂结构的专用电压稳定器，本实用新型生产成本更低，更利于推广普及使用。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。其中：

图1为本实用新型的组成结构框图；

图2为本实用新型的降压整流及电压输出控制的电路结构示意图；

图3为本实用新型的电压比较电路的电路结构示意图；

图4为本实用新型的电压选择电路的电路结构示意图；

图5为本实用新型的电压输出电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，本实用新型较佳实施例给出的一种应用于家用电网的电压稳定装置包括降压整流电路，用于对入户电进行降压并转换成直流电；

电压比较电路，用于选取电压并输入到电压选择电路中；

电压选择电路，用于根据电压高低情况选择不同的输出端导通；

电压输出电路，用于根据电压选择电路的输出情况，实现不同的输出。

具体地，本实施例的可采用如下电路结构来实现：如图2所示，降压整流电路包括变压器T以及桥式整流单元，所述变压器T的输入端并联于入户电的输入端，变压器T的输出端连接桥式整流单元，所述桥式整流单元的输出端作为电压比较电路、电压选择电路以及电压输出电路的供电端。

需要说明的是，本实施例的变压器T、桥式整流单元均为现有结构，本领域技术人员在知晓本实施例给出的电路结构的基础上，无需付出创造性劳动，通过合理选择适当的元器件型号即可实现降压整流，这对本领域技术人员来说是容易实现的，故不再对变压器T、桥式整流单元的具体结构及工作原理做过多赘述。

为了避免瞬时过电压对电器造成损坏，本实施例可在入户电的输入端串联保险丝F，且入户电的输入端并联相互串联的二极管D2和瞬态电压抑制管TVS，当出现瞬时过电压时，并联在输入端的瞬态电压抑制管TVS导通，从而避免过电压对电器造成冲击、损坏。

需要说明的是，本实施例的电阻丝F、二极管D2和瞬态电压抑制管TVS均为现有结构，本领域技术人员在知晓本实施例给出的电路结构的基础上，无需付出创造性劳动，通过合理选择适当的元器件型号即可实现，这对本领域技术人员来说是容易实现的，故不再对电阻丝F、二极管D2和瞬态电压抑制管TVS的具体所选型号及工作原理做过多赘述。

如图3所示，本实施例的电压比较电路可采用如下电路结构来实现：电压比较电路包括四个并联的三极管，每个三极管的基极和集电极分别串联一个第一电阻R1后接桥式整流单元的输出端，四个三极管分别是第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3以及第四三极管V4，四个三极管的发射极分别对应串联一个第一稳压二极管ZD1、一个第二稳压二极管ZD2、一个第三稳压二极管ZD3以及一个第四稳压二极管ZD4，所述第一稳压二极管ZD1、第二稳压二极管ZD2、第三稳压二极管ZD3以及第四稳压二极管ZD4的正极均接地，所述第一稳压二极管ZD1、第二稳压二极管ZD2、第三稳压二极管ZD3以及第四稳压二极管ZD4的稳压参数各不相同。

在本实施例中，作为优选，第一稳压二极管ZD1的稳定电压为6.2V，所述第二稳压二极管ZD2的稳定电压为5.6V，所述第三稳压二极管ZD3的稳定电压为5.1V，所述第四稳压二极管ZD4的稳定电压为4.7V。

需要说明的是，本实施例的第一电阻R1、三极管、稳压二极管均可采用现有结构，本领域技术人员在知晓本实施例给出的电路结构的基础上，无需付出创造性劳动，通过合理选择适当的元器件型号即可实现，这对本领域技术人员来说是容易实现的，故不再对第一电阻R1、三极管、稳压二极管的具体所选型号及工作原理做过多赘述。

如图4所示，本实施例的电压选择电路可采用如下电路结构来实现：所述电压选择电路包括一个型号为74138的译码器和一个型号为7404的反相器，译码器74138的输入引脚A2与第一稳压二极管ZD1的负极连接，译码器74138的输入引脚A1与第二稳压二极管ZD2的负极连接，译码器74138的输入引脚A0与第三稳压二极管ZD3的负极连接，译码器74138的使能引脚EN1与第四稳压二极管ZD4的负极连接；

反相器7404的四个输入引脚1、3、5、9分别对应接译码器74138的输出引脚Y7、Y3、Y1、Y0。

需要说明的是，为了便于看清线路和理解方案，图4中的反相器7404并未画成一个完整的芯片结构，而是只画出了与4个输出相关的部分，其余无关部分并未画出，但这不影响本领域技术人员对本方案的理解。

如图2及图5所示，本实施例的电压输出电路优选采用以下结构：所述电压输出电路包括四个三极管和四条输出支路，四个三极管分别是第五三极管V5、第六三极管V6、第七三极管V7以及第八三极管V8，四条输出支路分别是第一输出支路、第二输出支路、第三输出支路以及第四输出支路，第一输出支路连接在变压器T的降压输出端，第二输出支路和第四输出支路均连接在入户电的输入端，第三输出支路连接在变压器T的升压输出端；

本实施例的第五三极管V5的基极接反相器7404的输出引脚2，所述第六三极管V6的基极接反相器7404的输出引脚4，所述第七三极管V7的基极接反相器7404的输出引脚8，所述第八三极管V8的基极接反相器7404的输出引脚10，第五三极管V5、第六三极管V6、第七三极管V7以及第八三极管V8与反相器7404的输出引脚之间均分别连接有一组串联的第二电阻R2和滑动变阻器RP；

本实施例的第五三极管V5的集电极串联有第一继电器K1，所述第一继电器K1的常开触点S1串联在第一输出支路中，所述第一继电器K1的常闭触点SK1串联在第四输出支路中；

本实施例的第六三极管V6的集电极串联有第二继电器K2，所述第二继电器K2的常开触点S2串联在第二输出支路中，所述第二继电器K2的常闭触点SK2串联在第四输出支路中；

本实施例的第七三极管V7的集电极串联有第三继电器K3，所述第三继电器K3的常开触点S3串联在第三输出支路中，所述第三继电器K3的常闭触点SK3串联在第四输出支路中；

本实施例的第八三极管V8的集电极串联有第四继电器K4，所述第四继电器K4的常闭触点SK4串联在第四输出支路中。

需要说明的是，本实施例的第二电阻R2、滑动变阻器RP、三极管、继电器均可采用现有结构，本领域技术人员在知晓本实施例给出的电路结构的基础上，无需付出创造性劳动，通过合理选择适当的元器件型号即可实现，这对本领域技术人员来说是容易实现的，故不再对第二电阻R2、滑动变阻器RP、三极管、继电器的具体所选型号及工作原理做过多赘述。

为了便于知晓目前所处的电压状态，本实施例可在第五三极管V5、第六三极管V6、第七三极管V7以及第八三极管V8的发射极分别串联一个发光二极管D1，发光二极管D1为现有常用元器件，故不对其结构、型号等做过多说明。

本实用新型的工作原理：当入户电压偏高(240-250V)时，第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3以及第四三极管V4均导通，译码器74138的引脚Y7输出低电平，经反相器7404反相后得到高电平，高电平使第五三极管V5导通，第一继电器K1得电，其常开触点S1闭合，常闭触点SK1断开，从而使第一输出支路闭合并作为输出端实现降压输出，其余三条输出支路断开；同理，当入户电压正常(220-240V)时，第一三极管V1截止，而第二三极管V2、第三三极管V3以及第四三极管V4均导通，译码器74138的引脚Y3输出低电平，经反相器7404反相后得到高电平，高电平使第六三极管V6导通，第二继电器K2得电，其常开触点S2闭合，常闭触点SK2断开，从而使第二输出支路闭合并作为输出端实现正常输出，其余三条输出支路均断开；同理，当入户电压偏低(200-220V)时，第一三极管V1、第二三极管V2截止，而第三三极管V3、第四三极管V4导通，译码器74138的引脚Y1输出低电平，经反相器7404反相后得到高电平，高电平使第七三极管V7导通，第三继电器K3得电，其常开触点S3闭合，常闭触点SK3断开，从而使第三输出支路闭合并作为输出端实现升压输出，其余三条输出支路均断开；当入户电压过低(200-220V)时，第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3均截止，第四三极管V4导通，译码器74138的引脚Y0输出低电平，经反相器7404反相后得到高电平，高电平使第八三极管V8导通，第四继电器K4得电，其常闭触点SK4断开，此时，四条输出支路均断开，此时不输出，实现对电器的保护。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于家用电网的电压稳定装置，其特征在于，包括降压整流电路，用于对入户电进行降压并转换成直流电；

电压比较电路，用于选取电压并输入到电压选择电路中；

电压选择电路，用于根据电压高低情况选择不同的输出端导通；

电压输出电路，用于根据电压选择电路的输出情况，实现不同的输出。

2.根据权利要求1所述的一种应用于家用电网的电压稳定装置，其特征在于，所述降压整流电路包括变压器T以及桥式整流单元，所述变压器T的输入端并联于入户电的输入端，变压器T的输出端连接桥式整流单元，所述桥式整流单元的输出端作为电压比较电路、电压选择电路以及电压输出电路的供电端。

3.根据权利要求2所述的一种应用于家用电网的电压稳定装置，其特征在于，所述入户电的输入端串联有保险丝F，且入户电的输入端并联有相互串联的二极管D2和瞬态电压抑制管TVS。

4.根据权利要求2或3所述的一种应用于家用电网的电压稳定装置，其特征在于，所述电压比较电路包括四个并联的三极管，每个三极管的基极和集电极分别串联一个第一电阻R1后接桥式整流单元的输出端，四个三极管分别是第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3以及第四三极管V4，四个三极管的发射极分别对应串联一个第一稳压二极管ZD1、一个第二稳压二极管ZD2、一个第三稳压二极管ZD3以及一个第四稳压二极管ZD4，所述第一稳压二极管ZD1、第二稳压二极管ZD2、第三稳压二极管ZD3以及第四稳压二极管ZD4的正极均接地，所述第一稳压二极管ZD1、第二稳压二极管ZD2、第三稳压二极管ZD3以及第四稳压二极管ZD4的稳压参数各不相同。

5.根据权利要求4所述的一种应用于家用电网的电压稳定装置，其特征在于，所述第一稳压二极管ZD1的稳定电压为6.2V，所述第二稳压二极管ZD2的稳定电压为5.6V，所述第三稳压二极管ZD3的稳定电压为5.1V，所述第四稳压二极管ZD4的稳定电压为4.7V。

6.根据权利要求5所述的一种应用于家用电网的电压稳定装置，其特征在于，所述电压选择电路包括一个型号为74138的译码器和一个型号为7404的反相器，译码器74138的输入引脚A2与第一稳压二极管ZD1的负极连接，译码器74138的输入引脚A1与第二稳压二极管ZD2的负极连接，译码器74138的输入引脚A0与第三稳压二极管ZD3的负极连接，译码器74138的使能引脚EN1与第四稳压二极管ZD4的负极连接；

反相器7404的四个输入引脚1、3、5、9分别对应接译码器74138的输出引脚Y7、Y3、Y1、Y0。

7.根据权利要求6所述的一种应用于家用电网的电压稳定装置，其特征在于，所述电压输出电路包括四个三极管和四条输出支路，四个三极管分别是第五三极管V5、第六三极管V6、第七三极管V7以及第八三极管V8，四条输出支路分别是第一输出支路、第二输出支路、第三输出支路以及第四输出支路，第一输出支路连接在变压器T的降压输出端，第二输出支路和第四输出支路均连接在入户电的输入端，第三输出支路连接在变压器T的升压输出端；

所述第五三极管V5的基极接反相器7404的输出引脚2，所述第六三极管V6的基极接反相器7404的输出引脚4，所述第七三极管V7的基极接反相器7404的输出引脚8，所述第八三极管V8的基极接反相器7404的输出引脚10，第五三极管V5、第六三极管V6、第七三极管V7以及第八三极管V8与反相器7404的输出引脚之间均分别连接有一组串联的第二电阻R2和滑动变阻器RP；

所述第五三极管V5的集电极串联有第一继电器K1，所述第一继电器K1的常开触点S1串联在第一输出支路中，所述第一继电器K1的常闭触点SK1串联在第四输出支路中；

所述第六三极管V6的集电极串联有第二继电器K2，所述第二继电器K2的常开触点S2串联在第二输出支路中，所述第二继电器K2的常闭触点SK2串联在第四输出支路中；

所述第七三极管V7的集电极串联有第三继电器K3，所述第三继电器K3的常开触点S3串联在第三输出支路中，所述第三继电器K3的常闭触点SK3串联在第四输出支路中；

所述第八三极管V8的集电极串联有第四继电器K4，所述第四继电器K4的常闭触点SK4串联在第四输出支路中。

8.根据权利要求7所述的一种应用于家用电网的电压稳定装置，其特征在于，所述第五三极管V5、第六三极管V6、第七三极管V7以及第八三极管V8的发射极分别串联有一个发光二极管D1。

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