CN213661270U - 一种用于电源系统的市电自动切换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电源系统的市电自动切换电路，包括整流滤波电路、分压电路、比较单元和光耦隔离电路，所述比较单元包括比较电路和低功耗辅助电压，所述低功耗辅助电压与比较电路连接；通过设置比较单元和分压电路，能够通过比较单元对分压后的电压进行比对，从而依据比对结果输出高电平或者低电平至光耦隔离电路，进而使得光耦隔离电路生成控制信号，控制电源系统启动或者断开，实现了自动切换的功能，避免了人工设置错误而导致损坏用电设备的情况发生，此外，比较单元包括比较电路和低功耗辅助电压，并通过低功耗辅助电压启动比较电路，使得切换电路的功耗比较低，同时，本实用新型结构简单，大大降低了制造的成本。

Description

一种用于电源系统的市电自动切换电路

技术领域

本实用新型涉及市电自动切换电路技术领域，尤其涉及一种用于电源系统的市电自动切换电路。

背景技术

电源系统是用于给用电设备提供电源的，电源系统的工作状态影响着用电设备的工作状态，现有技术中，在电源系统与市电之间，往往会设置一个切换电路对市电进行切换，从而实现电源系统工作状态的控制，具体为，通过利用PFC的预升系统，将多种输入电压统一压成一种固定高压，从而统一了下级电源系统的控制，但是，通过这种方式对市电进行切换，不仅设计复杂成本高、功耗大，同时用户还需根据使用市电环境预设电源系统的工作状态，用户一旦设置不正确则会损坏用电设备。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种用于电源系统的市电自动切换电路，可以解决现有切换电路所存在的成本高、功耗大和需要人工设置的缺陷。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于电源系统的市电自动切换电路，包括整流滤波电路、分压电路、比较单元和光耦隔离电路，市电与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述分压电路的输入端连接，所述分压电路的输出端与所述比较单元的输入端连接，所述比较单元的输出端与所述光耦隔离电路的输入端连接，所述光耦隔离电路的输出端与电源系统连接，所述比较单元包括比较电路和低功耗辅助电压，所述低功耗辅助电压与比较电路连接，所述比较电路用于通过与分压后的电压进行比对，从而使比较单元输出高电平电压或者低电平电压至光耦隔离电路。

作为所述用于电源系统的市电自动切换电路的进一步可选方案，所述市电自动切换电路还包括正反馈电路，所述正反馈电路与所述比较单元并联。

作为所述用于电源系统的市电自动切换电路的进一步可选方案，所述比较电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管和稳压管，所述第一电阻和第二电阻的一端分别与低功耗辅助电压连接，第一电阻的另一端分别与第一三极管的集电极和第三三极管的基电极连接，第二电阻的另一端分别与第二三极管的基电极和稳压管的一端连接，第三电阻的一端分别与第一三极管和第二三极管的发射极连接，第三电阻的另一端接地，第一三极管的基电极与分压电路的输出端连接，第二三极管的集电极和第三三极管的发射极分别与低功耗辅助电压连接，第三三极管的集电极与光耦隔离电路的输入端连接，稳压管的另一端接地。

作为所述用于电源系统的市电自动切换电路的进一步可选方案，所述比较电路包括第四电阻、第五电阻、第四三极管和可调三端稳压器，所述可调三端稳压器的输入端与分压电路的输出端连接，所述可调三端稳压器的输出端与第五电阻的一端连接，所述可调三端稳压器的接地端接地，所述第五电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和第四三极管的基电极连接，所述第四电阻的另一端和第四三极管的发射极分别与低功耗辅助电压连接，所述第四三极管的集电极与光耦隔离电路的输入端连接。

作为所述用于电源系统的市电自动切换电路的进一步可选方案，所述整流滤波电路包括第一二极管和第一电容，所述第一二极管的输入端与市电连接，所述第一二极管的输出端分别与第一电容的一端和分压电路的输入端连接，所述第一电容的另一端接地。

作为所述用于电源系统的市电自动切换电路的进一步可选方案，所述分压电路包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻的一端与整流滤波电路的输出端连接，所述第六电阻的另一端和第七电阻的一端组成共同端与比较单元的输入端连接，所述第七电阻的另一端接地。

作为所述用于电源系统的市电自动切换电路的进一步可选方案，所述光耦隔离电路包括第八电阻和光耦继电器，所述第八电阻的一端与比较单元的输出端连接，所述第八电阻的另一端与光耦继电器的输入端连接，所述光耦继电器的输出端与电源系统连接。

作为所述用于电源系统的市电自动切换电路的进一步可选方案，所述比较单元还包括第五三极管，所述第五三极管的基电极与比较电路的输出端连接，所述第五三极管的集电极作为比较单元的输出端与光耦隔离电路的输入端连接，所述第五三极管的发射极接地。

本实用新型的有益效果是：通过设置比较单元和分压电路，能够通过比较单元对分压后的电压进行比对，从而依据比对结果输出高电平或者低电平至光耦隔离电路，进而使得光耦隔离电路生成控制信号，控制电源系统启动或者断开，实现了自动切换的功能，避免了人工设置错误而导致损坏用电设备的情况发生，此外，比较单元包括比较电路和低功耗辅助电压，并通过低功耗辅助电压启动比较电路，使得切换电路的功耗比较低，同时，本实用新型结构简单，大大降低了制造的成本。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种用于电源系统的市电自动切换电路的一种实施例的组成示意图；

图2为本实用新型一种用于电源系统的市电自动切换电路中比较电路的一种电路示意图；

图3为本实用新型一种用于电源系统的市电自动切换电路中比较电路的另一种电路示意图；

图4为本实用新型一种用于电源系统的市电自动切换电路的另一种实施例的组成示意图。

具体实施方式

下面将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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参考图1-3，一种用于电源系统的市电自动切换电路，包括整流滤波电路、分压电路、比较单元和光耦隔离电路，市电与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述分压电路的输入端连接，所述分压电路的输出端与所述比较单元的输入端连接，所述比较单元的输出端与所述光耦隔离电路的输入端连接，所述光耦隔离电路的输出端与电源系统连接，所述比较单元包括比较电路和低功耗辅助电压，所述低功耗辅助电压与比较电路连接，所述比较电路用于通过与分压后的电压进行比对，从而使比较单元输出高电平电压或者低电平电压至光耦隔离电路。

在本实施例中，通过设置比较单元和分压电路，能够通过比较单元对分压后的电压进行比对，从而依据比对结果输出高电平或者低电平至光耦隔离电路，进而使得光耦隔离电路生成控制信号，控制电源系统启动或者断开，实现了自动切换的功能，避免了人工设置错误而导致损坏用电设备的情况发生，此外，比较单元包括比较电路和低功耗辅助电压，并通过低功耗辅助电压启动比较电路，使得切换电路的功耗比较低，同时，本实用新型结构简单，大大降低了制造的成本。

优选的，所述市电自动切换电路还包括正反馈电路，所述正反馈电路与所述比较单元并联。

在本实施例中，通过设置正反馈电路，能够在上电或者断电时，防止该切换电路在转换点附近的反复振荡，也可防止电网瞬间跌落时的异常转换，从而进一步稳定系统；需要说明的是，所述正反馈电路由一个电阻组成。

优选的，所述比较电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和稳压管，所述第一电阻R1和第二电阻R2的一端分别与低功耗辅助电压连接，第一电阻R1的另一端分别与第一三极管Q1的集电极和第三三极管Q3的基电极连接，第二电阻R2的另一端分别与第二三极管Q2的基电极和稳压管的一端连接，第三电阻R3的一端分别与第一三极管Q1和第二三极管Q2的发射极连接，第三电阻R3的另一端接地，第一三极管Q1的基电极与分压电路的输出端连接，第二三极管Q2的集电极和第三三极管Q3的发射极分别与低功耗辅助电压连接，第三三极管Q3的集电极与光耦隔离电路的输入端连接，稳压管的另一端接地。

在本实施例中，所述稳压管为比较电路的基准电压，比较电路的正相输入与分压电路的输出端连接，比较电路的反相输入与基准电压连接，当比较电路接收到经过分压电路分压处理后的电压时，通过将分压处理后的电压与基准电压进行对比，实现了比较单元的高电平与低电平的输出，从而实现光耦隔离电路是否启动的控制，此外，通过三极管组合逻辑电路组成的比较电路功耗更低，进一步实现降低切换电路功耗的效果；需要说明的是，当分压处理后的电压比基准电压大时，比较单元输出高电平电压至光耦隔离电路，从而驱动光耦隔离电路，当分压处理后的电压比基准电压小时，比较单元输出低电平电压至光耦隔离电路，从而使得光耦隔离电路无法启动。

优选的，所述比较电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第四三极管Q4和可调三端稳压器，所述可调三端稳压器的输入端与分压电路的输出端连接，所述可调三端稳压器的输出端与第五电阻R5的一端连接，所述可调三端稳压器的接地端接地，所述第五电阻R5的另一端分别与所述第四电阻R4的一端和第四三极管Q4的基电极连接，所述第四电阻R4的另一端和第四三极管Q4的发射极分别与低功耗辅助电压连接，所述第四三极管Q4的集电极与光耦隔离电路的输入端连接。

在本实施例中，可调三端稳压器为比较电路的基准电压，比较电路的正相输入与分压电路的输出端连接，比较电路的反相输入与基准电压连接，当比较电路接收到经过分压电路分压处理后的电压时，通过将分压处理后的电压与基准电压进行对比，实现了比较单元的高电平与低电平的输出，从而实现光耦隔离电路是否启动的控制，此外，通过可调三端稳压器构成的比较电路功耗比较低，能够有效降低切换电路的功耗；需要说明的是，当分压处理后的电压比基准电压大时，比较单元输出高电平电压至光耦隔离电路，从而驱动光耦隔离电路，当分压处理后的电压比基准电压小时，比较单元输出低电平电压至光耦隔离电路，从而使得光耦隔离电路无法启动；此外，所述可调三端稳压器包括但不限于TL431类可调三端稳压器，这里不做具体限定。

优选的，所述整流滤波电路包括第一二极管D1和第一电容C1，所述第一二极管D1的输入端与市电连接，所述第一二极管D1的输出端分别与第一电容C1的一端和分压电路的输入端连接，所述第一电容C1的另一端接地。

在本实施例中，该整流滤波电路的输入端接入市电，市电经过整流滤波得到直流高压，本实用新型的整流滤波电路组成简单、结构单一，大大降低了制造成本。

优选的，所述分压电路包括第六电阻R6和第七电阻R7，所述第六电阻R6的一端与整流滤波电路的输出端连接，所述第六电阻R6的另一端和第七电阻R7的一端组成共同端与比较单元的输入端连接，所述第七电阻R7的另一端接地。

在本实施例中，经过分压电路能够依据直流高压获得采样电压，此外，通过第六电阻R6和第七电阻R7组成的分压电路功耗极低，从而进一步降低了切换电路的功耗，提升切换电路的功耗效果。

优选的，所述光耦隔离电路包括第八电阻R8和光耦继电器OPT，所述第八电阻R8的一端与比较单元的输出端连接，所述第八电阻R8的另一端与光耦继电器OPT的输入端连接，所述光耦继电器OPT的输出端与电源系统连接。

优选的，所述比较单元还包括第五三极管Q5，所述第五三极管Q5的基电极与比较电路的输出端连接，所述第五三极管Q5的集电极作为比较单元的输出端与光耦隔离电路的输入端连接，所述第五三极管Q5的发射极接地。

在本实施例中，如图4所示，比较单元的反相输入与分压电路的输出端连接，当比较单元输出低电平电压时，第五三极管Q5截止，OPT不工作，从而且有更低的待机功耗；需要说明的是，当经过分压电路处理后的电压大于比较单元的基准电压时，比较单元输出低电平电压。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于电源系统的市电自动切换电路，其特征在于，包括整流滤波电路、分压电路、比较单元和光耦隔离电路，市电与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述分压电路的输入端连接，所述分压电路的输出端与所述比较单元的输入端连接，所述比较单元的输出端与所述光耦隔离电路的输入端连接，所述光耦隔离电路的输出端与电源系统连接，所述比较单元包括比较电路和低功耗辅助电压，所述低功耗辅助电压与比较电路连接，所述比较电路用于通过与分压后的电压进行比对，从而使比较单元输出高电平电压或者低电平电压至光耦隔离电路。

2.根据权利要求1所述的一种用于电源系统的市电自动切换电路，其特征在于，所述市电自动切换电路还包括正反馈电路，所述正反馈电路与所述比较单元并联。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于电源系统的市电自动切换电路，其特征在于，所述比较电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管和稳压管，所述第一电阻和第二电阻的一端分别与低功耗辅助电压连接，第一电阻的另一端分别与第一三极管的集电极和第三三极管的基电极连接，第二电阻的另一端分别与第二三极管的基电极和稳压管的一端连接，第三电阻的一端分别与第一三极管和第二三极管的发射极连接，第三电阻的另一端接地，第一三极管的基电极与分压电路的输出端连接，第二三极管的集电极和第三三极管的发射极分别与低功耗辅助电压连接，第三三极管的集电极与光耦隔离电路的输入端连接，稳压管的另一端接地。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于电源系统的市电自动切换电路，其特征在于，所述比较电路包括第四电阻、第五电阻、第四三极管和可调三端稳压器，所述可调三端稳压器的输入端与分压电路的输出端连接，所述可调三端稳压器的输出端与第五电阻的一端连接，所述可调三端稳压器的接地端接地，所述第五电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和第四三极管的基电极连接，所述第四电阻的另一端和第四三极管的发射极分别与低功耗辅助电压连接，所述第四三极管的集电极与光耦隔离电路的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于电源系统的市电自动切换电路，其特征在于，所述整流滤波电路包括第一二极管和第一电容，所述第一二极管的输入端与市电连接，所述第一二极管的输出端分别与第一电容的一端和分压电路的输入端连接，所述第一电容的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种用于电源系统的市电自动切换电路，其特征在于，所述分压电路包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻的一端与整流滤波电路的输出端连接，所述第六电阻的另一端和第七电阻的一端组成共同端与比较单元的输入端连接，所述第七电阻的另一端接地。

7.根据权利要求6所述的一种用于电源系统的市电自动切换电路，其特征在于，所述光耦隔离电路包括第八电阻和光耦继电器，所述第八电阻的一端与比较单元的输出端连接，所述第八电阻的另一端与光耦继电器的输入端连接，所述光耦继电器的输出端与电源系统连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于电源系统的市电自动切换电路，其特征在于，所述比较单元还包括第五三极管，所述第五三极管的基电极与比较电路的输出端连接，所述第五三极管的集电极作为比较单元的输出端与光耦隔离电路的输入端连接，所述第五三极管的发射极接地。

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