CN214228133U - 一种超宽电压交流输入ac-dc的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种超宽电压交流输入AC‑DC的电路，包括整流桥、储能支路和检测与控制支路；所述储能支路设置在整流桥输出端；所述储能支路由若干电容串联构成；所述检测与控制支路设置在整流桥输出端或输入端；所述检测与控制支路由非线性电阻器R0、限流电阻R1和电感线圈端串联而成；所述储能支路的高位节点和中间节点分别接入磁性开关的输入端，磁性开关的输出端作为直流输出；所述检测与控制支路控制磁性开关动作。本实用新型兼顾110VAC、220VAC和380VAC三种供电条件，使以220VAC或110VAC为供电条件的开关电源可在380VAC供电条件下工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源领域，具体涉及一种超宽电压交流输入AC-DC的电路。
背景技术
目前直流用电设备的电源多数都包含AC-DC变换和DC-DC开关变换部分，为了提高产品在世界范围内的通用性，电源的控制芯片、开关管等关键元器件的耐压值一般都选择兼顾110VAC和220VAC两种供电条件，经济全球化使得相关电源方案成本很低。但在工业自动化领域和智能电表行业，测量与控制仪器常常在380VAC的供电条件下工作，仪器仪表或智能设备的电源部分就需要前置变压器或提高开关电源元器件的耐压值，这都会使电源部分的成本或体积大幅提高。或者在三相电条件下，以110VAC或220VAC为供电条件的设备因接线错误使得该设备因误用380VAC电压而损坏。
因此，需要对现有技术进行改进。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供高效的一种超宽电压交流输入AC-DC的电路。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种超宽电压交流输入AC-DC的电路，包括整流桥、储能支路和检测与控制支路；
所述储能支路设置在整流桥输出端；所述储能支路由若干电容串联构成；
所述检测与控制支路设置在整流桥输出端或输入端；所述检测与控制支路由非线性电阻器R0、限流电阻R1和电感线圈端串联而成；
所述储能支路的高位节点和中间节点分别接入磁性开关的输入端，磁性开关的输出端作为直流输出；
所述检测与控制支路控制磁性开关动作。
作为对本实用新型一种超宽电压交流输入AC-DC的电路的改进：
所述整流桥的正极输入端和负极输入端分别与检测与控制支路的两端连接；
所述整流桥的正极输出端与储能支路的高位节点相连接，储能支路的低位节点与整流桥的负极输出端相连接；
所述储能支路的低位节点高位节点和中间节点分别与磁性开关的第一触点和第二触点连接，磁性开关的公共端触点作为直流输出正极；
所述电感线圈与磁性开关连接；
所述储能支路的低位节点作为直流输出负极。
作为对本实用新型一种超宽电压交流输入AC-DC的电路的改进：
所述整流桥的正极输出端与储能支路的高位节点相连接，储能支路的低位节点与整流桥的负极输出端相连接；
所述储能支路的低位节点高位节点和中间节点分别与磁性开关的第一触点和第二触点连接，磁性开关的公共端触点作为直流输出正极；
所述检测与控制支路与储能支路并联，检测与控制支路的一端与储能支路的高位节点相连接，检测与控制支路的另一端与储能支路的低位节点相连接。
作为对本实用新型一种超宽电压交流输入AC-DC的电路的改进：
所述储能支路由电容C1和电容C2串联构成。
作为对本实用新型一种超宽电压交流输入AC-DC的电路的改进：
所述非线性电阻器R0是压敏电阻器或齐纳管或TVS管；所述电感线圈是继电器K1的控制线圈；所述磁性开关是继电器K1的执行机构。
本实用新型一种超宽电压交流输入AC-DC的电路的技术优势为：
本实用新型提供一种超宽电压输入AC-DC方案，兼顾110VAC、220VAC和380VAC三种供电条件，使以220VAC或110VAC为供电条件的开关电源可在380VAC供电条件下工作。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
图1是本实用新型一种超宽电压交流输入AC-DC的电路的实施例1的电路图；
图2是本实用新型一种超宽电压交流输入AC-DC的电路的实施例2的电路图；
图3是本实用新型实施例1和实施例2的输出电压的特性曲线图；输入电压是指交流电压的有效值；输入输出电压关系曲线不是严格数学意义上的曲线，允许有20％的纹波，实施例1和实施例2电压特性曲线相同。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此。
实施例1、一种超宽电压交流输入AC-DC的电路，如图1所示，能够使标称220VAC两相电为输入的开关电源或线性电源使用380V的交流作为输入。
在交流输入端即整流桥前面并联一条检测与控制支路，整流桥的正极输入端和负极输入端分别与检测与控制支路的两端连接；
检测与控制支路由非线性电阻器R0、限流电阻R1和电感线圈端串联而成；
储能支路由电容C1和电容C2串联构成；中间节点位于电容C1和电容C2之间；
如果C1上端的电压为V1，C1下端即C2上端的电压为V2；
V2＝V1*(C1/(C1+C2))
整流桥的正极输出端与储能支路的高位节点相连接，储能支路的低位节点与整流桥的负极输出端相连接；
储能支路的低位节点高位节点和中间节点分别与磁性开关的第一触点和第二触点连接，磁性开关的公共端触点作为直流输出正极；
电感线圈与磁性开关连接；
储能支路的低位节点作为直流输出负极。
实施例1的工作原理为：
选择适当参数的非线性电阻器R0和电感线圈；
整流桥交流输入电压接近380V时，电感线圈产生足够强度的磁场，磁性开关动作，使得磁性开关的第二触点与公共端触点连通，选择储能支路的中间节点作为直流输出，实现了降压供电；直流输出的电压即为电容C2连两端的电压；
根据限流电阻R1、非线性开关R0的导通电压、K1的工作电流就能确定整流桥交流输入电压的接近范围。
V＝VT+IT(R1+RT)
其中：上式中V表示检测与控制支路两端的总电压，VT为非线性电阻R0的导通电压，其导通电阻忽略不计，RT为K1输入端的等效电阻，IT为K1的参考工作电流，IT和RT均随具体的K1而定，R1为限流调节电阻。
选择器件时应遵循约束关系：
其中：IS为K1最小启动电流。
整流桥交流输入电压为160～260v时，检测与控制支路几乎不导通，磁性开关选择储能支路的高位节点作为直流输出。
实施例2、一种超宽电压交流输入AC-DC的电路，如图2所示，能够使标称220VAC两相电为输入的开关电源或线性电源使用380V的交流作为输入。
检测与控制支路放置于整流桥之后，该支路在直流电压下工作，应当选择与实施例1电路结构不同参数的元件。
检测与控制支路由非线性电阻器R0、限流电阻R1和继电器K1的输入端串联而成(图2未显示限流电阻R1)。
储能支路由电容C1和电容C2串联构成；
整流桥的正极输出端与储能支路的高位节点相连接，储能支路的低位节点与整流桥的负极输出端相连接；
储能支路的低位节点高位节点和中间节点分别与磁性开关的第一触点和第二触点连接，磁性开关的公共端触点作为直流输出正极；
电感线圈与磁性开关连接；
检测与控制支路与储能支路并联，检测与控制支路的一端与储能支路的高位节点相连接，检测与控制支路的另一端与储能支路的低位节点相连接。
实施例1、2的区别在于R0、R1和K1的输入端所组成的支路在电路中的连接位置，实施例1中把这个检测支路放在整流桥前面(决定于连线，而不是决定于图1中的几何位置)，实施例2把这个支路放在整流桥之后。
实施例2的工作原理为：
选择适当参数的非线性电阻器R0和电感线圈；
整流桥输出直流电压接近380V均值时，电感线圈产生足够强度的磁场，使磁性开关动作，使得磁性开关的第二触点与公共端触点连通，选择储能支路的中间节点作为直流输出，实现了降压供电；
整流桥直流输出电压为220V均值时，检测与控制支路几乎不导通，磁性开关选择储能支路的高位节点作为直流输出。
其中，非线性电阻器R0可以是压敏电阻器或齐纳管或TVS管；电感线圈可以是继电器K1的控制线圈，磁性开关是继电器K1的执行机构。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的若干个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种超宽电压交流输入AC-DC的电路，其特征在于：包括整流桥、储能支路和检测与控制支路；
所述储能支路设置在整流桥输出端；所述储能支路由若干电容串联构成；
所述检测与控制支路设置在整流桥输出端或输入端；所述检测与控制支路由非线性电阻器R0、限流电阻R1和电感线圈端串联而成；
所述储能支路的高位节点和中间节点分别接入磁性开关的输入端，磁性开关的输出端作为直流输出；
所述检测与控制支路控制磁性开关动作。
2.根据权利要求1所述的一种超宽电压交流输入AC-DC的电路，其特征在于：
所述整流桥的正极输入端和负极输入端分别与检测与控制支路的两端连接；
所述整流桥的正极输出端与储能支路的高位节点相连接，储能支路的低位节点与整流桥的负极输出端相连接；
所述储能支路的低位节点高位节点和中间节点分别与磁性开关的第一触点和第二触点连接，磁性开关的公共端触点作为直流输出正极；
所述电感线圈与磁性开关连接；
所述储能支路的低位节点作为直流输出负极。
3.根据权利要求1所述的一种超宽电压交流输入AC-DC的电路，其特征在于：
所述整流桥的正极输出端与储能支路的高位节点相连接，储能支路的低位节点与整流桥的负极输出端相连接；
所述储能支路的低位节点高位节点和中间节点分别与磁性开关的第一触点和第二触点连接，磁性开关的公共端触点作为直流输出正极；
所述检测与控制支路与储能支路并联，检测与控制支路的一端与储能支路的高位节点相连接，检测与控制支路的另一端与储能支路的低位节点相连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种超宽电压交流输入AC-DC的电路，其特征在于：
所述储能支路由电容C1和电容C2串联构成。
5.根据权利要求4所述的一种超宽电压交流输入AC-DC的电路，其特征在于：
所述非线性电阻器R0是压敏电阻器或齐纳管或TVS管；所述电感线圈是继电器K1的控制线圈；所述磁性开关是继电器K1的执行机构。
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