CN214253146U - 一种电源输入电压的扩展电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电路技术领域，公开了一种电源输入电压的扩展电路，包括：电压输入端、自耦变压器T、NTC热敏电阻、软启动电路以及直流吸收电路；电压输入端接入自耦变压器T的输入端，自耦变压器T的输出端与直流吸收电路的第一端电连接，直流吸收电路的第二端与NTC热敏电阻的第一端电连接，NTC热敏电阻的第二端接入电压输入端；软启动电路的第一端与NTC热敏电阻的第一端电连接，软启动电路的第二端与NTC热敏电阻的第二端电连接。本实用新型通过自耦变压器按比例变换输入电压，实现了输入电压范围的可扩展；同时为了电路的安全稳定运行，设置采用宽电压范围的软启动电路，能够有效降低电路系统启动冲击；设置直流吸收电路消除所述交流电的直流偏移。

Description

一种电源输入电压的扩展电路

技术领域

本实用新型属于电路技术领域，具体涉及一种电源输入电压的扩展电路。

背景技术

电源是电脑的功率部件，电脑中每个部件的电能均来源于电源，它是保证电脑硬件正常运作最基本的前提，可以说电源是电脑的心脏，电源的好坏直接影响着电脑能否正常运行。

现有技术中，对于高可靠性要求的计算机设备，设备供电需要保证连续不中断，而普通的计算机电源，通常设计为100-240V宽电压，但是当电力系统发生短时故障时，电压有可能上升至380V，传统额定电压220V的电源供应器会因过电压发生损坏，导致供电中断，维修耗时很久，严重影响计算机设备正常运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电源输入电压的扩展电路，用于解决现有技术中的电源供应器的输入电压范围受限，导致电力系统发生故障时损坏供电设备的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种电源输入电压的扩展电路，所述电路包括：电压输入端、自耦变压器T、NTC热敏电阻、软启动电路以及直流吸收电路；

所述电压输入端接入所述自耦变压器T的输入端，所述自耦变压器T的输出端与所述直流吸收电路的第一端电连接，所述直流吸收电路的第二端与所述NTC热敏电阻的第一端电连接，所述NTC热敏电阻的第二端接入所述电压输入端；所述软启动电路的第一端与所述NTC 热敏电阻的第一端电连接，所述软启动电路的第二端与所述NTC热敏电阻的第二端电连接。

进一步的，所述软启动电路包括继电器J、阻容降压电路、BR整流桥、滤波电路、稳压电路以及继电器导通电路；

所述继电器J包括常开触点和继电器线圈，所述常开触点的第一端与所述

NTC热敏电阻的第一端电连接，所述常开触点的第二端与所述 NTC热敏电阻的第二端电连接，所述继电器线圈的第一端与所述继电器导通电路电连接，所述继电器线圈的第二端与所述BR整流桥的第一端电连接；

所述阻容降压电路的输入端与所述电压输入端电连接，所述阻容降压电路的输出端分别与所述BR整流桥的第二端和第三端电连接；

所述滤波电路的两端分别与所述BR整流桥的第一端和第四端电连接，所述稳压电路的两端分别与所述BR整流桥的第一端和第四端电连接；

所述继电器导通电路的输入端分别与所述稳压电路的两端电连接，所述继电器导通电路的输出端与所述继电器线圈的第一端电连接。

进一步的，所述阻容压降电路包括电阻R1、电容C1、电阻R2以及电容C2，所述电阻R1和电容C1并联后的第一端与所述电压输入端电连接，第二端与所述BR整流桥的第二端电连接；所述电阻R2和电容C2并联后的第一端与所述电压输入端电连接，第二端与所述BR 整流桥的第三端电连接。

进一步的，所述滤波电路包括电容C3和C4，所述电容C3和C4 并联后的第一端与所述BR整流桥的第一端电连接，第二端与所述BR 整流桥的第四端电连接。

进一步的，所述稳压电路包括稳压二极管D5、D6、D7和D8，所述稳压二极管D5、D6、D7和D8同向串并联后的阴极端与所述滤波电路的第一端电连接，阳极端与所述滤波电路的第二端电连接。

进一步的，所述继电器导通电路包括电阻R3、电容C7、稳压二极管D11、电容C8、电阻R4、NPN三级管Q1和Q2；所述电阻R3的第一端与所述稳压电路的阴极端电连接，所述电阻R3的第二端分别与所述电容C7和所述稳压二极管D11的阴极电连接，所述电容C7的第二端并联在所述稳压电路的第二端；所述稳压二极管D11的阳极与所述电容C8的第一端电连接，所述电容C8的第二端并联在所述稳压电路的第二端；所述稳压二极管D11的阴极和所述电容C8的第一端还分别与所述电阻R4的第一端电连接，所述电阻R4的第二端与所述 NPN三级管Q1的基极电连接，所述NPN三级管Q1的发射极与所述NPN 三级管Q2的基极电连接，所述所述NPN三级管Q2的发射极连接在所述稳压电路的第二端；所述NPN三级管Q1和Q2的集电极均连接到所述继电器线圈的第一端。

进一步的，所述电路还包括：指示电路，所述指示电路包括发光二极管，所述发光二极管的阳极连接到所述稳压二极管D11的阳极，所述发光二极管的阴极分别与所述电容C8的和所述电阻R4的第一端电连接。

进一步的，所述继电器导通电路还包括二极管D10，所述二极管 D10的阳极与所述电容C7的第一端电连接，所述二极管D10的阴极与所述继电器线圈的第一端电连接；当所述电压输入端断开瞬间，所述电容C8维持所述NPN三级管Q1和Q2导通，所述电容C7通过所述二极管D10向所述继电器线圈放电。

进一步的，所述直流吸收电路包括二极管D1、D2、D3、D4、电容C3和C4，所述二极管D1和D2同向串联后与同向串联的二极管D3 和D4再反向串并联；所述电容C3与C4反向串联后并联在串并联后的二极管D3和D4的两端。

进一步的，所述电路还包括保险丝F以及MOV压敏电阻，所述保险丝F的第一端与所述电压输入端电连接，所述保险丝F的第二端分别与所述MOV压敏电阻的第一端、所述并联后的电阻R1和电容C1的第一端以及所述继电器线圈的第二端电连接；所述MOV压敏电阻的第二端与所述并联后的电阻R2和电容C2的第一端电连接。

本实用新型的有益效果为：通过自耦变压器按比例变换输入电压，实现了输入电压范围的可扩展；同时为了电路的安全稳定运行，通过设置采用宽电压范围的软启动电路，能够有效降低电路系统启动冲击；通过设置直流吸收电路消除所述交流电的直流偏移，以保证所述自耦变压器T正常工作。

附图说明

图1是本实用新型中的一种电源输入电压的扩展电路的电路结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

实施例一

请参见图1，一种电源输入电压的扩展电路，所述电路包括：电压输入端、自耦变压器T、NTC热敏电阻、软启动电路以及直流吸收电路；

所述电压输入端接入所述自耦变压器T的输入端，所述自耦变压器T的输出端与所述直流吸收电路的第一端电连接，所述直流吸收电路的第二端与所述NTC热敏电阻的第一端电连接，所述NTC热敏电阻的第二端接入所述电压输入端；所述软启动电路的第一端与所述NTC 热敏电阻的第一端电连接，所述软启动电路的第二端与所述NTC热敏电阻的第二端电连接。

在本实用新型实施例中，其中，所述自耦变压器T的变比为 380/220；当然，可以理解的是，本实用新型实施例也可以选用其他可替代的变压器实现同样的功能，例如普通双线圈变压器，设定变比为220/160V。

因此，在本实用新型实施例中，当系统220V供电正常时，计算机电源工作在127V，高于100V下限，可以正常工作。当系统发生异常，供电电压380V时，计算机电源工作在220V，低于240V上限，依旧可以正常工作，从而通过拓展电源输入电压的范围，来保证系统安全稳定工作。

其中，通电瞬间，自耦变压器通过NTC热敏电阻接入电路，限制了冲击电流。随后经过一段短延迟，继电器J短接NTC，电路正常工作，避免NTC长期发热。

实施例二

进一步的，为了避免系统启动时电路受到大的冲击，通过设置软启动电路来进行延时缓冲，所述软启动电路包括继电器J、阻容降压电路、BR整流桥、滤波电路、稳压电路以及继电器导通电路；

所述继电器J包括常开触点和继电器线圈，所述常开触点的第一端与所述

NTC热敏电阻的第一端电连接，所述常开触点的第二端与所述 NTC热敏电阻的第二端电连接，所述继电器线圈的第一端与所述继电器导通电路电连接，所述继电器线圈的第二端与所述BR整流桥的第一端电连接；

所述阻容降压电路的输入端与所述电压输入端电连接，所述阻容降压电路的输出端分别与所述BR整流桥的第二端和第三端电连接；

所述滤波电路的两端分别与所述BR整流桥的第一端和第四端电连接，所述稳压电路的两端分别与所述BR整流桥的第一端和第四端电连接；

所述继电器导通电路的输入端分别与所述稳压电路的两端电连接，所述继电器导通电路的输出端与所述继电器线圈的第一端电连接。

进一步的，所述阻容压降电路包括电阻R1、电容C1、电阻R2以及电容C2，所述电阻R1和电容C1并联后的第一端与所述电压输入端电连接，第二端与所述BR整流桥的第二端电连接；所述电阻R2和电容C2并联后的第一端与所述电压输入端电连接，第二端与所述BR 整流桥的第三端电连接。

进一步的，所述滤波电路包括电容C3和C4，所述电容C3和C4 并联后的第一端与所述BR整流桥的第一端电连接，第二端与所述BR 整流桥的第四端电连接。

进一步的，所述稳压电路包括稳压二极管D5、D6、D7和D8，所述稳压二极管D5、D6、D7和D8同向串并联后的阴极端与所述滤波电路的第一端电连接，阳极端与所述滤波电路的第二端电连接。

进一步的，所述继电器导通电路包括电阻R3、电容C7、稳压二极管D11、电容C8、电阻R4、NPN三级管Q1和Q2；所述电阻R3的第一端与所述稳压电路的阴极端电连接，所述电阻R3的第二端分别与所述电容C7和所述稳压二极管D11的阴极电连接，所述电容C7的第二端并联在所述稳压电路的第二端；所述稳压二极管D11的阳极与所述电容C8的第一端电连接，所述电容C8的第二端并联在所述稳压电路的第二端；所述稳压二极管D11的阴极和所述电容C8的第一端还分别与所述电阻R4的第一端电连接，所述电阻R4的第二端与所述 NPN三级管Q1的基极电连接，所述NPN三级管Q1的发射极与所述NPN 三级管Q2的基极电连接，所述所述NPN三级管Q2的发射极连接在所述稳压电路的第二端；所述NPN三级管Q1和Q2的集电极均连接到所述继电器线圈的第一端。

进一步的，所述电路还包括：指示电路，所述指示电路包括发光二极管，所述发光二极管的阳极连接到所述稳压二极管D11的阳极，所述发光二极管的阴极分别与所述电容C8的和所述电阻R4的第一端电连接。

进一步的，所述继电器导通电路还包括二极管D10，所述二极管 D10的阳极与所述电容C7的第一端电连接，所述二极管D10的阴极与所述继电器线圈的第一端电连接；当所述电压输入端断开瞬间，所述电容C8维持所述NPN三级管Q1和Q2导通，所述电容C7通过所述二极管D10向所述继电器线圈放电。

在本实用新型实施例中，所述软启动电路的工作原理具体如下：

R1 R2 C1 C2组成阻容降压电路，经BR整流后，C5 C6滤波，D5 D6 D7 D8稳压，提供稳定的24V工作电源。阻容降压，对输入电压要求宽松，四只稳压二极管串并联，提升了电流承载能力，确保软启动电路在输入电压380V时依旧可以安全稳定工作在24V。24V工作电源经R3给C7充电，当C7上的电压足够高时，D11导通，给C8充电，随后Q1 Q2导通，继电器线圈通电吸合。D11导通的同时，LED 点亮，指示电路处于正常工作状态。根据R3 C7取值不同，这个延迟大约为5-10秒。其中，外部电源断开瞬间，C8继续维持Q1 Q2导通， C7通过D10向继电器线圈放电，很短时间内C7即放电完毕，这样下次电源接通时，延迟电路可以正常工作。

实施例三

进一步的，为了避免交流电路发生直流偏移，设置直流吸收电路，所述直流吸收电路包括二极管D1、D2、D3、D4、电容C3和C4，所述二极管D1和D2同向串联后与同向串联的二极管D3和D4再反向串并联；所述电容C3与C4反向串联后并联在串并联后的二极管D3和D4 的两端。

其中，直流吸收电路的工作原理具体如下：正常的220V交流为上下半波对称，整个周期内的品均值为零；若上下半波不对称，则产生直流偏移，影响自耦变压器T正常工作；利用D1 D2 D3 D4导通时产生的压降，阻断直流电传输通道；直流偏移储存在C3 C4当中，不会对系统产生危害。

实施例四

进一步的，为了实现电路过压保护，所述电路还包括保险丝F以及MOV压敏电阻，所述保险丝F的第一端与所述电压输入端电连接，所述保险丝F的第二端分别与所述MOV压敏电阻的第一端、所述并联后的电阻R1和电容C1的第一端以及所述继电器线圈的第二端电连接；所述MOV压敏电阻的第二端与所述并联后的电阻R2和电容C2的第一端电连接。当系统电压严重过高时，MOV压敏电阻击穿，FUSE保险丝断开，切断供电。

其中，需要说明的是，作为优选，本实用新型实施例中的各元器件的参数可以是：R1 R2 1M欧高压安规电阻；R3 10k欧；R4 1k欧； C1 C2 1.5uF高压安规电容；C3 C4 4700uF16V电解电容；C5 1000uF 50V电解电容；C6 0.1uF；C7 470uF 50V电解电容；C8 10uF 50V电解电容；D1 D2 D3 D4 10A 600V二极管；D5 D6 D7 D8 12V稳压二极管；D9 D10 1A 100V普通二极管；D11 10V稳压二极管；Q1 Q2 2N5551 或其他耐压50V以上NPN小功率三极管；BR整流桥，J大功率继电器，NTC大功率负温度系数热敏电阻；FUSE自恢复保险，MOV氧化锌压敏电阻，T自耦变压器。

本实用新型实施例的有益效果为：通过自耦变压器按比例变换输入电压，实现了输入电压范围的可扩展；同时为了电路的安全稳定运行，通过设置采用宽电压范围的软启动电路，能够有效降低电路系统启动冲击；通过设置直流吸收电路消除所述交流电的直流偏移，以保证所述自耦变压器T正常工作。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源输入电压的扩展电路，其特征在于，所述电路包括：电压输入端、自耦变压器T、NTC热敏电阻、软启动电路以及直流吸收电路；

所述电压输入端接入所述自耦变压器T的输入端，所述自耦变压器T的输出端与所述直流吸收电路的第一端电连接，所述直流吸收电路的第二端与所述NTC热敏电阻的第一端电连接，所述NTC热敏电阻的第二端接入所述电压输入端；所述软启动电路的第一端与所述NTC热敏电阻的第一端电连接，所述软启动电路的第二端与所述NTC热敏电阻的第二端电连接。

2.根据权利要求1所述的电源输入电压的扩展电路，其特征在于，所述软启动电路包括继电器J、阻容降压电路、BR整流桥、滤波电路、稳压电路以及继电器导通电路；

所述继电器J包括常开触点和继电器线圈，所述常开触点的第一端与所述NTC热敏电阻的第一端电连接，所述常开触点的第二端与所述NTC热敏电阻的第二端电连接，所述继电器线圈的第一端与所述继电器导通电路电连接，所述继电器线圈的第二端与所述BR整流桥的第一端电连接；

所述阻容降压电路的输入端与所述电压输入端电连接，所述阻容降压电路的输出端分别与所述BR整流桥的第二端和第三端电连接；

所述滤波电路的两端分别与所述BR整流桥的第一端和第四端电连接，所述稳压电路的两端分别与所述BR整流桥的第一端和第四端电连接；

所述继电器导通电路的输入端分别与所述稳压电路的两端电连接，所述继电器导通电路的输出端与所述继电器线圈的第一端电连接。

3.根据权利要求2所述的电源输入电压的扩展电路，其特征在于，所述阻容降压电路包括电阻R1、电容C1、电阻R2以及电容C2，所述电阻R1和电容C1并联后的第一端与所述电压输入端电连接，第二端与所述BR整流桥的第二端电连接；所述电阻R2和电容C2并联后的第一端与所述电压输入端电连接，第二端与所述BR整流桥的第三端电连接。

4.根据权利要求3所述的电源输入电压的扩展电路，其特征在于，所述滤波电路包括电容C3和C4，所述电容C3和C4并联后的第一端与所述BR整流桥的第一端电连接，第二端与所述BR整流桥的第四端电连接。

5.根据权利要求4所述的电源输入电压的扩展电路，其特征在于，所述稳压电路包括稳压二极管D5、D6、D7和D8，所述稳压二极管D5、D6、D7和D8同向串并联后的阴极端与所述滤波电路的第一端电连接，阳极端与所述滤波电路的第二端电连接。

6.根据权利要求5所述的电源输入电压的扩展电路，其特征在于，所述继电器导通电路包括电阻R3、电容C7、稳压二极管D11、电容C8、电阻R4、NPN三级管Q1和Q2；所述电阻R3的第一端与所述稳压电路的阴极端电连接，所述电阻R3的第二端分别与所述电容C7和所述稳压二极管D11的阴极电连接，所述电容C7的第二端并联在所述稳压电路的第二端；所述稳压二极管D11的阳极与所述电容C8的第一端电连接，所述电容C8的第二端并联在所述稳压电路的第二端；所述稳压二极管D11的阴极和所述电容C8的第一端还分别与所述电阻R4的第一端电连接，所述电阻R4的第二端与所述NPN三级管Q1的基极电连接，所述NPN三级管Q1的发射极与所述NPN三级管Q2的基极电连接，所述NPN三级管Q2的发射极连接在所述稳压电路的第二端；所述NPN三级管Q1和Q2的集电极均连接到所述继电器线圈的第一端。

7.根据权利要求6所述的电源输入电压的扩展电路，其特征在于，所述电路还包括：指示电路，所述指示电路包括发光二极管，所述发光二极管的阳极连接到所述稳压二极管D11的阳极，所述发光二极管的阴极分别与所述电容C8的和所述电阻R4的第一端电连接。

8.根据权利要求6所述的电源输入电压的扩展电路，其特征在于，所述继电器导通电路还包括二极管D10，所述二极管D10的阳极与所述电容C7的第一端电连接，所述二极管D10的阴极与所述继电器线圈的第一端电连接；当所述电压输入端断开瞬间，所述电容C8维持所述NPN三级管Q1和Q2导通，所述电容C7通过所述二极管D10向所述继电器线圈放电。

9.根据权利要求1所述的电源输入电压的扩展电路，其特征在于，所述直流吸收电路包括二极管D1、D2、D3、D4、电容C3和C4，所述二极管D1和D2同向串联后与同向串联的二极管D3和D4再反向串并联；所述电容C3与C4反向串联后并联在串并联后的二极管D3和D4的两端。

10.根据权利要求3所述的电源输入电压的扩展电路，其特征在于，所述电路还包括保险丝F以及MOV压敏电阻，所述保险丝F的第一端与所述电压输入端电连接，所述保险丝F的第二端分别与所述MOV压敏电阻的第一端、所述并联后的电阻R1和电容C1的第一端以及所述继电器线圈的第二端电连接；所述MOV压敏电阻的第二端与所述并联后的电阻R2和电容C2的第一端电连接。

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