CN218897165U - 一种自动化调节电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化调节电路，涉及电源调节领域，包括第一采样模块和第二采样模块，均用于输入电压采样；第一阈值检测模块，用于低压判断；第二阈值检测模块，用于高压判断并控制第一采样模块的工作；开关控制模块，用于通过逻辑运算电路控制电能的传输；智能控制模块，用于接收信号和模块控制；电压调节模块，用于升压和降压处理并由输出模块输出。本实用新型自动化调节电路对输入的电能进行低压和高压采样和低高电压判断，以便智能控制模块控制电压调节模块进行降压和升压处理，同时在高电压检测时将断开第一采样模块的工作，当不满足第一阈值检测模块和第二阈值检测模块的工作要求时，开关控制模块直接传输输入的电能。

Description

一种自动化调节电路

技术领域

本实用新型涉及电源调节领域，具体是一种自动化调节电路。

背景技术

在电路控制过程中，自动化调节是提高用电设备智能度的一种重要技术手段，其充人工调节发展而来，能够程度地自动地实现人工调节的规律，完成对某些用电设备参数的自动调节控制，实现更高效的工作控制，现有的电源供电系统中大多采用自动化调节电路通过专门的降压和升压元件实现电压的自动化调节控制，但是电压输入的范围有限，无法对大范围的电压输入区间值进行处理，无法满足不同的电子设备的用电需求，因此有待改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种自动化调节电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种自动化调节电路，该自动化调节电路包括：电源模块，第一采样模块，第二采样模块，第一阈值检测模块，第二阈值检测模块，开关控制模块，智能控制模块，电压调节模块，输出模块；

所述电源模块，用于提供所需的直流电能；

所述第一采样模块，与所述电源模块连接，用于对所述电源模块输出的直流电能进行电压采样并输出第一采样信号；

所述第二采样模块，与所述电源模块连接，用于对所述电源模块输出的直流电能进行电压采样并输出第二采样信号；

所述第一阈值检测模块，与所述第一采样模块和智能控制模块连接，用于将所述第一采样信号通过第一比较电路进行低压判断并输出第一控制信号；

所述第二阈值检测模块，与所述第二采样模块、第一采样模块和智能控制模块连接，用于将所述第二采样信号通过第二比较电路进行高压判断并输出第二控制信号，用于通过第二控制信号控制所述第一采样模块的工作状态；

所述开关控制模块，与所述电源模块、第一阈值检测模块和第二阈值检测模块连接，用于通过逻辑运算电路对所述第一控制信号和第二控制信号进行逻辑处理并控制功率管开关电路的工作，用于通过功率管开关电路控制所述电源模块与输出模块的连接；

所述智能控制模块，用于接收所述第一控制信号和第二控制信号并分别输出第一脉冲信号和第二脉冲信号；

所述电压调节模块，与所述智能控制模块连接，用于接收所述第一脉冲信号并控制升压电路对所述电源模块输出的电能进行升压处理，用于接收所述第二脉冲信号并控制降压电路对电源模块输出的电能进行降压处理；

所述输出模块，与所述开关控制模块和电压调节模块连接，用于接收所述电压调节模块和开关控制模块输出的电能并输出。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型自动化调节电路由第一采样模块和第二采样模块分别进行低压和高压检测，并由第一阈值检测模块和第二阈值检测模块分别进行低电压和高电压判断，以便智能控制模块进行降压和升压处理，将输入的宽范围电压调节为所需的电压范围，同时在高电压检测时将断开第一采样模块的工作，保护电路，当不满足第一阈值检测模块和第二阈值检测模块的工作要求时，将由开关控制模块直接传输输入的电能，并由输出模块输出，提高输入电源电压的范围，可对大范围的电压输入区间值进行处理，提高供电的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例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为本实用新型实例提供的一种自动化调节电路的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的一种自动化调节电路的电路图。

图3为本实用新型实例提供的电压调节模块的连接电路图。

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。

实施例1，请参阅图1，一种自动化调节电路包括：电源模块1，第一采样模块2，第二采样模块3，第一阈值检测模块4，第二阈值检测模块5，开关控制模块6，智能控制模块7，电压调节模块8，输出模块9；

具体地，所述电源模块1，用于提供所需的直流电能；

第一采样模块2，与所述电源模块1连接，用于对所述电源模块1输出的直流电能进行电压采样并输出第一采样信号；

第二采样模块3，与所述电源模块1连接，用于对所述电源模块1输出的直流电能进行电压采样并输出第二采样信号；

第一阈值检测模块4，与所述第一采样模块2和智能控制模块7连接，用于将所述第一采样信号通过第一比较电路进行低压判断并输出第一控制信号；

第二阈值检测模块5，与所述第二采样模块3、第一采样模块2和智能控制模块7连接，用于将所述第二采样信号通过第二比较电路进行高压判断并输出第二控制信号，用于通过第二控制信号控制所述第一采样模块2的工作状态；

开关控制模块6，与所述电源模块1、第一阈值检测模块4和第二阈值检测模块5连接，用于通过逻辑运算电路对所述第一控制信号和第二控制信号进行逻辑处理并控制功率管开关电路的工作，用于通过功率管开关电路控制所述电源模块1与输出模块9的连接；

智能控制模块7，用于接收所述第一控制信号和第二控制信号并分别输出第一脉冲信号和第二脉冲信号；

电压调节模块8，与所述智能控制模块7连接，用于接收所述第一脉冲信号并控制升压电路对所述电源模块1输出的电能进行升压处理，用于接收所述第二脉冲信号并控制降压电路对电源模块1输出的电能进行降压处理；

输出模块9，与所述开关控制模块6和电压调节模块8连接，用于接收所述电压调节模块8和开关控制模块6输出的电能并输出。

在具体实施例中，上述电源模块1为电路提供所需的直流电能，在此不做赘述；上述第一采样模块2可采用电压采样电路和功率开关电路，由功率开关电路控制电压采样电路的工作；上述第二采样模块3可采用电压采样电路采样输入的电能；上述第一阈值检测模块4和第二阈值检测模块5均可采用阈值检测电路，分别进行低电压和高电压的判断；上述开关控制模块6可采用逻辑运行电路和功率管开关电路，由逻辑运算电路对第一阈值检测模块4和第二阈值检测模块5输出的信号进行逻辑运算，并控制功率管开关电路的工作；上述智能控制模块7可采用，但并不限于单片机、DSP等微控制单路，集成了运算器、控制器、存储器以及输入输出器等诸多部件，实现信号的处理、数据存储、模块控制、定时控制等功能；上述电压调节模块8可采用升压电路和降压电路，由智能控制模块7控制；上述输出模块9采用二极管滤波电路进行电能的输出和滤波。

实施例2，在实施例1的基础上，请参阅图2和图3，所述电源模块1包括电源输入端口和第一电容C1；所述第一采样模块2包括第一功率管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第四开关管VT4；

具体地，所述电源输入端口连接第一电容C1的一端和第一功率管Q1的源极，第一功率管Q1的漏极通过第一电阻R1连接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端和第一电容C1的另一端均接地，第一功率管Q1的栅极连接第四开关管VT4的发射极，第四开关管VT4的集电极接地，第四开关管VT4的基极连接所述第二阈值检测模块5。

在具体实施例中，上述第一功率管Q1可选用P沟道增强型MOS管，控制第一电阻R1和第二电阻R2的采样工作；上述第四开关管VT4可选用PNP型三极管，用于控制第一功率管Q1的工作。

进一步地，所述第一阈值检测模块4包括第一比较器A1、第一阈值、第六电阻R6、第二开关管VT2、第一电源VCC1、第七电阻R7；所述智能控制模块7包括第一控制器U1；

具体地，所述第一比较器A1的同相端连接第一阈值，第一比较器A1的反相端连接所述第二电阻R2的第一端，第一比较器A1的输出端通过第六电阻R6连接第二开关管VT2的基极，第二开关管VT2的集电极连接第一电源VCC1，第二开关管VT2的发射极连接第一控制器U1的第二IO端并通过第七电阻R7接地。

在具体实施例中，上述第一比较器A1可选用LM393比较器；上述第一阈值为低压阈值，判断是否低于所需电能的最低值；上述第二开关管VT2可选用NPN型三极管；上述第一控制器U1可选用，但并不限于ST89C52单片机、STM32单片机等。

进一步地，所述第二采样模块3包括第三电阻R3和第四电阻R4；所述第二阈值检测模块5包括第二比较器A2、第二阈值、第五电阻R5、第一开关管VT1、第八电阻R8；

具体地，所述第三电阻R3的一端连接所述电源输入端口，第三电阻R3的另一端连接第二比较器A2的同相端并通过第四电阻R4接地，第二比较器A2的反相端连接第二阈值，第二比较器A2的输出端通过第五电阻R5连接第一开关管VT1的基极，第一开关管VT1的集电极连接所述第一电源VCC1，第一开关管VT1的发射极连接所述第一控制器U1的第一IO端和第四开关管VT4的基极并通过第八电阻R8连接地端。

在具体实施例中，上述第二比较器A2可选用LM393比较器；上述第二阈值为高压阈值，用于判断电源模块1输出的电能是否超过所需的最高电能；上述第一开关管VT1可选用NPN型三极管。

进一步地，所述开关控制模块6包括第九电阻R9、第十电阻R10、第一逻辑芯片U2、第十二电阻R12、第二电源VCC2、第十一电阻R11、第三开关管VT3、第十三电阻R13、第二功率管Q2；

具体地，所述第九电阻R9的一端和第十电阻R10的一端分别连接所述第二开关管VT2的基极和第一开关管VT1的基极，第九电阻R9的另一端和第十电阻R10的另一端分别连接第一逻辑芯片U2的第一端和第二端，第一逻辑芯片U2的第三端连接第十一电阻R11的一端并通过第十二电阻R12连接第二电源VCC2，第十一电阻R11的另一端连接第三开关管VT3的基极，第三开关管VT3的发射极接地，第三开关管VT3的集电极连接第二功率管Q2的栅极并通过第十三电阻R13连接第二功率管Q2的漏极和所述电源输入端口，第二功率管Q2的源极连接所述输出模块9。

在具体实施例中，上述第一逻辑芯片U2可选用或非门逻辑芯片；上述第三开关管VT3可选用NPN型三极管，控制第二功率管Q2的工作；上述第二功率管Q2可选用P沟道增强型MOS管，控制所述电源模块1和输出模块9的连接。

进一步地，所述电压调节模块8包括第一控制管M1、第二电感L2、第四二极管D4、第一电感L1、第二控制管M2；

具体地，所述第一控制管M1的集电极和第二电感L2的一端均连接所述电源输入端口，第一控制管M1的发射极连接第四二极管D4的阴极和第一电感L1的第一端，第一电感L1的第二端连接所述输出模块9，第二电感L2的另一端连接第二控制管M2的集电极和输出模块9，第二控制管M2的发射极和第四二极管D4的阳极均接地，第一控制管M1的栅极和第二控制管M2的栅极分别连接所述第一控制器U1的第四IO端和第三IO端。

在具体实施例中，上述第一控制管M1和第二控制管M2均可选用IGBT，由第一控制器U1控制，其中第一控制管M1、第四二极管D4和第一电感L1组成降压电路，第二控制管M2和第二电感L2组成升压电路。

进一步地，所述输出模块9包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第二电容C2；

具体地，所述第二二极管D2的阳极、第一二极管D1的阳极和第三二极管D3的阳极分别连接所述第一电感L1的第二端、第二控制管M2的集电极和第二功率管Q2的源极，第一二极管D1的阴极连接第二二极管D2的阴极、第三二极管D3的阴极和第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端接地。

在具体实施例中，上述第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3用于避免输出的电能出现回流情况。

本实用新型一种自动化调节电路，由第三电阻R3和第四电阻R4、第一电阻R1和第二电阻R2对输入的电压进行采样，当输入的电能超过第二阈值时，第二比较器A2输出高电平控制第一开关管VT1导通，第一控制器U1的第一IO端接收到信号，并由第一控制器U1的第四IO端输出脉冲信号控制第一控制管M1的工作，实现降压调节，同时第四开关管VT4截止，第一功率管Q1截止，第一电阻R1和第二电阻R2不工作，当输入的电能低于第一阈值时，第二比较器A2输出低电平，第一开关管VT1不导通，导致第四开关管VT4接地导通，第一功率管Q1导通，第一电阻R1和第二电阻R2进行电压采样，第一比较器A1控制第二开关管VT2导通，使得第一控制器U1的第二IO端接收到信号并通过其第三IO端控制第二控制管M2的工作，完成电能的升压控制，当输入的电能小于第二阈值且大于第一阈值时，第一比较器A1和第二比较器A2均输出低电平，使得第一逻辑芯片U2输出高电平控制第三开关管VT3导通，第二功率管Q2导通，电能直接传输给输出模块9。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种自动化调节电路，其特征在于，

该自动化调节电路包括：电源模块，第一采样模块，第二采样模块，第一阈值检测模块，第二阈值检测模块，开关控制模块，智能控制模块，电压调节模块，输出模块；

所述电源模块，用于提供所需的直流电能；

所述第一采样模块，与所述电源模块连接，用于对所述电源模块输出的直流电能进行电压采样并输出第一采样信号；

所述第二采样模块，与所述电源模块连接，用于对所述电源模块输出的直流电能进行电压采样并输出第二采样信号；

所述第一阈值检测模块，与所述第一采样模块和智能控制模块连接，用于将所述第一采样信号通过第一比较电路进行低压判断并输出第一控制信号；

所述第二阈值检测模块，与所述第二采样模块、第一采样模块和智能控制模块连接，用于将所述第二采样信号通过第二比较电路进行高压判断并输出第二控制信号，用于通过第二控制信号控制所述第一采样模块的工作状态；

所述开关控制模块，与所述电源模块、第一阈值检测模块和第二阈值检测模块连接，用于通过逻辑运算电路对所述第一控制信号和第二控制信号进行逻辑处理并控制功率管开关电路的工作，用于通过功率管开关电路控制所述电源模块与输出模块的连接；

所述智能控制模块，用于接收所述第一控制信号和第二控制信号并分别输出第一脉冲信号和第二脉冲信号；

所述电压调节模块，与所述智能控制模块连接，用于接收所述第一脉冲信号并控制升压电路对所述电源模块输出的电能进行升压处理，用于接收所述第二脉冲信号并控制降压电路对电源模块输出的电能进行降压处理；

所述输出模块，与所述开关控制模块和电压调节模块连接，用于接收所述电压调节模块和开关控制模块输出的电能并输出。

2.根据权利要求1所述的一种自动化调节电路，其特征在于，所述电源模块包括电源输入端口和第一电容；所述第一采样模块包括第一功率管、第一电阻、第二电阻、第四开关管；

所述电源输入端口连接第一电容的一端和第一功率管的源极，第一功率管的漏极通过第一电阻连接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端和第一电容的另一端均接地，第一功率管的栅极连接第四开关管的发射极，第四开关管的集电极接地，第四开关管的基极连接所述第二阈值检测模块。

3.根据权利要求2所述的一种自动化调节电路，其特征在于，所述第一阈值检测模块包括第一比较器、第一阈值、第六电阻、第二开关管、第一电源、第七电阻；所述智能控制模块包括第一控制器；

所述第一比较器的同相端连接第一阈值，第一比较器的反相端连接所述第二电阻的第一端，第一比较器的输出端通过第六电阻连接第二开关管的基极，第二开关管的集电极连接第一电源，第二开关管的发射极连接第一控制器的第二IO端并通过第七电阻接地。

4.根据权利要求3所述的一种自动化调节电路，其特征在于，所述第二采样模块包括第三电阻和第四电阻；所述第二阈值检测模块包括第二比较器、第二阈值、第五电阻、第一开关管、第八电阻；

所述第三电阻的一端连接所述电源输入端口，第三电阻的另一端连接第二比较器的同相端并通过第四电阻接地，第二比较器的反相端连接第二阈值，第二比较器的输出端通过第五电阻连接第一开关管的基极，第一开关管的集电极连接所述第一电源，第一开关管的发射极连接所述第一控制器的第一IO端和第四开关管的基极并通过第八电阻连接地端。

5.根据权利要求4所述的一种自动化调节电路，其特征在于，所述开关控制模块包括第九电阻、第十电阻、第一逻辑芯片、第十二电阻、第二电源、第十一电阻、第三开关管、第十三电阻、第二功率管；

所述第九电阻的一端和第十电阻的一端分别连接所述第二开关管的基极和第一开关管的基极，第九电阻的另一端和第十电阻的另一端分别连接第一逻辑芯片的第一端和第二端，第一逻辑芯片的第三端连接第十一电阻的一端并通过第十二电阻连接第二电源，第十一电阻的另一端连接第三开关管的基极，第三开关管的发射极接地，第三开关管的集电极连接第二功率管的栅极并通过第十三电阻连接第二功率管的漏极和所述电源输入端口，第二功率管的源极连接所述输出模块。

6.根据权利要求5所述的一种自动化调节电路，其特征在于，所述电压调节模块包括第一控制管、第二电感、第四二极管、第一电感、第二控制管；

所述第一控制管的集电极和第二电感的一端均连接所述电源输入端口，第一控制管的发射极连接第四二极管的阴极和第一电感的第一端，第一电感的第二端连接所述输出模块，第二电感的另一端连接第二控制管的集电极和输出模块，第二控制管的发射极和第四二极管的阳极均接地，第一控制管的栅极和第二控制管的栅极分别连接所述第一控制器的第四IO端和第三IO端。

7.根据权利要求6所述的一种自动化调节电路，其特征在于，所述输出模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第二电容；

所述第二二极管的阳极、第一二极管的阳极和第三二极管的阳极分别连接所述第一电感的第二端、第二控制管的集电极和第二功率管的源极，第一二极管的阴极连接第二二极管的阴极、第三二极管的阴极和第二电容的一端，第二电容的另一端接地。

Images