专利名称:一种智能电压转换器插座的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能电压转换器插座，包括电源输入模块、电压识别模块和电压切换模块，电源输入模块接市电输入，电源输入模块还与电压识别模块相连接，电压识别模块和电压切换模块相连接，电压切换模块还同时连接市电输入和电压输出。当市电输入后，电压识别模块识别市电输入电压的大小，然后与需求输出的电压做比较，若输入的电压的大小和输出的电压大小不等，则电压切换模块不进行工作继续保持当前的电压转换状态；若输入的电压的大小和输出的电压大小相等，则判断电压切换模块进行工作，改变输出电压，完成电压的转换。智能电压转换器插座能对电压进行自动转换完成高压转低压或低压转高压功能。
【专利说明】一种智能电压转换器插座
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种插座，尤其是指一种智能电压转换器插座及其电压转换方法。
【背景技术】
[0002]目前市场上的电压转换器主要分为:单组转换(仅110VAC转220VAC或仅220VAC转110VAC)、双组互转换(输入110VAC，输出220VAC;输入220VAC，输出110VAC)。单组转换是在确定输入电压范围的情况下，通过变压器转换成所需输出电压；双组互转换虽实现了220VAC与110VAC之间的互相切换，但使用前需使用者根据所需输出电压，通过拨动开关选择相应输入电压。这种方式容易使使用者不经意间造成误操作，导致电压转换器保险丝烧坏。中国专利公开号CN203761124U，
【公开日】2014年8月6日，名称为“电压转换电路及具有该电压转换电路的电压转换装置”的实用新型专利中公开了一种电压转换电路及具有该电压转换电路的电压转换装置，其中电压转换电路，包括第一电压电路和第二电压电路，还包括:设置在所述第一电压电路与第二电压电路上的交流接触器，所述交流接触器通过设置在所述第二电压电路上的电压继电器组实现对所述第一电压电路和第二电压电路在接通与断开之间进行切换控制；以及同时与所述电压继电器组和交流接触器连接，且当正在运行的所述第二电压电路损坏时接通的交流电压电路。不足之处在于，该电压转换装置仍需要手动进行切换，容易造成误操作。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术中电压转换装置切换需要手动切换，切换效率较低且容易造成误操作的缺陷，提供一种电压能自动转换的智能电压转换器插座。
[0004]本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现:
[0005]—种智能电压转换器插座，包括电源输入模块、电压识别模块和电压切换模块，电源输入模块接市电输入，电源输入模块还与电压识别模块相连接，电压识别模块和电压切换模块相连接，电压切换模块还同时连接市电输入和电压输出。当市电输入后，电压识别模块识别市电输入电压的大小，然后与需求输出的电压做比较，若输入的电压的大小和输出的电压大小不等，则电压切换模块不进行工作继续保持当前的电压转换状态；若输入的电压的大小和输出的电压大小相等，则判断电压切换模块进行工作，改变输出电压，完成电压的转换。该过程为插座自动控制，无需人工干预，不会造成误操作损坏电器。
[0006]作为一种优选方案，电源输入模块包括变压器和镇流器，电压切换模块为继电器，变压器的输出电压L极和镇流器的3脚相连，变压器的输出电压N极和镇流器的I脚相连；电压识别模块的集成稳压器Ul的Vin脚和镇流器的2脚相连，集成稳压器Ul的GND脚和镇流器的4脚同时接地；镇流器的2脚还连接电解电容ECl的正极，电解电容ECl的负极接地，镇流器的2脚还连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，电阻Rl的另一端还连接电容C4的一端，电容C4的另一端接地，镇流器的2脚还连接稳压二极管的负极，稳压二极管的正极接地，镇流器的2脚还连接电容Cl的一端，电容Cl的另一端接地；集成稳压器Ul的Vout脚连接单片机的VCC脚，单片机的PA2/AIN2脚连接在电阻Rl和电阻R2之间，单片机的PA5脚连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接三极管Ql的基极和电容C6的一端，三极管Ql的发射极和电容C6的另一端接地，三极管Ql的继电器连接二极管D2的正极和继电器的一端，二极管D2的负极和继电器的另一端与集成稳压器Ul的Vout脚相连。输入的交流高压电经过变压器和镇流器后，变成直流低压电，直流低压电作为单片机的电源。电阻Rl和电阻R2起分流作用，分压后的电阻经过PA2/AIN2脚输入单片机，单片机根据此电压判断输入的交流高压电的大小，并通过三极管Ql发出控制信号至继电器，继电器根据单片机发出的信号控制电压的转换。
[0007]作为一种优选方案，集成稳压器Ul的Vout脚还连接电容C2的一端、电解电容EC2的正极、电容C5的一端、发光二极管的正极，电容C2的另一端、电解电容EC2的另一端、电容C5的另一端接地，发光二极管的负极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地。发光二极管作为显示装置，可以提醒相关人员智能电压转换器插座是否正常工作。
[0008]作为一种优选方案，镇流器2脚和电阻Rl连接的节点与集成稳压器Ul的Vin脚和稳压二极管D3的正极连接的节点之间还连接有热敏电阻R5。热敏电阻R5起分压作用，防止集成稳压器Ul电压过高，工作温度过大。
[0009]作为一种优选方案，变压器还连接有温度保险丝。当温度超过设定的温度时，温度保险丝自动断开，待温度下降后自动恢复正常状态。
[0010].一种智能电压转换器插座的电压转换方法,基于一种智能电压转换器插座,包括以下步骤:
[0011]步骤I，智能电压转换器插座接入市电，市电经过变压器变压和镇流器整流后，提供直流电供单片机工作；
[0012]步骤2，单片机对输入的市电进行识别，判断输入的市电是IlOV或220V ；
[0013]步骤3，若需要输出的电压与输入的市电电压相等，则继电器工作，完成电压转换，若需要出的电压与输入的市电电压不相等，则继电器不工作。
[0014]作为一种优选方案，单片机对输入的市电电压进行若干次识别，单片机对若干次识别的电压取平均值，得到准确的输入的市电电压。
[0015]作为一种优选方案，单片机对输入的市电电压进行识别后得到准确的输入的市电电压与理论上标准的输入的市电电压的允许误差值为20%。由于电压转换的电压值数值为IlOV或220V，IlOV和220V之间相差较大，故允许误差值为20%仍可以进行准确识别，在输入的市电电压不稳定有波动时仍然可以实现电压切换功能。
[0016]本实用新型的有益效果是，智能电压转换器插座能对电压进行自动转换完成高压转低压或低压转高压功能。且本实用新型结构简单、使用寿命较高、实用性强。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的一种电路原理连接图。
[0018]图2是本实用新型的一种电路图。
[0019]其中:1、电源输入模块,2、电压识别模块,3、电压切换模块,4、市电输入,5、电压输出。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步描述。
[0021]实施例:一种智能电压转换器插座，其电路原理连接图如图1所示，包括电源输入模块1、电压识别模块2和电压切换模块3,电源输入模块接市电输入4,电源输入模块还与电压识别模块相连接，电压识别模块和电压切换模块相连接，电压切换模块还同时连接市电输入和电压输出5。变压器还连接有温度保险丝。
[0022]—种智能电压转换器插座的电压转换方法，基于一种智能电压转换器插座，包括以下步骤:
[0023]步骤1，智能电压转换器插座接入市电，市电经过变压器变压和镇流器整流后，提供直流电供单片机工作；
[0024]步骤2，单片机对输入的市电进行识别，判断输入的市电是I1V或220V ;单片机对输入的市电电压进行若干次识别，单片机对若干次识别的电压取平均值，得到准确的输入的市电电压，并且单片机对输入的市电电压进行识别后得到准确的输入的市电电压与理论上标准的输入的市电电压的允许误差值为20%。
[0025]步骤3，若需要输出的电压与输入的市电电压相等，则继电器工作，完成电压转换，若需要出的电压与输入的市电电压不相等，则继电器不工作。
[0026]本实用新型的具体电路图如图2所示，电源输入模块包括变压器和镇流器，电压切换模块为继电器，变压器的输出电压L极和镇流器的3脚相连，变压器的输出电压N极和镇流器的I脚相连；电压识别模块的集成稳压器Ul的Vin脚和镇流器的2脚相连，集成稳压器Ul的GND脚和镇流器的4脚同时接地；镇流器的2脚还连接电解电容ECl的正极，电解电容ECl的负极接地，镇流器的2脚还连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，电阻Rl的另一端还连接电容C4的一端，电容C4的另一端接地，镇流器的2脚还连接稳压二极管的负极，稳压二极管的正极接地，镇流器的2脚还连接电容Cl的一端，电容Cl的另一端接地；集成稳压器Ul的Vout脚连接单片机的VCC脚，单片机的PA2/AIN2脚连接在电阻Rl和电阻R2之间，单片机的PA5脚连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接三极管Ql的基极和电容C6的一端，三极管Ql的发射极和电容C6的另一端接地，三极管Ql的继电器连接二极管D2的正极和继电器的一端，二极管D2的负极和继电器的另一端与集成稳压器Ul的Vout脚相连。集成稳压器Ul的Vout脚还连接电容C2的一端、电解电容EC2的正极、电容C5的一端、发光二极管的正极，电容C2的另一端、电解电容EC2的另一端、电容C5的另一端接地，发光二极管的负极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地。镇流器2脚和电阻Rl连接的节点与集成稳压器Ul的Vin脚和稳压二极管D3的正极连接的节点之间还连接有热敏电阻R5。
[0027]输入的交流高压电经过变压器和镇流器后，变成直流低压电，直流低压电作为单片机的电源。电阻Rl和电阻R2起分流作用，分压后的电阻经过PA2/AIN2脚输入单片机，单片机根据此电压判断输入的交流高压电的大小，并通过三极管Ql发出控制信号至继电器，继电器根据单片机发出的信号控制电压的转换。
[0028]单片机对输入电压自动识别的实现代码如下:
[0029]void Treat_Sensor(void)
[0030]{
[0031]if(_2msFlag & Bit(fNTCSENSOR))
[0032]{
[0033]bitclr(_2msFlag, fNTCSENSOR);
[0034]VOLTAGE_INTPUT;
[0035]//氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺//
[0036]//DI;
[0037]ADCCH = ObO10I1000;
[0038]ADCCL = ObOOOOO10I;
[0039]ADCRL = ObOOOOOOOO;
[0040]ADCRH = ObOOOOOOOO;
[0041]ADEN = ON;
[0042]ADTRG = ON;
[0043]while (ADTRG);
[0044]NOPlO 0 ； NOPlO () ; NOPlO () ; NOPlO () ; NOPlO ();
[0045]NOPlO 0 ； NOPlO () ; NOPlO () ; NOPlO () ; NOPlO ();
[0046]wNTC_Now_Datas = 0;
[0047]wNTC_Now_Datas = ADCRH;
[0048]wNTC_Now_Datas <<= 4;
[0049]wNTC_Now_Datas += (ADCRL >> 4);
[0050]//EI;
[0051]wTotal_NTC_Result += wNTC_Now_Datas;
[0052]bCount_NTC_T ime ++ ；
[0053]if (bCount_NTC_Time >= 16)
[0054]{
[0055]bCount_NTC_Time = 0;
[0056]wCurrent_NTC_Result = (wTotal_NTC_Result >> 4);
[0057]wTotal_NTC_Result = 0;
[0058]if (! (bffork_Flag & Bit (f INIT)))
[0059]{
[0060]bCount_l10V_Again = 0;
[0061]if(wCurrent_NTC_Result > VOLTAGE_ADC_MID)
[0062]{
[0063]bCount_In_110V = 0;
[0064]bCount_In_220V ++ ；
[0065]if (bCount_In_220V >= 3)
[0066]{
[0067]bCount_In_220V = 0;
[0068]if(!(bffork_Flag & Bit(fIN_V0LTAGE_220V)))
[0069]{
[0070]bitset(bffork_Flag, fIN_V0LTAGE_220V);
[0071]bitclr(bffork_Flag, fIN_V0LTAGE_110V);
[0072]}
[0073]if (! (bffork_Flag & Bit (fINIT)))
[0074]{
[0075]bitset (bffork_Flag, fINIT);
[0076]}
[0077]}
[0078]}
[0079]else
[0080]{
[0081]bCount_In_220V = 0;
[0082]bCount_In_110V ++ ；
[0083]if (bCount_In_110V >= 3)
[0084]{
[0085]bCount_In_110V = 0;
[0086]if(!(bffork_Flag & Bit(fIN_V0LTAGE_110V)))
[0087]{
[0088]bitset(bffork_Flag, fIN_V0LTAGE_110V);
[0089]bitclr(bffork_Flag, fIN_V0LTAGE_220V);
[0090]}
[0091]if(!(bffork_Flag & Bit(fINIT)))
[0092]{
[0093]bitset (bffork_Flag, fINIT);
[0094]}
[0095]}
[0096]}
[0097]}
[0098]else
[0099]{
[0100]bCount_In_110V = 0;
[0101]bCount_In_220V = 0;
[0102]if(wCurrent_NTC_Result 〈= VOLTAGE_ADC_MID)
[0103]{
[0104]bCount_l10V_Again ++ ；
[0105]if(bCount_110V_Again >= 5)
[0106]{
[0107]bCount_l10V_Again = 0;
[0108]bffork_Flag = 0;
[0109]//bitset(bffork_Flag, fIN_V0LTAGE_110V);
[0110]//bitclr (bffork_Flag, fIN_V0LTAGE_220V);
[0111]}
[0112]}
[0113]else if(wCurrent_NTC_Result >= VOLTAGE_ADC_MAX)
[0114]{
[0115]bCount_l10V_Again = 0;
[0116]bCount_220V_Again ++ ；
[0117]if (bCount_220V_Again >= 5)
[0118]{
[0119]bCount_220V_Again = 0;
[0120]bffork_Flag = 0;
[0121]}
[0122]}
[0123]else
[0124]{
[0125]bCount_l10V_Again = 0;
[0126]}
[0127]}
[0128]}
[0129]}
[0130]}
[0131]继电器转换控制实现的代码如下:
[0132]void Treat_fforking (void)
[0133]{
[0134]if(_2msFlag & Bit(fffORKING))
[0135]{
[0136]bitclr (_2msFlag, fffORKING);
[0137]JDQ_0UTPUT;
[0138]N0P10 () ; N0P10 () ; N0P10 () ; N0P10 () ; N0P10 ();
[0139]if (! (bffork_Flag & Bit (f INIT))) // 没有初始化
[0140]{
[0141]10_JDQ = OFF;
[0142]}
[0143]else
[0144]{
[0145]if ((bffork_Flag & Bit (fIN_V0LTAGE_220V)) && (! (bffork_Flag & Bit(fIN_V0LTAGE_110V))))
[0146]{
[0147]10_JDQ = OFF;
[0148]}
[0149]else
[0150]{
[0151]if ((bffork_Flag & Bit (fIN_V0LTAGE_110V)) && (! (bffork_Flag & Bit(fIN_V0LTAGE_220V))))
[0152]{
[0153]1_JDQ = ON;
[0154]}
[0155]}
[0156]}
[0157]}
[0158]}
【权利要求】
1.一种智能电压转换器插座，其特征是，包括电源输入模块、电压识别模块和电压切换模块，电源输入模块接市电输入，电源输入模块还与电压识别模块相连接，电压识别模块和电压切换模块相连接，电压切换模块还同时连接市电输入和电压输出。2.根据权利要求1所述的一种智能电压转换器插座，其特征是，电源输入模块包括变压器和镇流器，电压切换模块为继电器，变压器的输出电压L极和镇流器的3脚相连，变压器的输出电压N极和镇流器的I脚相连；电压识别模块的集成稳压器Ul的Vin脚和镇流器的2脚相连，集成稳压器Ul的GND脚和镇流器的4脚同时接地；镇流器的2脚还连接电解电容ECl的正极，电解电容ECl的负极接地，镇流器的2脚还连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，电阻Rl的另一端还连接电容C4的一端，电容C4的另一端接地，镇流器的2脚还连接稳压二极管的负极，稳压二极管的正极接地，镇流器的2脚还连接电容Cl的一端，电容Cl的另一端接地；集成稳压器Ul的Vout脚连接单片机的VCC脚，单片机的PA2/AIN2脚连接在电阻Rl和电阻R2之间，单片机的PA5脚连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接三极管Ql的基极和电容C6的一端，三极管Ql的发射极和电容C6的另一端接地，三极管Ql的继电器连接二极管D2的正极和继电器的一端，二极管D2的负极和继电器的另一端与集成稳压器Ul的Vout脚相连。3.根据权利要求2所述的一种智能电压转换器插座，其特征是，所述的集成稳压器Ul的Vout脚还连接电容C2的一端、电解电容EC2的正极、电容C5的一端、发光二极管的正极，电容C2的另一端、电解电容EC2的另一端、电容C5的另一端接地，发光二极管的负极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地。4.根据权利要求2或3所述的一种智能电压转换器插座，其特征是，镇流器2脚和电阻Rl连接的节点与集成稳压器Ul的Vin脚和稳压二极管D3的正极连接的节点之间还连接有热敏电阻R5。5.根据权利要求4所述的一种智能电压转换器插座，其特征是，变压器还连接有温度保险丝。
【文档编号】H02J9-06GK204290474SQ201420778446
【发明者】唐久奎, 田晓明, 朱俊杰, 成瀚 [申请人]公牛集团有限公司