一种自适应变压装置的制作方法

本实用新型涉及变压设备领域，尤其涉及一种自适应变压装置。

背景技术：

由于各个国家的电网电压不尽相同，有些国家不同的地区的电压也不同。比如日本是110V电压，美国是110V和230V电压并存，所以针对出口的机器要做不同的变压装置，从而使机器内部的逆变器和开关电源都需根据变压装置的改变而重新设计。现有的方案是将变压装置做成双电压供电，机器内部设置继电器，通过变换主变压器的抽头和作为供电电源的工频变压器抽头进行切换。这种方式有可能在电路出现问题或切换操作失误，从而引起逆变器及开关电源损坏，同时，变压器的抽头也不可能做的过多，使其应用的电压范围较小，不利于机器的实际应用。

技术实现要素：

本实用新型提供一种自适应变压装置，解决现有变压装置在不同输入电压无法自适应变压，易造成使用设备损坏的问题，提高变压装置输出电压的稳定性和安全性。

为实现以上目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种自适应变压装置，包括：电压检测模块、PWM控制模块、输入整流滤波模块、直流斩波模块、逆变电路模块、输出整流模块；

所述直流斩波模块的输入端与所述输入整流滤波模块的输出端相连，所述直流斩波模块的输出端与所述逆变电路模块的输入端相连，所述直流斩波模块的控制端与所述PWM控制模块的输出端相连；

所述逆变电路模块的输出端与所述输出整流模块的输入端相连；

所述电压检测模块的输入端与第一交流电的输出端相连，所述电压检测模块的输出端与所述PWM控制模块的输入端相连，所述电压检测模块用于实时检测所述第一交流电的电压；

所述输入整流滤波模块用于将所述第一交流电整流成直流电，并输出直流电；

所述PWM控制模块根据所述输入电压值输出相应占空比的PWM信号，以使所述直流斩波模块按设定脉宽输出直流电；

所述逆变电路模块用于将所述直流斩波模块输出的直流电逆变为第二交流电，并输出第二交流电；

所述输出整流模块用于将所述第二交流电整流成为设定电压的直流电输出。

优选的，所述直流斩波模块包括：IGBT器件、第一电感、第一电容及第一二极管；

所述IGBT器件的栅极作为所述直流斩波模块的控制端，所述IGBT器件的发射极作为所述直流斩波模块的输入端，所述IGBT器件的集电极与所述第一电感的一端相连，所述第一电感的另一端作为所述直流斩波模块的输出端；

所述第一电容串接在所述第一电感的另一端与地线之间；

所述第一二极管串接在地线与所述IGBT器件的集电极之间。

优选的，所述PWM控制模块包括：PWM生成模块、MCU、AD模数转换模块；

所述AD模数转换模块的输入端作为所述PWM控制模块的输入端；

所述MCU的输入端与所述AD模数转换模块的输出端相连，所述MCU的输出端与所述PWM生成模块的输入端相连；

所述MCU根据所述电压检测模块输出的电压，输出PWM控制电压；

所述PWM生成模块的输出端作为所述PWM控制模块的输出端，所述PWM生成模块根据所述PWM控制电压输出相应占空比的PWM信号。

优选的，所述PWM生成模块为SG3532芯片。

优选的，所述MCU为单片机。

优选的，所述电压检测模块包括：第一电阻、第二电阻及电压跟随器；

所述第一电阻的一端与所述第一交流电的输出端相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端接地；

所述电压跟随器的正相输入端与所述第一电阻的另一端相连，所述电压跟随器的输出端作为所述电压检测模块的输出端。

优选的，所述第一电阻大于所述第二电阻。

本实用新型提供一种自适应变压装置，通过直流斩波模块对输入交流电变为固定电压的直流电，解决现有变压装置在不同输入电压无法自适应变压，易造成使用设备损坏的问题，提高变压装置输出电压的稳定性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1：是本实用新型提供的一种自适应变压装置结构示意图；

图2：是本实用新型实施例提供的一种自适应变压装置电路示意图；

图3：是本实用新型实施例提供的电压检测模块的电路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。

针对当前各个国家的电网电压不尽相同，出口机器使用的变压器常需要重新设计，使其成本上升。本实用新型提供一种自适应变压装置，通过直流斩波模块对输入交流电变为固定电压的直流电，解决现有变压装置在不同输入电压无法自适应变压，易造成使用设备损坏的问题，提高变压装置输出电压的稳定性和安全性。

如图1所示，为本实用新型提供的一种自适应变压装置结构示意图。该装置包括：电压检测模块、PWM控制模块、输入整流滤波模块、直流斩波模块、逆变电路模块、输出整流模块。所述直流斩波模块的输入端与所述输入整流滤波模块的输出端相连，所述直流斩波模块的输出端与所述逆变电路模块的输入端相连，所述直流斩波模块的控制端与所述PWM控制模块的输出端相连。所述逆变电路模块的输出端与所述输出整流模块的输入端相连。所述电压检测模块的输入端与第一交流电的输出端相连，所述电压检测模块的输出端与所述PWM控制模块的输入端相连，所述电压检测模块用于实时检测所述第一交流电的电压。所述输入整流滤波模块用于将所述第一交流电整流成直流电，并输出直流电。所述PWM控制模块根据所述输入电压值输出相应占空比的PWM信号，以使所述直流斩波模块按设定脉宽输出直流电。所述逆变电路模块用于将所述直流斩波模块输出的直流电逆变为第二交流电，并输出第二交流电。所述输出整流模块用于将所述第二交流电整流成为设定电压的直流电输出。

具体地，输入整流滤波模块将输入的交流电变成直流电，由直流斩波电路将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。比如，可将输入310V～1000V的直流电进行降压斩波至310V电压，使外部的不同电压输入不影响变压装置输出的电压值。而经直流斩波模块输出的直流电经过逆变器把直流转变为第二交流电后，由输出整流模块对第二交流电进行整流，使其输出固定电压的直流电。

在实际应用中，直流斩波电路包括直流降压斩波电路和直流升压斩波电路，本实用新型采用直流降压斩波电路。如图2所示，为本实用新型实施例提供的一种自适应变压装置电路示意图，其中，电压检测模块于图中未示出。该直流斩波模块包括：IGBT器件Q1、第一电感L1、第一电容C1及第一二极管D1。IGBT器件Q1的栅极作为所述直流斩波模块的控制端，IGBT器件Q1的发射极作为所述直流斩波模块的输入端，IGBT器件Q1的集电极与第一电感L1的一端相连，第一电感L1的另一端作为所述直流斩波模块的输出端。第一电容C1串接在第一电感L1的另一端与地线之间。第一二极管D1串接在地线与IGBT器件Q1的集电极之间。

需要说明的是，直流升压斩波电路的结构与直流降压斩波电路的结构并不相同。同时对于直流降压斩波电路还需要进行电路扩展，比如，IGBT器件的驱动电路、过流保护电路等。

所述PWM控制模块包括：PWM生成模块、MCU、AD模数转换模块。所述AD模数转换模块的输入端作为所述PWM控制模块的输入端。所述MCU的输入端与所述AD模数转换模块的输出端相连，所述MCU的输出端与所述PWM生成模块的输入端相连。所述MCU根据所述电压检测模块输出的电压，输出PWM控制电压。所述PWM生成模块的输出端作为所述PWM控制模块的输出端，所述PWM生成模块根据所述PWM控制电压输出相应占空比的PWM信号。

进一步，所述PWM生成模块为SG3532芯片，所述MCU为单片机。

在实际应用中，产生PWM信号有很多方法，如：直接产生PWM的专用芯片、单片机、PLC、可编程逻辑控制器等。本实有新型采用直接产生PWM的专用芯片SG3525，该芯片的外围电路只需简单的连接几个电阻电容，就能产生特定频率的PWM波，通过MCU输出端改变IN+输入电压能改变输出PWM波的占空比。为了提高安全性，该芯片内部还设有保护电路。

如图3所示，为本实用新型实施例提供的电压检测模块的电路示意图。该电压检测模块包括：第一电阻R1、第二电阻R2及电压跟随器U1。第一电阻R1的一端与所述第一交流电的输出端相连，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端接地。电压跟随器U1的正相输入端与第一电阻R1的另一端相连，电压跟随器U1的输出端作为所述电压检测模块的输出端。第一电阻R1大于第二电阻R2，且第一电阻R1采用千欧级以上电阻。第二电阻为几十欧即可。

需要说明的是，电压检测模块对输入电压进行检测后，将输出端的电压信号传给PWM控制模块，由PWM控制模块中的MCU根据电压信号判断输入电压的值，进而确定PWM信号的占空比。

可见，本实用新型提供一种自适应变压装置，通过直流斩波模块对输入交流电变为固定电压的直流电，解决现有变压装置在不同输入电压无法自适应变压，易造成使用设备损坏的问题，提高变压装置输出电压的稳定性和安全性。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。