专利名称：门禁系统电源的制作方法
技术领域：
本发明属于门禁系统领域，具体地讲，是涉及一种门禁系统电源。
背景技术：
在门禁系统里电源的性能尤为重要，电源的选择直接影响门禁系统的安全和稳定。门禁专用电源与其它电源相比，有很多特殊的要求，虽然同样是提供直流12V电源，因其控制电锁，而电锁都是由电感线圈组成，所以在电锁启动时会有瞬间的大电流，而在电锁电流结束时会有一个大的反向电流，这就要求电源能够承受负载的频繁波动。同时因为门禁属于射频识别，要求电源有较小的噪声杂波和辐射，尤其是高频的噪声干扰，会影响读卡距离或导致设备死机甚至烧毁设备。所以在门禁专用电源的设计中要充分考虑其波形稳定、无高频噪声、能够长期持续供电以及能够承受频繁的负载变化等各项参数。如图1所示为现有的一种门禁系统电源的电路图。该门禁系统电源100包括电压输入端10、整流电路21、启动电路22、逆变电路23、电压转换电路24、整流滤波电路31、稳压电路61、电压输出端40 ;外界电网提供的外界交流电压通常为交流电压220V通过电压输入端10输入，依次通过整流电路21、启动电路22、逆变电路23及电压转换电路24而后转换为交流电压12V，交流电压12V通过整流滤波电路31转换为该门禁系统电源100的直流电压12V，该直流电压12V通过电压输出端40提供给负载使用，稳压电路61用于稳定提供给负载的直流电压恒定为12V。该门禁系统电源100还包括后备电池70，后备电池70在外界电网断电时，为该门禁系统电源100提供电源。但是，在电压转换电路24中的变压器T241包括两个初级线圈、一个次级线圈，该门禁系统电源100的电路在没有负载的情况下不工作，换句话说，该门禁系统电源100的电路在不供电的时候没有负载，不能够持续工作。而且，该门禁系统电源100的电路中也无控制后备电池70过放电的电路，容易导致使用该门禁系统电源的设备死机及后备电池70过放电。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种门禁系统电源，其包括电压输入端，用于输入外界交流电压；交流交流转换模块，用于将所述外界交流电压转换为所述门禁系统电源的交流电压；交流直流转换模块，用于将所述交流电压转换为所述门禁系统电源的直流电压，并将所述直流电压输送至电压输出端；电压输出端，用于向负载提供所述直流电压；所述门禁系统电源还包括充放电控制电路，所述充放电控制电路连接于所述交流直流转换模块与后备电池之间用于对所述后备电池进行保护。进一步地，所述充放电控制电路包括继电器、三极管、选择开关、第一二极管；所述第一二极管的负端连接于第一电阻；所述三极管的基极连接于所述第一二极管的正端，发射极电性接地，集电极连接于所述继电器的一端；所述继电器的另一端连接于所述选择开关的第一端并连接于节点A ;所述选择开关的第二端断路，第三端连接于所述后备电池的正极。进一步地，所述三极管比较取样电压与预设电压，当所述取样电压低于所述预设电压时，所述三极管驱动所述继电器以使所述选择开关断开，进而断开所述后备电池。进一步地，所述预设电压为10疒IlV之间的任一电压值。进一步地，所述交流交流转换模块包括EMI电路、整流电路、启动电路、逆变电路及电压转换电路；所述外界交流电压依次通过所述EMI电路、所述整流电路、所述第一保护电路、所述启动电路、所述逆变电路及所述电压转换电路转换为所述交流电压。进一步地，所述交流交流转换模块还包括第一保护电路，所述第一保护电路探测到所述门禁系统电源的温度在一预设温度之上，所述第一保护电路自动断开进而使所述门禁系统电源与所述负载断开，所述预设温度为110度 150度之间的任一温度值。进一步地，所述电压转换电路包括一变压器，所述变压器包括三个初级线圈及一个次级线圈；其中，第一初级线圈的一端连接于节点a，另一端连接于第二初级线圈的一端并连接于节点b ;所述第二初级线圈的另一端连接于节点c并连接于节点h ;第三初级线圈的一端连接于节点山另一端连接于节点e ;所述次级线圈的一端连接于节点f，另一端连接于节点g。进一步地,所述交流直流转换模块包括整流滤波电路,其连接于所述交流交流转换模块与所述负载之间用于将所述交流电压转换为所述直流电压，并将所述直流电压输送至所述电压输出端。 进一步地，所述门禁系统电源还包括稳压模块，所述稳压模块连接于所述交流直流转换模块与所述电压输出端之间用于稳定输送至所述电压输出端的所述直流电压。进一步地，所述稳压模块包括稳压电路、电压调节电路及第二保护电路，其中，所述稳压电路连接于所述交流直流转换模块与所述电压输出端之间，所述电压调节电路对所述稳压电路进行调节，所述第二保护电路对所述稳压电路进行保护。根据本发明的门禁系统电源，其结合线性电源及开关电源的优势，采用了中频变压器进行调压，避免因高频产生的电磁干扰，采用了充放电控制电路控制后备电池，避免后备电池过放电，进而导致设备死机，采用了稳压电路使输出至负载的输出电压恒定，消除了噪声杂波，同时增加了 EMI电路，防止公用电网波动对门禁系统电源的影响及防止门禁系统电源对公用电网的污染，提高门禁系统电源性能的同时减小了门禁系统电源的干扰。
图1是现有的门禁系统电源的电路图。图2是本发明实施例的门禁系统电源的框架示意图。图3是本发明实施例的门禁系统电源的电路图。
具体实施例方式为了更好地阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的实施例及其附图进行详细描述，其中，相同的标号始终表示相同的部件。图2示出了本发明实施例的门禁系统电源的框架示意图。参照图2，本发明实施例的门禁系统电源100包括电压输入端10，用于输入外界交流电压；交流交流转换模块20，用于将外界电网提供的外界交流电压转换为门禁系统电源100的交流电压12V ;交流直流转换模块30，用于将交流电压12V转换为门禁系统电源100的直流电压12V，并将直流电压12V通过电压输出端40提供给负载80使用。交流交流转换模块20包括整流电路21、启动电路22、逆变电路23及电压转换电路24 ;外界交流电压通过电压输入端10输入，并依次通过整流电路21、启动电路22、逆变电路23及电压转换电路24转换为门禁系统电源100的交流电压12V。交流交流转换模块20还包括EMI电路25，即电磁干扰滤波电路，EMI电路25连接于电压输入端10与整流电路21之间。在本实施例中EMI电路25主要作用是滤除外界交流电压的高频脉冲，避免高频脉冲对门禁系统电源100的干扰，同时也起到减少门禁系统电源100对提供外界交流电压的外界电网的电磁干扰。交流交流转换模块20还包括第一保护电路26，其连接于电压转换电路24并对电压转换电路24进行保护。第一保护电路26可为一温度控制电路，当门禁系统电源100的温度达到预设温度时，第一保护电路26自动将输入的电压断开，使门禁系统电源100不再工作，避免负载80过大或者短路导致将门禁系统电源100烧毁。在本实施例中，预设温度范围可为110度 150度之间的任一值。交流直流转换模块30包括整流滤波电路31，连接于电压转换电路24及后备电池70之间，用于将交流电压12V通过整流并滤波形成直流电压12V，并将直流电压12V通过电压输出端40提供给负载80使用。后备电池70用于在外界电网断电时，为门禁系统电源100提供电源。门禁系统电源100还包括稳压模块60，其连接于交流直流转换模块30与电压输出端40之间，稳压模块60用于对输送至电压输出端40的直流电压进行稳压，使其稳定于12V，进而向负载80提供恒定的直流电压12V。稳压模块60包括稳压电路61，电压调节电路62及第二保护电路63 ;稳压电路连接于交流直流转换模块30与负载80之间，电压调节电路62对稳压电路61进行调节，第二保护电路63对稳压电路61进行保护。第二保护电路63包括一自恢复保险丝P，当经过自恢复保险丝P的电流过大时发热并自动断开，当经过自恢复保险丝P的电流恢复正常则自动闭合。门禁系统电源100还包括充放电控制电路50，其连接于交流直流转换模块30与后备电池70之间，用于防止后备电池70过放电。以下将对上述的门禁系统电源的电路结构进行详细地说明。图3是本发明实施例的门禁系统电源的电路图。参照图3，该门禁系统电源100包括电压输入端10、整流电路21、启动电路22、逆变电路23、电压转换电路24、整流滤波电路31、稳压电路61、电压输出端40 ;外界电网提供的外界交流电压通过电压输入端10输入并依次通过整流电路21、启动电路22、逆变电路23及电压转换电路24而后转换为交流电压12V，交流电压12V通过整流滤波电路31转换为该门禁系统电源100的直流电压12V，该直流电压12V通过电压输出端40提供给负载使用，稳压电路61用于稳定提供给负载的直流电压恒定为12V。该门禁系统电源100还包括后备电池70，后备电池70在外界电网断电时，为该门禁系统电源100提供电源。该门禁系统电源100还包括EMI电路25，即电磁干扰滤波电路，EMI电路25连接于电压输入端10与整流电路21之间。在本实施例中EMI电路25主要作用是滤除外界交流电压的高频脉冲，避免高频脉冲对门禁系统电源100的干扰，同时也起到减少门禁系统电源100对提供外界交流电压的外界电网的电磁干扰。该门禁系统电源100还包括第一保护电路26，其连接于整流电路21与启动电路22之间对门禁系统电源100进行保护。第一保护电路26可为一温度控制电路，当门禁系统电源100的温度达到预设温度时，第一保护电路26自动将输入的电压断开，使门禁系统电源100不再工作，避免负载过大或者短路导致将门禁系统电源100烧毁。在本实施例中，预设温度范围为110度 150度。该门禁系统电源100还包括电压调节电路62及第二保护电路63 ;电压调节电路62对稳压电路61进行调节，第二保护电路63对稳压电路60进行保护。第二保护电路63包括一自恢复保险丝P，当经过自恢复保险丝P的电流过大时发热并自动断开，当经过自恢复保险丝P的电流恢复正常则自动闭合。在本实施例中，将电压转换电路24中的原有的两个初级线圈、一个次级线圈的变压器变为了本发明实施例中的三个初级线圈分别为L1、L2、L3和一个次级线圈L4的变压器T241，其中，第一初级线圈LI的一端连接于节点a，另一端连接于第二初级线圈L2的一端并连接于节点b ;第二初级线圈L2的另一端连接于节点c并连接于节点h ;第三初级线圈L3的一端连接于节点d,另一端连接于节点e ;次级线圈L4的一端连接于节点f，另一端连接于节点g。通过 增加一个初级线圈使得本发明实施例的门禁系统电源的电路没有负载的情况也能工作，也就是说本发明实施例的门禁系统电源的电路在不供电的时候也有负载，能够持续的工作。在本实施例中，优选地，变压器T241为一中频变压器。在本实施例中，该门禁系统电源100还包括充放电控制电路50，其连接于第一电阻Rl与后备电池70的正极之间，具体地说，充放电控制电路50包括继电器K、三极管Q、选择开关S、第一二极管Dl ;第一二极管Dl的负端连接于第一电阻Rl ;三极管Q的基极连接于第一二极管Dl的正端，发射极电性接地，集电极连接于继电器K的一端；继电器K的另一端连接于选择开关S的第一端并连接于节点A ;选择开关S的第二端断路，第三端连接于后备电池70的正极。在本实施例的门禁系统电源的电路运作时，三极管Q从其所连接的电路中取出电压作为取样电压与一预设电压比较，当取样电压低于预设电压时，三极管Q驱动继电器K以使选择开关S的第一端与第二端导通，进而使后备电池70断开，避免后备电池70过放电以及造成使用本实施例的门禁系统电源的设备死机。在本实施例中，预设电压可为10疒IlV之间的任一值。根据本发明的门禁系统电源，其结合线性电源及开关电源的优势，采用了中频变压器进行调压，避免因高频产生的电磁干扰，该中频变压器具有三个初级线圈、一个次级线圈，通过增加一个初级线圈使得本发明的门禁系统电源的电路在没有负载的情况下也能工作，也就是说本发明的门禁系统电源的电路在不供电的时候也有负载，能够持续的工作；采用了充放电控制电路控制后备电池，避免后备电池过放电，采用了稳压电路使输出至负载的输出电压恒定，消除了噪声杂波，同时增加了 EMI电路，防止公用电网波动对门禁系统电源的影响及防止门禁系统电源对公用电网的污染，提高门禁系统电源性能的同时减小了门禁系统电源的干扰。虽然本发明是参照其示例性的实施例被具体描述和显示的，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。
权利要求
1.一种门禁系统电源，其包括电压输入端，用于输入外界交流电压；交流交流转换模块，用于将所述外界交流电压转换为所述门禁系统电源的交流电压；交流直流转换模块，用于将所述交流电压转换为所述门禁系统电源的直流电压，并将所述直流电压输送至电压输出端；电压输出端，用于向负载提供所述直流电压；其特征在于，所述门禁系统电源还包括充放电控制电路，所述充放电控制电路连接于所述交流直流转换模块与后备电池之间用于对所述后备电池进行保护。
2.根据权利要求1所述的门禁系统电源，其特征在于，所述充放电控制电路包括继电器、三极管、选择开关、第一二极管；所述第一二极管的负端连接于第一电阻；所述三极管的基极连接于所述第一二极管的正端，发射极电性接地，集电极连接于所述继电器的一端； 所述继电器的另一端连接于所述选择开关的第一端并连接于节点A ;所述选择开关的第二端断路，第三端连接于所述后备电池的正极。
3.根据权利要求2所述的门禁系统电源，其特征在于，所述三极管比较取样电压与预设电压，当所述取样电压低于所述预设电压时，所述三极管驱动所述继电器以使所述选择开关断开，进而断开所述后备电池。
4.根据权利要求3所述的门禁系统电源，其特征在于，所述预设电压为10V IlV之间的任一电压值。
5.根据权利要求1至4任一项所述的门禁系统电源，其特征在于，所述交流交流转换模块包括EMI电路、整流电路、启动电路、逆变电路及电压转换电路；所述外界交流电压依次通过所述EMI电路、所述整流电路、所述第一保护电路、所述启动电路、所述逆变电路及所述电压转换电路转换为所述交流电压。
6.根据权利要求5所述的门禁系统电源，其特征在于，所述交流交流转换模块还包括第一保护电路，所述第一保护电路探测到所述门禁系统电源的温度在一预设温度之上，所述第一保护电路自动断开进而使所述门禁系统电源与所述负载断开，所述预设温度为110 度 150度之间的任一温度值。
7.根据权利要求5所述的门禁系统电源，其特征在于，所述电压转换电路包括一变压器，所述变压器包括三个初级线圈及一个次级线圈；其中，第一初级线圈的一端连接于节点 a，另一端连接于第二初级线圈的一端并连接于节点b ;所述第二初级线圈的另一端连接于节点c并连接于节点h ;第三初级线圈的一端连接于节点d,另一端连接于节点e ;所述次级线圈的一端连接于节点f，另一端连接于节点g。
8.根据权利要求1所述的门禁系统电源，其特征在于，所述交流直流转换模块包括整流滤波电路，其连接于所述交流交流转换模块与所述负载之间用于将所述交流电压转换为所述直流电压，并将所述直流电压输送至所述电压输出端。
9.根据权利要求1或8所述的门禁系统电源，其特征在于，所述门禁系统电源还包括稳压模块，所述稳压模块连接于所述交流直流转换模块与所述电压输出端之间用于稳定输送至所述电压输出端的所述直流电压。
10.根据权利要求9所述的门禁系统电源，其特征在于，所述稳压模块包括稳压电路、 电压调节电路及第二保护电路，其中，所述稳压电路连接于所述交流直流转换模块与所述.电压输出端之间，所述电压调节电路对所述稳压电路进行调节，所述第二保护电路对所述稳压电路进行保护。
全文摘要
本发明公开一种门禁系统电源，其包括电压输入端，用于输入外界交流电压；交流交流转换模块，用于将所述外界交流电压转换为所述门禁系统电源的交流电压；交流直流转换模块，用于将所述交流电压转换为所述门禁系统电源的直流电压，并将所述直流电压输送至电压输出端；电压输出端，用于向负载提供所述直流电压；充放电控制电路，所述充放电控制电路连接于所述交流直流转换模块与后备电池之间用于对所述后备电池进行保护。本发明的门禁系统电源，采用了中频变压器进行调压，避免因高频产生的电磁干扰，采用了充放电控制电路控制后备电池，避免后备电池过放电，避免使用该门禁系统电源的设备死机。
文档编号H02M1/44GK103036450SQ20121050914
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者王大鹏 申请人:王大鹏