电压转换控制电路和家用电器的制作方法

文档序号:12517093阅读:228来源:国知局
电压转换控制电路和家用电器的制作方法与工艺

本实用新型涉及家用电器技术领域,具体而言,涉及一种电压转换控制电路和一种家用电器。



背景技术:

目前,家用电器大部分都采用直流电压控制负载输出,但是输入电压是交流电压,这就需要经过将交流电压转换为直流电压的过程。

如图1所示,是将220V的交流输入电压转换为310V的直流电压的电路原理图,则分别经过正负半周转换后输出的直流电压为220×1.414=311V;另外,如图2所示,是将110V的交流输入电压转换为310V的直流电压的电路原理图,则分别经过正负半周转换后直流电压为110×2×1.414=311V。

而在外国存在着110V和220V交流电压共存的情况,因此为了避免家用电器只适用于一种交流电压的情况,因此,如何实现不管用户是使用哪种电压,都不会影响家用电器的正常使用成为亟待解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此,本实用新型的一个目的在于提出了一种电压转换控制电路,可以根据不同的交流输入电压进行电路切换达到简单快捷地更改电路结构的目的,以实现自动根据不同的交流输入电压输出相同的直流电压,以克服现有技术中的不足之处。

本实用新型的另一个目的在于提出了具有上述电压转换控制电路的家用电器。

为实现上述至少一个目的,根据本实用新型的第一方面,提出了一种电压转换控制电路,包括:整流模块,用于将交流输入电压转换为直流电压;电压检测模块,用于检测经所述整流模块整流输出的所述直流电压;控制模块,用于采集所述电压检测模块检测到的所述直流电压的压值,并根据所述直流电压的压值所处的电压阈值范围确定所述交流输入电压的压值,以根据所述交流输入电压的压值生成相应的控制信号;电压切换模块,用于根据所述控制信号切换工作状态,以形成与所述交流输入电压的压值匹配的电压转换控制电路。

在该技术方案中,通电工作后,首先通过整流模块将交流输入电压转换成可先后供电压检测模块检测以及控制模块采样的直流电压,继而控制模块通过判断电压检测模块检测到的直流电压的值所处的电压阈值范围确定当前接入的交流输入电压的压值,并生成与该交流输入电压的压值对应的控制信号输出至电压切换模块,从而使该电压切换模块根据该控制信号切换工作状态,形成适配于当前接入的交流输入电压的压值的电压转换电路,即可以根据不同的交流输入电压进行电路切换以达到简单快捷地更改电路结构的目的,以实现自动根据不同的交流输入电压输出相同的直流电压,确保产品无论接入哪种交流电压都可以正常工作,从而提高了产品的适用范围,提升了用户体验。

其中,整流模块可以为桥式整流模块,包括四只二极管。

根据本实用新型的上述技术方案中的电压转换控制电路,还可以具有以下技术特征:

在上述技术方案中,优选地,所述电压切换模块包括:三极管和继电器;其中,所述三极管的基极连接至所述控制模块的输出端,所述三极管的集电极连接至所述继电器的第一管脚,以将所述控制信号经所述三极管发送至所述继电器,控制所述继电器的第二管脚和第三管脚的连接状态。

在该技术方案中,用于根据不同的交流输入电压切换工作状态切换电路结构的电压切换模块可以包括三极管和继电器,具体地,控制模块通过三极管将控制信号发送至继电器,继而通过控制继电器的第二管脚和第三管脚的开关状态实现对电压转换控制电路的电路结构的切换,以确保实现自动根据不同的交流输入电压输出相同的直流电压。

在上述任一技术方案中,优选地,所述控制模块在判定所述直流电压的压值小于或等于预设电压值时,确定所述交流输入电压的压值为第一电压值,以及在判定所述直流电压的压值大于所述预设电压值时,确定所述交流输入电压的压值为第二电压值,其中,所述第一电压值小于所述第二电压值。

在该技术方案中,当控制模块根据采集到的经整流转换后的直流电压的压值所处的电压阈值范围确定交流输入电压的压值时,若判定直流电压的压值小于或等于预设电压值,则可以确定此时接入的交流输入电压的压值为第一电压值,反之,则可以确定此时接入的交流输入电压的压值为大于第一电压值的第二电压值,具体地,预设电压值优选地可以取为180V,而第一电压值优选地为110V以及第二电压值优选地为220V。

在上述任一技术方案中,优选地,所述控制模块在确定所述交流输入电压的压值为所述第一电压值时,经所述三极管向所述继电器发送第一控制信号,以控制所述第二管脚和所述第三管脚闭合连接。

在该技术方案中,当控制模块确定当前接入的交流输入电压的压值为较小的第一电压值时,生成控制继电器的第二管脚和第三管脚处于闭合状态的第一控制信号,并具体通过三极管将该第一控制信号发送至继电器,以使继电器接入该电压转换控制电路,进而将该第一电压值转换为能够供产品工作使用的直流电压。

在上述任一技术方案中,优选地,所述控制模块在确定所述交流输入电压的压值为所述第二电压值时,经所述三极管向所述继电器发送第二控制信号,以控制所述第二管脚和所述第三管脚断开连接。

在该技术方案中,当控制模块确定当前接入的交流输入电压的压值为较大的第二电压值时,生成控制继电器的第二管脚和第三管脚处于断开状态的第二控制信号,并具体通过三极管将该第二控制信号发送至继电器,以使继电器与该电压转换控制电路断开将该第二电压值转换为能够供产品工作使用的直流电压。

在上述任一技术方案中,优选地,还包括:第一储能电容和第二储能电容;其中,所述第一储能电容的正极连接至所述继电器的所述第二管脚和所述第二储能电容的负极,所述第一储能电容的负极连接至所述整流模块的第一端口,以及所述第二储能电容的正极连接至所述整流模块的第四端口,所述第二储能电容的负极连接至所述继电器的所述第二管脚;以及所述整流模块的第二端口连接至所述电压转换控制电路的第一I/O端口,所述整流模块的第三端口连接至所述电压转换控制电路的第二I/O端口。

在该技术方案中,还包括位于整流模块电压切换模块之间的第一和第二储能电容,当控制模块判定交流输入电压的压值为较小的第一压值时,继电器的第二管脚和第三管脚处于闭合状态,则当处于交流输入电压的正半周时,交流输入电压从电压转换控制电路的第一I/O(Input/Output,输入/输出)端口输入,经继电器、第一储能电容、整流模块的第一端口和第三端口后自电压转换控制电路的第二I/O端口输出,以及当处于交流输入电压的负半周时,交流输入电压从电压转换控制电路的第二I/O端口输入,经整流模块的第三端口和第四端口、第二储能电容和继电器后自电压转换控制电路的第一I/O端口输出,得到对应的直流电压;而当控制模块判定交流输入电压的压值为较大的第二压值时,继电器的第二管脚和第三管脚处于断开状态,则当处于交流输入电压的正半周时,交流输入电压从电压转换控制电路的第一I/O端口输入,经整流模块的第二端口和第四端口、第二储能电容、第一储能电容、整流模块的第一端口和第三端口自电压转换控制电路的第二I/O端口输出,以及当处于交流输入电压的负半周时,交流输入电压从电压转换控制电路的第二I/O端口输入,经整流模块的第三端口和第四端口、第二储能电容、第一储能电容、整流模块的第一端口和第二端口自电压转换控制电路的第一I/O端口输出,得到对应的相同的直流电压;如此,根据不同的交流输入电压匹配对应的电压转换控制电路,从而可以基于不同的交流输入得到相同的直流输出,提高产品的适用范围。

进一步地,所述电压转换控制电路还可以包括分别与第一储能电容和第二储能电容并联连接的匹配电阻第三电阻和第四电阻;而第一储能电容和第二储能电容可以为电解电容。

在上述任一技术方案中,优选地,所述电压检测模块包括串联连接的第一电阻和第二电阻,以及所述控制模块用于在所述第一电阻和所述第二电阻之间采集所述直流电压的压值。

在该技术方案中,用于检测经整流模块直接整流输出的直流电压检测模块包括串联连接的用于分压的第一电阻和第二电阻,而控制模块用于自两个电阻之间采集直流电压的压值,即经电压检测模块分压后的直流电压可供控制模块直接采集,确保控制模块采样到的电压的稳定性;进一步地,可以使第一电阻的阻值大于第二电阻的阻值。

在上述任一技术方案中,优选地,还包括与所述第二电阻并联的稳压模块。

在该技术方案中,为了进一步确保控制模块采样到的电压的稳定性,还可以进一步包括与电压检测模块的第二电阻并联的稳压模块。

进一步地,所述稳压模块包括并联连接的稳压电容和铅位二极管,其中,稳压电容用于滤波,而铅位二极管用于进一步限定输入到控制模块的直流电压的压值,从而确保电压采样的稳定性。

根据本实用新型第三方面的实施例,还提出了一种家用电器,包括:如上述技术方案中任一项所述的电压转换控制电路。

通过该电压转换控制电路,可以根据不同的交流输入电压进行电路切换达到简单快捷地更改电路结构的目的,以实现自动根据不同的交流输入电压输出相同的直流电压。

在上述技术方案中,所述家用电器包括空调器;当然也可以包括其他家用电器。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1示出了相关技术中的第一实施例的电压转换控制电路的原理示意图;

图2示出了相关技术中的第二实施例的电压转换控制电路的原理示意图;

图3示出了本实用新型的实施例的电压转换控制电路的示意框图;

图4示出了图3所示的电压转换模块的示意框图;

图5示出了图3所示的电压检测模块的示意框图;

图6示出了本实用新型的实施例的电压转换控制电路的原理示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是,本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图3至图6对本实用新型的实施例的电压转换控制电路进行具体说明。

如图3所示,根据本实用新型的实施例的电压转换控制电路300,包括:整流模块302、电压检测模块304、控制模块306和电压切换模块308。

其中,所述整流模块302用于将交流输入电压转换为直流电压;所述电压检测模块304用于经所述整流模块302整流输出的所述直流电压;所述控制模块306用于采集所述电压检测模块304检测到的所述直流电压的压值,并根据所述直流电压的压值所处的电压阈值范围确定所述交流输入电压的压值,以根据所述交流输入电压的压值生成相应的控制信号;所述电压切换模块308用于根据所述控制信号切换工作状态,以形成与所述交流输入电压的压值匹配的电压转换控制电路300。

在该实施例中,通电工作后,首先通过整流模块302将交流输入电压转换成可先后供电压检测模块304检测以及控制模块306采样的直流电压,继而控制模块306通过判断电压检测模块304检测到的直流电压的值所处的电压阈值范围确定当前接入的交流输入电压的压值,并生成与该交流输入电压的压值对应的控制信号输出至电压切换模块308,从而使该电压切换模块308根据该控制信号切换工作状态,形成适配于当前接入的交流输入电压的压值的电压转换电路,即可以根据不同的交流输入电压进行电路切换以达到简单快捷地更改电路结构的目的,以实现自动根据不同的交流输入电压输出相同的直流电压,确保产品无论接入哪种交流电压都可以正常工作,从而提高了产品的适用范围,提升了用户体验。

进一步地,在上述实施例中,如图4所示,所述电压切换模块308包括:三极管3082和继电器3084。

其中,所述三极管3082的基极连接至所述控制模块306的输出端,所述三极管3082的集电极连接至所述继电器3084的第一管脚,以将所述控制信号经所述三极管3082发送至所述继电器3084,控制所述继电器3084的第二管脚和第三管脚的连接状态。

在该实施例中,用于根据不同的交流输入电压切换工作状态切换电路结构的电压切换模块308可以包括三极管3082和继电器3084,具体地,控制模块306通过三极管3082将控制信号发送至继电器3084,继而通过控制继电器3084的第二管脚和第三管脚的开关状态实现对电压转换控制电路300的电路结构的切换,以确保实现自动根据不同的交流输入电压输出相同的直流电压。

进一步地,在上述任一实施例中,所述控制模块306在判定所述直流电压的压值小于或等于预设电压值时,确定所述交流输入电压的压值为第一电压值,以及在判定所述直流电压的压值大于所述预设电压值时,确定所述交流输入电压的压值为第二电压值,其中,所述第一电压值小于所述第二电压值。

在该实施例中,当控制模块306根据采集到的经整流转换后的直流电压的压值所处的电压阈值范围确定交流输入电压的压值时,若判定直流电压的压值小于或等于预设电压值,则可以确定此时接入的交流输入电压的压值为第一电压值,反之,则可以确定此时接入的交流输入电压的压值为大于第一电压值的第二电压值,具体地,预设电压值优选地可以取为180V,而第一电压值优选地为110V以及第二电压值优选地为220V。

进一步地,在上述任一实施例中,所述控制模块306在确定所述交流输入电压的压值为所述第一电压值时,经所述三极管3082向所述继电器3084发送第一控制信号,以控制所述第二管脚和所述第三管脚闭合连接。

在该实施例中,当控制模块306确定当前接入的交流输入电压的压值为较小的第一电压值时,生成控制继电器3084的第二管脚和第三管脚处于闭合状态的第一控制信号,并具体通过三极管3082将该第一控制信号发送至继电器3084,以使继电器3084接入该电压转换控制电路300,进而将该第一电压值转换为能够供产品工作使用的直流电压。

进一步地,在上述任一实施例中,所述控制模块306在确定所述交流输入电压的压值为所述第二电压值时,经所述三极管3082向所述继电器3084发送第二控制信号,以控制所述第二管脚和所述第三管脚断开连接。

在该实施例中,当控制模块306确定当前接入的交流输入电压的压值为较大的第二电压值时,生成控制继电器3084的第二管脚和第三管脚处于断开状态的第二控制信号,并具体通过三极管3082将该第二控制信号发送至继电器3084,以使继电器3084与该电压转换控制电路300断开将该第二电压值转换为能够供产品工作使用的直流电压。

进一步地,在上述任一实施例中,如图3所示,所述电压转换控制电路300还包括:第一储能电容和第二储能电容。

其中,所述第一储能电容的正极连接至所述继电器3084的所述第二管脚和所述第二储能电容的负极,所述第一储能电容的负极连接至所述整流模块302的第一端口,以及所述第二储能电容的正极连接至所述整流模块302的第四端口,所述第二储能电容的负极连接至所述继电器3084的所述第二管脚;以及所述整流模块302的第二端口连接至所述电压转换控制电路300的第一I/O端口,所述整流模块302的第三端口连接至所述电压转换控制电路300的第二I/O端口。

在该实施例中,电压转换控制电路300还包括位于整流模块302电压切换模块308之间的第一和第二储能电容,当控制模块306判定交流输入电压的压值为较小的第一压值时,继电器3084的第二管脚和第三管脚处于闭合状态,则当处于交流输入电压的正半周时,交流输入电压从电压转换控制电路300的第一I/O(Input/Output,输入/输出)端口输入,经继电器3084、第一储能电容310、整流模块302的第一端口和第三端口后自电压转换控制电路300的第二I/O端口输出,以及当处于交流输入电压的负半周时,交流输入电压从电压转换控制电路300的第二I/O端口输入,经整流模块302的第三端口和第四端口、第二储能电容312和继电器3084后自电压转换控制电路300的第一I/O端口输出,得到对应的直流电压;而当控制模块306判定交流输入电压的压值为较大的第二压值时,继电器3084的第二管脚和第三管脚处于断开状态,则当处于交流输入电压的正半周时,交流输入电压从电压转换控制电路300的第一I/O端口输入,经整流模块302的第二端口和第四端口、第二储能电容312、第一储能电容310、整流模块302的第一端口和第三端口自电压转换控制电路300的第二I/O端口输出,以及当处于交流输入电压的负半周时,交流输入电压从电压转换控制电路300的第二I/O端口输入,经整流模块302的第三端口和第四端口、第二储能电容312、第一储能电容310、整流模块302的第一端口和第二端口自电压转换控制电路300的第一I/O端口输出,得到对应的相同的直流电压;如此,根据不同的交流输入电压匹配对应的电压转换控制电路300,从而可以基于不同的交流输入得到相同的直流输出,提高产品的适用范围。

进一步地,在上述任一实施例中,如图5所示,所述电压检测模块304包括串联连接的第一电阻3042和第二电阻3044,以及所述控制模块306用于在所述第一电阻3042和所述第二电阻3044之间采集所述直流电压的压值。

在该实施例中,用于检测经整流模块302直接整流输出的直流电压检测模块304包括串联连接的用于分压的第一电阻3042和第二电阻3044,而控制模块306用于自两个电阻之间采集直流电压的压值,即经电压检测模块304分压后的直流电压可供控制模块306直接采集,确保控制模块306采样到的电压的稳定性;进一步地,可以使第一电阻3042的阻值大于第二电阻3044的阻值。

进一步地,在上述任一实施例中,如图3所示,所述电压转换控制电路300还包括与所述第二电阻3044并联的稳压模块314。

在该实施例中,为了进一步确保控制模块306采样到的电压的稳定性,还可以进一步包括与电压检测模块304的第二电阻3044并联的稳压模块314。

进一步地,为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案,如图6所示为本实用新型的实施例的电压转换控制电路300的原理示意图,其中,图中的AC-L和AC-N分别表示该电压转换控制电路300的第一I/O端口和第二I/O端口,而整流模块BR1(即整流模块302)具体地采用了桥式整流模块,包括四只二极管,交流输入电压自AC-L和AC-N输入后经整流模块BR1整流后在直流母线输出端口DC-N和DC-P输出,进一步地,包括串联连接的电阻R1和R188(即第一电阻3042和第二电阻3044)的电压检测模块304用于检测DC-N和DC-P输出的直流电压,经包括与电阻R188并联连接稳压电容C1和铅位二极管D103的稳压模块314稳压处理后,输出至芯片(即控制模块306)供其采样,其中,稳压电容C1用于滤波,而铅位二极管D103用于进一步限定输入到芯片的直流电压的压值,从而确保电压采样的稳定性,如此,可以保证输入至芯片的电压不超过5V和0V。

当芯片在确定了电压检测模块检测到的直流电压的压值大小,根据其所处的电压阈值范围确定输入的交流输入电压的压值,从而输出相应的控制信号经三极管Q3(即三极管3082)输出至继电器RY5(即继电器3084),以控制其开关状态,从而针对不同的交流输入电压进行电路结构的切换以输出相同的直流电压。

具体地,当芯片确定电压检测模块检测到的直流电压的压值小于或等于180V(即预设电压值)时,确定交流输出电压的压值为110V(即第一电压值),芯片通过三极管Q5输出控制信号,闭合继电器RY5,则当处于交流输入电压的正半周时,电流从AC-L流入,经过继电器RY5、电容E3(即第一储能电容310)、整流模块BR1的1脚和3脚(即第一端口和第二端口)后,输出311V回到AC-N;当处于交流输入电压的负半周时,电流从AC-N流入,经过整流模块BR1的3脚和4脚(即第四端口)、电容E4(即第二储能电容312)、继电器RY5后,输出311V回到AC-L。当芯片确定电压检测模块检测到的直流电压的压值大于180V时,确定交流输出电压的压值为220V(即第二电压值),芯片通过三极管Q5输出控制信号,断开继电器RY5,则当处于交流输入电压的正半周时,电流从AC-L流入,经过整流模块BR1的2脚(即第二端口)和4脚、电容E4和E3、整流模块BR1的1脚和3脚后,输出311V回到AC-N;当处于交流输入电压的负半周时,电流从AC-N流入,经过整流模块BR1的3脚和4脚、电容E4和E3、整流模块BR1的1脚和2脚后,输出311V回到AC-L。

进一步地,如图6所述,电压转换控制电路还包括分别与电容E3和电容E4并联连接的匹配电阻R701和R702,而电容E3和电容E4可以为电解电容;以及在芯片的输出口与三极管Q5的基极连接有电阻R33之间,且三极管Q5的发射极接地,基极和发射极之间连接有电阻R41。

进一步地,图6中的各电子器件的参数值可以具体情况进行设定,以符合用户的使用需求。

根据本实用新型第三方面的实施例,还提出了一种空调器,包括:如上述任一实施例中所述的空调器的控制装置。

通过该电压转换控制电路,可以根据不同的交流输入电压进行电路切换达到简单快捷地更改电路结构的目的,以实现自动根据不同的交流输入电压输出相同的直流电压。

在上述实施例中,所述家用电器包括空调器;当然也可以包括其他家用电器。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案,可以根据不同的交流输入电压进行电路切换达到简单快捷地更改电路结构的目的,以实现自动根据不同的交流输入电压输出相同的直流电压,以克服现有技术中的不足之处。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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