1.本实用新型属于转换电路技术领域,具体地是涉及一种电磁感应开关电源的电压转换电路。
背景技术:2.开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源;开关电源中的一种电磁感应开关电源在工作时,其输入端电压一般需要直流电压,那么就需要一种转换电路接在其输入端,并可将外接输入的交流电压转换成电磁感应开关电源所需的直流电压;现有的转换电路仅能实现一种输入交流电压的转换,当接入不同交流电压时,电磁感应开关电源无法自动适应且正常工作,现有转换电路不能够满足转换使用需求。因此,目前亟需研制出一种可以配合于电磁感应开关电源使用的且能够满足不同交流电压输入的电压转换电路。
技术实现要素:3.本实用新型就是针对上述问题,弥补现有技术的不足,提供一种电磁感应开关电源的电压转换电路。
4.为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案。
5.本实用新型为一种电磁感应开关电源的电压转换电路,包括整流电路、串联电容器、转换继电器k3、电压识别电路,整流电路的直流输出端与串联电容器相连,在串联电容器与整流电路的一个交流输入端之间串联接入转换继电器k3,转换继电器k3与电压识别电路相连;电压识别电路包括比较器电路、反相器电路,转换继电器k3与比较器电路相连,比较器电路与反相器电路相连。
6.作为本实用新型的一种优选方案,所述整流电路包括第一桥堆与第二桥堆,第一桥堆与第二桥堆的交流输入端并联连接,第一桥堆与第二桥堆的直流输出端并联连接。
7.作为本实用新型的另一种优选方案,所述串联电容器由多组两两串联的电容器并联连接而构成。
8.进一步地,所述串联电容器包括电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6,电容c1与电容c2串联连接,电容c3与电容c4串联连接,电容c5与电容c6串联连接;串联后的电容c1与电容c2、电容c3与电容c4、电容c5与电容c6再并联连接。
9.作为本实用新型的另一种优选方案,所述比较器电路包括运算放大器u8a,运算放大器u8a的同相输入端3引脚与输出端1引脚之间设置有光电耦合器u9、光电耦合器u9-1、二极管d402、二极管d403;光电耦合器u9的一端与二极管d402的阳极端串联连接,光电耦合器u9-1的一端与二极管d403的阴极端串联连接,光电耦合器u9与光电耦合器u9-1并联连接,二极管d402的阴极端、二极管d403的阳极端都与运算放大器u8a的同相输入端3引脚连接,光电耦合器u9、光电耦合器u9-1都与运算放大器u8a的输出端1引脚相连;光电耦合器u9还连接有稳压管z411,光电耦合器u9与稳压管z411的阳极端相连;运算放大器u8a的反相输入
端2引脚与反相器电路相连,反相器电路包括运算放大器u8b,运算放大器u8b的输出端7引脚与运算放大器u8a的反相输入端2引脚相连,运算放大器u8a的同相输入端3引脚、运算放大器u8b的反相输入端6引脚都连接有分压电阻。
10.进一步地,所述运算放大器u8a的输出端1引脚还连接有电压指示灯,电压指示灯包括绿色led指示灯与红色led指示灯,运算放大器u8a的输出端1引脚分别与绿色led指示灯的阴极端、红色led指示灯的阳极端连接,绿色led指示灯的阳极端与红色led指示灯的阴极端相连。
11.更进一步地,所述运算放大器u8a的输出端1引脚还连接有光电耦合器u10,光电耦合器u10连接有三极管q421,三极管q421的基极端与光电耦合器u10相连,三极管q421的集电极端连接有场效应管m3,场效应管m3与转换继电器k3相连。
12.作为本实用新型的另一种优选方案,所述运算放大器u8a、运算放大器u8b都采用lm358芯片。
13.本实用新型有益效果:
14.本实用新型所提供的一种电磁感应开关电源的电压转换电路,通过将本实用新型的电压转换电路连接在开关电源的输入端,可保证在不同输入交流电压下,如ac 220v或ac 380v经过本实用新型的电压转换电路后,都能使得电磁感应开关电源实现自动适应且正常工作。
附图说明
15.图1是本实用新型一种电磁感应开关电源的电压转换电路的电路图。
具体实施方式
16.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及具体实施方式,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
17.结合图1所示,一种电磁感应开关电源的电压转换电路,包括整流电路、串联电容器、转换继电器k3、电压识别电路,整流电路的直流输出端与串联电容器相连;整流电路的两个外接交流输入端分别为n端、l端,在串联电容器与整流电路的n端之间串联接入转换继电器k3,整流电路的l端上串联有电阻r1、电阻r2、电阻r3,整流电路的n端与l端之间连接有压敏电阻ry1;整流电路的直流输出端与开关电源的输入端连接,转换继电器k3与电压识别电路相连;电压识别电路包括比较器电路、反相器电路,转换继电器与比较器电路相连,比较器电路与反相器电路相连。
18.所述整流电路包括第一桥堆与第二桥堆,第一桥堆与第二桥堆的交流输入端并联连接,第一桥堆与第二桥堆的直流输出端并联连接;如图1,第一桥堆由二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4组成,第二桥堆由二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8组成;第一桥堆与第二桥堆的1引脚、3引脚为输入端,第一桥堆与第二桥堆的2引脚、4引脚为直流输出端,第一桥堆与第二桥堆的2引脚、第一桥堆与第二桥堆的4引脚接入电磁感应开关电源的输入端。
19.所述串联电容器由多组两两串联的电容器并联连接而构成;具体地,所述串联电
容器包括电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6,电容c1与电容c2串联连接构成一组电容器,电容c3与电容c4串联连接构成一组电容器,电容c5与电容c6串联连接构成一组电容器;串联后的电容c1与电容c2、电容c3与电容c4、电容c5与电容c6再并联连接,电容c5与电容c6和电磁感应开关电源的接入端之间并联有电阻r4、电阻r5。
20.所述比较器电路包括运算放大器u8a,运算放大器u8a的同相输入端3引脚与输出端1引脚之间设置有光电耦合器u9、光电耦合器u9-1、二极管d402、二极管d403;光电耦合器u9的一端与二极管d402的阳极端串联连接,光电耦合器u9-1的一端与二极管d403的阴极端串联连接,光电耦合器u9与光电耦合器u9-1并联连接,二极管d402的阴极端、二极管d403的阳极端都与运算放大器u8a的同相输入端3引脚连接,光电耦合器u9、光电耦合器u9-1都与运算放大器u8a的输出端1引脚相连;光电耦合器u9还连接有稳压管z411,光电耦合器u9与稳压管z411的阳极端相连,稳压管z411阴极端分别连接有电容e411、电阻r411,电阻r411另一端与连接器j1相连,连接器j1作为调试连接点;运算放大器u8a的同相输入端3引脚连接的分压电阻包括电阻r406、电位器w1、电阻r407,电阻r406、电位器w1、电阻r407依次相连,电位器w1的中间引出端与运算放大器u8a的同相输入端3引脚相连,运算放大器u8a的8引脚接入+15v电压、运算放大器u8a的4引脚接入-15v电压,运算放大器u8a的8引脚还连接有电容c22,运算放大器u8a的4引脚还连接有电容c23。
21.所述运算放大器u8a的反相输入端2引脚与反相器电路相连,反相器电路包括运算放大器u8b,运算放大器u8b的输出端7引脚通过电阻r405与运算放大器u8a的反相输入端2引脚相连,运算放大器u8b的反相输入端6引脚与输出端7之间连接有电阻r404,运算放大器u8b的反相输入端6引脚连接的分压电阻包括电阻r403、电阻r402、电阻r401,电阻r403一端与运算放大器u8b的反相输入端6引脚连接,电阻r403另一端分别与电阻r402、电阻r401相连,电阻r402两端并联连接有电容c402。
22.所述运算放大器u8a的输出端1引脚还分别连接有电阻r408、电阻r409,运算放大器u8a的输出端1引脚通过电阻r408与电压指示灯相连,电压指示灯包括绿色led指示灯与红色led指示灯,运算放大器u8a的输出端1引脚通过电阻r408分别与绿色led指示灯的阴极端、红色led指示灯的阳极端连接,绿色led指示灯的阳极端与红色led指示灯的阴极端相连;运算放大器u8a的输出端1引脚通过电阻r409连接有连接器j2,连接器j2与光电耦合器u10相连,光电耦合器u10与三极管q421的基极端之间通过电阻r422、电阻r423、电阻r424、电容e422构成的电路相连;三极管q421的集电极端与场效应管m3一端之间通过二极管d422、电阻r421、电容e421、二极管d421、稳压管z421构成的电路相连,场效应管m3另一端与转换继电器k3相连,转换继电器k3的两端连接有二极管d12。
23.另外,在l端与第一桥堆的1引脚之间连接有软启动电路,软启动电路包括继电器k2、二极管d11、场效应管m2、电容e431、电阻r431、稳压管z431、二极管d431,二极管d11连接在继电器k2的两端,继电器k2与场效应管m2相连,场效应管m2分别与电容e431、电阻r431、稳压管z431、二极管d431相连。
24.所述运算放大器u8a、运算放大器u8b都采用lm358芯片。
25.具体地,当所述整流电路交流输入端的l端、n端输入交流电压220v时,转换继电器k3接通,整流电路为半波倍压整流状态,正半周时,l端为高电位,n端为低电位,交流输入电压通过并联的二极管d1、二极管d8给电容c1充电,充电路径为:l端——二极管d1(二极管
d8)——电容c1正极——电容c1负极——转换继电器k3——n端,电容c1端电压峰值约为310v;负半周时,n端为高电位,l端为低电位,交流输入电压通过并联的二极管d4、二极管d5给电容c2充电,充电路径为:n端——转换继电器k3——电容c2正极——电容c2负极——二极管d4(二极管d5)——l端,电容c2端电压峰值约为310v,电容c1、电容c2电压叠加后峰值约为620v(空载状态)。
26.具体地,当所述整流电路交流输入端的l端、n端输入交流电压380v时,转换继电器k3断开,整流电路为桥式整流状态,交流输入电压通过两个并联的桥堆同时给串联的电容c1、电容c2充电;正半周时,充电路径为:l端——二极管d1(二极管d8)——电容c1正极——电容c2负极——二极管d6(二极管d3)——n端;负半周时,充电路径为:n端——二极管d2(二极管d7)——电容c1正极——电容c2负极——二极管d4(二极管d5)——l端。在一个周期内电容c1、电容c2上得到直流电压峰值约为537v。
27.所述电压识别电路的核心元件是两个运算放大器lm358,采用正负15v双电压供电,可使受控元件的状态更加稳定;运算放大器u8a的输出端1引脚、反相输入端2引脚、同相输入端3引脚组成比较器的用法,同相输入端3引脚作为基准端,反相输入端2引脚作为电压信号输入端,输出端1引脚用于控制电压指示灯和转换继电器k3。
28.电压识别电路的作用是对交流输入电压采样,将采样信号与运算放大器u8a的基准电压进行比较,运算放大器u8a输出信号控制转换继电器k3的通断,继转换继电器k3的通断改变整流电路的工作模式,使输入电压满足电磁感应开关电源需要,下面分析其工作过程。
29.首先,分析与基准端有关的电路,本实用新型采用辅助电源提供+15v电压,+15v电压经电阻r406、电位器w1、电阻r407分压后得到5.1v,作为运算放大器u8a的基准电压;+15v建立后,稳压管z411击穿导通,光电耦合器u9、光电耦合器u9-1内部发光二极管导通,两个光电耦合器内部二极管导通后,其内部三极管是否导通,还取决于运算放大器u8a的输出端1引脚输出状态;当运算放大器u8a的输出端1引脚输出高电平时,光电耦合器u9的4引脚、3引脚导通,二极管d402正偏导通,将运算放大器u8a的输出端1引脚的高电平反馈到同相输入端即基准端,使基准端电位升高至接近电源电压+15v,以维持高电平输出状态,防止信号抖动引起转换继电器k3频繁通断;同理,当运算放大器u8a的输出端1引脚输出低电平时,光电耦合器u9-1的4引脚、3引脚导通,二极管d403正偏导通,将运算放大器u8a的输出端1引脚的低电平反馈到同相输入端即基准端,使基准端电压降低为接近-15v,以维持低电平输出状态。
30.其次,分析电压信号的处理过程,将辅助电源一个次级绕组的负半周整流后的-vc作为电压信号;-vc经电阻r403、电阻r402、电阻r401分压后,输入到运算放大器u8b的反相输入端6引脚,运算放大器u8b作为一个放大倍数为1的反相器,其作用:一是反相,二是使电压信号呈现较低的阻抗。
31.最后,分析输出端电路的工作过程,处理后的电压信号输入到运算放大器u8a的反相输入端2引脚,如果2引脚电压低于5.1v,说明交流输入为220v,此时运算放大器u8a的反相输入端电压低于同相输入端,运算放大器u8a的输出端1引脚输出高电平,此时红色led指示灯发光,同时使光电耦合器u10导通,三极管q421基极端2点处的电位被拉低,三极管q421截止。三极管q421的截止,又使三极管q421发射极端1点处电位被抬高,场效应管m3导通,转
换继电器k3吸合,其常开点闭合,使输入部分的整流电路工作在半波倍压整流状态;当输入380v时,运算放大器u8a的反相输入端2引脚电压高于5.1v,运算放大器u8a的输出端1引脚输出低电平-15v,绿色led指示灯发光,场效应管m3截止,转换继电器k3断开,整流电路工作在桥式整流状态。
32.可以理解的是,以上关于本实用新型的具体描述,仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本实用新型的保护范围之内。