一种自适应高压输入的控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及电路控制技术领域，具体为一种自适应高压输入的控制电路。


背景技术：

2.目前，为了达到各国能效标准的要求，家用冰箱多为变频冰箱，变频冰箱由于采用了变频压缩机，必然需要安装变频板来驱动压缩机。现有技术中常用的方案为：市电作为输入电源接入变频板，经emc电路传输至整流滤波电路整流滤波后转换成高压直流电，高压直流电传输至总线bus，用以驱动变频压缩机工作。
3.经检索，公开号为cn112886838a的中国专利于2021年6月1日公开了一种变频板电源控制电路，在该专利中，emi电路的输入端与交流市电连接；emi电路对输入的交流市电进行滤波后通过输出端输出至整流滤波电路的输入端；整流滤波电路对输入的交流电进行整流滤波后输出至驱动电路；控制电路控制电源开关。该发明通过设置mcu检测整流后的直流母线高压hvdc值，判断当前电源是高压输入还是低压输入，若电源为低压输入，mcu通过控制继电器的吸合，实现倍压功能；若电源为高压输入，mcu通过控制继电器断开，实现高、低电源变频板通用化。
4.以上现有技术的不足为：该变频板电源控制电路的交流输入电压为230v或115v，但是在有些地区，市电电压较高，经过整流滤波后的电压逼近电容的耐压值，当该地区电压不稳定时，可能会出现对电容的损坏。因此，有必要设计一种能适用于市电电压较高且稳定性较差的地区的变频器控制电路。


技术实现要素：

5.为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种自适应高压输入的电路控制，通过检测输入市电的电压大小，控制接入电路中电容的数量，避免因输入电压过大导致电容损坏。
6.本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：
7.一种自适应高压输入的控制电路，包括输入电路和整流滤波电路，所述输入电路输入端与交流市电连接，输入电路的输出端与整流滤波电路的输入端连接，整流滤波电路的整流桥的两个输出端分别连接有电容c2和电容c3；其特征在于：还包括交流检测电路、mcu控制电路和继电器；交流检测电路用于将输入电路输出的高压交流电转换成mcu可以识别的电压；所述mcu控制电路用于根据识别到的电压值控制继电器的开合，继电器用于控制整流滤波电路中整流桥输出端之间接入的电容的数量。
8.在上述技术方案中，输入的市电交流电在经过emc电路后，分别传输至整流滤波电路和交流检测电路，交流电经过整流滤波电路后被转换成直流电；交流检测电路将电压较高的市电交流电转换成mcu可识别的电压，mcu根据识别到的电压判断输入市电电压是否超出阈值，若是，则控制继电器闭合，使两个电容同时接入电路；若不是，则控制继电器接地，仅使一个电容接入电路，从而避免因输入电压过大导致电容损坏。
9.进一步地，所述输入电路为emc电路。
10.进一步地，所述交流检测电路的输入端与emc电路的输出端连接，交流检测电路的输出端与mcu控制电路的输入端连接，mcu控制电路的输出端与继电器连接，继电器的另一端连接有电压源。从输入电路输出端输出的交流电传输至交流检测电路，交流检测电路将高压交流电转换成mcu可识别的电压，转换后的电流传输至mcu控制电路，mcu对电压进行识别，并根据识别到的电压控制继电器的工作状态，改变接入整流滤波电路中的电容数量。
11.进一步地，所述继电器包括线圈端和触点端，所述继电器线圈的两端分别与mcu控制电路的输出端和电压源连接；所述触点端包括触点a，触点1和触点2，所述触点a与电容c2的负极连接，所述触点1接地，所述触点2与电容c3的正极连接。当触点a与触点2接通时，电容c2和电容c3同时接入电路；当触点a和触点1接通时，电容c2接入电路。
12.进一步地，所述mcu控制电路包括mcu和三极管，所述三极管的基极通过电阻r5与mcu的io管脚串联，三极管的集电极与继电器的线圈连接，三极管的发射极接地。mcu根据识别到的电压大小输出一个控制信号，该控制信号经由三极管的集电极传输至继电器，从而实现对继电器的控制。
13.进一步地，所述继电器并联有二极管，所述二极管的正极与三极管的集电极连接，二极管的负极与电压源连接。设置一个与继电器并联的二极管可以达到保护三极管的目的。
14.进一步地，所述交流检测电路包括运算放大器，所述运算放大器的一个输入端通过电阻r1与输入电路的一个输出端连接，运算放大器的另一个输入端通过电阻r2与输入电路的另一个输出端连接；所述运算放大器输出端通过电阻r3与mcu控制电路的输入端连接。采用运算放大器将高压的交流电转换成mcu可识别的电压，达到了对mcu的保护作用。
15.进一步地，所述r3的输出端及mcu控制电路的输入端均通过电阻r4接地。将mcu和运算放大器通过电阻r4接地可以降低干扰，提升精确度。
16.进一步地，所述电容c2和电容c3的电容值为220uf，耐压值为450v。此类电容为常规电容，容易获得。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
18.1、本实用新型通过交流检测电路和mcu控制电路控制继电器的工作，改变接入到整流滤波电路中的电容数量，解决了在高压地区电容耐压值不足的问题，避免因输入电压过高导致变频板烧坏；本实用新型电气系统结构简单，产品一致性好，完全兼容不同国家及地区电源不稳定的要求。
19.2、本实用新型采用的产品元器件为通用元件，避免因耐压问题选择非标器件，非标器件成本高且封装结构不同，交期长等原因不被市场接受；同时可以提高生产储备，便于物料采购及生产销售，降低制作成本。
附图说明
20.图1为根据本实用新型实施例的一种自适应高压输入的控制电路结构示意图；
21.图2为根据本实用新型实施例的继电器放大图。
具体实施方式
22.以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.如图1所示，本实施例提供一种自适应高压输入的控制电路，包括输入电路和整流滤波电路，本实施例输入电路采用的是emc电路；emc电路的输入端与交流市电连接，emc电路的输出端与整流滤波电路的输入端连接，emc电路主要用于避免外界电源信号干扰到控制板功能，同时控制本产品对外界电源的干扰。
27.整流滤波电路包括整流桥d1，整流桥d1的输入端与emc电路的输出端连接，整流桥d1的正极输出端与hvdc连接，整流桥的负极输出端为接地端hvdc输入端与接地端之间串联有两个电容c2和c3。电容c2和电容c3的电容值为220uf，耐压值为450v。
28.emc电路的输出端还连接有交流检测电路，交流检测电路包括运算放大器op1，运算放大器op1的一个输入端与emc电路火线输出端之间通过电阻r1连接，运算放大器op1的另一个输入端与emc电路零线输出端之间通过电阻r2连接；运算放大器op1输出端通过电阻r3与mcu控制电路的输入端(mcu第11脚)连接，交流检测电路用于将高压交流电转换成mcu可以识别的电压。
29.作为一种优选的实施方案，电阻r3的输出端与mcu控制电路的输入端(mcu第11脚)均通过电阻r4接地。
30.mcu控制电路包括mcu和三极管，mcu用于识别经交流检测电路转换后的电压大小。三极管的基极串联电阻r5至mcu的第9脚，三级管的集电极与继电器jk的线圈连接，三极管的发射极接地。继电器jk连接有电压源vcc，在本实施例中电压源vcc的电压值为12v-15v。
31.作为一种优选的实施方案，继电器jk并联有二极管d2，二极管d2的正极与三极管的集电极连接，二极管d2的负极与电压源vcc连接。
32.如图2所示，继电器jk有3个触点，3个触点分别为触点a、触点1和触点2，触点a与电容c2的负极连接，触点1接地，触点2与电容c3的正极连接；当继电器的弹片与触点2断开时，只有电容c2接入电路中，当继电器的弹片与触点2接触时，电容c2和电容c3同时接入电路。
33.本实施例中，继电器jk的工作过程为：在接入市电前，继电器jk的弹片与触点1接触，电容c2的负极接地；当接入市电的瞬间，继电器jk不动作，电流经过emc电路传输至整流滤波电路和交流检测电路；整流滤波电路利用电桥将交流电转换成高压直流电；交流检测电路将输入的市电转换成mcu可识别的电压，mcu将识别结果与预设值比较，当识别到的输入电压大于预设值时，mcu控制继电器jk弹片与触点2接触，从而使电容c3接入至电路中，避免高压直流电的电压超出电容c2的耐压值，造电容c2损坏。
34.本实施例中继电器jk的工作原理为：
35.当交流电源正常输入时(176-300v)，mcu第11脚检测到一个比较低的电平，mcu第9脚保持低电平，此时，继电器jk线包得不到vcc的有效电压不工作，继电器开关不动作(a点与1脚常闭)，整流滤波电路中只用c2在工作(c2参数：耐压450v，容值220uf),c2的耐压可以满足电路正常运行(整流后的最大电压：300v*1.414＝424v，)
36.当交流电源输入电压超过300v时，mcu第11脚检测一个相对比较高的电平，mcu第9脚输出高电平，三级管q1导通，继电器jk线包得到vcc的压降电压，继电器开关动作(a点与2脚接通)，此时滤波电容c2与c3串连，电容耐压值翻倍，以防止电容烧坏。
37.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。