一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统的制作方法

本发明涉及电源电压控制，具体涉及一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统。

背景技术：

1、在逆变焊机控制电路中，越来越多地运用到开关电源，在实际应用中，客户希望焊机能工作在单相ac220伏和单相ac380伏两种供电模式下，并能自动识别和切换。目前，行业内采用的实现方案是提高功率开关管的耐压至900伏甚至更高的1200伏以上，但是，在实际应用中出现了以下弊端：

2、1、供电电源的提高导致了对爬电距离的要求增大，导致pcb面积的增大，产品体积增大，不利于狭小空间安装。

3、2、设计时只能使用外部功率开关管的开关电源芯片，芯片内部自带功率开关管的芯片无法使用，而目前市面上的该类开关电源芯片都是按ac220伏输入设计，片内功率开关管耐压都在600伏至750伏左右，从而导致硬件成本大幅度增加。

4、3、开关电源变压器漏感的客观存在，在功率开关管关断时刻会产生高的尖峰电压，输入电压的提高会使该尖峰电压更高，在某些情况下尖峰电压峰值甚至会超过1500伏，击穿功率开关管，因而故障率颇高。

5、4、在使用发电机供电电压不平稳的工况下，采用现有工频变压器将ac380伏降压至ac220伏供电时，存在工频变压器的压降过大，输入电压范围较窄，工频变压器体积较大而不利于狭小空间安装等一系列缺陷。

6、基于此，急需一种线路压降小、输入电压范围较宽、能够使后级的开关电源具有较佳的抗浪涌能力以及抗负载短路能力的电源电压输入控制电路。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统，用以解决现有工频变压器线路压降大、输入电压范围较窄，导致后级开关电源的抗浪涌能力以及抗负载短路能力较差的问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统，包括交流分压网络电路、输入电压判断识别电路以及切换执行逻辑电路，所述交流分压网络电路用于对输入电压进行分压处理，所述输入电压判断识别电路用于判断输入的电压是否达到需要分压处理的阈值，所述切换执行逻辑电路用于根据输入电压判断识别电路的判断结果，选择是否接入交流分压网络电路对输入电压进行分压处理。

4、进一步地，作为优选技术方案，所述交流分压网络电路包括第一电容c1、第二电容c2以及第三电容c3，所述第一电容c1与所述第二电容c2并联后与所述第三电容c3串联，所述第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3构成的并联串联网络分别连接在外部输入电压的acl端、acn端。

5、进一步地，作为优选技术方案，所述第一电容c1、第二电容c2以及第三电容c3的电容值比例为(2～2.4)：1：(2～2.4)。

6、进一步地，作为优选技术方案，所述输入电压判断识别电路包括第三二极管d3、瞬态抑制二极管dr1、第五电阻r5、光耦u1、第四电容c4、第三电阻r3以及第四电阻r4，所述第三二极管d的阳极连接至外部输入电压的acl端，所述第三二极管d3、瞬态抑制二极管dr1、第五电阻r5、第四电容c4依次串联，所述光耦u1内部的光二极管与第四电容c4并联，所述光二极管的负极与外部输入电压的acn端相连，所述光耦u1内部的光控三极管的集电极与24v直流电压相连，光控三极管的发射极分别与第三电阻r3、第四电阻r4相连。

7、进一步地，作为优选技术方案，所述切换执行逻辑电路包括单向可控硅vt1、第一电阻r1、第二二极管d2、第七二极管d7、稳压二极管dz1、第一电解电容e1、场效应管q1、继电器jk1以及热敏电阻ptc 16p，所述单向可控硅vt1的门极与第三电阻r3相连，单向可控硅vt1的正极与第二二极管d2的阴极相连，第二二极管的阳极与场效应管q1的栅极相连，场效应管q1的源极接地，场效应管q1的漏极与继电器jk1的一端相连，继电器jk1的另一端接24v直流电压，所述第一电阻r1的一端与24v直流电压相连，第一电阻r1的另一端与场效应管q1的栅极相连，所述第七二极管d7并联在第一电阻r1的两端，且第七二极管d7的阴极与24v直流电压相连，所述稳压二极管dz1的阳极接地，稳压二极管dz1的阴极与场效应管q1的栅极相连，所述第一电解电容e1与稳压二极管dz1并联，且第一电解电容e1的负极接地，所述热敏电阻ptc16p与继电器jk1的触头串联后并联在第二电容c2的两端。

8、进一步地，作为优选技术方案，还包括第一发光二极管led1、第二电阻r2、第二发光二极管led2以及第十电阻r10，所述第一发光二极管led1与第二电阻r2串联，且第二电阻r2与第七二极管d7的阴极相连，第一发光二极管led1的阴极与第二二极管d2的阴极相连，所述第二发光二极管led2的阳极与24v直流电压相连，第二发光二极管led2的阴极与第十电阻r10的一端相连，第十电阻r10的另一端与场效应管q1的漏极相连。

9、进一步地，作为优选技术方案，还包括第九电阻r9，所述第九电阻r9并联在第二电容c2的两端。

10、进一步地，作为优选技术方案，还包括整流桥b1、压敏电阻vr1以及第二电解电容e2，所述整流桥b1并联在第三电容c3的两端，所述第二电解电容e2的正极与整流桥b1的直流输出端相连，第二电解电容e2的负极接地，所述压敏电阻vr1并联在第二电解电容e2的两端。

11、本发明相对于现有技术，具有如下有益效果：

12、(1)本发明通过本发明相比传统工频变压器而言，尤其是在使用发电机供电电压不平稳的工况下，线路压降比工频变压器小，同时相比于工频变压器，本发明无需采用外部功率开关管的开关电源芯片，成本更低。

13、(2)本发明极大地拓宽了后级开关电源的输入电压范围，其输入电压范围可在ac70伏至ac550伏，同时因为输入线路的高阻设计，使后级的开关电源具有更好的抗浪涌能力以及抗负载短路能力，极大地提高了开关电源的寿命与可靠性。

14、(3)本发明相对于工频变压器而言，体积更小、重量更轻，更利于狭小空间安装。

技术特征：

1.一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统，其特征在于，包括交流分压网络电路、输入电压判断识别电路以及切换执行逻辑电路，所述交流分压网络电路用于对输入电压进行分压处理，所述输入电压判断识别电路用于判断输入的电压是否达到需要分压处理的阈值，所述切换执行逻辑电路用于根据输入电压判断识别电路的判断结果，选择是否接入交流分压网络电路对输入电压进行分压处理。

2.根据权利要求1所述的一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统，其特征在于，所述交流分压网络电路包括第一电容c1、第二电容c2以及第三电容c3，所述第一电容c1与所述第二电容c2并联后与所述第三电容c3串联，所述第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3构成的并联串联网络分别连接在外部输入电压的acl端、acn端。

3.根据权利要求2所述的一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统，其特征在于，所述第一电容c1、第二电容c2以及第三电容c3的电容值比例为(2～2.4)：1：(2～2.4)。

4.根据权利要求2所述的一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统，其特征在于，所述输入电压判断识别电路包括第三二极管d3、瞬态抑制二极管dr1、第五电阻r5、光耦u1、第四电容c4、第三电阻r3以及第四电阻r4，所述第三二极管d的阳极连接至外部输入电压的acl端，所述第三二极管d3、瞬态抑制二极管dr1、第五电阻r5、第四电容c4依次串联，所述光耦u1内部的光二极管与第四电容c4并联，所述光二极管的负极与外部输入电压的acn端相连，所述光耦u1内部的光控三极管的集电极与24v直流电压相连，光控三极管的发射极分别与第三电阻r3、第四电阻r4相连。

5.根据权利要求4所述的一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统，其特征在于，所述切换执行逻辑电路包括单向可控硅vt1、第一电阻r1、第二二极管d2、第七二极管d7、稳压二极管dz1、第一电解电容e1、场效应管q1、继电器jk1以及热敏电阻ptc 16p，所述单向可控硅vt1的门极与第三电阻r3相连，单向可控硅vt1的正极与第二二极管d2的阴极相连，第二二极管的阳极与场效应管q1的栅极相连，场效应管q1的源极接地，场效应管q1的漏极与继电器jk1的一端相连，继电器jk1的另一端接24v直流电压，所述第一电阻r1的一端与24v直流电压相连，第一电阻r1的另一端与场效应管q1的栅极相连，所述第七二极管d7并联在第一电阻r1的两端，且第七二极管d7的阴极与24v直流电压相连，所述稳压二极管dz1的阳极接地，稳压二极管dz1的阴极与场效应管q1的栅极相连，所述第一电解电容e1与稳压二极管dz1并联，且第一电解电容e1的负极接地，所述热敏电阻ptc 16p与继电器jk1的触头串联后并联在第二电容c2的两端。

6.根据权利要求5所述的一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统，其特征在于，还包括第一发光二极管led1、第二电阻r2、第二发光二极管led2以及第十电阻r10，所述第一发光二极管led1与第二电阻r2串联，且第二电阻r2与第七二极管d7的阴极相连，第一发光二极管led1的阴极与第二二极管d2的阴极相连，所述第二发光二极管led2的阳极与24v直流电压相连，第二发光二极管led2的阴极与第十电阻r10的一端相连，第十电阻r10的另一端与场效应管q1的漏极相连。

7.根据权利要求6所述的一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统，其特征在于，还包括第九电阻r9，所述第九电阻r9并联在第二电容c2的两端。

8.根据权利要求2-7任一项所述的一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统，其特征在于，还包括整流桥b1、压敏电阻vr1以及第二电解电容e2，所述整流桥b1并联在第三电容c3的两端，所述第二电解电容e2的正极与整流桥b1的直流输出端相连，第二电解电容e2的负极接地，所述压敏电阻vr1并联在第二电解电容e2的两端。

技术总结
本发明公开了一种应用于电源电压输入控制的电容分压式电路系统，包括交流分压网络电路、输入电压判断识别电路以及切换执行逻辑电路，所述交流分压网络电路用于对输入电压进行分压处理，所述输入电压判断识别电路用于判断输入的电压是否达到需要分压处理的阈值，所述切换执行逻辑电路用于根据输入电压判断识别电路的判断结果，选择是否接入交流分压网络电路对输入电压进行分压处理。本发明能够使线路压降小、输入电压范围较宽，使后级的开关电源具有较佳的抗浪涌能力以及抗负载短路能力。

技术研发人员：范海生
受保护的技术使用者：成都焊科电子技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12