专利名称：万用电源输入型转接器的制作方法
技术领域：
本实用新型关于“万用电源输入型转接器”的新颖结构，尤指一种体积小、重量轻、可携带式的万用电源输入型转接器，其可提供直流电源至可携带式的笔记型电脑或摄影机或一般手提直流工具机吸尘机等。
现今科学发达，人类智慧愈臻极致，可携带式的小型膝上型电脑，笔记型电脑或随身携带的摄影机或工具机相继诞生，为人类生活提供了更便利更轻巧的有用设备，然这些设备大都强调体积小、可携带式、免插交流电使用直流电源，而直流电源的取得不外乎有两种方式，一为利用电池取得，另一为自汽车直流电源取出，利用电池供电，因设备大都强调体积小，相对的电池体积与重量也要求越小越好，因此电池容量不可能太大，很容易因电池用电呈用完而无法继续使用该设备，而若取用汽车直流电源，则因各个设备标准取用电压不一，可能无法与汽车直流电源配合使用而感到遗憾。
本实用新型“万用电源输入型转接器”，其目的即为了解决上述问题，利用一汽车电源转接头，将汽车的直流电源转接到如IEC交流三孔插座，再利用一普通的三孔插头连接线，将汽车直流电源导入“万用电源输入型转接器”中，经内部线路处理后，则不论输入的直流电压有何不同，均可转换及调整成所需的直流电压，如此不管是手提电脑，音响或工具机，虽其取用直流电压不一，但皆可使用本实用新型来转换所输入的直流电压，另外，因本实用新型具有一交流输入插座，可让一般的交流电源轻易接入输入后的交流电源，经万用电源输入型转接器的电路转换后，亦能转换成各种需要的直流电源，以适合各种不同的直流设备，其输入电压可为直流亦可为交流，可说是电源转接器的一大突破。
本实用新型的万用电源输入型转接器，由一可连接交流电压的三端子IEC插座、一交／直流直电源感知电路、一交／直流电源选择线路、一交／直流电源预处理电路、一直流电源转换电路、一回授调整电路及一直流输出电路所组成，其特征在于，交／直流电源感知电路，与三端IEC插座连接，取得输入电源，并以一晶体管及电容器组成一电容充放回路，藉以检知电源为直流或交流；交／直流电源选择线路，与三端IEC连接，主要由两晶体管及继电器组成，晶体管受交／直流感知线路的电容器电位高低控制，以便晶体管导通，使继电器激磁；交／直流预处理电路，与交／直流电源选择线路连接，主要依据交／直流电源选择电路中继电器接点的切换，将直流电源直接输入直流电源转换电路中，并将电源经－EMI防制电路及整流电路转换或直流电压，输入直流电源转换电路中；回授与调整电路，主要由一可调电阻、稳压器、光耦合晶体管、集成电路所组成，藉可调电阻产生一参考电压，稳压器则依此参考电压产生导通，以控制光耦合晶体管输出一信号，并藉此信号输出至集成电路，以改变脉冲宽度输出至直流电源转换电路中的开关晶体管，而改变输出电压；直流电源转换电路，与交／直流电源选择线路连接，主要由两个开关晶体管及变压器组成一直流对交流的转换器，受回授与调整电路控制直流电压经开关晶体管震荡与变压器变压后，输出一交流电压至直流输出电路中；
直流输出电路将直流电源转换电路产生的交流电压，经一整流滤波电路，转换成直流电压输出，并产生一回授电压信号至回授与调整电路。
藉上述电路，组成一交／直流电源及多种电压皆可输入的万用电源输入型转接器。
现就图示，详细说明其结构与功能
图1是本实用新型的电路方块图图2是本实用新型的较佳实施例的详细电路图图3是本实用新型的连接汽车电源的一种实施例图4是本实用新型的连接汽车电源的另一种实施例请参阅第一、二图，本实用新型包括一三端子IEC标准插座1，交／直流电源感知电路2，交／直流电源选择电路3，交／直流电源预处理电路4，直流电源转换电路5，回授与调整线路6，直流输出电路7，其中三端子IEC标准插座1，可适用一般电脑用三孔插头，以从外界取得交流电压，此插座亦可使一般两端子可辨认火／地线的交流插座以配合市面上常使用的插头。
交直流电源感知电路2，利用电源频率感知原理，以感知目前输入电压模式为直流或交流，当电源输入端L、N为直流时，电容CA1充电至高电位，进而使晶体Q1、Q2导通，继电器Relay1激磁，使接点a与f，c与g接通，当输入电压为交流时，正半波时电容CA1充电，然因时间短暂，电容CA1充电不足，不足使Q1、Q2导通，继电器未激磁，负半波时Q2导通，进而使CA1放电，故在交流电源时Relay1不会动作，维持a与b、c与d接通，本电路最大特色为交直流电源感知消耗功率相当小，几乎小于0.5W，这对后级电路而言，可减少虚功率损失，另外本电路的各晶体管采用耐高压设计，故交流输入电压从90VAC－265VAC，直流电压从9V－26VDC皆可接受，可以说，市面上任何电压不管是家用电源或汽车电源都可适用，为一种输入电源最具弹性感知，消耗功率又最小的一种电路。
交／直流电源选择电路3，主要由晶体管Q1、Q2及继电器1组成，其中继电器1为一种低功率消耗继电器1，以减小整个电路的功率消耗，而继电器1受Q1、Q2导通与否控制，Q1、Q2则受前级交／直流电源感知电路之CA1电位控制。
交／直流预处理电路4中主要由EMI防制电路L1等及整流电路BD1组成，当输入端L、N为交流时，a与b，c与d接通，交流电压经EMI防制电路及整流电路转换成直流电压输入至直流电源转换电路5。
直流电源转换电路5，主要由开关晶体管Q3、Q4及变压器T1组成，Q3、Q4接受回授调整电路6输出的脉宽调制PWM信号，以产生震荡输出，经变压器T1变压输出至直流电压输出电路7，而本电路的最大特色即是交流与直流共用同一变压器T1，且在相同输出负载之下，不同的输入电压(AC或DC输入时)，保持相同的工作周期(duct cyde)以防止不良震荡产生。
回授调整线路6主要由一调整电压的可调电阻VR1、一稳压器ICB1、一光耦合晶体管P2及一集成电路IC1组成，可调电阻VR1可调整直流电压输出，并产生一参考电位至稳压器ICB1，一旦参考电位高於稳压器ICB1的导通电压，则光耦合晶体管P1动作，输出一信号至集成电路IC1，以调整其脉冲输出宽度，其中该输出脉冲以PWM式输出至晶体管Q3、Q4，以改变Q3、Q4的开关时间，产生不同的震荡电压输出，藉以调整直流电压输出。
直流输出电路7，将变压器T1产生的交流电压，经一整流滤波电路，转换成直流电压输出。
第三、四图所示，则为本实用新型与汽车电源或墙壁插座连接的一种实施例，其中A即为本实用新型的万用电源输入型转接器、B为延长线、C1则为一汽车点烟器插头与IEC三端子插座之转接头，藉此可连接汽车电源至本实用新型A上，C2则为一般埋壁式交流插座，藉此提供交流电至本实用新型A上。
综合上述，本实用新型输入装置可连接一般市面上常用的交流电压，可说各国皆能通用，而其可接受的直流电压，范围广泛，各种车辆产生的直流电压或各种蓄电池的电压均能输入，而经处理后的直流压为可调式，从3V－24V均可调整输出，可适用于各种可携式、直流操作的电子／电机装置，如膝上型、笔记型电脑、随身CD音响、摄影机、工具机等，使用层面相当广泛，可说一相当实用的结构。
权利要求1.一种万用电源输入型转接器，由一可连接交流电压的三端子IEC插座、一交/直流直电源感知电路、一交/直流电源选择线路、一交/直流电源预处理电路、一直流电源转换电路、一回授调整电路及一直流输出电路所组成，其特征在于，交/直流电源感知电路，与三端IEC插座连接，取得输入电源，并以一晶体管及电容器组成一电容充放回路，藉以检知电源为直流或交流；交/直流电源选择线路，与三端IEC连接，主要由两晶体管及继电器组成，晶体管受交/直流感知线路的电容器电位高低控制，以便晶体管导通，使继电器激磁；交/直流预处理电路，与交/直流电源选择线路连接，主要依据交/直流电源选择电路中继电器接点的切换，将直流电源直接输入直流电源转换电路中，并将电源经一EMI防制电路及整流电路转换或直流电压，输入直流电源转换电路中；回授与调整电路，主要由一可调电阻、稳压器、光耦合晶体管、集成电路所组成，藉可调电阻产生一参考电压，稳压器则依此参考电压产生导通，以控制光耦合晶体管输出一信号，并藉此信号输出至集成电路，以改变脉冲宽度输出至直流电源转换电路中的开关晶体管，而改变输出电压；直流电源转换电路，与交/直流电源选择线路连接，主要由两个开关晶体管及变压器组成一直流对交流的转换器，受回授与调整电路控制，直流电压经开关晶体管震荡与变压器变压后，输出一交流电压至直流输出电路中；直流输出电路将直流电源转换电路产生的交流电压，经一整流滤波电路，转换成直流电压输出，并产生一回授电压信号至回授与调整电路；藉上述电路，组成一交/直流电源及多种电压皆可输入的万用电源输入型转接器。
2.根据权利要求1所述的万用电源输入型转接器，其特征在于，交／直流感知电路，藉助直流电压可在电容器上充电产生高电位，而交流电压因正半波时间短暂，不足使电容器产生高电位，并以此电位的高低检知直流或交流电源。
3.根据权利要求1所述的万用电源输入型转接器，其特征在于，交／直流选择电路，以继电器接点为电源电压输入点的切换，而非以电子开关线路为切换电路，且该继电器为一低功率消耗的继电器。
4.根据权利要求1所述的万用电源输入型转接器，其特征在于，直流电源转换电路中，交流与直流共用同一变压器，且该直流电源转换电路可在相同输出负载之下、不同的输入电压，保持相同之工作周期(DUTY CYCLE)以防止不良震荡产生。
专利摘要一种多用途电源转换器，包括一个三端子IEC标准插座，交/直流电源感知电路，交/直流电源选择电路，交/直流处理电路，直流电源转换电路，信号回授与调整电路及直流输出电路。其中，IEC标准插座连接交流电源或汽车的直流电，输入电压至交/直流感知线路，判断输入电压的模式后，经交/直流电源选择线路及交/直流电源预处理电路将输入电压转变成直流电压，再经直流电源转换电路，回授控制调整电路，输出所需要的直流电压至输出装置。
文档编号H02M1/10GK2167472SQ93208770
公开日1994年6月1日 申请日期1993年4月1日 优先权日1992年4月2日
发明者李明烈 申请人:三匠科技股份有限公司