一种AC‑DC电源模块的制作方法

本实用新型涉及电源设备领域，特别涉及一种AC-DC电源模块。

背景技术：

AC-DC电源模块，是一种能使电路中形成恒定电流的装置，具有广泛的应用。

目前，公告号为CN203352896U的中国专利公开了一种基于LED的应急照明灯，它包括LED灯、AC-DC电源模块、电池，AC-DC电源模块作为系统所需的直流电源对整个电路进行供电，还有母线掉电检测模块，母线掉电检测模块检测是否停电，并输出开关信号到只能综合控制模块，智能综合控制模块控制电池充和放电、以及控制LED灯的开关和光线强度。

这种基于LED的应急照明灯虽然具有能在掉电时自动亮灯的功能，但是，在对AC-DC研究过程中发现，AC-DC电源模块具有各自相对应的标准工作温度。当工作环境的温度低于标准工作温度时，AC-DC电源模块将无法正常工作。例如，若此种LED的应急照明灯用在北方，在北方处于冬天的环境，整体温度较低时，其中AC-DC电源模块可能无法正常供电，因此，存在一定的改进之处。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种AC-DC电源模块，在环境温度较低时，能对AC-DC电源模块进行加热，使得AC-DC电源模块正常工作。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种AC-DC电源模块，包括设于AC-DC电源模块上的加热单元、温度检测单元、控制单元、以及预设有第一基准电压信号的第一比较单元；

所述温度检测单元用于检测AC-DC电源模块内部的温度以输出温度检测信号；

所述第一比较单元耦接于温度检测单元以接收温度检测信号，并将温度检测信号与第一基准电压信号比较后输出第一比较信号；

所述控制单元耦接于第一比较单元以接收第一比较信号；

当温度检测信号小于第一基准电压信号时，所述控制单元响应于第一比较信号以控制加热单元工作对AC-DC电源模块进行加热。

通过上述技术方案，由于AC-DC电源模块具有各自相对应的标准工作温度，在冬天周围环境比较寒冷时，通过温度检测信号检测温度低于AC-DC电源模块无法正常工作的最低温度时，通过控制加热单元工作，来对AC-DC电源模块进行加热，从而保证AC-DC电源模块的工作温度处于标准工作温度下；在AC-DC电源模块的温度回升至标准工作温度时，加热单元将不再工作，若在AC-DC电源模块的温度掉落到标准工作温度下，加热单元将马上进行加热，反复之下，使得AC-DC电源模块的温度始终保持恒定，从而使其能够适应较为寒冷的环境。

优选的，所述第一比较单元上耦接有用于调节第一基准电压信号大小的第一设定部。

通过上述技术方案，第一基准电压信号为加热单元启动的最低温度值，第一设定部的设置对第一基准电压信号大小进行调节，从而方便后期的调试和维护；并且第一设定部的设置，主要起到调节加热单元启动的最低温度值，由于加热单元对AC-DC电源模块加热使其温度上升需要一定的时间，通过第一设定部调节第一基准电压信号大于AC-DC电源模块标准工作温度的最下限，使得AC-DC电源模块的温度快下降至标准工作温度的最下限时，加热单元将会启动，使得AC-DC电源模块的温度不再下降，以保证AC-DC电源模块不会停止工作，并在之后使其温度慢慢回升。

优选的，所述加热单元为PTC发热体，PTC发热体设于AC-DC电源模块的外表面上。

通过上述技术方案，在PTC发热体损坏时，PTC发热体成本低、且安装方便，便于后期的维护与检修。

优选的，还包括第一指示单元，所述第一指示单元耦接于第一比较单元以接收第一比较信号，并响应于第一比较信号以实现指示。

通过上述技术方案，在加热单元启动的同时，第一指示单元将相应实现指示，从而给予使用人员充分的指示，以做好充分的准备。

优选的，所述第一指示单元通过第一发光二极管进行指示。

通过上述技术方案，第一发光二极管灯光发出黄光指示的方式，达到清楚给予使用人员指示信息的同时，且不会造成使用人员注意力的分散与干扰。

优选的，还包括设于AC-DC电源模块上的散热单元、执行单元、以及预设有第二基准电压信号的第二比较单元；

所述第二比较单元耦接于温度检测单元以接收温度检测信号，并将温度检测信号与第二基准电压信号比较后输出第二比较信号；

所述执行单元耦接于第二比较单元以接收第二比较信号；

当温度检测信号大于第二基准电压信号时，所述执行单元响应于第二比较信号以控制散热单元启动对AC-DC电源模块进行散热。

通过上述技术方案，AC-DC电源模块的标准工作电压具有上限和下限，在AC-DC电源模块所处环境的温度低于其标准工作电压时，能通过加热单元对其加热，使其保持恒温，可以正常工作，因而保证AC-DC电源模块对环境的适应性，在寒冷环境中也能工作；在AC-DC电源模块所处环境的温度高于其标准工作电压时，能通过散热单元对其进行散热，使其保持在标准工作电压之间，因而保证AC-DC电源模块能在高温的环境中工作，进一步提高其对于环境的适应性。

优选的，所述第二比较单元上耦接有用于调节第二基准电压信号的第二设定部。

通过上述技术方案，第二设定部的设置，能调节第二基准电压信号的大小，即AC-DC电源模块开启散热单元所需的温度值；通过第二设定部调节散热单元开启所需的温度值低于标准工作温度的上限，在AC-DC电源模块工作时，其自身的温度快要达到标准工作温度的上限时，散热单元提前开始工作对其进行降温，从而保证AC-DC电源模块的工作温度始终低于标准工作温度的上限，从而使之保持工作状态，电路结构方便、简单，易于实施。

优选的，所述散热单元为风扇。

通过上述技术方案，风扇对AC-DC电源模块进行吹风，以增加AC-DC电源模块空气流动速度，来保持其空气流动，将热量带走来进行散热的方式，散热效果，也风扇更换方便，成本较低，便于后期的检修和维护。

优选的，还包括第二指示单元，所述第二指示单元耦接于第二比较单元以接收第二比较信号，并响应于第二比较信号以实现指示。

通过上述技术方案，在散热单元启动的同时，第一指示单元将相应实现指示，从而给予使用人员充分的指示，以做好充分的准备。

优选的，所述第二指示单元通过第二发光二极管进行指示。

通过上述技术方案，第一发光二极管灯光发出绿光指示的方式，达到清楚给予使用人员指示信息的同时，且不会造成使用人员注意力的分散与干扰。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

1、在AC-DC电源模块工作的温度低于标准工作温度下限时，通过加热单元对AC-DC电源模块进行加热使之保持恒温而处于正常工作状态，从而增加其对寒冷环境的适应性；

2、在AC-DC电源模块工作的温度高于标准工作温度上限时，通过散热单元对AC-DC电源模块进行散热使之处于标准工作温度之间，从而增加其对高温环境的适应性。

附图说明

图1为温度检测单元、控制单元、第一比较单元的电路原理图；

图2为温度检测单元、控制单元、执行单元、第一比较单元、第二比较单元的电路原理图。

附图标记：1、加热单元；2、温度检测单元；3、控制单元；4、第一比较单元；5、第一设定部；6、第一指示单元；7、散热单元；8、执行单元；9、第二比较单元；10、第二设定部；11、第二指示单元；LED1、第一发光二极管；LED2、第二发光二极管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：

一种AC-DC电源模块，如图1所示，包括设于AC-DC电源模块上的加热单元1、温度检测单元2、控制单元3、以及预设有第一基准电压信号的第一比较单元4；温度检测单元2用于检测AC-DC电源模块内部的温度以输出温度检测信号；第一比较单元4耦接于温度检测单元2以接收温度检测信号，并将温度检测信号与第一基准电压信号比较后输出第一比较信号；控制单元3耦接于第一比较单元4以接收第一比较信号；当温度检测信号小于第一基准电压信号时，控制单元3响应于第一比较信号以控制加热单元1工作对AC-DC电源模块进行加热。

温度检测单元2包括热敏电阻RT1和电阻R1，热敏电阻RT1的一端连接于电阻R1后连接电源VCC，热敏电阻RT1的另一端接地。热敏电阻RT1设置在AC-DC电源模块的内部，用于检测其内部的温度，从而在AC-DC电源模块所处的环境温度较低时，其自身内部的温度也相应较低，通过测量其内部的温度能使测量结果更加精确，并且能避免不必要的干扰。热敏电阻RT1采用正温度系数的热敏电阻RT1,从而根据其正温度系数的特性，在热敏电阻RT1检测到AC-DC电源模块内部温度变小时，热敏电阻RT1的阻值将变小，根据热敏电阻RT1和电阻R1构成的分压电路，电阻R1的阻值不变，从而热敏电阻RT1分到电压变小；反之，热敏电阻RT1检测到AC-DC电源模块内部温度变大时，热敏电阻RT1的阻值变大，热敏电阻RT1分到的电压变大。

第一比较单元4包括比较器N1、电阻R3，比较器N1的反相端连接在热敏电阻RT1和电阻R1之间的结点上，比较器N1的同相端连接电阻R3后连接电源VCC。第一比较单元4的第一基准电压信号通过电阻R3设置。其中，比较器N1的同相端上连接有电阻R2，电阻R2起到限流的作用，用来防止温度检测信号的电流值过大。

第一比较单元4上耦接有用于调节第一基准电压信号大小的第一设定部5。第一设定部5包括滑动变阻器RP1，滑动变阻器RP1一端连接在电阻R3和比较器N1的反相端之间的结点上，滑动变阻器RP1的另一端接地。滑动变阻器RP1和电阻R3构成了分压电路，从而调节滑动变阻器RP1的阻值而改变电阻R3上分到的电压，从而通过电阻R3设置的第一基准电压信号的大小将随之改变。

控制单元3包括NPN型的三极管Q1、继电器KM1，三极管Q1的基极连接在比较器N1的输出端上，继电器KM1线圈的一端连接电源VCC，另一端连接在三极管Q1的集电极上，三极管Q1的发射极接地。在比较器N1的输出端和三极管Q1的基极之间还连接有电阻R4，电阻R4起到限流的作用，用来防止第一比较信号的电流值过大。

加热单元1为PTC发热体，PTC发热体设于AC-DC电源模块的外表面上。加热单元1连接在交流电源上，继电器KM1的常开触点串联在加热单元1的供电回路上，从而在温度检测单元2检测到AC-DC电源模块内部的温度值过低时，通过控制单元3控制加热单元1工作，加热单元1开始产生热量，使得AC-DC电源模块的外壳温度上升，从而使得AC-DC电源模块内部的温度保持一个恒温的状态，来达到其标准工作温度，避免AC-DC电源模块因工作环境温度过低而停止工作，从而保证其能适应寒冷的环境。

实施例二：

基于实施例一的基础上，如图1所示，还包括第一指示单元6，第一指示单元6耦接于第一比较单元4以接收第一比较信号，并响应于第一比较信号以实现指示。第一指示单元6通过第一发光二极管LED1进行指示。第一发光二极管LED1并联在继电器KM1线圈上，在三极管Q1导通时，第一发光二极管LED1将相应得电发光，第一发光二极管LED1将发出黄光，给予使用人员清楚的指示。

工作原理：

在AC-DC电源模块内部的温度降低时，热敏电阻RT1的阻值随之下降，使得热敏电阻RT1的电压下降，从而温度检测单元2输出的温度检测信号随之降低，从而比较器N1将温度检测信号与第一基准电压信号进行比较，在温度检测信号降低至小于第一基准电压信号，使得比较器N1输出高电平的第一比较信号至三极管Q1的基极，三极管Q1导通，继电器KM1得电，继电器KM1的常开触点闭合，从而导通加热单元1的供电回路，使之发热对AC-DC加热模块进行加热；反之，AC-DC电源模块内部的温度升高时，使得温度检测信号升高大于第一基准电压信号，使得比较器N1输出低电平的第一比较信号至三极管Q1的基极，三极管Q1截止，继电器KM1失电，从而加热单元1不通电不发热。此时，串联在继电器KM1线圈上的第一发光二极管LED1将相应得电导通而发出黄光。

实施例三：

基于实施例二的基础上，结合图1和图2所示，还包括设于AC-DC电源模块上的散热单元7、执行单元8、以及预设有第二基准电压信号的第二比较单元9；第二比较单元9耦接于温度检测单元2以接收温度检测信号，并将温度检测信号与第二基准电压信号比较后输出第二比较信号；执行单元8耦接于第二比较单元9以接收第二比较信号；当温度检测信号大于第二基准电压信号时，执行单元8响应于第二比较信号以控制散热单元7启动对AC-DC电源模块进行散热。

第二比较单元9包括比较器N2、电阻R5，比较器N2的同相端连接在热敏电阻RT1和电阻R1之间的结点上，比较器N1的反相端连接电阻R6后连接电源VCC。第二比较单元9的第二基准电压信号通过电阻R6设置。其中，比较器N2的同相端上连接有电阻R5，电阻R5起到限流的作用，用来防止温度检测信号的电流值过大。

第二比较单元9上耦接有用于调节第二基准电压信号大小的第二设定部10。第二设定部10包括滑动变阻器RP2，滑动变阻器RP2一端连接在电阻R6和比较器N2的反相端之间的结点上，滑动变阻器RP2的另一端接地。滑动变阻器RP2和电阻R6构成了分压电路，从而调节滑动变阻器RP2的阻值而改变电阻R6上分到的电压，从而通过电阻R6设置的第二基准电压信号的大小将随之改变。

执行单元8包括NPN型的三极管Q2、继电器KM2，三极管Q2的基极连接在比较器N2的输出端上，继电器KM2线圈的一端连接电源VCC，另一端连接在三极管Q2的集电极上，三极管Q2的发射极接地。在比较器N2的输出端和三极管Q2的基极之间还连接有电阻R7，电阻R7起到限流的作用，用来防止第二比较信号的电流值过大。

散热单元7为风扇。风扇连接在交流电源上，继电器KM2的常开触点串联在风扇的供电回路上，从而在温度检测单元2检测到AC-DC电源模块内部的温度值过高时，通过执行单元8控制风扇工作，风扇开始对AC-DC电源模块进行吹风，增加其空气流通速度，使得AC-DC电源模块的温度降低，从而使得AC-DC电源模块内部的温度保持在标准工作温度之间，以避免AC-DC电源模块因工作环境温度过高而停止工作，从而保证其能适应高温的环境。

实施例四：

基于实施例三的基础上，如图2所示，还包括第二指示单元11，第二指示单元11耦接于第二比较单元9以接收第二比较信号，并响应于第二比较信号以实现指示。第二指示单元11通过第二发光二极管LED2进行指示。第二发光二极管LED2并联在继电器KM2线圈上，从而在三极管Q2导通时，第二发光二极管LED2也相应得电，发出绿光给予使用人员指示。

工作原理：

在AC-DC电源模块所处的环境温度过高时，使得AC-DC电源模块内部的温度升高，热敏电阻RT1的阻值随之上升，使得热敏电阻RT1的电压上升，从而温度检测单元2输出的温度检测信号随之上升，从而比较器N1将温度检测信号与第一基准电压信号进行比较输出低电平的第一比较信号至三极管Q1的基极，三极管Q1截止，使得加热单元1不工作；而比较器N2将温度检测信号与第二基准电压信号进行比较后输出高电平的第二比较信号至三极管Q2的基极，使得三极管Q2导通，继电器KM2得电，继电器KM2的常开触点闭合，使得风扇开始工作对AC-DC电源模块进行散热；反之，若AC-DC电源模块内部的温度小于标准工作温度的上限，即温度检测信号小于第二基准电压信号，并且大于第一基准电压信号时，将使得比较器N1和比较器N2分别输出低电平的第一比较信号和低电平的第二比较信号，使得加热单元1和风扇均不工作，表示AC-DC电源模块处于标准工作温度下。

且在三极管Q2导通的同时，第二发光二极管LED2也相应得电导通，而发出绿光。

AC-DC电源模块分为商业级、工业级以及军用级，商业级的AC-DC电源模块的标准工作温度在0℃~50℃之间，工业级的标准工作温度在-25℃~+50℃之间，军用级的标准工作温度在-40℃~+55℃之间；其中，工业级的售价比商业级的售价至少高出一倍，而军用级的售价比商业级的售价至少高出几倍甚至几十倍。若现有技术中的应急灯在寒冷地区使用AC-DC电源模块时，为其配备工业级或军用级的AC-DC电源模块，需要大量的成本。而本方案中采用的元器件均为常用器件，价格低，从而远远低于工业级或者军用级AC-DC电源模块的购买成本，从而可大范围的使用，来满足商业级AC-DC电源模块在寒冷或高温地区使用。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。