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电源模块适应寒冷环境正常工作。

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，包括加热单元、控制单元、以及预设有一温度警戒值的温度检测单元；

所述温度检测单元用于检测AC-DC电源模块内部的温度是否达到温度警戒值以输出温度检测信号；

所述控制单元耦接于温度检测单元以接收温度检测信号，并输出控制信号；

所述加热单元耦接于控制单元以接收控制信号；

当所述温度检测单元检测到AC-DC电源模块内部的温度达到温度警戒值时，所述加热单元响应于控制信号以对AC-DC电源模块进行加热。

通过上述技术方案，通过温度检测单元实时对AC-DC电源模块进行检测，在周围环境温度较低时且达到AC-DC电源模块标准工作温度的下限时，即AC-DC电源模块的温度警戒值时，控制单元将控制加热单元开始工作，从而对AC-DC电源模块进行加热，使得AC-DC电源模块回升到标准工作温度之间，即处于温度警戒值之上，从而保证AC-DC电源模块能正常工作，使得AC-DC电源模块能适应寒冷环境工作。

优选的，所述温度检测单元包括温度检测部、多谐振荡部以及具有一中心频率的频率解码部,所述温度警戒值对应于所述中心频率；

所述温度检测部用于检测AC-DC电源模块内部的温度变化以输出温度信号；

所述多谐振荡部耦接于温度检测部以接收温度信号，并输出与温度信号相对应的振荡信号；

所述频率解码部耦接于多谐振荡部以接收振荡信号，并将振荡信号与中心频率进行比较后输出温度检测信号至控制单元；

当所述温度检测部检测到AC-DC电源模块内部的温度达到温度警戒值以使振荡信号的频率落在频率解码部的中心频率上时，所述控制单元控制加热单元工作。

通过上述技术方案，若温度检测部检测到周围环境温度发生变化，使得多谐振荡部输出振荡信号的频率将发生变化，其中，温度警戒值与中心频率相对应，在周围环境温度下降达到温度警戒值，将使得振荡信号的频率落在中心频率上时，控制单元将控制加热单元开始工作，此种温度检测方式灵敏度高，且电路反应迅速。

优选的，所述多谐振荡部为555多谐振荡器。

通过上述技术方案，555定时器成本低，性能可靠，通过外接电阻和电容能够很方便地构成多谐振荡器，而且电路结构简单，便于后期进行维护与维修。

优选的，所述频率解码部上耦接有用于调节中心频率大小的调节部。

通过上述技术方案，调节部能够调节频率解码部的中心频率，从而调节湿度检测单元的基准值，以适应不同要求的湿度警戒值。

优选的，所述频率解码部包括解码器LM567、第三电容、第四电容、第五电容；所述调节部为可变电阻；解码器LM567的3脚耦接于多谐振荡部的输出端，解码器LM567的5脚耦接于可变电阻的一端，可变电阻的另一端通过第三电容耦接于电源E的负极；解码器LM567的6脚耦接于可变电阻和第三电容之间的结点上；解码器LM567的4脚耦接于电源E的正极，解码器LM567的7脚耦接于电源E的负极，解码器LM567的1脚通过第四电容耦接于电源E的负极；解码器LM567的2脚通过第五电容耦接于电源E的负极；解码器LM567的8脚耦接于控制单元后连接电源E的正极。

通过上述技术方案，LM567芯片性能可靠、成本低，通过上述连接方式构成了选频电路，能够快速对特定频率的振荡信号进行识别，且电路结构稳定性高，易于实现。

优选的，所述控制单元上耦接有用于保持加热单元加热状态的自锁部。

通过上述技术方案，自锁部的设置，能使得加热单元的加热状态得以保持，使得AC-DC电源模块的温度持续上升来脱离AC-DC电源模块的温度警戒值，使得AC-DC电源模块能正常工作；若没有自锁部的设置，加热单元将在温度检测电路检测到温度一下探到温度警戒值时就开始工作，一脱离温度警戒值时就不工作，从而反复启闭之下，易使得加热单元的损坏。

优选的，所述控制单元上还耦接有用于解除自锁部自锁状态的复位单元。

通过上述技术方案，在自锁部使得加热单元持续工作一段时间后，通过复位单元来解除自锁部的自锁状态，使得加热单元不再工作，从而避免加热单元过久的加热使得AC-DC电源模块的温度超出标准工作温度的最上限，从而复位单元的设置，提高了AC-DC电源模块的使用便捷性。

优选的，所述复位单元包括延时部与执行部，所述延时部的受控端耦接于控制单元以接收控制信号并输出延时信号，所述执行部耦接于延时部以接收延时信号，并响应于延时信号以实现自锁部延时复位。

通过上述技术方案，通过延时部的设置，在加热单元一开始工作，延时部便开始计时，并延时一段时间后通过执行部自动对自锁部进行复位，从而进一步提高了电路的使用便捷性，保证加热单元将AC-DC电源模块加热到标准工作温度后不再进行加热，保证了AC-DC电源模块正常工作的同时，也避免了电能不必要的浪费。

优选的，所述延时部上耦接有用于调节延时时间的设定部。

通过上述技术方案，复位单元延时复位的延时时间即为加热单元加热的工作时间，通过设定部可以调节加热单元加热的工作时间，以满足AC-DC电源模块在不同环境下的工作，以提高电路的实用性。

优选的，还包括指示单元，所述指示单元耦接于控制单元以接收控制信号，并响应于控制信号以实现指示。

通过上述技术方案，在加热单元开始工作时，指示单元将相应开始工作，从而给予使用人员充分的指示，给予周围环境温度较低的指示信息。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

在周围环境温度较低时且达到AC-DC电源模块的温度警戒值时，控制单元将控制加热单元开始工作，从而对AC-DC电源模块进行加热，使得AC-DC电源模块能适应寒冷环境工作。

附图说明

图1为温度检测单元、控制单元的电路原理图；

图2为加热单元、自锁部、复位单元、指示单元的电路原理图。

附图标记：1、加热单元；2、控制单元；3、温度检测单元；31、温度检测部；32、多谐振荡部；33、频率解码部；4、调节部；5、自锁部；6、复位单元；61、延时部；62、执行部；7、设定部；8、指示单元；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；RP1、可变电阻。

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，结合图1和图2所示，包括加热单元1、控制单元2、以及预设有一温度警戒值的温度检测单元3；温度检测单元3用于检测AC-DC电源模块内部的温度是否达到温度警戒值以输出温度检测信号；控制单元2耦接于温度检测单元3以接收温度检测信号，并输出控制信号；加热单元1耦接于控制单元2以接收控制信号；当温度检测单元3检测到AC-DC电源模块内部的温度达到温度警戒值时，加热单元1响应于控制信号以对AC-DC电源模块进行加热。

AC-DC电源模块具有标准工作温度，温度检测单元3能对AC-DC电源模块内部的温度进行检测，当温度检测单元3检测到温度达到温度警戒值时，（即AC-DC电源模块标准工作温度的下限），控制单元2将控制加热单元1对AC-DC电源模块进行加热，使AC-DC电源模块的温度保持在标准工作温度之间。其中，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通电时将产生热量，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升高，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。

温度检测单元3包括温度检测部31、多谐振荡部32以及具有一中心频率的频率解码部33,温度警戒值对应于中心频率；温度检测部31用于检测AC-DC电源模块内部的温度变化以输出温度信号；多谐振荡部32耦接于温度检测部31以接收温度信号，并输出与温度信号相对应的振荡信号；频率解码部33耦接于多谐振荡部32以接收振荡信号，并将振荡信号与中心频率进行比较后输出温度检测信号至控制单元2；当温度检测部31检测到AC-DC电源模块内部的温度达到温度警戒值以使振荡信号的频率落在频率解码部33的中心频率上时，控制单元2控制加热单元1工作。

温度检测部31为热敏电阻RT1，热敏电阻RT1采用负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；反之，热敏电阻RT1的阻值将变大。

参见图1所示，多谐振荡部32为555多谐振荡器。555多谐振荡器包括第一555芯片、第一电阻R1、第一电容C1和第二电容C2；第一电阻R1的一端耦接于电源E的正极，另一端耦接于热敏电阻RT1的一端，热敏电阻RT1的另一端通过第一电容C1耦接于电源E的负极；第一555芯片的7脚耦接于第一电阻R1和热敏电阻RT1之间的结点上，第一555芯片的6脚和2脚均耦接于热敏电阻RT1和第一电容C1之间的结点，第一555芯片的4脚和8脚均耦接于电源E的正极，第一555芯片的1脚接地，第一555芯片的5脚耦接于第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端耦接于电源E的负极；第一555芯片的3脚输出振荡信号至频率解码部33的输入端。

接通电源后，第一电容C1被充电，当第一电容C1上的节点电压上升到电源E电压的三分之二时，第一555芯片的3脚将输出低电平，同时其内部的放电三极管导通；此时第一电容C1通过热敏电阻RT1和放电三极管放电，使第一电容C1的节点电压下降；当第一电容C1上的节点电压下降到电源E电压的三分之一时，第一555芯片的3脚电压翻转为高电平，当第一电容C1上的节点电压上升到电源E电压的三分之二时，第一555芯片的3脚又翻转为低电平，如此周而复始；于是，在第一555芯片的3脚就得到一个周期性的矩形波，其振荡频率f=1.43/[（R1+2RT1）C1]；由于热敏电阻RT1采用负温度系数，因此当AC-DC电源模块内部温度上升时，热敏电阻RT1的阻值减小，根据振荡频率的关系式可得，振荡信号的频率增加；反之，当AC-DC电源模块内部的温度下降时，热敏电阻RT1的阻值增加，振荡信号的频率将随之减小。

参见图1所示，频率解码部33上耦接有用于调节中心频率大小的调节部4。频率解码部33包括解码器LM567、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5；调节部4为可变电阻RP1；解码器LM567的3脚耦接于第一555芯片的3脚，解码器LM567的5脚耦接于可变电阻RP1的一端，可变电阻RP1的另一端通过第三电容C3耦接于电源E的负极；解码器LM567的6脚耦接于可变电阻RP1和第三电容C3之间的结点上；解码器LM567的4脚耦接于电源E的正极，解码器LM567的7脚耦接于电源E的负极，解码器LM567的1脚通过第四电容C4耦接于电源E的负极；解码器LM567的2脚通过第五电容C5耦接于电源E的负极；解码器LM567的8脚耦接于控制单元2后连接电源E的正极。

解码器LM567的5脚和6脚用于提供输出波形，8脚为解码器LM567的主要输出口，5脚和6脚外接的可变电阻RP1及第三电容C3决定了解码器LM567的中心频率(f0=1/1.1RC)，公式中的R代表可变电阻RP1的有效电阻值，C代表第三电容C3的电容值，因此可通过调节可变电阻RP1的阻值来调节频率解码器LM567的中心频率大小；解码器LM567的中心频率对应于温度警戒值，而温度警戒值对应AC-DC电源模块标准工作温度的最下限，从而在实际使用中，通过调节部4可以调节温度警戒值（中心频率）的值稍稍大于标准工作温度的最下限，从而在AC-DC电源模块的温度快要达到标准工作温度的最下限时，加热模块就将开始预热，保证AC-DC电源模块不会停机工作。

其中，解码器LM567的2脚对连接的第五电容C5为相位比较器输出的低通滤波器，1脚连接的第四电容C4为正交相位检波器的输出滤波，其中第四电容C4的电容值应不小于第五电容C5的两倍；解码器LM567的3脚为信号输入端，用于接收振荡信号；当解码器LM567所接收到的振荡信号的频率正好落在其中心频率时，解码器LM567的8脚将输出低电平的温度检测信号至控制单元2；反之，解码器LM567的8脚将输出高电平的温度检测信号至控制单元2。

控制单元2包括第一继电器K1，第一继电器K1的线圈一端连接于电源E的正极，另一端连接于解码器LM567的8脚，在解码器LM567的8脚将输出低电平的温度检测信号至第一继电器K1上时，将使第一继电器K1线圈的两端产生电位差，从而得电吸合；反之，解码器LM567的8脚输出高电平的温度检测信号至第一继电器K1上时，第一继电器K1的线圈不得电。第一继电器K1的常开触点并联在加热单元1的供电回路上，在第一继电器K1的线圈上反并联有续流二极管D1，达到保护第一继电器K1的目的。

实施例二：

基于实施例一的基础上，结合图1和图2所示，控制单元2上耦接有用于保持加热单元1加热状态的自锁部5。自锁部5包括第二继电器K2，第二继电器K2线圈的一端连接于加热单元1，另一端接地，第二继电器K2的常开触点并联在第一继电器K1的常开触点上，从而在第一继电器K1的常开触点闭合时，将使得第二继电器K2的线圈得电，从而使得第二继电器K2的常开触点闭合完成自锁过程；从而在AC-DC电源模块的温度脱离温度警戒值时，加热单元1将始终处于得电发热的状态。

实施例三：

基于实施例二的基础上，控制单元2上还耦接有用于解除自锁部5自锁状态的复位单元6。复位单元6包括延时部61与执行部62，延时部61的受控端耦接于控制单元2以接收控制信号并输出延时信号，执行部62耦接于延时部61以接收延时信号，并响应于延时信号以实现自锁部5延时复位。

延时部61为555延时电路，555延时电路的连接关系如图2所示，延时部61用于解除自锁的时间，延时部61的受控端耦接于第一继电器K1的常开触点并受控于第一继电器K1的常开触点，以输出延时信号，第二555芯片的受控端为2脚，故第一继电器K1的常开触点连接于第二555芯片的2脚，当第一继电器K1的常开触点闭合时，则即第二555芯片的2脚直接接地以被输入一个低电平，延时部61为低电平触发，故延时部61启动，在一定时间内从第二555芯片的3脚输出高电平，实现延时的功能。延时部61还耦接有用于调节延时时间的设定部7，设定部7为可调电阻RP2，通过调节可调电阻RP2以实现对延时时间的调节。

执行部6242包括NPN型的三极管Q1、第三继电器K3，三极管Q1的基极连接于延时部61的输出端，三极管Q1的集电极连接于电源VCC，三极管Q1的发射极连接第三继电器K3的线圈后接地，第三继电器K3的常闭触点连接于第二继电器K2的线圈与地之间。当三极管Q1接收到高电平信号时，则三极管Q1导通，使得第三继电器K3的线圈得电，以使得第三继电器K3的常闭触点打开，使第二继电器K2失电，以实现复位的功能。

实施例四：

基于实施例三的基础上，还包括指示单元8，指示单元8耦接于控制单元2以接收控制信号，并响应于控制信号以实现指示。指示单元8为发光二极管LED1，发光二极管LED1并联在第二继电器K2的线圈上，在第二继电器K2线圈得电的同时，发光二极管LED1也将相应得电导通发光，给予使用人员指示。

工作原理：

在热敏电阻RT1检测AC-DC电源模块内部的温度降低时，将使得多谐振荡部32输出振荡信号的频率降低，在AC-DC电源模块内部的温度达到温度警戒值时，使得振荡信号的频率落在中心频率上，从而使得解码器LM567的8脚输出低电平信号，使得第一继电器K1得电，第一继电器K1的常闭触点闭合，以导通加热单元1的供电回路，使得加热单元1处于加热状态；并且此时，第一继电器K1的常闭触点闭合对延时部61的输入端引入一个低电平信号，使得延时部61开始工作；且第二继电器K2的线圈相应得电，使得第二继电器K2的常开触点闭合完成自锁过程，若此时AC-DC电源模块的温度因加热单元1而脱离温度警戒值时，加热单元1的供电回路也将处于导通状态，使得加热单元1持续加热；在延时部61延时一段时间后，将从延时部61的输出端输出高电平的延时信号至三极管Q1的基极，使得三极管Q1导通，第三继电器K3的线圈得电，第三继电器K3的常闭触点打开，以断开加热单元1的供电回路，使得第二继电器K2的线圈不再得电，从而解除自锁部5的自锁状态。

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AC-DC电源模块在寒冷地区使用时，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。