[發明專利]不同電壓等級的交流電源自適應控制電路及運算邏輯方法

在審

• 申請號: 201910322000.6
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN111835185A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 戴政;孔小明;祁本祥
• 申請（專利權）人: 江蘇仁源電氣有限公司
• 主分類號: H02M1/10
• 分類號: H02M1/10;H02M7/04
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 張璽

本發明公開一種不同電壓等級的交流電源自適應控制電路及運算邏輯方法，該電路包括單相交流電源、單相整流電路、至少兩個為一組的串聯電解電容組及串聯電解電壓平衡電阻組、直流電壓檢測電路、交流電壓檢測電路、倍壓開關及倍壓開關控制電路和控制用CPU，在該電路的交流輸入側設置交流電壓檢測電路，同時在直流側設置直流電壓檢測電路，最后在整流電路側設置倍壓開關及倍壓開關控制電路，由該電路中搭載的控制用CPU同時檢測交流電壓值和直流電壓值，通過邏輯運算控制倍壓開關，以確保在不同交流電壓等級輸入時，整流得到的直流電壓維持在預設的工作電壓范圍，進而為后級輸出提供穩定的直流電源電壓。

技術領域

本發明涉及交流電源的電路設計領域，尤其是一種不同電壓等級的交流電源自適應控制電路及運算邏輯方法。

背景技術

通常交流電源有多種電壓方式，例如我國的交流電源有單相220V和三相380V，美國的交流電源有單相115V和單相230V。一般用電器在設計時，必須事先針對不同電壓等級的交流電源進行相應的電路設計，但是電源電壓等級發生變化后，用電器本身就不能適用電壓等級的變化了。

為了解決這個問題，有些用電器在設計時通過開關、撥碼或跳針等方式人為指定交流電源的電壓等級，達到在不同電壓等級下都能保持用電器工作的目的。例如在用電器內置的變壓器電路上設置開關以切換變壓等級，或者在用電器內置的整流電路上通過開關設置是否使用倍壓整流電路等方式，使得用電器內部的后級電路的電壓始終保持在設計電壓上，從而達到用電器在不同電源等級的交流電源下也能穩定工作的目的。此類用電器例如為海外旅行專門設計的吹風機等用電器，就帶有110V/220V交流電壓的開關。

但是，這種方法不僅使用上繁瑣，而且存在著極大的安全隱患。當指定輸入交流110V等級電壓時，用電器接上220V交流電，會造成用電器內部的后級電路的直流電壓過高而擊穿損壞電路器件，更嚴重時造成火災，或者帶來人身傷亡等重大事故。而當指定輸入交流220V等級時，用電器接上110V交流電，用電器也會因為內部的后級電路的電壓不足而造成工作電壓欠缺、動力不足、嚴重發熱甚至引起火災等多種問題。

發明內容

針對上述缺點，同時充分考慮到在用電器實際工作時，交流電源的關斷/導通，交流電源本身存在的電壓波動等都會對用電器和內部電路造成干擾，特別是檢測電路本身發生故障等極端情況下必須保證用電器的可靠性等因數，本發明提供一種不同電壓等級的交流電源自適應控制電路及運算邏輯方法，在設計交流電源自適應控制電路時，設置了同時檢測交流輸入電壓和直流輸入電壓的兩種電壓檢測手段，同時CPU在控制上，通過交直流兩種電壓是否符合相應關系等運算邏輯，智能性地自動投入或切斷倍壓整流電路，從而達到用電器可自動適應不同等級的交流電源的目的，同時也保證了用電器的安全性。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

不同電壓等級的交流電源自適應控制電路，它包括單相交流電源、單相整流電路、至少兩個為一組的串聯電解電容組及串聯電解電壓平衡電阻組、直流電壓檢測電路、交流電壓檢測電路、倍壓開關及倍壓開關控制電路和控制用CPU，單相交流電源的交流電壓等級為110V或220V，單相交流電源的交流電壓經過單相整流電路整流后變成直流電壓存貯在電解電容組中，直流電壓檢測電路將檢測得到的直流電壓信號Vdc輸入至控制用CPU，供控制用CPU采樣直流電壓，交流電壓檢測電路將檢測得到的交流電壓信號Vac輸入至控制用CPU，供控制用CPU采樣交流電壓，倍壓開關及倍壓開關控制電路由控制用CPU的控制信號控制。

進一步地，單相整流電路由整流橋構成。

進一步地，直流電壓檢測電路由多個電阻分壓電路構成。

進一步地，交流電壓檢測電路由交流變壓器以及二極管和阻容器件構成的整流濾波組成。

進一步地，交流電壓檢測電路由多個電阻分壓電路以及二極管和阻容器件構成的整流濾波電路組成。