CN203679496U

CN203679496U - 一种双电压自动转换电路

Info

Publication number: CN203679496U
Application number: CN201420088861.5U
Authority: CN
Inventors: 陈天鹏; 张桂华
Original assignee: WENZHOU LINDE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: WENZHOU LINDE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2024-02-28

Abstract

一种双电压自动转换电路，包括输入电源，为电路提供交流输入；还包括控制电源电路，与所述输入电源和输入电压主判定电路连接，所述输入电压主判定电路与输入电压辅助判定电路连接；还包括转换电路，其分别与所述输入电压主判定电路、输入电压辅助判定电路、输入电源和主电源输出电路连接，本实用新型在设置了输入电压主判定电路的基础上还设置了输入电压辅助判定电路，使得本电路在单相AC220V电源与单相AC380V电源自动判断时，由未经过三端稳压器的电压采样信号，输入电压主判定电路先判断电压的高低，决定主电路的工作状态。输入电压辅助判定电路再判断一个自锁的范围来保证焊机内部主回路的状态，使焊机能稳定工作。

Description

一种双电压自动转换电路

技术领域

本实用新型涉及一种电压转换电路，具体地为一种双电压自动转换电路。

背景技术

电焊机（electric welding machine）实际上就是具有下降外特性的变压器，将220V和380V交流电变为低压的直流电，电焊机一般按输出电源种类可分为两种，一种是交流电源的；一种是直流电的。直流的电焊机可以说也是一个大功率的整流器，分正负极，交流电输入时，经变压器变压后，再由整流器整流，然后输出具有下降外特性的电源，输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化，两极在瞬间短路时引燃电弧，利用产生的电弧来熔化电焊条和焊材，冷却后来达到使它们结合的目的。焊接变压器有自身的特点，外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性，电焊机使用电能源，将电能瞬间转换为热能，电很普遍，电焊机适合在干燥的环境下工作，不需要太多要求，因体积小巧，操作简单，使用方便，速度较快，焊接后焊缝结实等优点广乏用于各个领域，特别对要求强度很高的制件特实用，可以瞬间将同种金属材料（也可将异种金属连接，只是焊接方法不同）永久性的连接，焊缝经热处理后，与母材同等强度，密封很好，这给储存气体和液体容器的制造解决了密封和强度的问题。

现在电焊机采用AV220V、AC380V自动转换，来解决因接错电压而烧坏关键部件的问题，现有的电焊机中的自动转换电路在进行电焊机AV220V、AC380V双电压自动转换时，因为外部电源的波动性，在判断了输入电源后，如果电源电压在判断点左右波动时，继电器也会来回转换而使转换电路驱动主电源控制输出来回转换，容易损坏主回路器件，造成焊机故障。

实用新型内容

为此，本实用新型解决现有技术中自动转换电路因外部电源波动造成继电器来回转换，容易损坏主回路器件的问题，从而提出一种增加了输入电压辅助判定电路解决外部电源波动问题的双电压自动转换电路。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种双电压自动转换电路，包括输入电源，为电路提供交流输入；

优选地，还包括控制电源电路，与所述输入电源和输入电压主判定电路连接，所述输入电压主判定电路与输入电压辅助判定电路连接；

还包括转换电路，其分别与所述输入电压主判定电路、所述输入电压辅助判定电路、所述输入电源和主电源输出电路连接。

优选地，所述控制电源电路包括桥式整流电路，所述桥式整流电路的输出连接有三端稳压器。

优选地，所述输入电压主判定电路包括比较电路、光接收器件和继电器，所述继电器的开关与所述转换电路连接。

优选地，所述输入电压辅助判定电路包括辅助比较电路和发光器件，所述发光器件和所述光接收器件配合为光电耦合器。

优选地，所述输入电压主判定电路中包括运算放大器IC2A，所述运算放大器IC2A的同相输入端通过电阻R12与所述三端稳压器的输出电压V+连接，所述运算放大器IC2A的同相输入端还连接电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端接地，所述运算放大器IC2A的反相输入端通过电阻R14直接与桥式整流电路的输出连接，所述运算放大器IC2A的反相输入端还通过电阻R15与其负电源端连接，所述运算放大器IC2A的负电源端接地，其正电压端连接所述三端稳压器的输出电压V+，所述运算放大器IC2A的输出端通过电阻R17连接到二极管D21的阳极，所述二极管D21的阴极通过电阻R18连接到三极管Q2的基极，所述运算放大器IC2A的输出端还与二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极通过电阻R16与所述运算放大器IC2A的同相输入端连接，所述运算放大器IC2A的负电源端还与光敏三极管N1D的发射极连接，所述光敏三极管N1D的集电极连接在所述电阻R17和二极管D21的阳极之间，所述三极管Q2的发射极与运算放大器IC2A的负电源端连接，所述三极管Q2的集电极通过电阻R19与三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极与光敏三极管N1B的集电极连接，所述光敏三极管N1B的发射极连接在二极管D21的阴极与电阻R18之间，所述三极管Q3的集电极还通过电阻R20连接在场效应管Q4的栅极，所述场效应管Q4的源极接地，所述场效应管Q4的漏极与继电器K1的线圈一端连接，所述三极管Q3的发射极与继电器K1的线圈另一端连接并连接所述三端稳压器的输出电压V+，所述继电器K1的开关与所述转换电路连接。

优选地，所述输入电压辅助判定电路包括运算放大器IC1A、运算放大器IC1B、第一分压电路和第二分压电路，所述第一分压电路包括依次串联的电阻R6、R4、R5，所述电阻R6与所述三端稳压器的输出电压V+连接，所述电阻R5接地，所述运算放大器IC1A的同相输入端连接在电阻R6和电阻R4之间，所述运算放大器IC1B的反相输入端连接在电阻R4和电阻R5之间，所述第二分压电路包括电阻R2，所述电阻R2的一端与所述桥式整流电路的输出连接，所述电阻R2的另一端通过电阻R3接地，所述运算放大器IC1A的反相输入端和所述运算放大器IC1B的同相输入端分别连接到电阻R2和电阻R3之间，所述三端稳压器的输出电压V+还通过电阻R1连接到电阻R2和电阻R3之间，所述运算放大器IC1A的同相输入端还通过电阻R7连接到其输出端，所述运算放大器IC1A的输出端还与二极管D1的阴极连接，所述运算放大器IC1B的输出端连接发光二极管LED1的阴极，所述发光二极管LED1的阳极与所述二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极通过电阻R9连接到稳压管Z1的阴极，电阻R10与所述二极管D1和电阻R9并联，所述稳压管Z1的阴极还连接电解电容C1的正极，所述电解电容C1的负极接地，所述稳压管Z1的阳极通过电阻R11连接到三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极与所述电解电容C1的负极连接，所述三极管Q1的集电极与发光二极管N1C的阴极连接，所述发光二极管N1C的阳极与发光二极管N1A的阴极连接，所述发光二极管N1A的阳极通过串联的电阻R22和电阻R8连接到二极管D1的阴极，所述三端稳压器的输出电压V+连接到电阻R22和电阻R8之间。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

（1）本实用新型所述的双电压自动转换电路，包括输入电源，为电路提供交流输入；还包括控制电源电路，与所述输入电源和输入电压主判定电路连接，所述输入电压主判定电路与输入电压辅助判定电路连接；还包括转换电路，其分别与所述输入电压主判定电路、输入电压辅助判定电路、输入电源和主电源输出电路连接，本实用新型在设置了输入电压主判定电路的基础上还设置了输入电压辅助判定电路，使得本电路在单相AC220V电源与单相AC380V电源自动判断时，由未经过三端稳压器的电压采样信号，输入电压主判定电路先判断电压的高低，决定主电路的工作状态。输入电压辅助判定电路再判断一个自锁的范围来保证焊机内部主回路的状态，使焊机能稳定工作。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1 是本实用新型所述双电压自动转换电路的结构示意图；

图2 是本实用新型所述控制电源电路的电路图；

图3 是本实用新型所述输入电压主判定电路的电路图；

图4 是本实用新型所述输入电压辅助判定电路的电路图；

图5 是本实用新型所述转换电路的电路图。

具体实施方式

下面提供本实用新型所述双电压自动转换电路的具体实施方式。

实施例1

本实用新型所述双电压自动转换电路，为焊机内部电压自动切换电路，如图1所示，包括输入电源，为电路提供交流输入，在本实施例中，所述输入电源采用正常的市电即220V交流输入；还包括控制电源电路，与所述输入电源和输入电压主判定电路连接，所述输入电压主判定电路与输入电压辅助判定电路连接；所述控制电源电路包括桥式整流电路，如图2所示，所述桥式整流电路将所述输入电源的交流输入整流为直流输出，提供给输入电压主判定电路使用，所述桥式整流电路的输出连接有三端稳压器，对所述桥式整流电路输出的直流进行降压稳压。

本实用新型还设置有转换电路，所述转换电路可将所述输入电压输入的220V交流电转换为380V交流电，其分别与所述输入电压主判定电路、输入电压辅助判定电路、输入电源和主电源输出电路连接，所述输入电压主判定电路包括比较电路、光接收器件和继电器，所述继电器的开关与所述转换电路连接，所述比较电路将经过所述桥式整理电路整流输出的经过三端稳压器的电压和没有经过三端稳压器的电压进行比较，在通过所述继电器控制所述转换电路，使所述转换电路的输出电流在220V交流和380V交流之间变换，所述转换电路输出的电流最后经过所述主电源输出电路输出，所述输入电压辅助判定电路包括辅助比较电路和发光器件，所述发光器件和所述光接收器件配合为光电耦合器，所述光电耦合器为双光电耦合器，在本实施例中，所述发光器件为光电耦合器输入端，所述光接收器件为光电耦合器输出端，所述辅助比较电路进一步对经过所述桥式整理电路整流输出的经过三端稳压器的电压和没有经过三端稳压器的电压进行比较，然后通过发光器件控制所述光接收器件，判断一个自锁的范围，使焊机能稳定工作。

实施例2

在实施例1所述的双电压自动转换电路的基础上，如图3所示，所述输入电压主判定电路中包括运算放大器IC2A，所述运算放大器IC2A的同相输入端通过电阻R12与所述三端稳压器的输出电压V+连接，所述运算放大器IC2A的同相输入端还连接电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端接地，所述运算放大器IC2A的反相输入端通过电阻R14直接与桥式整流电路的输出连接，所述运算放大器IC2A的反相输入端还通过电阻R15与其负电源端连接，所述运算放大器IC2A的负电源端接地，其正电压端连接所述三端稳压器的输出电压V+，所述运算放大器IC2A的输出端通过电阻R17连接到二极管D21的阳极，所述二极管D21的阴极通过电阻R18连接到三极管Q2的基极，所述运算放大器IC2A的输出端还与二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极通过电阻R16与所述运算放大器IC2A的同相输入端连接，所述光接收器件与所述发光器件组合为双光电耦合器N1，所述双光电耦合器N1在本实施例中采用光耦PC521-2，所述光接收器件在本实施例中采用光敏三极管，其为双光电耦合器N1输出端，所述运算放大器IC2A的负电源端与光敏三极管N1D的发射极连接，所述光敏三极管N1D的集电极连接在所述电阻R17和二极管D21的阳极之间，所述三极管Q2的发射极与运算放大器IC2A的负电源端连接，所述三极管Q2的集电极通过电阻R19与三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极与光敏三极管N1B（双光电耦合器N1的另一个输出端）的集电极连接，所述光敏三极管N1B的发射极连接在二极管D21的阴极与电阻R18之间，所述三极管Q3的集电极还通过电阻R20连接在场效应管Q4的栅极，所述场效应管Q4的源极接地，所述场效应管Q4的漏极与继电器K1的线圈一端连接，所述三极管Q3的发射极与继电器K1的线圈另一端连接并连接所述三端稳压器的输出电压V+，所述继电器K1的开关与所述转换电路连接。

所述转换电路，如图5所示，包括由二极管D8、D9、D10、D11组成的输出整流电路，及继电器K1的开关、电容C22、CX1、CX2、CX3、CX33、CX4和电阻RX1、RX2。

输入电压主判定电路工作原理为：未经过三端稳压器的A点电压采样信号经过R14、R15组成的第三分压电路提供一个随输入电压状态变化的数值，与焊机内部经过三端稳压器并经过电阻R12、R13组成的第四分压电路提供的固定电压状态的数值进行比较，当电阻R14、R15组成的第三分压电路的数值高于电阻R12、R13组成的第四分压电路提供的固定电压状态的数值时，所述运算放大器IC2A输出高电压，通过底座怒R17、R18、R19、R20、三极管Q2、Q3、场效应管Q4驱动继电器K1开关工作，触点B、C接通，使转换电路通过所述主电源输出电路输出380V交流；反之，继电器K1开关不工作，触点B、C断开，使转换电路通过所述主电源输出电路输出220V交流。

所述输入电压辅助判定电路包括运算放大器IC1A、运算放大器IC1B、第一分压电路和第二分压电路，如图4所示，所述第一分压电路包括依次串联的电阻R6、R4、R5，所述电阻R6与所述三端稳压器的输出电压V+连接，所述电阻R5接地，所述运算放大器IC1A的同相输入端连接在电阻R6和电阻R4之间，所述运算放大器IC1B的反相输入端连接在电阻R4和电阻R5之间，所述第二分压电路包括电阻R2，所述电阻R2的一端与所述桥式整流电路的输出连接，所述电阻R2的另一端通过电阻R3接地，所述运算放大器IC1A的反相输入端和所述运算放大器IC1B的同相输入端分别连接到电阻R2和电阻R3之间，所述三端稳压器的输出电压V+还通过电阻R1连接到电阻R2和电阻R3之间，所述运算放大器IC1A的同相输入端还通过电阻R7连接到其输出端，所述运算放大器IC1A的输出端还与二极管D1的阴极连接，所述运算放大器IC1B的输出端连接发光二极管LED1的阴极，所述发光二极管LED1的阳极与所述二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极通过电阻R9连接到稳压管Z1的阴极，电阻R10与所述二极管D1和电阻R9并联，所述稳压管Z1的阴极还连接电解电容C1的正极，所述电解电容C1的负极接地，所述稳压管Z1的阳极通过电阻R11连接到三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极与所述电解电容C1的负极连接，所述发光器件为双光电耦合器N1的输入端，在本实施例中采用发光二极管，所述三极管Q1的集电极与发光二极管N1C的阴极连接，所述发光二极管N1C的阳极与发光二极管N1A的阴极连接，所述发光二极管N1A的阳极通过串联的电阻R22和电阻R8连接到二极管D1的阴极，所述三端稳压器的输出电压V+连接到电阻R22和电阻R8之间。

所述输入电压辅助判定电路工作原理为：未经过三端稳压器的A点电压采样信号经过电阻R2、R3组成的第二分压电路提供的输入电压状态的数值，与焊机内部经过三端稳压器R6、R5、R4组成的第一分压电路提供的固定电压状态的数值进行比较，当电阻R2、R3提供的电压数值高于电阻R6、电阻R4+电阻R5提供的固定电压状态的数值时，运算放大器IC1A输出低电压，同时电阻R2、R3提供的固定电压状态的数值也高于电阻R6+电阻R4、电阻R5提供的电压数值，运算放大器IC1B输出高电压；当电阻R2、R3提供的电压数值低于电阻R6、电阻R4+电阻R5提供的固定电压状态的数值而高于电阻R6+电阻R4、电阻R5提供的电压数值时，运算放大器IC1A输出高电压，运算放大器IC1B输出高电压；当电阻R2、R3提供的电压数值低于电阻R6+R4、电阻R5提供的电压数值时，运算放大器IC1A输出高电压，运算放大器IC1B输出低电压。在这3种状态下，只有当运算放大器IC1A、IC1B都输出高电压时，才能使运算放大器IC1A输出的高电位通过电阻R10击穿稳压管Z1，通过电阻R11、三极管Q1使发光二极管N1-A和光敏三极管N1-B组成的双光电耦合器N1导通。这个状态下，发光二极管N1-C和光敏三极管N1-D自锁住继电器K1的输出状态，此电压段为继电器K1的原始确认状态；自锁通过以下实现：当输入电压主判定电路判断使得所述转换电路输出为AC380V时，如果电压在自锁范围内波动时，双光电耦合器N1导通工作，光敏三极管N1-B自锁住现有状态，光敏三极管N1-D封锁住输入电压主判定电路；当输入电压主判定电路判断使得所述转换电路输出AC220V时，如果电压在自锁范围内波动时，双光电耦合器N1导通工作，光敏三极管N1-D自锁住现有状态，由于三极管Q3的集电极为低电位，光敏三极管N1-B不起作用。这样就能可靠自锁。其他2种状态解锁，在解锁状态下，双光电耦合器N1不导通，光敏三极管N1-B、N1-D不导通，所有自锁电路不工作，继电器K1的状态受控于运算放大器IC2A输出电压的状态。

因此本实用新型在进行焊机AV220V、AC380V双电压自动转换时，增加了一个小范围电压的自锁范围，在输入电压主判定电路判断了输入电源后，如果电源电压在判断点左右波动的范围在输入电压辅助判定电路设定的电压自锁范围内时，会锁住继电器K1的状态而使转换电路驱动主电源输出电路稳定，不会来回转换，提高焊机质量。而一旦电压范围离开这个电压段就会解锁，确保可靠运行。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims

1.一种双电压自动转换电路，包括输入电源，为电路提供交流输入；

其特征在于，还包括控制电源电路，与所述输入电源和输入电压主判定电路连接，所述输入电压主判定电路与输入电压辅助判定电路连接；

2.根据权利要求1所述的双电压自动转换电路，其特征在于，所述控制电源电路包括桥式整流电路，所述桥式整流电路的输出连接有三端稳压器。

3.根据权利要求2所述的双电压自动转换电路，其特征在于，所述输入电压主判定电路包括比较电路、光接收器件和继电器，所述继电器的开关与所述转换电路连接。

4.根据权利要求3所述的双电压自动转换电路，其特征在于，所述输入电压辅助判定电路包括辅助比较电路和发光器件，所述发光器件和所述光接收器件配合为光电耦合器。

5.根据权利要求2所述的双电压自动转换电路，其特征在于，所述输入电压主判定电路中包括运算放大器IC2A，所述运算放大器IC2A的同相输入端通过电阻R12与所述三端稳压器的输出电压V+连接，所述运算放大器IC2A的同相输入端还连接电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端接地，所述运算放大器IC2A的反相输入端通过电阻R14直接与桥式整流电路的输出连接，所述运算放大器IC2A的反相输入端还通过电阻R15与其负电源端连接，所述运算放大器IC2A的负电源端接地，其正电压端连接所述三端稳压器的输出电压V+，所述运算放大器IC2A的输出端通过电阻R17连接到二极管D21的阳极，所述二极管D21的阴极通过电阻R18连接到三极管Q2的基极，所述运算放大器IC2A的输出端还与二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极通过电阻R16与所述运算放大器IC2A的同相输入端连接，所述运算放大器IC2A的负电源端还与光敏三极管N1D的发射极连接，所述光敏三极管N1D的集电极连接在所述电阻R17和二极管D21的阳极之间，所述三极管Q2的发射极与运算放大器IC2A的负电源端连接，所述三极管Q2的集电极通过电阻R19与三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极与光敏三极管N1B的集电极连接，所述光敏三极管N1B的发射极连接在二极管D21的阴极与电阻R18之间，所述三极管Q3的集电极还通过电阻R20连接在场效应管Q4的栅极，所述场效应管Q4的源极接地，所述场效应管Q4的漏极与继电器K1的线圈一端连接，所述三极管Q3的发射极与继电器K1的线圈另一端连接并连接所述三端稳压器的输出电压V+，所述继电器K1的开关与所述转换电路连接。

6.根据权利要求5所述的双电压自动转换电路，其特征在于，所述输入电压辅助判定电路包括运算放大器IC1A、运算放大器IC1B、第一分压电路和第二分压电路，所述第一分压电路包括依次串联的电阻R6、R4、R5，所述电阻R6与所述三端稳压器的输出电压V+连接，所述电阻R5接地，所述运算放大器IC1A的同相输入端连接在电阻R6和电阻R4之间，所述运算放大器IC1B的反相输入端连接在电阻R4和电阻R5之间，所述第二分压电路包括电阻R2，所述电阻R2的一端与所述桥式整流电路的输出连接，所述电阻R2的另一端通过电阻R3接地，所述运算放大器IC1A的反相输入端和所述运算放大器IC1B的同相输入端分别连接到电阻R2和电阻R3之间，所述三端稳压器的输出电压V+还通过电阻R1连接到电阻R2和电阻R3之间，所述运算放大器IC1A的同相输入端还通过电阻R7连接到其输出端，所述运算放大器IC1A的输出端还与二极管D1的阴极连接，所述运算放大器IC1B的输出端连接发光二极管LED1的阴极，所述发光二极管LED1的阳极与所述二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极通过电阻R9连接到稳压管Z1的阴极，电阻R10与所述二极管D1和电阻R9并联，所述稳压管Z1的阴极还连接电解电容C1的正极，所述电解电容C1的负极接地，所述稳压管Z1的阳极通过电阻R11连接到三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极与所述电解电容C1的负极连接，所述三极管Q1的集电极与发光二极管N1C的阴极连接，所述发光二极管N1C的阳极与发光二极管N1A的阴极连接，所述发光二极管N1A的阳极通过串联的电阻R22和电阻R8连接到二极管D1的阴极，所述三端稳压器的输出电压V+连接到电阻R22和电阻R8之间。