專利名稱：自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊，特別是涉及這樣一種自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊，其中供給電力或電子設(shè)備如洗衣機(jī)的實(shí)用電源的電壓被轉(zhuǎn)換成能夠操作設(shè)備而與實(shí)用電源條件無關(guān)的電壓。
通常，由于供給每個(gè)家庭的電壓是110V或220V交流電壓，因此家用電力/電子設(shè)備電力部分應(yīng)設(shè)計(jì)成適用于兩種電壓。如果AC220V供給設(shè)計(jì)用于AC110V的系統(tǒng)，那么系統(tǒng)會(huì)損壞，如果AC110V供給設(shè)計(jì)用于AC220V的系統(tǒng)，那么系統(tǒng)不能正常工作。由于上述原因，給電力部分設(shè)有切換開關(guān)，這樣用戶可以匹配所供電壓使設(shè)備正常工作。但是，如果因?yàn)橛脩艨村e(cuò)而錯(cuò)誤匹配切換開關(guān)，就會(huì)發(fā)生設(shè)備的故障操作。因此需要一種裝置，其能夠識(shí)別輸入電壓而自動(dòng)切換。

圖1顯示了用于現(xiàn)有技術(shù)洗衣機(jī)的電力部分的電路。由于洗衣機(jī)中各種模塊設(shè)計(jì)為DC311V，電力部分應(yīng)該在向模塊供電之前改變電壓。
參考圖1，電力部分設(shè)有實(shí)用電源1；電源開關(guān)2，用于根據(jù)用戶的選擇對(duì)系統(tǒng)供給或切斷電源；橋式整流器3，用于將來自實(shí)用電源1的交流電流整流成直流電流；平波器4，具有平波電容器C1和C2及電阻器R1和R2用于平波橋式整流器3的整流電壓以提供311V直流電壓；馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器5，用于接受平波器4的輸出并驅(qū)動(dòng)洗衣機(jī)中的洗衣馬達(dá)。平波器4有兩個(gè)相同的串聯(lián)連接的電容器C1和C2以及分別與電容器C1和C2并聯(lián)的相同電阻器R1和R2。
下面說明現(xiàn)有技術(shù)的電力部分的操作。
當(dāng)用戶打開電源開關(guān)2使洗衣機(jī)工作，實(shí)用電源1的220V交流電被供給橋式整流器3。橋式整流器3由于電流的路徑在正半周期和負(fù)半周期的交變而整流，整流的電流供給平波器4，通過平波電容器C1和C2平波電流，從而提供直流電流。在該例中，平波的直流具有的電壓為√2×220＝311V。在上述操作的正半周期，以實(shí)用電源1→第一二極管D1→第一電容器C1→第二電容器C2→第三二極管D3→實(shí)用電源1為次序形成閉合電路。而在負(fù)半周期，以實(shí)用電源1→第四二極管D4→第一電容器C1→第二電容器C2→第二二極管D2→實(shí)用電源1為次序形成閉合電路。最后，由于DC311V被連續(xù)地充于第一電容器C1和第二電容器C2以向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器5連續(xù)提供DC311V，從而洗衣機(jī)馬達(dá)(未示出)可以正常工作。
但是，如果在現(xiàn)有技術(shù)的電力部分中110V供給實(shí)用電源1，則系統(tǒng)不能正常工作。即，由于電力部分被設(shè)計(jì)成僅當(dāng)供給AC220V時(shí)才輸出311V，在這種情況下，當(dāng)供給電器部分的電壓為110V時(shí)，通過平波器4提供的直流電壓為√2×110＝155.5V，系統(tǒng)不能正常工作。如果設(shè)置切換開關(guān)來解決上述問題，需要在向系統(tǒng)供電前將外部低壓變成高壓的單獨(dú)回路。
因此，本發(fā)明旨在提供一種自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊，它基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷引起的幾個(gè)問題。
本發(fā)明的目的之一是提供自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊，其中識(shí)別實(shí)用電源電壓，自動(dòng)地改變成系統(tǒng)所要求的電壓并供給系統(tǒng)，以便使系統(tǒng)平滑正常工作。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面描述，通過描述細(xì)節(jié)更清楚，或可通過本發(fā)明的實(shí)踐獲知。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)將通過所撰寫的說明書和權(quán)利要求書中描述的具體結(jié)構(gòu)以及附圖實(shí)現(xiàn)和獲得。
為獲得這些和其他優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如所概括和廣義描述的，自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊包括用于接受和整流實(shí)用AC電源的整流器，用于平滑整流器所整流的電壓的平波器，用于從平波器檢測電壓并確定供電電壓幅值的電壓傳感器，以及用于根據(jù)電壓傳感器確定的結(jié)果改變整流器操作路徑的平波操作選擇器。
平波器包括相同電容值串聯(lián)連接的第一和第二電容器，而平波操作選擇器包括連接在第一和第二電容器的共同接觸點(diǎn)和整流器輸出端之間的切換裝置。
電壓傳感器包括串聯(lián)邊連接將平波器輸出電壓分壓的第三和第四分壓電阻器，以及用于將來自第三和第四分壓電阻器的分壓與參考電壓比較的微計(jì)算機(jī)，以確定實(shí)用電源的幅值，根據(jù)實(shí)用電源幅值確定平波操作選擇器的操作。
可理解為，上述的總體描述和下面的詳細(xì)描述都是示例和說明性的，目的在于為權(quán)利要求所述的發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。
附圖作為該說明書的一部分用于進(jìn)一步理解本發(fā)明，其說明本發(fā)明的實(shí)施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理附圖中圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)洗衣機(jī)的電力部分的電路；圖2顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊的電路；以及圖3A-D顯示用于說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊操作的波形。
現(xiàn)在將詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中的例子如附圖所示。圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊的電路。
參考圖2，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊包括提供110V或220V交流電源的實(shí)用電源10，通過用戶的選擇而切換實(shí)用電源的電源開關(guān)20，整流實(shí)用電源的整流器30，平波整流器30的整流電源以提供直流電源的平波器40，檢測來自平波器40的直流電壓的電壓傳感器60，用于根據(jù)電壓傳感器60的電壓改變整流器30和平波器40操作路徑的平波操作選擇器70。未作說明的標(biāo)號(hào)50是用于通過平波器40的電壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器50。電源開關(guān)20從洗衣機(jī)外殼突起，這樣用戶可以選擇開/關(guān)。整流器30有四個(gè)以橋式連接的二極管D1，D2，D3和D4，平波器40有相同電容值串聯(lián)連接的第一和第二電容器C1和C2，以及相同電阻分別與第一和第二電容器C1和C2并聯(lián)的第一和第二電阻器R1和R2。而電壓傳感器60有串聯(lián)連接用于平波器40輸出電壓分壓的第三和第四電阻器R3和R4，以及微計(jì)算機(jī)61，微計(jì)算機(jī)61用于將來自第三和第四電阻器R3和R4的分壓與參考電壓相比較，以確定實(shí)用電源10是110V還是220V，根據(jù)確定的結(jié)果確定平波操作選擇器70的操作。平波操作選擇器70，連接于平波器40中第一電容器C1和第二電容器C2的共同接觸點(diǎn)與整流器30輸出端之間的切換裝置，有一個(gè)繼電器71，用于當(dāng)供給實(shí)用電源10的電壓為110V時(shí)作為電壓倍增器以提供311V。
下面將解釋根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊的操作。圖3顯示用于解釋根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊操作的波形。
當(dāng)用戶打開電源開關(guān)20使洗衣機(jī)工作，如圖3A所示，實(shí)用電源10向整流器30提供正弦交流電源，整流器30整流交流電源，而平波器40平波整流的交流電源并向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器50供電。在上述操作進(jìn)行時(shí)，電壓傳感器60通過第三和第四電阻器R3和R4將電源電壓分壓，而微計(jì)算機(jī)61將分壓的電壓與參考電壓比較，以確定實(shí)用電源是110V還是220V。如果實(shí)用電源被確定為110V，微計(jì)算機(jī)61接通平波操作選擇器70中的繼電器71，如果實(shí)用電源確定為220V，由微計(jì)算機(jī)61關(guān)閉平波操作選擇器70中的繼電器71。因此，由于在實(shí)用電源10供給220V的情況下，繼電器71關(guān)閉，進(jìn)行與現(xiàn)有技術(shù)相同的操作，以從平波器40提供波形如圖3B所示、電壓為√2×220＝311V的直流電壓。另一方面，如果實(shí)用電源10供給110V，微計(jì)算機(jī)61提供控制信號(hào)，接通平波操作選擇器70中的繼電器71。因此，在正(+)半周期，以實(shí)用電源10→第一二極管D1→第一電容器C1→繼電器71→實(shí)用電源10的次序形成閉合回路，以圖3C所示的電壓波形向第一電容器C1充直流電√2×110＝155.5V。而在負(fù)(-)半周期，以實(shí)用電源10→繼電器71→第二電容器C2→第二二極管D2→實(shí)用電源10的次序形成閉合回路，以圖3D所示的電壓波形也向第二電容器C2充電壓為√2×110＝155.5V的直流電。根據(jù)上述操作，在平波器40產(chǎn)生等同于電壓倍增器的功能，以提供第一電容器和第二電容器C1和C2電壓之和，即直流電壓2×155.5＝311V。最后，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊能夠向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器50連續(xù)提供直流電壓311V，使洗衣機(jī)馬達(dá)(未示出)正常工作，而不管實(shí)用電源10供給的電源是AC110V還是AC220V。
如上所解釋，本發(fā)明的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊能夠根據(jù)供給電壓是110V還是220V通過改變平波器的操作以向系統(tǒng)提供311V而防止系統(tǒng)損壞和系統(tǒng)不正常工作。
而且，由于不再需要用戶輸入電壓，可以加強(qiáng)使用的方便性。
很顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)本發(fā)明的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊作各種修正與變形而不偏離本發(fā)明的精神與范圍。因此，本發(fā)明意圖覆蓋本發(fā)明提供的各種修正與變形，它們包含于權(quán)利要求書和它們的等效變換。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊，包括用于接收和整流實(shí)用交流電源的整流器；用于平波整流器整流電壓的平波器；用于檢測來自平波器的電壓以確定所供電源幅值的電壓傳感器；以及用于根據(jù)電壓傳感器確定的結(jié)果而改變整流器操作路徑的平波操作選擇器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，平波器包括相同電容串聯(lián)連接的第一和第二電容器，而平波操作選擇器包括連接在第一和第二電容器的共同接觸點(diǎn)與整流器輸出端之間的切換裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，切換裝置是一個(gè)繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，電壓傳感器包括串聯(lián)連接、用于分壓來自平波器的電壓的第三和第四分壓電阻器，以及用于將來自第三和第四分壓電阻器的分壓與參考電壓比較的微計(jì)算機(jī)，以確定實(shí)用電源的幅值，根據(jù)實(shí)用電源的幅值確定平波操作選擇器的操作。
5.一種自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊，包括具有以橋式連接、用于整流外部實(shí)用交流電源的第一，第二，第三和第四二極管；具有串聯(lián)連接的第一和第二電容器、用于平波整流器整流電壓的平波器；用于檢測來自平波器的電壓以確定所供電源幅值的電壓傳感器；以及平波操作選擇器，該選擇器具有連接在鎮(zhèn)流器中的第二和第三二極管的接觸點(diǎn)與平波器(40)中第一和第二電容器的共同接觸點(diǎn)之間用于根據(jù)電壓傳感器確定的結(jié)果改變平波器中平波路徑的切換裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，當(dāng)實(shí)用電源具有低壓時(shí)電壓傳感器接通切換裝置，在正(+)半周期，以實(shí)用電源→第一二極管→第一電容器→切換裝置→實(shí)用電源的次序形成閉路回路，向第一電容器充直流電壓，而在負(fù)(-)半周期，以實(shí)用電源→切換裝置→第二電容器→第二二極管→實(shí)用電源的次序形成閉路回路，向第二電容器充直流電壓。
全文摘要
自動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換模塊,包括:用于接收和整流實(shí)用交流電源的整流器;用于平波整流器整流電壓的平波器;用于檢測來自平波器的電壓以確定所供電源幅值的電壓傳感器;以及用于根據(jù)電壓傳感器確定的結(jié)果改變整流器操作路徑的平波操作選擇器,由此使系統(tǒng)平穩(wěn)正常工作。
文檔編號(hào)H02M1/10GK1276647SQ00120008
公開日2000年12月13日 申請(qǐng)日期2000年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月2日
發(fā)明者具本權(quán) 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社