專利名稱：萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于“萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器”的新穎結(jié)構(gòu)，尤指一種體積小、重量輕、可攜帶式的萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器，其可提供直流電源至可攜帶式的筆記型電腦或攝影機(jī)或一般手提直流工具機(jī)吸塵機(jī)等。
現(xiàn)今科學(xué)發(fā)達(dá)，人類智慧愈臻極致，可攜帶式的小型膝上型電腦，筆記型電腦或隨身攜帶的攝影機(jī)或工具機(jī)相繼誕生，為人類生活提供了更便利更輕巧的有用設(shè)備，然這些設(shè)備大都強(qiáng)調(diào)體積小、可攜帶式、免插交流電使用直流電源，而直流電源的取得不外乎有兩種方式，一為利用電池取得，另一為自汽車直流電源取出，利用電池供電，因設(shè)備大都強(qiáng)調(diào)體積小，相對(duì)的電池體積與重量也要求越小越好，因此電池容量不可能太大，很容易因電池用電呈用完而無法繼續(xù)使用該設(shè)備，而若取用汽車直流電源，則因各個(gè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)取用電壓不一，可能無法與汽車直流電源配合使用而感到遺憾。
本實(shí)用新型“萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器”，其目的即為了解決上述問題，利用一汽車電源轉(zhuǎn)接頭，將汽車的直流電源轉(zhuǎn)接到如IEC交流三孔插座，再利用一普通的三孔插頭連接線，將汽車直流電源導(dǎo)入“萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器”中，經(jīng)內(nèi)部線路處理后，則不論輸入的直流電壓有何不同，均可轉(zhuǎn)換及調(diào)整成所需的直流電壓，如此不管是手提電腦，音響或工具機(jī)，雖其取用直流電壓不一，但皆可使用本實(shí)用新型來轉(zhuǎn)換所輸入的直流電壓，另外，因本實(shí)用新型具有一交流輸入插座，可讓一般的交流電源輕易接入輸入后的交流電源，經(jīng)萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器的電路轉(zhuǎn)換后，亦能轉(zhuǎn)換成各種需要的直流電源，以適合各種不同的直流設(shè)備，其輸入電壓可為直流亦可為交流，可說是電源轉(zhuǎn)接器的一大突破。
本實(shí)用新型的萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器，由一可連接交流電壓的三端子IEC插座、一交／直流直電源感知電路、一交／直流電源選擇線路、一交／直流電源預(yù)處理電路、一直流電源轉(zhuǎn)換電路、一回授調(diào)整電路及一直流輸出電路所組成，其特征在于，交／直流電源感知電路，與三端IEC插座連接，取得輸入電源，并以一晶體管及電容器組成一電容充放回路，藉以檢知電源為直流或交流；交／直流電源選擇線路，與三端IEC連接，主要由兩晶體管及繼電器組成，晶體管受交／直流感知線路的電容器電位高低控制，以便晶體管導(dǎo)通，使繼電器激磁；交／直流預(yù)處理電路，與交／直流電源選擇線路連接，主要依據(jù)交／直流電源選擇電路中繼電器接點(diǎn)的切換，將直流電源直接輸入直流電源轉(zhuǎn)換電路中，并將電源經(jīng)－EMI防制電路及整流電路轉(zhuǎn)換或直流電壓，輸入直流電源轉(zhuǎn)換電路中；回授與調(diào)整電路，主要由一可調(diào)電阻、穩(wěn)壓器、光耦合晶體管、集成電路所組成，藉可調(diào)電阻產(chǎn)生一參考電壓，穩(wěn)壓器則依此參考電壓產(chǎn)生導(dǎo)通，以控制光耦合晶體管輸出一信號(hào)，并藉此信號(hào)輸出至集成電路，以改變脈沖寬度輸出至直流電源轉(zhuǎn)換電路中的開關(guān)晶體管，而改變輸出電壓；直流電源轉(zhuǎn)換電路，與交／直流電源選擇線路連接，主要由兩個(gè)開關(guān)晶體管及變壓器組成一直流對(duì)交流的轉(zhuǎn)換器，受回授與調(diào)整電路控制直流電壓經(jīng)開關(guān)晶體管震蕩與變壓器變壓后，輸出一交流電壓至直流輸出電路中；
直流輸出電路將直流電源轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的交流電壓，經(jīng)一整流濾波電路，轉(zhuǎn)換成直流電壓輸出，并產(chǎn)生一回授電壓信號(hào)至回授與調(diào)整電路。
藉上述電路，組成一交／直流電源及多種電壓皆可輸入的萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器。
現(xiàn)就圖示，詳細(xì)說明其結(jié)構(gòu)與功能

圖1是本實(shí)用新型的電路方塊圖圖2是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的詳細(xì)電路圖圖3是本實(shí)用新型的連接汽車電源的一種實(shí)施例圖4是本實(shí)用新型的連接汽車電源的另一種實(shí)施例請(qǐng)參閱第一、二圖，本實(shí)用新型包括一三端子IEC標(biāo)準(zhǔn)插座1，交／直流電源感知電路2，交／直流電源選擇電路3，交／直流電源預(yù)處理電路4，直流電源轉(zhuǎn)換電路5，回授與調(diào)整線路6，直流輸出電路7，其中三端子IEC標(biāo)準(zhǔn)插座1，可適用一般電腦用三孔插頭，以從外界取得交流電壓，此插座亦可使一般兩端子可辨認(rèn)火／地線的交流插座以配合市面上常使用的插頭。
交直流電源感知電路2，利用電源頻率感知原理，以感知目前輸入電壓模式為直流或交流，當(dāng)電源輸入端L、N為直流時(shí)，電容CA1充電至高電位，進(jìn)而使晶體Q1、Q2導(dǎo)通，繼電器Relay1激磁，使接點(diǎn)a與f，c與g接通，當(dāng)輸入電壓為交流時(shí)，正半波時(shí)電容CA1充電，然因時(shí)間短暫，電容CA1充電不足，不足使Q1、Q2導(dǎo)通，繼電器未激磁，負(fù)半波時(shí)Q2導(dǎo)通，進(jìn)而使CA1放電，故在交流電源時(shí)Relay1不會(huì)動(dòng)作，維持a與b、c與d接通，本電路最大特色為交直流電源感知消耗功率相當(dāng)小，幾乎小于0.5W，這對(duì)后級(jí)電路而言，可減少虛功率損失，另外本電路的各晶體管采用耐高壓設(shè)計(jì)，故交流輸入電壓從90VAC－265VAC，直流電壓從9V－26VDC皆可接受，可以說，市面上任何電壓不管是家用電源或汽車電源都可適用，為一種輸入電源最具彈性感知，消耗功率又最小的一種電路。
交／直流電源選擇電路3，主要由晶體管Q1、Q2及繼電器1組成，其中繼電器1為一種低功率消耗繼電器1，以減小整個(gè)電路的功率消耗，而繼電器1受Q1、Q2導(dǎo)通與否控制，Q1、Q2則受前級(jí)交／直流電源感知電路之CA1電位控制。
交／直流預(yù)處理電路4中主要由EMI防制電路L1等及整流電路BD1組成，當(dāng)輸入端L、N為交流時(shí)，a與b，c與d接通，交流電壓經(jīng)EMI防制電路及整流電路轉(zhuǎn)換成直流電壓輸入至直流電源轉(zhuǎn)換電路5。
直流電源轉(zhuǎn)換電路5，主要由開關(guān)晶體管Q3、Q4及變壓器T1組成，Q3、Q4接受回授調(diào)整電路6輸出的脈寬調(diào)制PWM信號(hào)，以產(chǎn)生震蕩輸出，經(jīng)變壓器T1變壓輸出至直流電壓輸出電路7，而本電路的最大特色即是交流與直流共用同一變壓器T1，且在相同輸出負(fù)載之下，不同的輸入電壓(AC或DC輸入時(shí))，保持相同的工作周期(duct cyde)以防止不良震蕩產(chǎn)生。
回授調(diào)整線路6主要由一調(diào)整電壓的可調(diào)電阻VR1、一穩(wěn)壓器ICB1、一光耦合晶體管P2及一集成電路IC1組成，可調(diào)電阻VR1可調(diào)整直流電壓輸出，并產(chǎn)生一參考電位至穩(wěn)壓器ICB1，一旦參考電位高於穩(wěn)壓器ICB1的導(dǎo)通電壓，則光耦合晶體管P1動(dòng)作，輸出一信號(hào)至集成電路IC1，以調(diào)整其脈沖輸出寬度，其中該輸出脈沖以PWM式輸出至晶體管Q3、Q4，以改變Q3、Q4的開關(guān)時(shí)間，產(chǎn)生不同的震蕩電壓輸出，藉以調(diào)整直流電壓輸出。
直流輸出電路7，將變壓器T1產(chǎn)生的交流電壓，經(jīng)一整流濾波電路，轉(zhuǎn)換成直流電壓輸出。
第三、四圖所示，則為本實(shí)用新型與汽車電源或墻壁插座連接的一種實(shí)施例，其中A即為本實(shí)用新型的萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器、B為延長線、C1則為一汽車點(diǎn)煙器插頭與IEC三端子插座之轉(zhuǎn)接頭，藉此可連接汽車電源至本實(shí)用新型A上，C2則為一般埋壁式交流插座，藉此提供交流電至本實(shí)用新型A上。
綜合上述，本實(shí)用新型輸入裝置可連接一般市面上常用的交流電壓，可說各國皆能通用，而其可接受的直流電壓，范圍廣泛，各種車輛產(chǎn)生的直流電壓或各種蓄電池的電壓均能輸入，而經(jīng)處理后的直流壓為可調(diào)式，從3V－24V均可調(diào)整輸出，可適用于各種可攜式、直流操作的電子／電機(jī)裝置，如膝上型、筆記型電腦、隨身CD音響、攝影機(jī)、工具機(jī)等，使用層面相當(dāng)廣泛，可說一相當(dāng)實(shí)用的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器，由一可連接交流電壓的三端子IEC插座、一交/直流直電源感知電路、一交/直流電源選擇線路、一交/直流電源預(yù)處理電路、一直流電源轉(zhuǎn)換電路、一回授調(diào)整電路及一直流輸出電路所組成，其特征在于，交/直流電源感知電路，與三端IEC插座連接，取得輸入電源，并以一晶體管及電容器組成一電容充放回路，藉以檢知電源為直流或交流；交/直流電源選擇線路，與三端IEC連接，主要由兩晶體管及繼電器組成，晶體管受交/直流感知線路的電容器電位高低控制，以便晶體管導(dǎo)通，使繼電器激磁；交/直流預(yù)處理電路，與交/直流電源選擇線路連接，主要依據(jù)交/直流電源選擇電路中繼電器接點(diǎn)的切換，將直流電源直接輸入直流電源轉(zhuǎn)換電路中，并將電源經(jīng)一EMI防制電路及整流電路轉(zhuǎn)換或直流電壓，輸入直流電源轉(zhuǎn)換電路中；回授與調(diào)整電路，主要由一可調(diào)電阻、穩(wěn)壓器、光耦合晶體管、集成電路所組成，藉可調(diào)電阻產(chǎn)生一參考電壓，穩(wěn)壓器則依此參考電壓產(chǎn)生導(dǎo)通，以控制光耦合晶體管輸出一信號(hào)，并藉此信號(hào)輸出至集成電路，以改變脈沖寬度輸出至直流電源轉(zhuǎn)換電路中的開關(guān)晶體管，而改變輸出電壓；直流電源轉(zhuǎn)換電路，與交/直流電源選擇線路連接，主要由兩個(gè)開關(guān)晶體管及變壓器組成一直流對(duì)交流的轉(zhuǎn)換器，受回授與調(diào)整電路控制，直流電壓經(jīng)開關(guān)晶體管震蕩與變壓器變壓后，輸出一交流電壓至直流輸出電路中；直流輸出電路將直流電源轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的交流電壓，經(jīng)一整流濾波電路，轉(zhuǎn)換成直流電壓輸出，并產(chǎn)生一回授電壓信號(hào)至回授與調(diào)整電路；藉上述電路，組成一交/直流電源及多種電壓皆可輸入的萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器，其特征在于，交／直流感知電路，藉助直流電壓可在電容器上充電產(chǎn)生高電位，而交流電壓因正半波時(shí)間短暫，不足使電容器產(chǎn)生高電位，并以此電位的高低檢知直流或交流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器，其特征在于，交／直流選擇電路，以繼電器接點(diǎn)為電源電壓輸入點(diǎn)的切換，而非以電子開關(guān)線路為切換電路，且該繼電器為一低功率消耗的繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬用電源輸入型轉(zhuǎn)接器，其特征在于，直流電源轉(zhuǎn)換電路中，交流與直流共用同一變壓器，且該直流電源轉(zhuǎn)換電路可在相同輸出負(fù)載之下、不同的輸入電壓，保持相同之工作周期(DUTY CYCLE)以防止不良震蕩產(chǎn)生。
專利摘要一種多用途電源轉(zhuǎn)換器，包括一個(gè)三端子IEC標(biāo)準(zhǔn)插座，交/直流電源感知電路，交/直流電源選擇電路，交/直流處理電路，直流電源轉(zhuǎn)換電路，信號(hào)回授與調(diào)整電路及直流輸出電路。其中，IEC標(biāo)準(zhǔn)插座連接交流電源或汽車的直流電，輸入電壓至交/直流感知線路，判斷輸入電壓的模式后，經(jīng)交/直流電源選擇線路及交/直流電源預(yù)處理電路將輸入電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓，再經(jīng)直流電源轉(zhuǎn)換電路，回授控制調(diào)整電路，輸出所需要的直流電壓至輸出裝置。
文檔編號(hào)H02M1/10GK2167472SQ93208770
公開日1994年6月1日 申請(qǐng)日期1993年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月2日
發(fā)明者李明烈 申請(qǐng)人:三匠科技股份有限公司