專利名稱：一種輸出電壓調(diào)節(jié)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及節(jié)電設(shè)備，特別是一種輸出電壓調(diào)節(jié)電路。
背景技術(shù)：
在照明設(shè)備中，尤其是路燈，為節(jié)約電能，需要在一天當(dāng)中的不同時段進(jìn)行功率的調(diào)整，其功率調(diào)整可以通過調(diào)整電壓來實現(xiàn)，現(xiàn)有的輸出電壓調(diào)節(jié)電路一般采用自耦變壓器作為降壓設(shè)備，為保證供電電流的連續(xù)性，一般采用交流接觸器切換方式。但是接觸器的切換動作較慢，大約要兩個交流電周期，容易出現(xiàn)誤操作，而自耦變壓器的電壓切換開關(guān)只允許一個導(dǎo)通，當(dāng)出現(xiàn)誤操作時，設(shè)備會因為“匝間短路”而燒壞。同時，以交流接觸器為電壓開關(guān)切換，在進(jìn)行時電壓切換會產(chǎn)生電弧，同時電壓切換有可能發(fā)生在交流電的峰值時亥|J，使得負(fù)載上產(chǎn)生電流浪涌，對負(fù)載以及整個電路造成損害。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的問題是提供一種輸出電壓調(diào)節(jié)電路，采用電子開關(guān)，可以有效避免電弧現(xiàn)象，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，無需人工操作，防止了因誤操作導(dǎo)致設(shè)備的“匝間短路”而燒壞；通過過零點檢測，可避免電壓切換時的浪涌現(xiàn)象。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下方案，一種輸出電壓調(diào)節(jié)電路，包括交流電源、變壓裝置和電壓切換開關(guān)，交流電源連接于變壓裝置的輸入端，變壓裝置的輸出端連接電壓切換開關(guān)，所述電壓切換開關(guān)為電子開關(guān)，電壓切換開關(guān)的控制端連接光電隔離器的輸出端，光電隔離器的輸入端連接控制芯片。電子開關(guān)具有高速開關(guān)能力，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸器，可以限制開關(guān)切換在過零點附近，避免了電流浪涌現(xiàn)象的產(chǎn)生，保護(hù)設(shè)備免受傷害。利用控制芯片能保證電子開關(guān)的高速控制，并且無需人工操作，通過控制芯片內(nèi)時鐘計算進(jìn)行時間計數(shù)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定時間自動進(jìn)行電壓切換開關(guān)的切換，從而不會因誤操作導(dǎo)致設(shè)備“匝間短路”而燒壞。作為優(yōu)選，所述的控制芯片包括信號檢測模塊、執(zhí)行控制模塊和信號采樣模塊，所述的光電隔離器的輸入端連接控制芯片的執(zhí)行控制模塊。作為優(yōu)選，所述的交流電源兩端連接同步采樣電路的輸入端，同步采樣電路的輸出端連接所述的信號采樣模塊，所述的同步采樣電路輸出電壓過零點信號。通過同步采樣電路實現(xiàn)在電流過零點時刻電壓切換開關(guān)快速的切換動作。作為優(yōu)選，所述的交流電源連接整流電路，整流電路輸出端連接所述的同步采樣電路，同步采樣電路包括串聯(lián)的第一電阻與第二電阻，第一電阻與第二電阻的連接點連接接地電阻，第二電阻連接一 NPN三極管的基極，NPN三極管的發(fā)射極與接地電阻共地，NPN三極管的集電極連接一上拉電阻一端，NPN三極管的集電極端連接信號采樣模塊，所述的整流電路輸出端連接第一電阻。所述的同步采樣電路能夠根據(jù)交流電源電壓的變化情況為控制芯片的信號采樣模塊提供控制同步采樣指令開啟與關(guān)閉的高低電平，判斷電壓切換開關(guān)是否進(jìn)行切換。[0008]所述變壓裝置為自耦變壓器，自耦變壓器的輸入端連接一輸出電壓的旁路開關(guān)，所述旁路開關(guān)為電子開關(guān)，所述的旁路開關(guān)的控制端連接光電隔離器的輸出端。采用自耦變壓器繞組容量降低，耗材減少，成本低，并且比同容量的雙繞組變壓器占地尺寸小。設(shè)有的旁路開關(guān)可實現(xiàn)電壓輸出的最大功率化，即所接的燈泡為最亮。所述的電子開關(guān)為晶閘管，晶閘管的輸入端連接變壓裝置輸出端，晶閘管的輸出端連接光電隔離器的輸出端，晶閘管的控制端和控制芯片的信號檢測模塊之間連接開關(guān)信號反饋電路。采用晶閘管作為電子開關(guān)可防止在開關(guān)切換過程中電弧的產(chǎn)生，避免電流浪涌對設(shè)備危害，并且晶閘管起運重復(fù)性好，可實現(xiàn)高速的電子開關(guān)功能。所述的光電隔離器為光耦合的可控硅開關(guān)電路，所述光耦合的可控硅開關(guān)電路的輸入端連接控制芯片的執(zhí)行控制模塊，所述光耦合的可控硅開關(guān)電路的輸出端連接電壓切換開關(guān)的控制端。光耦合的可控硅開關(guān)電路可隔離晶閘管引起的高次諧波干擾。所述的電子開關(guān)至少有兩個，所述的電子開關(guān)分別為電子開關(guān)一和電子開關(guān)二，所述的光電隔離器與所述的電子開關(guān)配合，分別為光電隔離器一和光電隔離器二。采用上述技術(shù)方案后，本實用新型具有如下優(yōu)點:所述電壓切換開關(guān)為晶閘管的電子開關(guān)，電壓切換開關(guān)的控制端連接光電隔離器的輸出端，光電隔離器的輸入端連接控制芯片。代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸器，可以限制開關(guān)切換在過零點附近，避免了電流浪涌現(xiàn)象的產(chǎn)生，保護(hù)設(shè)備免受傷害。采用了同步采樣電路對交流電壓進(jìn)行過零點采樣，通過控制芯片模塊的信號采樣模塊進(jìn)行采樣控制，實現(xiàn)過零點時刻電壓切換開關(guān)的快速切換。采用光耦合的可控硅開關(guān)電路作為光電隔離器，可隔離晶閘管引起的高次諧波干擾。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步說明:

圖1為本實用新型的電路框圖；圖2為本實用新型的電氣連接圖；圖3為圖2的同步采樣電路具體連接圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種輸出電壓調(diào)節(jié)電路，包括交流電源1、變壓裝置2和電子開關(guān)3，交流電源I連接于變壓裝置2的輸入端，變壓裝置2的輸出端連接電子開關(guān)3，電子開關(guān)3的控制端連接光電隔離器4的輸出端，光電隔離器4的輸入端連接控制芯片5，控制芯片5通過光電隔離器4實現(xiàn)與交流電源的強(qiáng)弱電隔離，并且通過光電隔離器4發(fā)送電壓切換信號。為實現(xiàn)電壓切換，所述的電子開關(guān)至少有兩個，在電子開關(guān)3的控制端連接開關(guān)信號反饋電路7，開關(guān)信號反饋電路6將電子開關(guān)3的導(dǎo)通信號發(fā)送至控制芯片5，保證電子開關(guān)3有且只有一個導(dǎo)通。同時在交流電源I輸入端連入同步采樣電路7對交流電源I電壓過零點周期進(jìn)行采樣，并將過零點信號傳送到控制芯片5，控制芯片5可以實現(xiàn)電壓切換控制在過零點時刻，防止浪涌。如圖2-3所示，交流電源I連接變壓裝置2的輸入端，所述的變壓裝置2為自耦變壓器，采用自耦變壓器繞組容量降低，耗材減少，成本低，并且比同容量的雙繞組變壓器占地尺寸小。自耦變壓器的輸出端連接電子開關(guān)3，所述的電子開關(guān)采用晶閘管，晶閘管的輸出連接自耦變壓器輸出端，晶閘管的輸入端連接光電隔離器，所述的光電隔離器4為光耦合的可控硅開關(guān)電路的輸出端，晶閘管的控制端和控制芯片5的信號檢測模塊8之間連接開關(guān)信號反饋電路6。采用晶閘管作為電子開關(guān)可防止在開關(guān)切換過程中電弧的產(chǎn)生，避免電弧對設(shè)備造成危害，并且晶閘管起運重復(fù)性好，可實現(xiàn)高速開斷功能。利用控制芯片5能自動控制晶閘管的通斷控制，無需人工操作，當(dāng)達(dá)到設(shè)定時間自動進(jìn)行電壓切換，從而不會因誤操作導(dǎo)致設(shè)備“匝間短路”而燒壞。所述的控制芯片5包括信號檢測模塊8、執(zhí)行控制模塊9和信號采樣模塊10，開關(guān)信號反饋電路6連接控制芯片5的信號檢測模塊8。所述的自耦變壓器的輸入端連接輸出電壓的旁路開關(guān)KP，所述旁路開關(guān)KP為采用晶閘管的電子開關(guān)，所述的旁路開關(guān)KP的控制端連接光耦合的可控硅開關(guān)電路的輸出端。所述光耦合的可控硅開關(guān)電路的輸入端連接控制芯片5的執(zhí)行控制模塊9，所述光耦合的可控硅開關(guān)電路的輸出端連接晶閘管的控制端。設(shè)有旁路開關(guān)KP導(dǎo)通時，輸出最大功率，即所接的燈泡最亮。光耦合的可控硅開關(guān)電路可隔離晶閘管引起的高次諧波干擾。所述的晶閘管至少有兩個，在本實施例中分別為晶閘管一 Kl和晶閘管二 K2，以及與所述交流電源I相連接的旁路開關(guān)KP，所述的光耦合的可控硅開關(guān)電路與所述的晶閘管配合，分別為光稱合的可控娃開關(guān)電路一 0C1、光稱合的可控娃開關(guān)電路二 0C2和光稱合的可控硅開關(guān)電路三0C3。所述的交流電源I連接整流電路11，整流電路11輸出端連接所述的同步采樣電路7，同步采樣電路7包括串聯(lián)的第一電阻Rl與第二電阻R2，第一電阻Rl與第二電阻R2的連接點連接接地電阻R3，第二電阻R2連接一 NPN三極管Ql的基極，NPN三極管Ql的發(fā)射極與接地電阻R3共地，NPN三極管Ql的集電極連接一上拉電阻R4 —端，NPN三極管Ql的集電極端SI連接信號周期采樣模塊10，所述的整流電路11輸出端連接第一電阻R1。所述的同步采樣電路7采樣的信號為交流電壓過零點信號。同步采樣電路7對交流電源I電壓周期進(jìn)行過零點采樣，通過控制芯片5的信號采樣模塊10進(jìn)行采樣控制，實現(xiàn)過零點時刻晶閘管的快速切換。輸出電壓調(diào)節(jié)電路的工作原理和開關(guān)動作:開關(guān)動作開始時，輸出電壓調(diào)節(jié)電路中晶閘管一 Kl閉合，交流電源電壓I輸入端接同步采樣電路7對交流電源I電壓進(jìn)行過零點電壓檢測將檢測到的過零點信號傳送到控制芯片5的信號采樣模塊10中，信號采樣模塊10接收到同步采樣電路7中導(dǎo)通信號，隨后執(zhí)行控制模塊9發(fā)送指令經(jīng)光耦合的可控硅開關(guān)電路一OCl控制端口傳送到晶閘管一K1，使晶閘管一Kl斷開，與此同時晶閘管一Kl將斷開的信號通過控制端口經(jīng)光耦合的可控硅開關(guān)電路一 OCl傳送回控制芯片5的信號檢測模塊8，控制芯片5的執(zhí)行控制模塊9發(fā)送指令經(jīng)光耦合的可控硅開關(guān)電路二 0C2到晶閘管二 K2，晶閘管二 K2執(zhí)行閉合動作。根據(jù)不同時間光線的明暗，事先設(shè)定時間，當(dāng)達(dá)到計時點進(jìn)行上述切換動作，晶閘管二 K2斷開和旁路開關(guān)KP的閉合動作與晶閘管二 K2與旁路開關(guān)KP之間的切換動作與上述工作原理一樣，在此不在贅述。根據(jù)不同時間光線的明暗，事先設(shè)定時間，經(jīng)控制芯片的時鐘計時，當(dāng)達(dá)到計時點進(jìn)行上述切換動作。除上述優(yōu)選實施例外，本實用新型還有其他的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實用新型的精神，均應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求所定義的范圍。
權(quán)利要求1.一種輸出電壓調(diào)節(jié)電路，包括交流電源(I)、變壓裝置(2)和電壓切換開關(guān)(3)，交流電源(I)連接于變壓裝置(2)的輸入端，變壓裝置(2)的輸出端連接電壓切換開關(guān)(3)，其特征在于:所述電壓切換開關(guān)(3)為電子開關(guān)，電壓切換開關(guān)(3)的控制端連接光電隔離器(4)的輸出端，光電隔離器(4)的輸入端連接控制芯片(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出電壓調(diào)節(jié)電路，其特征在于所述的控制芯片(5)包括信號檢測模塊(8)、執(zhí)行控制模塊(9)和信號采樣模塊(10)，所述的光電隔離器(4)的輸入端連接控制芯片(5)的執(zhí)行控制模塊(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸出電壓調(diào)節(jié)電路，其特征在于:所述的交流電源(I)兩端連接同步采樣電路(7)的輸入端，同步采樣電路(7)的輸出端連接所述的信號采樣模塊(10)，所述的同步采樣電路(7)輸出電壓過零點信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸出電壓調(diào)節(jié)電路，其特征在于:所述的交流電源(I)連接整流電路(11)，整流電路(11)輸出端連接所述的同步采樣電路(7)，同步采樣電路(7)包括串聯(lián)的第一電阻(Rl)與第二電阻(R2)，第一電阻(Rl)與第二電阻(R2)的連接點連接接地電阻(R3)，第二電阻(R2)連接一 NPN三極管(Ql)的基極，NPN三極管(Ql)的發(fā)射極與接地電阻(R3)共地，NPN三極管(Ql)的集電極連接一上拉電阻(R4)—端，NPN三極管(Ql)的集電極端(SI)連接信號周期采樣模塊(10)，所述的整流電路(11)輸出端連接第一電阻(R1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的輸出電壓調(diào)節(jié)電路，其特征在于:所述變壓裝置(2)為自耦變壓器，自耦變壓器的輸入端連接一輸出電壓的旁路開關(guān)(KP)，所述旁路開關(guān)(KP)為電子開關(guān)(3)，所述的旁路開關(guān)(KP)的控制端連接光電隔離器(4)的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸出電壓調(diào)節(jié)電路，其特征在于:所述的電子開關(guān)(3)為晶閘管，晶閘管的輸出端連接變壓裝置(2)輸出端，晶閘管的輸入端連接光電隔離器(4)的輸出端，晶閘管的控制端和控制芯片(5)的信號檢測模塊(8)之間連接開關(guān)信號反饋電路(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸出電壓調(diào)節(jié)電路，其特征在于:所述的光電隔離器(4)為光耦合的可控硅開關(guān)電路，所述光耦合的可控硅開關(guān)電路的輸入端連接控制芯片(5)的執(zhí)行控制模塊(9)，所述光耦合的可控硅開關(guān)電路的輸出端連接電壓切換開關(guān)(3)的控制端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輸出電壓調(diào)節(jié)電路，其特征在于:所述的電子開關(guān)(3)至少有兩個，所述的電子開關(guān)分別為電子開關(guān)一(Kl)和電子開關(guān)二(K2)，所述的光電隔離器(4)與所述的電子開關(guān)(3)配合，分別為光電隔離器一(OCl)和光電隔離器二(OC2)。
專利摘要本實用新型公開一種輸出電壓調(diào)節(jié)電路，包括交流電源、變壓裝置和電壓切換開關(guān)，交流電源連接于變壓裝置的輸入端，變壓裝置的輸出端連接電壓切換控制開關(guān)，所述電壓切換開關(guān)為電子開關(guān)，電壓切換開關(guān)的控制端連接光電隔離器的輸出端，光電隔離器的輸入端連接控制芯片。目前電壓調(diào)節(jié)電多采用交流接觸器，動作較慢，切換過程中易形成電弧，產(chǎn)生的浪涌電流損害設(shè)備。本實用新型采用高速電子開關(guān)，可避免電流浪涌。
文檔編號H05B37/02GK203167346SQ20132006762
公開日2013年8月28日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者梁明華, 于亞, 陳南輝 申請人:杭州綠庭科技有限公司