工频电源电压自动识别切换电路系统.pdf

本发明属于电路控制技术领域，具体是指一种工频电源电压自动识别切换电路系统，包括电源输入模块，所述电源输入模块的输出端连接有电压采样模块，所述电压采样模块的输出端连接有电压比较器，所述电压比较器的输出端连接有MCU控制模块，所述MCU控制模块的输出端连接有继电器模块，所述继电器模块的选择端子分别连接自耦变压器的低压端接线端子和高压端接线端子。本发明不改变电压的性质，完全与输入电压相同，适用性非常广泛，且稳定性好。

权利要求书1.  一种工频电源电压自动识别切换电路系统，包括电源输入模块（1），其特征在于：所述电源输入模块（1）的输出端连接有电压采样模块（2），所述电压采样模块（2）的输出端连接有电压比较器（3），所述电压比较器（3）的输出端连接有MCU控制模块（4），所述MCU控制模块（4）的输出端连接有继电器模块（5），所述继电器模块（5）的选择端子分别连接自耦变压器（6）的低压端接线端子和高压端接线端子。2.  根据权利要求1所述的工频电源电压自动识别切换电路系统，其特征在于：所述采样模块（2）、电压比较器（3）和MCU控制模块（4）的输入端均与辅助电源（7）连接。3.  根据权利要求1或2所述的工频电源电压自动识别切换电路系统，其特征在于：所述电源输入模块（1）为插座。4.  根据权利要求1或2所述的工频电源电压自动识别切换电路系统，其特征在于：所述电压采样模块（2）由线性电路构成。

说明书工频电源电压自动识别切换电路系统
技术领域
本发明属于电路控制技术领域，具体是指一种工频电源电压自动识别切换电路系统。
技术背景
各国家或地区的工频生活用电电压并不同一。如在中国，工频生活用电电压为220V，但在日本或是美国的工频生活用电电压110V。这样常规工频电压的用电设备，特别工频变压器供电的设备，无法适应不同国家或地区的电网了。因此需要一种工频电源电压自动识别/切换电路系统，该电路系统能对其电压输入端所接入的电压做出准确判断，并自动切换成适用于用电设备的正确电压档位的供电电压，由其电压输出端输送至用电设备，保证用电设备的正常运行。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种工频电源电压自动识别切换电路系统，该电路系统能对使用环境中的不同工频电压进行自动识别并切换成为适用于用电设备的正确电压。
为实现上述目的，本发明所设计的工频电源电压自动识别切换电路系统，包括电源输入模块，其特别之处在于：所述电源输入模块的输出端连接有电压采样模块，所述电压采样模块的输出端连接有电压比较器，所述电压比较器的输出端连接有MCU控制模块，所述MCU控制模块的输出端连接有继电器模块，所述继电器模块的选择端子分别连接自耦变压器的低压端接线端子和高压端接线 端子。
进一步地，所述采样模块、电压比较器和MCU控制模块的输入端均与辅助电源连接。
再进一步地，所述电源输入模块为插座。
更进一步地，所述电压采样模块由线性电路构成。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明采用MCU控制模块，成本低，抗干扰性好，性能稳定，易于生产与调试。
2、本发明系统，输入端和输出端电压的频率不改变，当输入端输入50HZ工频交流电压时，输出仍为50HZ工频交流电压，不改变电压的物理性质，实用性强。
3、本发明MCU控制模块输出端连接的继电器模块，继电器模块中的不同继电器相互之间不同时动作，从而保证电路系统的安全可靠。
4、本发明还设有单独的辅助电源供电，因此不同的电路接入电压不会影响其正常工作，有较强的抗干扰能力和稳定性。
附图说明
图1为一种工频电源电压自动识别切换电路系统的结构原理图。
图中，1—电源输入模块；2—电压采样模块；3—电压比较器；4—MCU控制模块；5—继电器模块；6—自耦变压器；7—辅助电源；8—负载。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示的工频电源电压自动识别切换电路系统，包括电源输入模块1，电源输入模块1为插座，电源输入模块1的输出端连接有电压采样模块2，电压采样模块2的输出端连接有电压比较器 3，电压比较器3的输出端连接有MCU控制模块4，MCU控制模块4的输出端连接有继电器模块5，继电器模块5的选择端子分别连接自耦变压器6的低压端接线端子和高压端接线端子。采样模块2、电压比较器3和MCU控制模块4的输入端均与辅助电源7连接。电压采样模块2由线性电路构成。
实施例1
负载所需的用电电压为220V，某地区电压输入端的电压是110V，首先110V电压会进入电压采样模块2进行采样，电压采样模块2是个线性电路，它会随着输入的信号电压变化而变化，采样完成后，通过与预设的电压进行比较（比如要在110V与220V上选择，可以选择比较电压为二者的平均165V），电压比较器3比较后可判断当前插座的电压范围，从而给出电压信号为低模式，根据高低信号通过MCU控制模块4驱动继继电器模块5选择自耦变压器6的低压接线端子b，则110V电压通过自耦变压器6升压为220V，完成对负载8输出电压的自动切换供负载使用。
实施例2
负载所需的用电电压为220V，某地区的电压输入端电压是220V，首先220V电压会进入电压采样模块2进行采样，电压采样模块2是个线性电路，它会随着输入的信号电压变化而变化，采样完成后，通过与预设的电压进行比较（比如要在110V与220V上选择，可以选择比较电压为二者的平均165V），电压比较器3比较后可判断当前插座的电压范围，从而给出电压信号为高模式，根据高低信号MCU控制模块4驱动继继电器模块5选择自耦变压器6的高压接线端子a，则220V电压直接供给负载，完成对负载8输出电压的自动切换功能。
本发明的工作原理如下：
电源输入模块1接入时，电压会进入电压采样模块2进行采样， 电压采样模块2为线性电路，随着输入的信号电压变化而变化，采样完成后，电压信号进入电压比较器3，通过与预设的电压进行比较（比如要在110V与220V上选择，可以选择比较电压为二者的平均165V），比较后可判断当前插座的电压范围，从而给出电压信号的模式（高与低），根据比较结果的高低信号，通过MCU控制模块4来驱动继电器模块5来选择自耦变压器6的不同接线端子，完成对负载8输出电压的自动切换。其中电压采样模块2、电压比较器3、MCU控制模块4由单独的辅助电源7供电，因此不同的电路接入电压不会影响其正常工作。执行切换的电路为具有互锁功能的继电器模块5，继电器模块5相互之间不能同时动作，从而保证不会发生短路的危险。
本发明适用于不同电压的使用环境中的电气设备的电压自动识别与切换，该系统能自动识别110V（±10%）与220V（±10%）的工频（50HZ）电压，做出准确判断，并自动切换成正确的电压档位，保证电器的正常运行。本发明不改变电压的性质，完全与输入电压相同，适用性非常广泛，且稳定性好。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明的基本构思或等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些改动和变型在内。
本说明书中若有未作详细描述的内容，则属于本领域专业技术人员公知的技术，此处不再赘述。