本實用新型涉及交直流輸入電壓切換檢測電路。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展，對電源可靠性的要求也越來越高，尤其在一些諸如高層建筑、小區(qū)、醫(yī)院、機(jī)場、碼頭、消防、冶金、化工、紡織等不允許停電的重要場所，更是要求嚴(yán)格。對于用電可靠性的提高，除了加強開關(guān)電源本身的質(zhì)量以外，通常采用備份的方式進(jìn)行保障，如增加備用電源，或輸出端采用電池供電備用，這些都可以在電源損壞的情況下保證用電設(shè)備不會斷電或繼續(xù)使用一段時間。另外，采用雙電源輸入供電進(jìn)行備用的方式，也是一種非常普遍的可靠性保障方法，由于雙電源供電方式不需增加另外的備用電源，可以大大節(jié)省成本，提高使用效率，因此備受推廣。
在如今的智能化開關(guān)電源中，通常都會帶有監(jiān)控及顯示屏，用來顯示開關(guān)電源的工作狀態(tài)，以及對電源模塊進(jìn)行控制，其中一個非常重要的參數(shù)是需要在監(jiān)控中對開關(guān)電源的輸入電壓進(jìn)行顯示，以便對開關(guān)電源的工作狀態(tài)進(jìn)行管理。根據(jù)用戶現(xiàn)場的實際供電情況，采用雙電源供電方式供電的方法主要有三種：雙交流電源供電方式、雙直流電源供電方式、交直流電源供電方式。對于前兩種方式，由于電源檢測及校準(zhǔn)方式無差別，因此只需直接檢測輸入的交流電壓或直流電壓即可。而對于交直流電源供電方式，由于交流電壓與直流電壓的檢測會有不同，因此通常交流電壓需采用一套電路檢測，而直流電壓需要用另一套電路進(jìn)行檢測，然后通過不同的I/O口輸入連接至單片機(jī)進(jìn)行電壓計算、校準(zhǔn)與顯示，這種方式由于需要采用兩套電路檢測電壓，并且也多占用了單片機(jī)的I/O口資源，造成了開關(guān)電源軟硬件資源上不必要的浪費。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決交直流電源供電方式輸入電壓顯示需要采用兩套電路檢測電壓，以及占用單片機(jī)資源等不必要的軟硬件資源浪費現(xiàn)象，本實用新型提供了一種交直流輸入電壓切換檢測電路，在交流電壓輸入的時候，輸入電壓經(jīng)整流濾波后進(jìn)行分壓，由繼電器常開觸點進(jìn)入壓頻轉(zhuǎn)換芯片，將電壓信號轉(zhuǎn)換成頻率信號，進(jìn)入單片機(jī)I/O口進(jìn)行處理。當(dāng)直流電壓輸入的時候，輸入電壓直接通過分壓后，由繼電器常閉觸點進(jìn)入壓頻轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成頻率信號進(jìn)入單片機(jī)處理。繼電器的切換通過光耦進(jìn)行控制。
本實用新型為實現(xiàn)以上技術(shù)要求而采用的技術(shù)方案是：一種交直流輸入電壓切換檢測電路，包括交流取樣電路、直流取樣電路及壓頻轉(zhuǎn)換電路，所述的交流取樣電路具有交流采樣電壓輸出端SENac和交流采樣輸出的地端GNDac；所述的直流取樣電路包括直流采樣電壓輸出端SENdc和直流采樣輸出的地端GNDDC，還包括繼電器K1，所述的壓頻轉(zhuǎn)換電路包括壓頻轉(zhuǎn)換控制芯片U2；所述的繼電器K1吸合時，壓頻轉(zhuǎn)換控制芯片U2的Vin和-Vs分別與交流采樣電壓輸出端SENac和交流采樣輸出的地端GNDac相連，所述的繼電器K1不吸合時壓頻轉(zhuǎn)換控制芯片U2的Vin和-Vs分別與直流采樣電壓輸出端SENdc和直流采樣輸出的地端GNDDC相連。
本實用新型電路簡單，控制方便，可靠性高，適用性強。
進(jìn)一步的，上述的交直流輸入電壓切換檢測電路中：所述的繼電器K1的繞組控制電路包括光耦U1、三極管Q1，在所述的光耦U1的原邊，交流采樣電壓輸出端SENac與光耦U1原邊的陽極相連，光耦U1原邊陰極與交流輸入采樣電壓的地GNDac相連；在所述的光耦U1的副邊，工作電壓VCC端通過電阻R2接光耦U1副邊集電極，光耦U1副邊發(fā)射極通過電阻R4接地，光耦U1副邊發(fā)射極接三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極通過繼電器K1的繞組接工作電源VCC端，三極管Q1的發(fā)射極接地。
進(jìn)一步的，上述的交直流輸入電壓切換檢測電路中：在所述的光耦U1的原邊還包括限流電阻R1，所述的限流電阻R1連接在交流采樣電壓輸出端SENac與光耦U1原邊的陽極之間。
進(jìn)一步的，上述的交直流輸入電壓切換檢測電路中：在所述的光耦U1的集電極與三極管Q1的集電極之間串連有電阻R3。
進(jìn)一步的，上述的交直流輸入電壓切換檢測電路中：在三極管Q1的基極與地之間還設(shè)置有電容C1。
進(jìn)一步的，上述的交直流輸入電壓切換檢測電路中：在電源VCC端與三極管集電極之間還設(shè)置有二極管D1，所述的二極管D1的陰極接所述的三極管Q1的集電極。
與市場主流的交流輸入電壓與直流輸入電壓分別檢測的方式相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：
1、經(jīng)濟(jì)，成本低。
由于本實用新型的應(yīng)用，使得交直流電壓檢測所需的兩套檢測電路可以簡化為一套檢測電路，以及壓頻轉(zhuǎn)換芯片，在同樣實現(xiàn)產(chǎn)品交直流電壓檢測功能的同時，大大節(jié)省了產(chǎn)品的硬件成本。
2、節(jié)省產(chǎn)品軟硬件資源。
由于本實用新型的應(yīng)用，使得交直流電壓檢測電路所需單片機(jī)的I/O口減少，同時也降低了軟件編程的難度，在電源產(chǎn)品智能化不斷提高的現(xiàn)狀下，使得產(chǎn)品的軟硬件資源利用率得到了較好的提升。
3、簡單、實用、可靠。
本實用新型簡單方便，器件不多，產(chǎn)品可靠，實用性強。
以下將結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例是一款通信用系統(tǒng)電源，由于應(yīng)用環(huán)境為機(jī)房內(nèi)非常重要的核心設(shè)備，任何情況下不允許機(jī)房核心設(shè)備出現(xiàn)斷電情況，并且由于機(jī)房輸入電源的限制，因此在本款系統(tǒng)電源中采用了交直流雙路輸入電壓的方式供電，系統(tǒng)默認(rèn)優(yōu)先供電方式為交流市電電壓供電，在交流市電輸入電壓出現(xiàn)停電情況下，直接由直流輸入電壓供電，保證在交流市電輸入電壓停電的情況下電源仍然能夠正常工作，從而保障機(jī)房核心設(shè)備不致出現(xiàn)斷電事故。本系統(tǒng)電源帶監(jiān)控單元，并具備遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，操作者通過LAN通訊接口可以遠(yuǎn)程查看電源工作狀態(tài)，包括交流供電與直流供電的輸入電壓等參數(shù)。為達(dá)到產(chǎn)品使用要求，特使用了本實用新型一種交直流輸入電壓切換檢測電路，如圖1所示，以滿足本通信系統(tǒng)電源技術(shù)參數(shù)要求。
如圖1所示，本實施例中，包括用于通過檢測交流輸入電壓有無從而控制光耦導(dǎo)通狀態(tài)的輸入狀態(tài)控制電路，還包括交直流采樣電壓切換電路，以及壓頻轉(zhuǎn)換電路，交直流電壓切換電路分別與輸入狀態(tài)控制電路和壓頻轉(zhuǎn)換電路相連。
輸入狀態(tài)控制電路包括交流采樣電壓SENac+、限流電阻R1和光耦U1原邊；限流電阻R1串連在交流采樣電壓SENac+與光耦U1原邊的陽極之間，光耦U1原邊陰極與交流輸入采樣電壓的地GNDac相連；交流采樣電壓SENac+為市電電壓通過整流、濾波、分壓后的采樣電壓，所述的交流采樣電壓SENac+通過限流電阻R1與光耦U1的陽極(1腳)相連，光耦U1的陰極(2腳)接交流采樣電壓負(fù)極。交直流采樣電壓切換電路包括光耦U1的副邊，限流電阻R2、限流電阻R3，分壓電阻R4，濾波電容C1，三極管Q1，繼電器K1；限流電阻R2的一端接供電電源Vcc，另一端與光耦U1的副邊集電極及限流電阻R3的一端相連，光耦U1的副邊發(fā)射極與分壓電阻R4，濾波電容C1，以及三極管Q1的基極相連，三極管Q1的發(fā)射極與分壓電阻R4的另一端以及濾波電容C1的另一端一起接地；三極管Q1的集電極與繼電器K1的線圈(8腳)一端以及限流電阻R3的另一端相連；繼電器K1的線圈另一端(7腳)與供電電源Vcc相連；所述的繼電器K1由兩組觸點組成，其中一組觸點的常閉觸點(2腳與3腳)分別接直流輸入采樣電壓正極SENdc+端與采樣輸出電壓正極SENout+端，常開觸點(1腳)接交流輸入采樣電壓SENac+端，另一組觸點的常閉觸點(5腳和6腳)分別接直流輸入采樣電壓負(fù)極GNDdc端與采樣輸出電壓負(fù)極GND端，常開觸點(4腳)接交流輸入采樣電壓負(fù)極GNDac端。實踐中，交流輸入采樣電壓SENac+端是對交流電(市電)進(jìn)行采樣后變換成直流信號。
壓頻轉(zhuǎn)換電路主要由壓頻轉(zhuǎn)換控制芯片U2組成。
實施例中一種交直流輸入電壓切換檢測電路，其控制原理介紹如下：
在交直流輸入電壓切換檢測電路中，當(dāng)有交流電壓(市電)輸入時，經(jīng)整流分壓后的采樣交流電壓SENac+，通過光耦U1原邊(1腳與2腳)，使光耦U1原邊發(fā)光二極管導(dǎo)通，光耦U1副邊光敏三極管(3腳與4腳)導(dǎo)通，三極管Q1基極得到高電平進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，從而控制繼電器K1原邊線圈(7腳與8腳)導(dǎo)通，繼電器K1副邊常開觸點(1腳與3腳)吸合，SENac+交流采樣電壓進(jìn)入壓頻轉(zhuǎn)換芯片U2(LM331)的電壓采樣輸入Vin腳(7腳)，經(jīng)U2將電壓信號轉(zhuǎn)換成頻率信號后，由U2的頻率信號輸出Fout腳(3腳)輸出，供給單片機(jī)計算及顯示交流輸入電壓使用。
當(dāng)交流電壓(市電)出現(xiàn)停電等異常情況時，經(jīng)整流分壓后的采樣交流電壓SENac+為零，則光耦U1不導(dǎo)通，三極管Q1基極為低電平進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，從而繼電器K1原邊線圈(7腳與8腳)不導(dǎo)通，繼電器K1不動作，副邊常閉觸點(1腳與3腳)接觸，SENdc+直流采樣電壓進(jìn)入壓頻轉(zhuǎn)換芯片U2(LM331)的電壓采樣輸入Vin腳(7腳)，經(jīng)U2將電壓信號轉(zhuǎn)換成頻率信號后，由U2的頻率信號輸出Fout腳(3腳)輸出，供給單片機(jī)計算及顯示直流輸入電壓使用。
綜上所述，本實用新型一種交直流輸入電壓切換檢測電路通過以上實施例，在實現(xiàn)了通信用系統(tǒng)電源機(jī)房核心設(shè)備高可靠性供電要求的情況下，僅需少量軟硬件資源，即可在交直流輸入電壓供電情況下，分別自動檢測并顯示交直流輸入電壓的監(jiān)控要求，達(dá)到了本實用新型電路的控制目的。