电源转换器及其应用的AC变压电路的制作方法

电源转换器及其应用的ac变压电路
技术领域
1.本实用新型属于电源转换器技术领域，具体涉及一种电源转换器及其应用的ac变压电路。


背景技术：

2.旅客在不同国家与地区使用电器时除需要适配当地的插口标准外，还需要适配当地的供电电压，而大多数电器是不具备供电档选择功能的，旅客也不会因此就带两组电器，故能够对不同国家地区交流电压进行适配与转换输出的电源转换器很有必要。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种电源转换器及其应用的ac变压电路，用于实现对不同国家地区交流电压的适配与转换输出，其通以下技术手段实现：
4.本实用新型的ac变压电路包括依次相连接的ac-dc变换模块和dc-ac换变模块，所述ac-dc变换模块用于将交流输入电压变换成直流电压、继而进行降压或稳压输出，所述dc-ac变换模块用于将ac-dc变换模块输出的直流电压逆变成交流电压；所述ac-dc变换模块包括整流桥、开关管、续流二极管、开关芯片、变压器以及释能电阻，所述开关管的漏极连接至整流桥的输出端，所述开关管的源极连接至变压器的原级线圈，所述开关管的栅极连接至开关芯片以受控于开关芯片进行导通或截止，所述原级线圈的输入端经由续流二极管接地，所述原级线圈的输出端经释能电阻接地，并以释能电阻的高电势端连接至ac-dc变换模块的输出端。
5.于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述dc-ac变换模块包括由若干个开关管构成的h桥电路，所述h桥电路的电源端连接至dc-ac变换模块的输入端，所述h桥电路的输出端连接至dc-ac变换模块的输出端。
6.于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述开关芯片的反馈端连接变压器的副级线圈，或/和通过若干分压电阻连接释能电阻的高电势端。
7.于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述开关芯片的供电端经由二极管和限流电阻连接至变压器的副级线圈。
8.于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述整流桥的输出端和释能电阻的高电势端分别接有滤波电容，所述滤波电容采用电解电容。
9.于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述整流桥的输入端连接有共轭电感模块，所述共轭电感模块的输入侧接有压敏电阻和滤波电容。
10.于本实用新型的一个或多个实施例当中，还包括输出切换电路、电压检测电路以及控制芯片，所述输出切换电路包括继电器模块，所述继电器模块受控于所述控制芯片，其公共端连接ac变压电路的输出端，其常开端连接ac变压电路的输入端，其常闭端连接dc-ac换变模块的输出端；所述控制芯片通过电压检测电路与ac-dc变换模块连接以获取输入电压值。
11.本实用新型的电源转换器包括插头、插口及上述的ac变压电路，所述ac变压电路的输入端连接所述插头，所述ac变压电路的输出端连接所述插口。
12.于本实用新型的一个或多个实施例当中，配备有至少两种规格的插头，每个插头设置有与之一体的连接组件，使用时选择任一连接组件与电源转换器的本体装配。
13.本实用新型的有益效果是：对市电进行全波整流后降压或稳压输出为稳定的直流电压，再将得到直流电压进行逆变成交流电压为用电器供电，其中输出电压的幅值由开关芯片通过脉冲调节，能够满足ac110-220v之间的电压输出控制设计；尤其针对ac11v用电器的使用需求，将高于ac110v的输入电压降压至ac110v进行输出，旅客无需刻意更换用电器，使用方便又节省成本。
附图说明
14.图1为ac-dc变换模块实施例1的电路原理图。
15.图2为dc-ac换变模块的电路原理图。
16.图3为ac-dc变换模块实施例2的电路原理图。
17.图4为ac-dc变换模块实施例3的电路原理图.
18.图5为输出切换电路的原理图。
19.图6为电源转换器的本体与连接组件的结构示意图。
20.图7为连接组件的结构示意图。
21.图8为电源转换器主体的电极与连接组件的电极弹片连接结构示意图之一。
22.图9为电源转换器主体的电极与连接组件的电极弹片连接结构示意图之二
23.图10为电源转换器主体的电极与连接组件的电极弹片连接结构示意图之三。
24.图11为电源转换器主体的内部结构示意图之一。
25.图12为电源转换器主体的内部结构示意图之二。
26.图13为电源转换器主体的铜排结构示意图。
27.图14为电源转换器的又一实施结构示意图。
具体实施方式
28.如下结合附图，对本技术方案作进一步描述：
29.本实用新型的电源转换器包括插头、插口和ac变压电路。所述ac变压电路的输入端连接所述插头，所述ac变压电路的输出端连接所述插口。
30.参见附图1和2，所述ac变压电路包括依次相连接的ac-dc变换模块和dc-ac换变模块，所述ac-dc变换模块用于将交流输入电压变换成直流电压、继而进行降压或稳压输出，所述dc-ac变换模块用于将ac-dc变换模块输出的直流电压逆变成交流电压；具体的，所述ac-dc变换模块包括整流桥db1、开关管q3、续流二极管d11和d12、开关芯片ic2、变压器t1以及释能电阻rl1和rl2，所述开关管q3的漏极连接至整流桥db1的输出端，所述开关管q3的源极连接至变压器t1的原级线圈，所述开关管q3的栅极连接至开关芯片ic2以受控于开关芯片ic2进行导通或截止，所述原级线圈的输入端经由续流二极管d11和d12接地，所述原级线圈的输出端经释能电阻rl1和rl2接地，并以释能电阻rl1和rl2的高电势端连接至ac-dc变换模块的输出端，实现+120v直流电压输出。所述dc-ac变换模块包括由开关管q21、q22、q23
和q24构成的h桥电路，所述h桥电路的电源端连接至dc-ac变换模块的输入端以获取+120v直流电压，所述h桥电路的输出端连接至dc-ac变换模块的输出端，输出ac11v-l、ac11v-n，所述开关管q21、q22、q23和q24的栅极由控制芯片输出周期脉冲来实现通断控制。
31.在输出电压反馈的参照上，所述开关芯片ic2的反馈端fb可参照附图1的实施方式，经电阻r1和r5连接到变压器t1的副级线圈实现隔离采样；又或者是参照附图3的实施方式，由电阻r22、r23和r24构成分压电路，分压电路一端连接释能电阻rl1和rl2的高电势端，另一端连接开关芯片ic2的反馈端fb实现直接采样；还可以参照附图4的实施方式同时采用隔离和直接采样，以保证反馈信息的有效。
32.所述开关芯片ic2的供电端vdd经由二极管d12和限流电阻r21连接至变压器t1的副级线圈，实现隔离供电。所述整流桥bd1的输出端设有滤波电容e2，所述释能电阻rl1和rl2分别并联有滤波电容e4和e6，所述滤波电容e2、e4和e6分别采用电解电容。为保障电路的emi性能，所述整流桥db1的输入端连接有共轭电感模块lf2，所述共轭电感模块lf2的输入侧接有压敏电阻rv1和滤波电容cx1。
33.考虑到ac110v输入的情况，本实用新型还设置有输出切换电路、电压检测电路以及控制芯片，所述控制芯片采用stm32单片机，所述输出切换电路包括继电器模块，所述继电器模块受控于所述控制芯片，其公共端连接ac变压电路的输出端ac-out，其常开端连接ac变压电路的输入端ac-in，其常闭端连接dc-ac换变模块的输出端；所述控制芯片通过电压检测电路与ac-dc变换模块的整流桥db1输出端连接以获取输入电压值。当输入电压大于110v时，保持dc-ac换变模块与输出端ac-out的连接，通过ac-dc变换模块和dc-ac变换模块对市电进行全波整流后降压或稳压输出为稳定的直流电压，再将得到直流电压进行逆变成交流电压为用电器供电；而当输入电压等于110v时，随即切换输出端ac-out的连接，直接输出ac110v电压，此方式输出功率更佳。旅客直接使用ac110v工作电压的用电器，无需刻意更换，使用方便又节省成本。
34.考虑对不同插头标准的适配，电源转换器配备有至少两种规格的插头202，所述插头202可以是英式、美式、欧式等多种国家或地区的规格插头，每个插头202分别设置在与电源转换器的本体1可拆装连接的连接组件2之上，所述电源转换器的本体1和连接组件2分别设有用于彼此电连接的电极。
35.下面以旋转组合式的连接组件为例：
36.参见附图6至8，所述电源转换器的本体1设有多组接电插口，其背面设有内凹于表面的嵌装槽1，令连接组件2能嵌装其中，于所述嵌装槽1内设置有外露的l线电极13、n线电极14和e线电极15，所述l线电极13和n线电极14以e线电极15为中心对称设置，所述连接组件2设有适配e线电极15的中心对接槽21，以及环绕该中心对接槽21的、适配所述l线电极13与n线电极14的弧形对接槽22，所述弧形对接槽22具有分别位居槽两端的电极嵌入位221与电极接触位222，所述l线电极13与n线电极14由所述电极嵌入位221处进入弧形对接槽22，并经旋转位移至电极接触位222实现电接触，通过旋转组合的连接方式实现电源转换器的本体1与连接组件2的装配与分离，使用时选择任一连接组件2与电源转换器的本体1装配，从而满足用户在不同国家或地区的接电需求，操作简单、方便。
37.具体的，所述l线电极13和n线电极14分别包括由电源转换器的本体1上伸出的竖向段a，以及由所述竖向段a朝中心弯折的横向段b；所述连接组件2内设有与弧形对接槽22
相对的电极弹片23，所述电极弹片23于电极接触位222处与所述横向段b电接触。所述电极弹片23包括与连接组件2的l或n插脚连接的第一电接触部231，以及沿电极接触位222延伸布置的第二电接触部232。所述l线电极13和n线电极14由所述电极嵌入位221进入后，随着旋转位移逐渐与第二接触部232连接，并且由于第二接触部232具有沿电极接触位222延伸的线接触行程，相比于传统的点接触，l线电极13和n线电极14与电极弹片23的接触更稳固，不易受外部振动、碰撞影响而断线，而且在连接组件2的壳体内壁与电极弹片23的限位下，弯折形状的l线电极13和n线电极14更是可以有效避免电源转换器的本体1与连接组件2的接触松动或脱落，装配牢靠。
38.所述连接组件2内设有接地部件24，所述接地部件24可以为铜片，其包括位于中心对接槽21的第三电接触部241，以及与连接组件2的g插脚连接的第四电接触部242，所述第四电接触部242开设有圆孔，g插脚末端与圆孔对接。
39.参见附图9和10，所述电源转换器的本体1内设有l线铜排16、n线铜排17和e线铜排18，所述l线铜排16、n线铜排17和e线铜排18分别具有与对应的接电插口11适配的供电末端c，以及与对应l线电极13、n线电极14或e线电极15连接的接电末端d，且该接电末端d与l线电极13、n线电极14或e线电极15之间分别由独立的接引铜排19连接，具体的，在接电末端上设有接引孔100，所述接引铜排19具有与所述接引孔100适配并穿设其中的接引电极柱191，所述接引电极柱191通过焊接或与接引孔100内壁接触实现电连接，本实施例优选采用焊接的方式连接，不仅保证良好的电接触，且有助于限位。
40.参见附图14，作为本实用新型的又一实施方式，在上述结构的基础上，所述连接组件2还可以包括连接座201和电源延长线203，所述连接座201设有适配e线电极15的中心对接槽21，以及环绕该中心对接槽21的、适配所述l线电极13与n线电极14的弧形对接槽22，所述弧形对接槽22具有分别位居槽两端的电极嵌入位221与电极接触位222，所述l线电极13与n线电极14由所述电极嵌入位221处进入弧形对接糟22，并经旋转位移至电极接触位222实现电接触，通过旋转组合的连接方式实现电源转换器的本体1与连接座201的装配与分离连接座201和插头202之间由电源延长线203相接，适用于需要延长接线的场合。
41.上述优选实施方式应视为本技术方案实施方式的举例说明，凡与本技术方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。

技术特征：
1.一种ac变压电路，其特征在于，包括依次相连接的ac-dc变换模块和dc-ac换变模块，所述ac-dc变换模块用于将交流输入电压变换成直流电压、继而进行降压或稳压输出，所述dc-ac变换模块用于将ac-dc变换模块输出的直流电压逆变成交流电压；所述ac-dc变换模块包括整流桥、开关管、续流二极管、开关芯片、变压器以及释能电阻，所述开关管的漏极连接至整流桥的输出端，所述开关管的源极连接至变压器的原级线圈，所述开关管的栅极连接至开关芯片以受控于开关芯片进行导通或截止，所述原级线圈的输入端经由续流二极管接地，所述原级线圈的输出端经释能电阻接地，并以释能电阻的高电势端连接至ac-dc变换模块的输出端。2.根据权利要求1所述的ac变压电路，其特征在于，所述dc-ac变换模块包括由若干个开关管构成的h桥电路，所述h桥电路的电源端连接至dc-ac变换模块的输入端，所述h桥电路的输出端连接至dc-ac变换模块的输出端。3.根据权利要求1所述的ac变压电路，其特征在于，所述开关芯片的反馈端连接变压器的副级线圈，或/和通过若干分压电阻连接释能电阻的高电势端。4.根据权利要求1所述的ac变压电路，其特征在于，所述开关芯片的供电端经由二极管和限流电阻连接至变压器的副级线圈。5.根据权利要求1所述的ac变压电路，其特征在于，所述整流桥的输出端和释能电阻的高电势端分别接有滤波电容，所述滤波电容采用电解电容。6.根据权利要求1所述的ac变压电路，其特征在于，所述整流桥的输入端连接有共轭电感模块，所述共轭电感模块的输入侧接有压敏电阻和滤波电容。7.根据权利要求1-6任一项所述的ac变压电路，其特征在于，还包括输出切换电路、电压检测电路以及控制芯片，所述输出切换电路包括继电器模块，所述继电器模块受控于所述控制芯片，其公共端连接ac变压电路的输出端，其常开端连接ac变压电路的输入端，其常闭端连接dc-ac换变模块的输出端；所述控制芯片通过电压检测电路与ac-dc变换模块连接以获取输入电压值。8.一种电源转换器，其特征在于，包括插头、插口及如权利要求1至7任一项所述的ac变压电路，所述ac变压电路的输入端连接所述插头，所述ac变压电路的输出端连接所述插口。9.根据权利要求8所述的电源转换器，其特征在于，所述插头设置在与电源转换器的本体可拆装连接的连接组件之上，所述电源转换器的本体和连接组件分别设有用于彼此电连接的电极。10.根据权利要求9所述的电源转换器，其特征在于，配备有至少两种规格的插头，每个插头设置有与之一体的连接组件，使用时选择任一连接组件与电源转换器的本体装配。

技术总结
本实用新型提出一种电源转换器及其应用的AC变压电路，所述AC变压电路包括依次相连接的AC-DC变换模块和DC-AC换变模块，所述AC-DC变换模块包括整流桥、开关管、续流二极管、开关芯片、变压器以及释能电阻，所述开关管的漏极连接至整流桥的输出端，所述开关管的源极连接至变压器的原级线圈，所述开关管的栅极连接至开关芯片，所述原级线圈的输入端经由续流二极管接地，所述原级线圈的输出端经释能电阻接地。并以释能电阻的高电势端连接至AC-DC变换模块的输出端。所述电源转换器包括插头、插口及上述的AC变压电路，所述AC变压电路的输入端连接所述插头，所述AC变压电路的输出端连接所述插口。述插口。述插口。


技术研发人员：韦兴华
受保护的技术使用者：东莞市灿烨电器有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/8/5