一种控制电源的电路的制作方法

1.本技术涉及电子技术领域，特别是涉及一种控制电源的电路。


背景技术：

2.近年来，随着电子技术发展，对于电源的应用范围要求越来越大，两段式电路能在85～300v范围内正常工作，控制电路成本低体积小，能很好的兼顾性能和成本，可应用于有宽范围工作要求的单相表。
3.现有技术中，实现两段式电路的宽范围应用主要是采用flyback开关电源方案来实现。由于高输入电压，其应对方法有：采用高耐压开关mos，其输入滤波电容基本采用三个串联；采用两个低压mos叠加(串联)方式，输入滤波电容也基本采用三个串联；采用前端钳位(也必须增加一个mos管)，则输入滤波电容可用两个即可，可见无论用什么方式实现，都需要在原有的开关电源中加入mos管，而由于mos管的成本较高，构成复杂，因此以上的种种措施都会使得电路复杂，成本增加。复杂的电路也就意味着可靠性的降低，同时开关电源的emi的解决也要耗费大量的成本。
4.鉴于上述技术，寻找一种成本较低的控制电源的电路是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种控制电源的电路，以便于解决由于需要在原有的开关电源中加入mos管，而由于mos管的成本较高，构成复杂，因此以上的种种措施都会使得电路复杂，成本增加。复杂的电路也就意味着可靠性的降低，同时开关电源的emi的解决也要耗费大量的成本的问题。
6.为解决上述问题，本技术提供了一种控制电源的电路，包括：电压采样电路，电压检测芯片，输出驱动电路，变压器；
7.所述电压采样电路的输入端连接交流电源，用于将所述交流电源的交流信号转换为直流信号，并对所述直流信号进行分压，判断输入电压的幅度；
8.所述电压检测芯片的输入引脚连接所述电压采样电路的输出端，用于基于所述输入电压的幅度进行高低压的判断，并输出对应的高低电平信号；
9.所述输出驱动电路包括的输入端连接所述电压检测芯片的输出引脚，输出端连接所述变压器的初级绕组，所述变压器为初级绕组包括两个抽头的变压器，在所述输出驱动电路接收到高电平信号时，所述输出驱动电路控制所述高压抽头导通，低压抽头关断，以便于控制所述交流电源接入匝数较多的高压绕组，在所述接收到低电平信号时，所述输出驱动电路控制所述低压抽头导通，高压抽头关断，以便于控制所述交流电源接入匝数较少的低压绕组。
10.优选地，还包括：供电电路：
11.所述供电电路的输入端连接所述交流电源，输出端连接所述输出驱动电路以及所
述电压检测芯片的电源引脚，用于将所述交流电源转换为阻容电源并给所述输出驱动电路以及所述电压检测芯片供电。
12.优选地，所述输出驱动电路包括：第一三级管，第二三极管，第三三极管，第一双向可控硅和第二双向可控硅，负载电阻；
13.所述第一三极管的基极连接所述电压检测芯片的输出引脚，所述集电极连接所述第二三极管的基极，所述发射极连接电源正极；
14.所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的集电极，所述发射极接地，所述发射极集电极连接所述第一双向可控硅的输入端(控制极)；
15.所述第三三级管的基极连接所述电压检测芯片的输出引脚，所述发射极接地，所述集电极连接所述第二双向可控硅的输入端(控制极)；
16.所述第一双向可控硅的输出端(电极t2)连接所述变压器的低压抽头，所述第二双向可控硅的输出端(电极t2)连接所述变压器的高压抽头；
17.所述负载电阻的一端连接所述第一三级管的集电极，另一端接地。
18.优选地，所述电压采样电路包括：整流二极管，多个分压电阻；
19.所述整流二极管与多个所述分压电阻串联，所述整流二极管的一端连接所述交流电源，另一端连接多个所述分压电阻。
20.优选地，还包括：反馈电阻：
21.所述反馈电阻的一端连接所述电压检测芯片的输入引脚，另一端连接所述电压检测芯片的输出引脚。
22.优选地，还包括；滤波电路：
23.所述滤波电路包括滤波电阻以及滤波电容，所述滤波电阻的一端连接所述电压采样电路的输出端，另一端连接所述电压检测芯片的输入引脚；
24.所述第一滤波电容的一端连接所述电压采样电路的输出端，另一端接地。
25.优选地，所述供电电路包括：热敏电阻，降压电容，全波整流电路；
26.所述热敏电阻的一端连接所述交流电源的一端，另一端连接所述降压电容的第一端，所述全波整流电路的第一输入端口连接所述交流电源的另一端，第二输入端口连接所述降压电容的第二端，所述全波整流电路的正向输出端连接所述电压检测芯片的电源引脚以及所述第一三极管的发射极，负向输出端接地。
27.优选地，所述供电电路还包括：稳压管，第二滤波电容；
28.所述稳压管的一端连接所述全波整流电路的正向输出端，另一端接地；
29.所述第二滤波电容的一端连接所述全波整流电路的正向输出端，另一端接地。
30.优选地，还包括：第一基极限流电阻，第二基极限流电阻；
31.所述第一基极限流电阻的一端连接所述电压检测芯片的输出引脚，另一端连接所述第一三极管的基极；
32.所述第二基极限流电阻的一端连接所述电压检测芯片的输出引脚，另一端连接所述第三三极管的基极。
33.优选地，还包括：第一限流保护电阻，第二限流保护电阻：
34.所述第一限流保护电阻的一端连接所述第二三极管的集电极，第二端连接所述第一双向可控硅的输入端(控制极)；
35.所述第二限流保护电阻的一端连接所述第三三极管的集电极，第二端连接所述二双向可控硅的输入端(控制极)。
36.本技术所提供的控制电源的电路，包括：电压采样电路，电压检测芯片，输出驱动电路，变压器，电压采样电路的输入端连接交流电源，用于将交流电源的交流信号转换为直流信号，并对直流信号进行分压，判断输入电压的幅度，电压检测芯片的输入引脚连接电压采样电路的输出端，用于基于输入电压的幅度进行高低压的判断，并输出对应的高低电平信号，输出驱动电路包括的输入端连接电压检测芯片的输出引脚，输出端连接变压器的初级绕组，变压器为初级绕组包括两个抽头的变压器。可见，本技术通过简单的电路检测以及相关的根据检测得到的电压从而改变变压器的绕组大小，从而实现宽范围的电压应用，比起以往采用flyback开关电源方案来实现宽范围的应用，由于除了电压检测芯片外无需加入额外的组件，因此成本较低，且由于只需要应用到一个电压检测芯片以及相关的切换电路即可，因此稳定性相较于以往的方案相比较高。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本技术实施例提供的一种控制电源的电路结构图。
具体实施方式
39.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护范围。
40.本技术的核心是提供一种控制电源的电路，以便于解决由于需要在原有的开关电源中加入mos管，而由于mos管的成本较高，构成复杂，因此以上的种种措施都会使得电路复杂，成本增加。复杂的电路也就意味着可靠性的降低，同时开关电源的emi的解决也要耗费大量的成本的问题。
41.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
42.图1为本技术实施例提供的一种控制电源的电路结构图，如图1所示，该电路包括：电压采样电路，电压检测芯片u1，输出驱动电路，变压器t1；
43.电压采样电路的输入端连接交流电源，用于将交流电源的交流信号转换为直流信号，并对直流信号进行分压，判断输入电压的幅度；
44.电压检测芯片u1的输入引脚连接电压采样电路的输出端，用于基于输入电压的幅度进行高低压的判断，并输出对应的高低电平信号；
45.输出驱动电路包括的输入端连接电压检测芯片u1的输出引脚，输出端连接变压器t1的初级绕组，变压器t1为初级绕组包括两个抽头的变压器t1，在输出驱动电路接收到高电平信号时，输出驱动电路控制高压抽头导通，低压抽头关断，以便于控制交流电源接入匝
数最的高压绕组，在接收到低电平信号时，输出驱动电路控制低压抽头导通，搞压抽头关断，以便于控制交流电源接入匝数小的低压绕组。将交流电变换为直流电称为直流与交流的变换，这种变换的功率流向是由电源传向负载，称之为整流。
46.需要说明的是，变压器t1(transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等，在本实施例中，对于变压器t1的类型的具体选择不进行限定。抽头数是变压器t1中的一个概念，抽头数越多，我们就可以得到越多的电压信号。滤波器，每一级都保存了一个经过延时的输入样值，各级的输入连接和输出连接被称为抽头。抽头线圈的作用一般做耦合变压器t1用，抽头能滑动的可以调整变比。再者作为中位点使用，可以减少整流管数量，缺点是电压下降，但电流增大。线圈通常指呈环形的导线绕组，最常见的线圈应用有：马达、电感、变压器t1和环形天线等。在本实施例中对于变压器t1的初级线圈以及次级线圈的类型以及匝数等等均不进行限定。
47.在本实施例中对于电压采样电路，电压检测芯片u1，输出驱动电路的具体的电路结构不进行具体限定，可以理解的是，由于电压采样电路需要具备整流功能，因此一般包含整流管。
48.本实施例权衡了电路性能及成本，优选选用的电压检测芯片u1bd4930-tr，当输入电压被判断为高电压，则电压检测芯片u1的输出引脚输出为高电平，而当输入电压被判断为低电压时，则电压检测芯片u1的输出引脚输出为低电平。
49.本实施例所提供的控制电源的电路，包括：电压采样电路，电压检测芯片u1，输出驱动电路，变压器t1，电压采样电路的输入端连接交流电源，用于将交流电源的交流信号转换为直流信号，并对直流信号进行分压，判断输入电压的幅度，电压检测芯片u1的输入引脚连接电压采样电路的输出端，用于基于输入电压的幅度进行高低压的判断，并输出对应的高低电平信号，输出驱动电路包括的输入端连接电压检测芯片u1的输出引脚，输出端连接变压器t1的初级绕组，变压器t1为初级绕组包括两个抽头的变压器t1。可见，本技术通过简单的电路检测以及相关的根据检测得到的电压从而改变变压器t1的绕组大小，从而实现宽范围的电压应用，比起以往采用flyback开关电源方案来实现宽范围的应用，由于除了电压检测芯片u1外无需加入额外的组件，因此成本较低，且由于只需要应用到一个电压检测芯片u1以及相关的切换电路即可，因此稳定性相较于以往的方案相比较高。
50.考虑到电路的结构问题，为了不额外添加电源为输出驱动电路以及电压检测芯片u1供电，在此提供优选方案，还包括：供电电路：
51.在本实施例中对于供电电路的具体电路结构不进行限定，供电电路的输入端连接交流电源，输出端连接输出驱动电路以及电压检测芯片u1的电源引脚，用于将交流电源转换为阻容电源并给输出驱动电路以及电压检测芯片u1供电。
52.由于输出驱动电路主要功能是用于切换对应的端头，因此功耗较小，可用简单的阻容电源来解决，从而可以通过供电电路将现有的交流电源进行转换从而为相应的输出驱动电路以及电压检测芯片u1进行供电，从而无需额外添加电源，节省了成本。
53.上述实施例中对于输出驱动电路以及电压检测电路，电压采样电路，以及供电电路的具体结构未进行限定，在此提供优选方案，输出驱动电路包括：第一三级管，第二三极管q2，第三三极管q3，第一双向可控硅q4和第二双向可控硅q5，负载电阻r4；
54.第一三极管q1的基极连接电压检测芯片u1的输出引脚，集电极连接第二三极管q2的基极，发射极连接电源正极；
55.第二三极管q2的基极连接第一三极管q1的集电极，发射极接地，集电极连接第一双向可控硅q4的输入端(控制极)；
56.第三三级管的基极连接电压检测芯片u1的输出引脚，发射极接地，集电极连接第二双向可控硅q5的输入端；
57.第一双向可控硅q4的输出端连接变压器t1的低压抽头，第二双向可控硅q5的输出端连接变压器t1的高压抽头；
58.负载电阻r4的一端连接第一三级管的集电极，另一端接地。
59.电压采样电路包括：整流二极管，多个分压电阻；
60.整流二极管与多个分压电阻串联，整流二极管的一端连接交流电源，另一端连接多个分压电阻。
61.需要说明的是，双向可控硅是一种硅可控整流器件，也称作双向晶闸管。这种器件在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，具有无火花、动作快、寿命长、可靠性高以及简化电路结构等优点。双向可控硅是在普通可控硅的基础上发展而成的，它不仅能代替两只反极性并联的可控硅，而且仅需一个触发电路，是比较理想的交流开关器件。需要说明的是，本实施例中所提及的双向可控硅的输入端是控制极，输出端为电极t2。
62.三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。三极管是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的pn结，两个pn结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有pnp和npn两种。
63.需要说明的是输出驱动电路由第一三极管q1，第二三极管q2，第三三极管q3组成。负载电阻r4为第一三极管q1的集电极负载电阻r4，和第一三极管q1配合实现信号反相功能，即用于当u1输出为高电平时，使得输入到第二三极管q2的为低电平，当u1输出为低电平时，使得输入到第二三极管q2的为高电平，其原理是因为u1输出高电平，经基极电阻r12接至第三三极管，则q3导通，第三三极管q3导通，触发第二双向可控硅q5导通，即变压器的高压绕组得电工作。电压检测芯片u1的输出信号另一路经第一三极管q1反相后使得第二三极管q2截止，同时第二双向可控硅q5也处于截止状态，即电压器的低压绕组失电；而当电压检测芯片u1输出低电平时，第一三极管q1，第二三极管q2，第一双向可控硅q4导通，变压器的低压绕组得电；第三三极管q3，第二双向可控硅q5截止，变压器的高压绕组失电。使得电源在低压端还能继续正常工作。
64.考虑到电路的稳定性，还包括：反馈电阻，滤波电路：
65.反馈电阻的一端连接电压检测芯片u1的输入引脚，另一端连接电压检测芯片u1的输出引脚。
66.滤波电路包括滤波电阻以及滤波电容，滤波电阻的一端连接电压采样电路的输出端，另一端连接电压检测芯片u1的输入引脚；
67.第一滤波电容c1的一端连接电压采样电路的输出端，另一端接地。
68.反馈电阻其作用是提供一个弱正反馈，避免电压检测芯片u1在切换临界点出现抖动而提高电路的稳定性，滤波电路用于滤除整流后的直流信号中的交流分量从而提高电路的稳定性。
69.上述实施例中对于供电电路未进行具体限定，在此提供优选方案供电电路包括：热敏电阻，降压电容，全波整流电路；
70.滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。是根据观察某一随机过程的结果，对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。
71.热敏电阻的一端连接交流电源的一端，另一端连接降压电容的第一端，全波整流电路的第一输入端口连接交流电源的另一端，第二输入端口连接降压电容的第二端，全波整流电路的正向输出端连接电压检测芯片u1的电源引脚以及第一三极管q1的发射极，负向输出端接地。
72.供电电路还包括：稳压管，第二滤波电容c2；
73.稳压管的一端连接全波整流电路的正向输出端，另一端接地；
74.第二滤波电容c2的一端连接全波整流电路的正向输出端，另一端接地。
75.需要说明的是，全波整流电路是指能够把交流转换成单一方向电流的电路，最少由两个整流器合并而成，一个负责正方向，一个负责反方向，最典型的全波整流电路是由四个二极管组成的整流桥，一般用于电源的整流。所述交流电源包括零线和相线，本实施例中提到的交流电源的两端的其中一个是零线，另一个是相线，对于具体的端口方向不进行限定。
76.考虑到输入到第一开关管以及第三开关管的对应电流的限制，在此提供优选方案，还包括：第一基极限流电阻r5，第二基极限流电阻r12；
77.第一基极限流电阻r5的一端连接电压检测芯片u1的输出引脚，另一端连接第一三极管q1的基极；
78.第二基极限流电阻r12的一端连接电压检测芯片u1的输出引脚，另一端连接第三三极管q3的基极。
79.还包括：第一限流保护电阻r1，第二限流保护电阻r2：
80.第一限流保护电阻r1的一端连接第二三极管q2的集电极，第二端连接第一双向可控硅q4的输入端(控制极)；
81.第二限流保护电阻r2的一端连接第三三极管q3的集电极，第二端连接第二双向可控硅q5的输入端(控制极)。
82.通过上述电阻，实现了对于电路的限流保护，从而防止开关管以及双向可控硅由于电流过大被烧毁。
83.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排
除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。