一種智能電壓轉換器插座及其電壓轉換方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種插座，尤其是指一種智能電壓轉換器插座及其電壓轉換方法。
【背景技術】
[0002]目前市場上的電壓轉換器主要分為:單組轉換(僅110VAC轉220VAC或僅220VAC轉110VAC)、雙組互轉換(輸入110VAC，輸出220VAC;輸入220VAC，輸出110VAC)。單組轉換是在確定輸入電壓范圍的情況下，通過變壓器轉換成所需輸出電壓；雙組互轉換雖實現了220VAC與110VAC之間的互相切換，但使用前需使用者根據所需輸出電壓，通過撥動開關選擇相應輸入電壓。這種方式容易使使用者不經意間造成誤操作，導致電壓轉換器保險絲燒壞。中國專利公開號CN203761124U，公開日2014年8月6日，名稱為“電壓轉換電路及具有該電壓轉換電路的電壓轉換裝置”的實用新型專利中公開了一種電壓轉換電路及具有該電壓轉換電路的電壓轉換裝置，其中電壓轉換電路，包括第一電壓電路和第二電壓電路，還包括:設置在所述第一電壓電路與第二電壓電路上的交流接觸器，所述交流接觸器通過設置在所述第二電壓電路上的電壓繼電器組實現對所述第一電壓電路和第二電壓電路在接通與斷開之間進行切換控制；以及同時與所述電壓繼電器組和交流接觸器連接，且當正在運行的所述第二電壓電路損壞時接通的交流電壓電路。不足之處在于，該電壓轉換裝置仍需要手動進行切換，容易造成誤操作。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服現有技術中電壓轉換裝置切換需要手動切換，切換效率較低且容易造成誤操作的缺陷，提供一種電壓能自動轉換的智能電壓轉換器插座及其電壓轉換方法。
[0004]本發明的目的是通過下述技術方案予以實現:
一種智能電壓轉換器插座，包括電源輸入模塊、電壓識別模塊和電壓切換模塊，電源輸入模塊接市電輸入，電源輸入模塊還與電壓識別模塊相連接，電壓識別模塊和電壓切換模塊相連接，電壓切換模塊還同時連接市電輸入和電壓輸出。當市電輸入后，電壓識別模塊識別市電輸入電壓的大小，然后與需求輸出的電壓做比較，若輸入的電壓的大小和輸出的電壓大小不等，則電壓切換模塊不進行工作繼續保持當前的電壓轉換狀態；若輸入的電壓的大小和輸出的電壓大小相等，則判斷電壓切換模塊進行工作，改變輸出電壓，完成電壓的轉換。該過程為插座自動控制，無需人工干預，不會造成誤操作損壞電器。
[0005]作為一種優選方案，電源輸入模塊包括變壓器和鎮流器，電壓切換模塊為繼電器，變壓器的輸出電壓L極和鎮流器的3腳相連，變壓器的輸出電壓N極和鎮流器的I腳相連；電壓識別模塊的集成穩壓器Ul的Vin腳和鎮流器的2腳相連，集成穩壓器Ul的GND腳和鎮流器的4腳同時接地；鎮流器的2腳還連接電解電容ECl的正極，電解電容ECl的負極接地，鎮流器的2腳還連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端接地，電阻Rl的另一端還連接電容C4的一端，電容C4的另一端接地，鎮流器的2腳還連接穩壓二極管的負極，穩壓二極管的正極接地，鎮流器的2腳還連接電容Cl的一端，電容Cl的另一端接地；集成穩壓器Ul的Vout腳連接單片機的VCC腳，單片機的PA2/AIN2腳連接在電阻Rl和電阻R2之間，單片機的PA5腳連接電阻R4的一端，電阻R4的另一端連接三極管Ql的基極和電容C6的一端，三極管Ql的發射極和電容C6的另一端接地，三極管Ql的繼電器連接二極管D2的正極和繼電器的一端，二極管D2的負極和繼電器的另一端與集成穩壓器Ul的Vout腳相連。輸入的交流高壓電經過變壓器和鎮流器后，變成直流低壓電，直流低壓電作為單片機的電源。電阻Rl和電阻R2起分流作用，分壓后的電阻經過PA2/AIN2腳輸入單片機，單片機根據此電壓判斷輸入的交流高壓電的大小，并通過三極管Ql發出控制信號至繼電器，繼電器根據單片機發出的信號控制電壓的轉換。
[0006]作為一種優選方案，集成穩壓器Ul的Vout腳還連接電容C2的一端、電解電容EC2的正極，電容C5的一端、發光二極管的正極，電容C2的另一端、電解電容EC2的另一端，電容C5的另一端接地，發光二極管的負極連接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接地。發光二極管作為顯示裝置，可以提醒相關人員智能電壓轉換器插座是否正常工作。
[0007]作為一種優選方案，鎮流器2腳和電阻Rl連接的節點與集成穩壓器Ul的Vin腳和穩壓二極管D3的正極連接的節點之間還連接有熱敏電阻R5。熱敏電阻R5起分壓作用，防止集成穩壓器Ul電壓過高，工作溫度過大。
[0008]作為一種優選方案，變壓器還連接有溫度保險絲。當溫度超過設定的溫度時，溫度保險絲自動斷開，待溫度下降后自動恢復正常狀態。
[0009]一種智能電壓轉換器插座的電壓轉換方法，基于一種智能電壓轉換器插座，包括以下步驟:
步驟1，智能電壓轉換器插座接入市電，市電經過變壓器變壓和鎮流器整流后，提供直流電供單片機工作；
步驟2，單片機對輸入的市電進行識別，判斷輸入的市電是IlOV或220V ；
步驟3，若需要輸出的電壓與輸入的市電電壓相等，則繼電器工作，完成電壓轉換，若需要出的電壓與輸入的市電電壓不相等，則繼電器不工作。
[0010]作為一種優選方案，單片機對輸入的市電電壓進行若干次識別，單片機對若干次識別的電壓取平均值，得到準確的輸入的市電電壓。
[0011]作為一種優選方案，單片機對輸入的市電電壓進行識別后得到準確的輸入的市電電壓與理論上標準的輸入的市電電壓的允許誤差值為20%。由于電壓轉換的電壓值數值為IlOV或220V，IlOV和220V之間相差較大，故允許誤差值為20%仍可以進行準確識別，在輸入的市電電壓不穩定有波動時仍然可以實現電壓切換功能。
[0012]本發明的有益效果是，智能電壓轉換器插座能對電壓進行自動轉換完成高壓轉低壓或低壓轉高壓功能。且本發明結構簡單、使用壽命較高、實用性強。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的一種電路原理連接圖。
[0014]圖2是本發明的一種電路圖。
[0015]其中:1、電源輸入模塊，2、電壓識別模塊，3、電壓切換模塊，4、市電輸入，5、電壓輸出。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明進一步描述。
[0017]實施例:一種智能電壓轉換器插座，其電路原理連接圖如圖1所示，包括電源輸入模塊1、電壓識別模塊2和電壓切換模塊3，電源輸入模塊接市電輸入4，電源輸入模塊還與電壓識別模塊相連接，電壓識別模塊和電壓切換模塊相連接，電壓切換模塊還同時連接市電輸入和電壓輸出5。變壓器還連接有溫度保險絲。
[0018]一種智能電壓轉換器插座的電壓轉換方法，基于一種智能電壓轉換器插座，包括以下步驟:
步驟1，智能電壓轉換器插座接入市電，市電經過變壓器變壓和鎮流器整流后，提供直流電供單片機工作；
步驟2，單片機對輸入的市電進行識別，判斷輸入的市電是110￥或220￥ ;單片機對輸入的市電電壓進行若干次識別，單片機對若干次識別的電壓取平均值，得到準確的輸入的市電電壓，并且單片機對輸入的市電電壓進行識別后得到準確的輸入的市電電壓與理論上標準的輸入的市電電壓的允許誤差值為20%。
[0019]步驟3，若需要輸出的電壓與輸入的市電電壓相等，則繼電器工作，完成電壓轉換，若需要出的電壓與輸入的市電電壓不相等，則繼電器不工作。
[0020]本發明的具體電路圖如圖2所示，電源輸入模塊包括變壓器和鎮流器，電壓切換模塊為繼電器，變壓器的輸出電壓L極和鎮流器的3腳相連，變壓器的輸出電壓N極和鎮流器的I腳相連；電壓識別模塊的集成穩壓器Ul的Vin腳和鎮流器的2腳相連，集成穩壓器Ul的GND腳和鎮流器的4腳同時接地；鎮流器的2腳還連接電解電容ECl的正極，電解電容ECl的負極接地，鎮流器的2腳還連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端接地，電阻Rl的另一端還連接電容C4的一端，電容C4的另一端接地，鎮流器的2腳還連接穩壓二極管的負極，穩壓二極管的正極接地，鎮流器的2腳還連接電容Cl的一端，電容Cl的另一端接地；集成穩壓器Ul的Vout腳連接單片機的VCC腳，單片機的PA2/AIN2腳連接在電阻Rl和電阻R2之間，單片機的PA5腳連接電阻R4的一端，電阻R4的另一端連接三極管Ql的基極和電容C6的一端，三極管Ql的發射極和電容C6的另一端接地，三極管Ql的繼電器連接二極管D2的正極和繼電器的一端，二極管D2的負極和繼電器的另一端與集成穩壓器Ul的Vout腳相連。集成穩壓器Ul的Vout腳還連接電容C2的一端、電解電容EC2的正極，電容C5的一端、發光二極管的正極，電容C2的另一端、電解電容EC2的另一端，電容C5的另一端接地，發光二極管的負極連接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接地。鎮流器2腳和電阻Rl連接的節點與集成穩壓器Ul的Vin腳和穩壓二極管D3的正極連接的節點之間還連接有熱敏電阻R5。
[0021]輸入的交流高壓電經過變壓器和鎮流器后，變成直流低壓電，直流低壓電作為單片機的電源。電阻Rl和電阻R2起分流作用，分壓后的電阻經過PA2/AIN2腳輸入單片機，單片機根據此電壓判斷輸入的交流高壓電的大小，并通過三極管Ql發出控制信號至繼電器，繼電器根據單片機發出的信號控制電壓的轉換。
[0022]單片機對輸入電壓自動識別的實現代碼如下: void Treat_Sensor(void){
if(_2msFlag & Bit(fNTCSENSOR))
{
bitclr(_2msFlag, fNTCSENSOR);
VOLTAGE_INTPUT;
//林林林林林電壓檢測林林林林林//
//DI;
ADCCH = ObO10I1000;
ADCCL = ObOOOOO10I;
ADCRL = ObOOOOOOOO;
ADCRH = ObOOOOOOOO;
ADEN = ON;
ADTRG