专利名称：输入电源的电压及频率检测回路的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测输入电源的电压及频率的检测回路。
背景技术：
如图1所示，在现有技术中输入电源的电压及频率检测回路中，变压器(10)的1次端连接有电源，变压器(10)的2次端连接有桥式二极管整流电路(20)。上述桥式二极管整流电路(20)连接到第1二极管(D1)的正极，第1二极管(D1)的负极则连接到第1电阻(R1)。此外，第1二极管(D1)和第1电阻(R1)的节点连接到第1电容(C1)，上述第1电容(C1)为整流电容。
上述第1电阻(R1)连接到第3电阻(R3)，第1电阻(R1)和第3电阻(R3)的节点连接到接有+5V电源的第2二极管(D2)的正极。并且，上述第1电阻(R1)和第3电阻(R3)的节点连接到第2电阻(R2)。上述第3电阻(R3)通过电压输出端子(B)连接到微控制器(30)，上述第3电阻(R3)和电压输出端子(B)的节点则连接到第2电容(C2)。
同时，桥式二极管整流电路(20)连接到第5电阻(R5)，桥式二极管整流电路(20)和第5电阻(R5)之间的节点则连接有第4电阻(R4)。上述第5电阻(R5)连接到第1晶体管(Q1)的基极端，而上述第5电阻(R5)和第1晶体管(Q1)基极端之间的节点上，各连接有第6电阻(R6)和第3电容(C3)。上述第1晶体管(Q1)的集电极端连接有接到+5V电压的第7电阻(R7)，上述第7电阻(R7)和第1晶体管(Q1)集电极端之间的节点则连接有频率输出端子(A)。此外，上述第1晶体管(Q1)的发射极接地。
下面说明如上结构的现有技术中的输入电源的电压及频率检测回路的操作步骤。
首先，为了检测输入电源的电压，如图1所示，通过电源端连接交流电源，并输入到变压器(10)的1次端。同时，通过上述变压器(10)的2次端输出得到减压的电源，上述输出的电源通过桥式二极管整流电路(20)及作为整流电容的第1电容(C1)，并获得既定的直流(DC)电压。上述直流电压将通过第1电阻(R1)、第2电阻(R2)、第3电阻(R3)、第2电容(C2)传送，并向电源输出端子(B)输出相应的电压。上述电源输出端子(B)连接到微控制器(30)，从而上述微控制器(30)检测出输入的电压值。
同时，为了检测输入电源的频率而进行如下操作。
首先，通过电源端连接交流电源，并输入到变压器(10)的1次端。同时，通过上述变压器(10)的2次端输出得到减压的电源，上述输出的电源通过桥式二极管整流电路(20)及第4电阻(R4)传送到第5电阻(R5)，并通过第6电阻(R6)及第3电容(C3)输入到第1晶体管(Q1)的基极端。由此，第1晶体管(Q1)导通(switching)并通过频率输出端子(A)输出相应的频率。
如图2所示，现有技术中的输入电源的电压及频率检测回路中安装有变压器的PCB板结构。该回路中设置有多个回路部件。其中使用的变压器中缠绕有很多铁芯，导致其体积大并且很重。
因此，在现有技术中，用于降低输入电源电压的变压器的重量及体积较大，导致回路内占有的空间比例相对较大。同时，由于上述变压器的价格高，提高了其制作费用。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述缺点，本发明提供一种输入电源的电压及频率检测回路，以使其构成回路的部件结构简单，并使其回路的价格相对低廉。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种输入电源的电压及频率检测回路，其特征在于，它包括变压器，对输入电源进行减压；电流限制电阻，设置于上述变压器的1次端，用于限制输入电流；桥式二极管整流电路，设置于上述变压器的2次端，对减压的电压进行全波整流；电源频率检测回路部，基于上述桥式二极管的输出，进而输出输入电源的频率信号；电压检测回路部，基于上述桥式二极管的输出，进而输出输入电源的电压信号；微控制器，从上述电源频率检测回路部和电压检测回路部输入的值，判断输入电源的电压及频率。
前述的输入电源的电压及频率检测回路，其中电源频率检测回路部包含有第1分压装置，对变压器的2次端输出的减压电压进行分配；导通控制装置，对上述第1分压装置的输出进行导通控制。
前述的输入电源的电压及频率检测回路，其中电压检测回路部包含有整流装置，对变压器的2次端输出的减压电源进行整流；第2分压装置，对上述整流装置的直流电压进行分配。
前述的输入电源的电压及频率检测回路，其中变压器除外的回路部通过印刷电路板组件而构成，上述印刷电路板的上部设置有变压器，并构成一个�？椋倍陨鲜瞿？榻心Ｋ艹尚痛�。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术的输入电源的电压及频率检测回路。
图2是现有技术的输入电源的电压及频率检测回路中安装有变压器的PCB板结构。
图3是本发明输入电源的电压及频率检测回路。
图4是本发明输入电源的电压及频率检测回路检测的输出电源状态的电压特性图。
图5是本发明输入电源的电压及频率检测回路的内部模块状态图。
图6是本发明输入电源的电压及频率检测回路的外部�？樽刺肌�
图中标号说明100变压器 200桥式二极管(bridge diode)300微控制器 R1’～R9’电阻Q1晶体管 D1’，D2’二极管C1’～C3’电容具体实施方式
首先说明回路中各控制元件的连接关系，如图3、4所示，变压器(100)的1次端连接电源端，其中，本发明中的上述变压器使用现有技术中变压器的1/3大小的线圈，从而其体积、重量等将大为减小。
此外，电源端和变压器(100)的1次端的端子3之间连接有第1电阻(R1’)，起到限制电流的作用。变压器(100)的2次端连接有桥式二极管整流电路(200)，上述桥式二极管整流电路(200)连接到第1二极管(D1’)的正极，上述第1二极管(D1’)的负极则连接到第2电阻(R2’)。同时，上述第1二极管(D1’)和第2电阻(R2’)的节点连接有第1电容(C1’)，上述第1电容(C1’)为整流电容。
上述第2电阻(R2’)连接到第4电阻(R4’)，第2电阻(R2’)和第4电阻(R4’)的节点，连接到接有+5V电源的第2二极管(D2’)的正极。并且，上述第2电阻(R2’)和第4电阻(R4’)的节点连接有第3电阻(R3’)。上述第4电阻(R4’)通过输入电压检测端子(B’)连接到微控制器(300)，上述第4电阻(R4’)和输入电压检测端子(B’)的节点连接有第3电容(C3’)。
同时，桥式二极管整流电路(200)连接到第7电阻(R7’)，上述桥式二极管整流电路(200)和第7电阻(R7’)之间的节点连接有第6电阻(R6’)。上述第7电阻(R7’)连接到第1晶体管(Q1’)的基极端，上述第7电阻(R7’)和第1晶体管(Q1’)基极端之间的节点上，各连接有第8电阻(R8’)和第2电容(C2’)。上述第1晶体管(Q1’)的集电极端连接有接到+5V电源的第9电阻(R9’)，上述第9电阻(R9’)和第1晶体管(Q1’)集电极端之间的节点连接有与微控制器(300)相接的频率输出端子(A’)。此外，上述第1晶体管(Q1’)的发射极端接地。
下面说明如上结构的本发明的输入电源的电压及频率检测回路的操作步骤。
首先，为了检测输入电源的电压，如图3所示，通过电源端接到交流电源，上述交流电源通过电流限制用第1电阻(R1’)，从而限制交流电源的输入电流的电流。
上述电流量受到限制的输入电流通过变压器(100)的1次端，输出到变压器(100)的2次端。其中，上述变压器(100)对通过1次端输入的输入电流和通过2次端输出的电源进行分离并减压。同时，通过变压器(100)的2次端输出的减压电压，将通过桥式二极管整流电路(200)进行全波整流。
通过上述桥式二极管整流电路(200)的减压电压经过第1二极管(D1’)，并通过第1电容(C1’)进行整流，从而变换为既定的直流(DC)电压。接着，通过第2电阻(R2’)和第3电阻(R3’)进行分压。上述通过第4电阻(R4’)和第3电容(C3’)的电压，将输出到输入电压检测端子(B’)。
上述输入电压检测端子(B’)连接到微控制器(300)中构成的任意端口，上述微控制器(300)则通过输入电压检测端子(B’)中传送的电压值，对输入电源进行检测。
如图4所示的变压器(100)的1次端中输入的输入电源，以及通过变压器(100)而变换为直流电压的输出电压。上述输出电压通过输入电压检测端子(B’)，传送到上述微控制器(300)中。由此，微控制器(300)可识别出上述输出电压值所对应的输入电压值。如图所示，通过变压器(100)的2次端输出而变换为直流电压的输出电压，与接到变压器(100)的1次端的输入电压成正比。
同时，为了检测输入电源的频率而进行如下操作。
首先，通过电源端接到交流电源，上述交流电源通过电流限制用第1电阻(R1’)，从而限制交流电源中含有的输入电流的电流。
上述电流量受到限制的输入电流通过变压器(100)的1次端，输出到变压器(100)的2次端。其中，上述变压器(100)对通过1次端输入的输入电流和通过2次端输出的电源进行分离并减压。同时，通过变压器(100)的2次端输出的减压电压，将通过桥式二极管整流电路(200)进行全波整流。
通过上述桥式二极管整流电路(200)得到整流的电压，将通过第7电阻(R7’)和第8电阻(R8’)进行分压。上述分配的电压经过第2电容(C2’)，输入到第1晶体管(Q1’)的基极端。上述第1晶体管(Q1’)通过此时产生的信号进行导通，并向频率输出端子(A’)输出信号。
上述频率输出端子(A’)连接到微控制器(300)的任意端口。由此，上述微控制器(300)根据通过上述频率输出端子(A’)传送的信号，检测出输入电源的频率。
如图5、6所示，输入电源的电压及频率检测回路中设置有变压器(100)，除上述变压器(100)以外的回路部则安装于印刷电路板组件的下部。在如上结构的印刷电路板组件的上部，将安装有上述变压器(100)，并用塑壳(plastic case)进行模塑成型，从而形成如图6所示的电路�？�。其中，通过围住印刷电路板和变压器外部而进行模塑成型，使其起到绝缘的作用，从而解决回路内绝缘方面的问题。
由此，回路的结构通过一个组合件(package)进行模塑成型处理，使其结构简单化，并由于其绝缘功能而可进行稳定驱动，从而提高产品的可靠性。
此外，上述印刷电路板组件的上部安装的变压器，比以往的变压器的体积相对较�。蓖ü跎偬旧喜频南呷κ上嘤跎僦谱鞣延谩�
如上所述，在本发明中，变压器的前端安装有电流限制用电阻，用于限制输入电流的电流量，并使用与以往技术相比1/3大小的变压器，同时进行模塑成型处理，使其回路具有绝缘作用，并以此作为本发明基本的技术思想。
为此，在本发明中，变压器的1次端上设置有用于控制输入电流的电阻。此外，在本发明中，输入电压检测端子连接到微控制器的任意端子，使其通过上述变压器的2次端输出的电压，得到减压并变换为直流电源而输出。同时，在本发明中，频率输出端子连接到微控制器的任意端子，使其通过上述变压器的2次端输出的电压，第1晶体管进行导通操作并输出相应的频率。
本发明的权利要求并非局限于如上所述的实施例，而是由权利要求书中的记载而限定。在不超出本发明权利范围内，相关行业的技术者可对其进行多种变形和修改。
本发明中的输入电源的电压及频率检测回路具有如下效果本发明中设置有频率输出检测端子和输入电源检测端子，从而可对输入电源的电压及频率进行检测。此外，在本发明中，变压器的前端设置有电流限制用电阻，从而在回路上可设置有小型的变压器，由此可构成比以往的变压器1/3大小的变压器，其结果，可减少本发明中的变压器上缠绕的线圈数，从而降低部件费用。同时，在本发明中，输入电源的电压及频率检测回路上构成的部件，通过模塑成型而一体化设置，从而使其结构简单化。
权利要求
1.一种输入电源的电压及频率检测回路，其特征在于，它包括变压器，对输入电源进行减压；电流限制电阻，设置于上述变压器的1次端，用于限制输入电流；桥式二极管整流电路，设置于上述变压器的2次端，对减压的电压进行全波整流；电源频率检测回路部，基于上述桥式二极管的输出，进而输出输入电源的频率信号；电压检测回路部，基于上述桥式二极管的输出，进而输出输入电源的电压信号；微控制器，从上述电源频率检测回路部和电压检测回路部输入的值，判断输入电源的电压及频率。
2.根据权利要求1所述的输入电源的电压及频率检测回路，其特征在于上述电源频率检测回路部包含有第1分压装置，对变压器的2次端输出的减压电压进行分配；导通控制装置，对上述第1分压装置的输出进行导通控制。
3.根据权利要求1所述的输入电源的电压及频率检测回路，其特征在于上述电压检测回路部包含有整流装置，对变压器的2次端输出的减压电源进行整流；第2分压装置，对上述整流装置的直流电压进行分配。
4.根据权利要求1所述的输入电源的电压及频率检测回路，其特征在于上述变压器除外的回路部通过印刷电路板组件而构成，上述印刷电路板的上部设置有变压器，并构成一个�？椋倍陨鲜瞿？榻心Ｋ艹尚痛�。
全文摘要
一种输入电源的电压及频率检测回路，包括变压器，对输入电源进行减压；电流限制电阻，设置于变压器的1次端，用于限制输入电流；桥式二极管整流电路，设置于变压器的2次端，对减压的电压进行全波整流；电源频率检测回路部，基于桥式二极管的输出，进而输出输入电源的频率信号；电压检测回路部，基于桥式二极管的输出，进而输出输入电源的电压信号；微控制器，从电源频率检测回路部和电压检测回路部输入的值，判断输入电源的电压及频率；电源频率检测回路部包含有第1分压装置，对变压器的2次端输出的减压电压进行分配；导通控制装置，对第1分压装置的输出进行导通控制。本发明可减少变压器中缠绕的线圈数，减小体积并降低部件费用。
文档编号G01R23/00GK1755386SQ20041007224
公开日2006年4月5日 申请日期2004年9月29日 优先权日2004年9月29日
发明者朴贵根 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
