[发明专利]自动电压开关及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域的开关电路，尤其是涉及一种交流供电线路电压自动确定是否进行倍压整流的自动电压开关及其实现方法。

背景技术

意法半导体(ST)公司生产AVS08产品是一种110V/220V交流供电线路电压自动选择器套件，适合于在200W以下的开关电源中应用。这种套件也称作自动电压开关，英文简写为AVS。

如图1所示，是AVS08的一个典型应用电路示意图。AVS08主要由型号是AVSIBCP08的控制器IC1和型号为AVS08CB或AVS08CB1的双向可控硅器VS1两部分组成。

电阻R4、电阻R5、电阻D5和电容C4组成的串联电路，为控制器IC1提供电源电压。控制器IC1的第1脚Vss内部是一个并联稳压器，提供-9V的输出(最大电流Iss是25mA)，由电阻R1和电阻R2组成的电阻分压器，用作测量输入的AC线路电压，使控制器IC1的第8脚上的电压随AC输入电压而变化。AVS08的控制功能通过AC线路电压与门限电压相比较来完成。比较器上的峰值电压检测高门限Vth＝4.25V，并带一个滞回电压VH(典型值是0.4v)。

AVS08与50Hz或60Hz的AC线路频率相容，并且在两个AC线路电压范围内工作。第一电压的变化范围从88V到132V(AC线路额定电压是110V，60Hz)；第二个电压的变化范围从176到276V(AC供电线路额定电压是220V，50Hz)。输入电压在第一电压范围上时，控制器IC1驱动双向可控硅VS1导通，桥路工作在倍压模式；输入电压在第二电压范围上时，双向可控硅VS1阻断，输入电路在全桥整流模式工作。不论是输入的是第一电压还是第二电压，输出的DC电压数值是一样的。

现有电路存在如下技术缺陷：

1、控制器IC1是一种专用芯片，价格较高，导致自动电压开关的实现成本较高。

2、控制器IC1上没有待机状态与开机状态的检测端口，也没有配置待机控制电路，整个自动电压开关的自身功耗较大。

发明内容

为克服现有技术的问题，本发明提出一种自动电压开关及其实现方法，通过自动判定当前交流输入电压是第一电压还是第二电压，并在检测交流输入电压已经处于稳定状态时，发出倍压整流指令控制输出直流电压，安全可靠且实现成本较低。

本发明采用如下技术方案实现：一种自动电压开关，其包括：用于输入交流电压的交流输入端，交流电压为第一电压或第二电压；用于输出一个直流电压的直流输出端；依次连接在交流输入端与直流输出端之间的整流桥和双向可控硅；用于采样交流电压幅值，输出采样电压值的电压幅值采样电路；用于采样交流电压波形，输出采样波形信号的电压状态采样电路；用于根据采样电压值判断交流输入端的交流电压是第一电压还是第二电压，根据采样波形信号判断交流电压是否已经处于稳定状态，并在交流电压是第一电压且处于稳定状态时发出倍压整流指令的微处理器；其中，电压幅值采样电路连接微处理器的电压判定端口，电压状态采样电路连接微处理器的稳定状态判定端口，微处理器的控制输出端口耦接双向可控硅的控制端。

在一个优选实施例中，微处理器通过检测采样波形信号在当前周期的上升阶段/下降阶段到达预定幅值的第二时间，以及在上一个周期的上升阶段/下降阶段到达预定幅值的第一时间，判断第二时间与第一时间的差值是否为一个固定值，若是，则在交流电压是第一电压时发出倍压整流指令。

在一个优选实施例中，电压幅值采样电路包括：阳极连接交流输入端的第一二极管，其阴极串联第五电阻连接微处理器的电压判定端口，且微处理器的电压判定端口与地之间并接第七电阻。

在一个优选实施例中，电压状态采样电路包括：阳极连接交流输入端的第一二极管，其阴极通过第四电阻连接微处理器的稳定状态判定端口，且稳定状态判定端口与地之间并接第十电阻。

在一个优选实施例中，所述自动电压开关还包括：在工作状态下输出连续的脉冲信号、在待机状态下输出不连续的脉冲信号的供电电源；供电电源通过供电电路连接微处理器的电源端口，由微处理器通过判断供电电源是否为连续的脉冲信号来判断是否处于工作状态。

在一个优选实施例中，所述自动电压开关还包括：连接在供电电源与微处理器的待机检测端口之间的待机采样电路，待机采样电路包括原边连接供电电源的变压器，变压器的副边连接第二二极管的阳极，在第二二极管的阴极与微处理器的待机检测端口之间连接高频滤波器。

在一个优选实施例中，双向可控硅采用脉冲信号或直流信号触发。

另外，本发明还提出一种自动电压开关的实现方法，其包括步骤：