[实用新型]一种基于单片机的自动电压转换系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动电压转换系统，尤其是涉及一种基于单片机的自动电压转换系统。

背景技术

随着全球化的不断深入，国际贸易、旅行、外派工作变得越来越普遍，而全球的市电包含110V、120V、220V、230V、240V截然不同的电压，这样会造成不同国家地区的用电设备不能直接接电使用，例如，巴基斯坦的工厂就不能够直接使用日本的印刷设备；或者当人们旅行或者出差到异地的时候，自己携带的用电设备，也很可能因与当地的用电环境不相配，而造成不能直接接电的问题。因此，就需要一个电压切换设备来实现用电设备与不同额度的供电电压的适配。

目前传统的电压的变换技术，是采用变压器匝比变换进行，但是该技术有一定不足之处，住要体现于变压器的抽头切换会产生一个潜在危险，具体的：

Vin／Vout＝Nin／Nout

Vin：输入电压

Vout：输出电压

Nin：输入匝数

Nout：输出匝数

如果输入电压为110V，要求输出电压是220V时，输入输出匝比应当为1比2。变压器的匝比固定1／2的情况下，假如用户错误将220V输入固定的线圈上，输出电压将会是440V。显然，如此高的电压势必会烧毁连接在输出端的用电设备。

目前常见的电器产品的额定输入电压范围为93V～127V或者190V～245V，如果不加以保护用电设备通常会被烧毁。而电网的电压是波动的，某些地区及时间段电压的波动范围高达100V，如此大的波动也很容易会造成用电设备的损坏。另外，如果是110V输入需要转换成220V输出时，波动会被放大两倍，更加容易损坏用电设备。

此外，当电压降低时，加载在变压器线圈上的电流增大。如若没有保护装置，长时间在低电压工作的变压器同样容易被烧毁甚至引起火灾。

而对于产品来说，友好的用户界面是产品设计的一个重要方面，让用户直观了解产品的即时状态及变化趋势是客户放心使用产品的一个总要因素。

根据上述情况，需要对现有的自动电压转换系统进行改进，以克服至少一种上述缺点。针对如何自动转换电压、进行高低电压保护、变压器过温保护及易读的用户界面，本发明设计了一套方案。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种能够自动转换电压、进行高低电压保护及变压器过温保护的基于单片机的自动电压转换系统。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于单片机的自动电压转换系统，包括控制单元、电源电路单元、变压器单元、电压采样单元及电压切换单元，所述电源电路单元为整个电路提供适合的工作电压，所述电压采样单元和电压切换单元分别与控制单元相连，所述变压器单元与电压切换单元相连，其特征在于：

还包括输出保护单元，所述输出保护单元的输入端与控制单元相连，输出保护单元的输出端与变压器单元相连；

所述控制单元为基于单片机的控制系统，把电压采样单元采集到的信号处理后控制电压切换单元及输出保护单元的动作。

作为上述方案的进一步改进，还包括一变压器温度采样单元，所述变压器温度采样单元的信号输出端与控制单元相连，变压器温度采样单元的信号输入端与设置在变压器单元的温控器相连。

作为上述方案的进一步改进，还包括一LED显示单元，所述LED显示单元与控制单元相连。

进一步，所述电源电路单元包括主要由第一、第二三极管及第一继电器组成的选择电路、全桥整流电路、稳压集成电路和滤波电路，所述选择电路通过全桥整流电路与稳压集成电路的输入端相连，所述滤波电路连接在稳压集成电路的输出端，所述稳压集成电路的输出端与控制单元的电源端相连。

进一步，所述输出保护单元主要包括第三三极管、第二、第三继电器，所述第三三极管的基极通过一电阻与控制单元U1相连，所述第三三极管的集电极分别与第二、第三继电器相连，第三三极管的发射极直接接地。

进一步，所述电压采样单元包括依次串联的第一分压电阻、整流二极管、第二分压电阻及滑变电阻，所述整流二极管与第二分压电阻的连接处为采样节点，所述采样节点与控制单元的采样端口连接。

作为上述方案的进一步改进，所述采样节点处还连接有两条支路，第一支路通过一齐纳二极管接地，用于钳位电压；第二支路通过一滤波电容接地，起到保护作用。