Pg电子游戏平台：一种电源转换模块pdf
本实用新型属于电源技术领域，公开了一种电源转换模块，整流模块对输入电源进行整流以输出第一电压，输入电源为交流电或直流电；采样模块对所述第一电压进行采样，得到第二电压；低通滤波模块对所述第二电压进行低通滤波以输出第三电压；控制模块接收第二电压和所述第三电压，提取第二电压的最大值得到第四电压，将第三电压和第四电压进行比较，如第四电压大，获知输入电源是交流电，则以第三电压为准，当第三电压超过第一预设值，输出控制信号；如第四电压和第三电压相等，获知输入电源是直流电，则以第四电压为准，当第四电压超过第二预
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 210297241 U (45)授权公告日 2020.04.10 (21)申请号 4.X (22)申请日 2019.06.24 (73)专利权人 深圳市航嘉聚源科技股份有限公 司 地址 518000 广东省深圳市龙岗区坂田街 道雪象村航嘉工业园2#厂房二楼A区 (72)发明人 何江华 (74)专利代理机构 深圳中一联合知识产权代理 有限公司 44414 代理人 翁唱玲 (51)Int.Cl. H02H 7/12(2006.01) H02H 7/125(2006.01) 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 (54)实用新型名称 一种电源转换模块 (57)摘要 本实用新型属于电源技术领域，公开了一种 电源转换模块，整流模块对输入电源进行整流以 输出第一电压，输入电源为交流电或直流电；采 样模块对所述第一电压进行采样，得到第二电 压；低通滤波模块对所述第二电压进行低通滤波 以输出第三电压；控制模块接收第二电压和所述 第三电压，提取第二电压的最大值得到第四电 压，将第三电压和第四电压进行比较，如第四电 压大，获知输入电源是交流电，则以第三电压为 准，当第三电压超过第一预设值，输出控制信号； 如第四电压和第三电压相等，获知输入电源是直 流电，则以第四电压为准，当第四电压超过第二 U 预设值，输出控制信号以控制电源转换模块停止 1 工作。简化了采样模块和控制模块，减小了制造 4 2 7 成本。 9 2 0 1 2 N C CN 210297241 U 权利要求书 1/2页 1.一种电源转换模块，包括依次串接在一起的整流桥、PFC升压模块、DCDC转换模块，输 入电源连接所述整流桥，其特征在于：所述电源转换模块还包括： 整流模块，用于对输入电源进行整流以输出第一电压，所述输入电源为交流电或直流 电； 采样模块，与所述整流模块连接，用于对所述第一电压进行采样，得到第二电压； 低通滤波模块，与所述采样模块连接，用于对所述第二电压进行低通滤波以输出第三 电压； 控制模块，分别与所述采样模块和所述低通滤波模块连接，用于接收所述第二电压和 所述第三电压，提取第二电压的最大值得到第四电压，将第三电压和第四电压进行比较，如 第四电压大，获知所述输入电源是交流电，则以第三电压为准，当所述第三电压超过第一预 设值，输出控制信号；如第四电压和第三电压相等，获知所述输入电源是直流电，则以第四 电压为准，当所述第四电压超过第二预设值，输出控制信号； 所述PFC升压模块，与所述控制模块连接，用于根据所述控制信号控制所述电源转换模 块停止工作。 2.如权利要求1所述电源转换模块，其特征在于，所述整流模块包括第一二极管、第二 二极管、第三二极管以及第四二极管； 所述输入电源的正极连接所述第一二极管的阳极、所述第一二极管的阴极与所述第二 二极管的阳极连接； 所述输入电源的负极连接所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极与所述第四 二极管的阳极连接； 所述第二二极管的阴极和所述第四二极管的阴极共同连接所述采样模块。 3.如权利要求1所述电源转换模块，其特征在于，所述采样模块包括多个电阻，串接在 所述整流模块的输出与地之间，用于对所述第一电压进行分压，即可获得第二电压。 4.如权利要求1所述电源转换模块，其特征在于，所述低通滤波模块包括两个串接的一 阶低通滤波器。 5.如权利要求4所述电源转换模块，其特征在于，所述低通滤波模块具体包括： 第一电阻，其一端连接所述采样模块，另一端连接第一电容；第一电容的另一端接地； 第二电阻，其一端连接所述第一电阻和第一电容连接的公共端，另一端连接第二电容； 第二电容的另一端接地； 所述第二电阻和第二电容连接的公共端输出所述第三电压。 6.如权利要求1所述电源转换模块，其特征在于，所述电源转换模块还包括：第五二极 管和第三电容； 第五二极管，其阳极与所述采样模块连接；其阴极作为第五电压输出； 第三电容，连接在所述第五二极管的阴极与地之间； 控制模块，分别与所述第五二极管的阴极和所述低通滤波模块连接，用于接收所述第 五电压和所述第三电压，提取第五电压的最大值得到第四电压，将第三电压和第四电压进 行比较，如第四电压大，则获知所述输入电源是交流电，如第四电压和第三电压相等，则获 知所述输入电源是直流电。 7.如权利要求1所述电源转换模块，其特征在于，所述控制模块包括赋值单元、交直流 2 2 CN 210297241 U 权利要求书 2/2页 判断单元、直流电过压比较单元、交流电过压比较单元； 所述赋值单元，用于提取第二电压的最大值得到第四电压； 所述交直流判断单元，用于将第三电压和第四电压进行比较，如第四电压大，获知所述 输入电源是交流电，输出第三电压，如第四电压和第三电压相等，获知所述输入电源是直流 电，输出第四电压； 直流电过压比较单元，与所述交直流判断单元连接，用于接收第三电压，当所述第三电 压超过第一预设值，输出控制信号； 交流电过压比较单元，与所述交直流判断单元连接，用于接收第四电压，当所述第四电 压超过第二预设值，输出控制信号。 8.如权利要求7所述电源转换模块，其特征在于，所述赋值单元、交直流判断单元、直流 电过压比较单元、交流电过压比较单元都包括比较器。 9.如权利要求1所述电源转换模块，其特征在于，所述控制模块为微处理器。 10.如权利要求1所述电源转换模块，其特征在于，所述控制模块包括多个基准电压源， 用于提供所述第一预设值和第二预设值。 3 3 CN 210297241 U 说明书 1/5页 一种电源转换模块 技术领域 [0001] 本实用新型属于电源技术领域，尤其涉及一种电源转换模块。 背景技术 [0002] 现有的电源转换模块中，输入电压过大时，通常会设置过压保护，从而保护后级电 路不被烧坏。一般，通讯电源转换模块需要支持交流AC和直流DC两种输入电压，而AC电压和 DC电压的输入范围不一样，过压保护点也不一样，例如：AC输入过压保护点为300V，DC输入 过压保护点为400V。 [0003] 为了AC电压和DC电压输入时都能进行过压保护，通常需要分别对交流AC 电压进 行采样，然后对AC的过压保护点进行比较，然后输出控制信号，停止工作；和对直流DC电压 进行采样，然后对DC的过压保护点进行比较，然后输出控制信号，停止工作。 [0004] 现有技术中，需要设置两套采样电路和两套控制电路，所以电路复杂、元器件多， 制造成本较高。 实用新型内容 [0005] 本实用新型提供了一种电源转换模块，旨在解决现有的电源转换装置中设置两套 样电路和两套控制电路，从而使电路复杂、元器件多，制造成本较高的问题。 [0006] 本实用新型提供了一种电源转换模块，包括依次串接在一起的整流桥、PFC 升压 模块、DCDC转换模块，输入电源连接所述整流桥，所述电源转换模块还包括： [0007] 整流模块，用于对输入电源进行整流以输出第一电压，所述输入电源为交流电或 直流电； [0008] 采样模块，与所述整流模块连接，用于对所述第一电压进行采样，得到第二电压； [0009] 低通滤波模块，与所述采样模块连接，用于对所述第二电压进行低通滤波以输出 第三电压； [0010] 控制模块，分别与所述采样模块和所述低通滤波模块连接，用于接收所述第二电 压和所述第三电压，提取第二电压的最大值得到第四电压，将第三电压和第四电压进行比 较，如第四电压大，获知所述输入电源是交流电，则以第三电压为准，当所述第三电压超过 第一预设值，输出控制信号；如第四电压和第三电压相等，获知所述输入电源是直流电，则 以第四电压为准，当所述第四电压超过第二预设值，输出控制信号； [0011] 所述PFC升压模块，与所述控制模块连接，用于根据所述控制信号控制所述电源转 换模块停止工作。 [0012] 在其中一个实施例中，所述整流模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管以 及第四二极管； [0013] 所述输入电源的正极连接所述第一二极管的阳极、所述第一二极管的阴极与所述 第二二极管的阳极连接； [0014] 所述输入电源的负极连接所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极与所述 4 4 CN 210297241 U 说明书 2/5页 第四二极管的阳极连接； [0015] 所述第二二极管的阴极和所述第四二极管的阴极共同连接所述采样模块。 [0016] 在其中一个实施例中，所述采样模块包括多个电阻，串接在所述整流模块的输出 与地之间，用于对所述第一电压进行分压，即可获得第二电压。 [0017] 在其中一个实施例中，所述低通滤波模块包括两个串接的一阶低通滤波器。 [0018] 在其中一个实施例中，所述低通滤波模块具体包括： [0019] 第一电阻，其一端连接所述采样模块，另一端连接第一电容；第一电容的另一端接 地； [0020] 第二电阻，其一端连接所述第一电阻和第一电容连接的公共端，另一端连接第二 电容；第二电容的另一端接地； [0021] 所述第二电阻和第二电容连接的公共端输出所述第三电压。 [0022] 在其中一个实施例中，所述电源转换模块还包括：第五二极管和第三电容； [0023] 第五二极管，其阳极与所述采样模块连接；其阴极作为第五电压输出； [0024] 第三电容，连接在所述第五二极管的阴极与地之间； [0025] 控制模块，分别与所述第五二极管的阴极和所述低通滤波模块连接，用于接收所 述第五电压和所述第三电压，提取第五电压的最大值得到第四电压，将第三电压和第四电 压进行比较，如第四电压大，则获知所述输入电源是交流电，如第四电压和第三电压相等， 则获知所述输入电源是直流电。 [0026] 在其中一个实施例中，所述控制模块包括赋值单元、交直流判断单元、直流电过压 比较单元、交流电过压比较单元； [0027] 所述赋值单元，用于提取第二电压的最大值得到第四电压； [0028] 所述交直流判断单元，用于将第三电压和第四电压进行比较，如第四电压大，获知 所述输入电源是交流电，输出第三电压，如第四电压和第三电压相等，获知所述输入电源是 直流电，输出第四电压； [0029] 直流电过压比较单元，与所述交直流判断单元连接，用于接收第三电压，当所述第 三电压超过第一预设值，输出控制信号； [0030] 交流电过压比较单元，与所述交直流判断单元连接，用于接收第四电压，当所述第 四电压超过第二预设值，输出控制信号。 [0031] 在其中一个实施例中，所述赋值单元、交直流判断单元、直流电过压比较单元、交 流电过压比较单元都包括比较器。 [0032] 在其中一个实施例中，所述控制模块为微处理器。 [0033] 在其中一个实施例中，所述控制模块包括多个基准电压源，用于提供所述第一预 设值和第二预设值。 [0034] 本实用新型提供的电源转换模块，通过采用一套整流模块、采样模块、低通滤波模 块和控制模块，从而实现了AC和DC输入时，均可针对其不同的过压保护点，而对后级电路进 行保护。本实用新型，对于AC和DC电源类型的识别和判断，由同一个控制模块来完成，而整 流模块、采样模块、低通滤波模块的电路都可以得到简化，从而减小了设计的复杂度和制造 成本。 5 5 CN 210297241 U 说明书 3/5页 附图说明 [0035] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术实用新型，下面将对实施例描述中 所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一 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。 [0036] 图1为本实用新型实施例提供的电源转换模块的一种模块结构图； [0037] 图2为本实用新型实施例提供的电源转换模块控制模块的一种模块结构图； [0038] 图3为本实用新型实施例提供的电源转换模块的一种电路结构示意图； [0039] 图4为本实用新型实施例提供的电源转换模块的另一种电路结构示意图； [0040] 图5为输入电源为交流电时第二电压与第三电压的示意图； [0041] 图6为输入电源为直流电时第二电压与第三电压的示意图。 具体实施方式 [0042] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。 [0043] 图1示出了本实用新型实施例提供的电源转换模块的模块结构，为了便于说明，仅 示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下： [0044] 电源转换模块，包括依次串接在一起的整流桥01、PFC(Power Factor Correction， 功率因数校正)升压模块02、DCDC转换模块03，输入电源连接整流桥01，电源转换模块还包 括整流模块04、采样模块05、低通滤波模块06以及控制模块07。 [0045] 整流模块04用于对输入电源进行整流以输出第一电压，输入电源为交流电或直流 电；采样模块05与整流模块04连接，用于对第一电压进行采样，得到第二电压；低通滤波模 块06与采样模块05连接，用于对第二电压进行低通滤波以输出第三电压；控制模块07分别 与采样模块05和低通滤波模块06连接，用于接收第二电压和第三电压，提取第二电压的最 大值得到第四电压，将第三电压和第四电压进行比较，如第四电压大，获知输入电源是交流 电，则以第三电压为准，当第三电压超过第一预设值，输出控制信号；如第四电压和第三电 压相等，获知输入电源是直流电，则以第四电压为准，当第四电压超过第二预设值，输出控 制信号。 [0046] PFC升压模块02与控制模块07连接，用于根据控制信号控制电源转换模块停止工 作。 [0047] 其中，低通滤波模块06可以包括两个串接的一阶低通滤波器。 [0048] 控制模块07可以包括多个基准电压源，用于提供第一预设值和第二预设值。 [0049] 第一预设值对应为交流电电压的过压保护点；第二预设值对应为直流电电压的过 压保护点。 [0050] 具体实施中，如图2所示，控制模块07包括赋值单元071、交直流判断单元072、直流 电过压比较单元073、交流电过压比较单元074。 [0051] 赋值单元071用于提取第二电压的最大值得到第四电压；交直流判断单元072 用 于将第三电压和第四电压进行比较，如第四电压大，获知输入电源是交流电，输出第三电 压，如第四电压和第三电压相等，获知输入电源是直流电，输出第四电压；直流电过压比较 6 6 CN 210297241 U 说明书 4/5页 单元073与交直流判断单元072连接，用于接收第三电压，当第三电压超过第一预设值，输出 控制信号；交流电过压比较单元074 与交直流判断单元072连接，用于接收第四电压，当第 四电压超过第二预设值，输出控制信号。 [0052] 其中，赋值单元071、交直流判断单元072、直流电过压比较单元073、交流电过压比 较单元074都包括比较器。 [0053] 控制模块07，可以由多个分立的单元组成，也可以为一个微处理器。 [0054] 采样模块05包括多个电阻，串接在整流模块04的输出与地之间，用于对第一电压 进行分压，即可获得第二电压。 [0055] 通过采样模块05对对第一电压进行分压，使得采样后的电压的幅值范围与控制模 块07的输入电压的幅值范围匹配，实现了电压幅值转换的功能。 [0056] 图3示出了本实用新型实施例提供的电源转换模块的示例电路结构，为了便于说 明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下： [0057] 整流模块04包括第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管； [0058] 输入电源的正极连接第一二极管的阳极、第一二极管的阴极与第二二极管的阳极 连接；输入电源的负极连接第三二极管的阳极，第三二极管的阴极与第四二极管的阳极连 接；第二二极管的阴极和第四二极管的阴极共同连接采样模块05。 [0059] 低通滤波模块06具体包括：第一电阻，其一端连接采样模块05，另一端连接第一电 容；第一电容的另一端接地；第二电阻，其一端连接第一电阻和第一电容连接的公共端，另 一端连接第二电容；第二电容的另一端接地；第二电阻和第二电容连接的公共端输出第三 电压。 [0060] 如图4所示，电源转换模块还包括：第五二极管和第三电容； [0061] 第五二极管，其阳极与采样模块05连接；其阴极作为第五电压输出；第三电容，连 接在第五二极管的阴极与地之间；控制模块07，分别与第五二极管的阴极和低通滤波模块 06连接，用于接收第五电压和第三电压，提取第五电压的最大值得到第四电压，将第三电压 和第四电压进行比较，如第四电压大，则获知输入电源是交流电，如第四电压和第三电压相 等，则获知输入电源是直流电。 [0062] 以下结合工作原理对图3至图4所示的作进一步说明： [0063] (1)当输入电源是交流电时，第一二极管D1至第四二极管D4对交流电进行整流以 输出第一电压(第一馒头波)，采样模块05中的第五电阻R5至第七电阻R7对第一电压进行分 压和采样，得到第二电压(第二馒头波)，第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1以及第二电 容C2组成的低通滤波模块06对第二电压(第二馒头波)进行低通滤波以输出第三电压(具有 固定电压的直流电)，控制模块07接收第二电压和第三电压，提取第二电压(第二馒头波)的 最大值得到第四电压，将第三电压和第四电压进行比较，由于第二电压(第二馒头波) 的最 大值大于第三电压(具有固定电压的直流电)，故第四电压大，获知输入电源是交流电，以第 三电压为准，当第三电压超过第一预设值，输出控制信号，以控制电源转换模块停止工作， 实现过压保护。 [0064] 图5示出了输入电源为交流电时第二电压Vpk与第三电压Vrms的示意图。第二电压 的峰值电压与第三电压满足以下算式： [0065] Vrms＝Vpk/1.414 7 7 CN 210297241 U 说明书 5/5页 [0066] 其中，Vrms为第三电压，Vpk为第二电压的峰值电压。 [0067] (2)当输入电源是直流电时，第一二极管D1至第四二极管D4对直流电进行整流以 输出第一电压(稳定的直流电)，采样模块05中的第五电阻R5至第七电阻R7对第一电压进行 分压和采样，得到第二电压(稳定的第二直流电)，第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1以 及第二电容C2组成的低通滤波模块 06对第二电压(稳定的第二直流电)进行低通滤波以输 出第三电压(稳定的第二直流电)，控制模块07接收第二电压和第三电压，提取第二电压(稳 定的第二直流电)的最大值得到第四电压(稳定的第二直流电)，将第三电压和第四电压进 行比较，由于第二电压(稳定的第二直流电)的最大值等于第三电压(稳定的第二直流电)， 故第四电压和第三电压相等，获知输入电源是直流电，以第四电压为准，当第四电压超过第 二预设值，输出控制信号，以控制电源转换模块停止工作，实现过压保护。 [0068] 图5示出了输入电源为直流电时第二电压Vpk与第三电压Vrms的示意图，图中第二 电压Vpk与第三电压Vrms为一条直线起单向导通作用，第三电容C3滤除第二电压中的尖峰信号。 [0070] 本实用新型提供的电源转换模块，通过采用一套整流模块、采样模块、低通滤波模 块和控制模块，从而实现了AC和DC输入时，均可针对其不同的过压保护点，而对后级电路进 行保护。本实用新型，对于AC和DC电源类型的识别和判断，由同一个控制模块来完成，而整 流模块、采样模块、低通滤波模块的电路都可以得到简化，从而减小了设计的复杂度和制造 成本。 [0071] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。 8 8 CN 210297241 U 说明书附图 1/2页 图1 图2 图3 9 9 CN 210297241 U 说明书附图 2/2页 图4 图5 图6 10 10
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