本實用新型涉及電源設(shè)備領(lǐng)域,特別涉及一種AC-DC電源模塊。
背景技術(shù):
AC-DC電源模塊,是一種能使電路中形成恒定電流的裝置,具有廣泛的應用。
目前,公告號為CN203352896U的中國專利公開了一種基于LED的應急照明燈,它包括LED燈、AC-DC電源模塊、電池,AC-DC電源模塊作為系統(tǒng)所需的直流電源對整個電路進行供電,還有母線掉電檢測模塊,母線掉電檢測模塊檢測是否停電,并輸出開關(guān)信號到只能綜合控制模塊,智能綜合控制模塊控制電池充和放電、以及控制LED燈的開關(guān)和光線強度。
這種基于LED的應急照明燈雖然具有能在掉電時自動亮燈的功能,但是,在對AC-DC研究過程中發(fā)現(xiàn),AC-DC電源模塊具有各自相對應的標準工作溫度。當工作環(huán)境的溫度低于標準工作溫度時,AC-DC電源模塊將無法正常工作。例如,若此種LED的應急照明燈用在北方,在北方處于冬天的環(huán)境,整體溫度較低時,其中AC-DC電源模塊可能無法正常供電,因此,存在一定的改進之處。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實用新型的目的在于提供一種AC-DC電源模塊,在環(huán)境溫度較低時,能對AC-DC電源模塊進行加熱,使得AC-DC電源模塊正常工作。
本實用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
一種AC-DC電源模塊,包括設(shè)于AC-DC電源模塊上的加熱單元、溫度檢測單元、控制單元、以及預設(shè)有第一基準電壓信號的第一比較單元;
所述溫度檢測單元用于檢測AC-DC電源模塊內(nèi)部的溫度以輸出溫度檢測信號;
所述第一比較單元耦接于溫度檢測單元以接收溫度檢測信號,并將溫度檢測信號與第一基準電壓信號比較后輸出第一比較信號;
所述控制單元耦接于第一比較單元以接收第一比較信號;
當溫度檢測信號小于第一基準電壓信號時,所述控制單元響應于第一比較信號以控制加熱單元工作對AC-DC電源模塊進行加熱。
通過上述技術(shù)方案,由于AC-DC電源模塊具有各自相對應的標準工作溫度,在冬天周圍環(huán)境比較寒冷時,通過溫度檢測信號檢測溫度低于AC-DC電源模塊無法正常工作的最低溫度時,通過控制加熱單元工作,來對AC-DC電源模塊進行加熱,從而保證AC-DC電源模塊的工作溫度處于標準工作溫度下;在AC-DC電源模塊的溫度回升至標準工作溫度時,加熱單元將不再工作,若在AC-DC電源模塊的溫度掉落到標準工作溫度下,加熱單元將馬上進行加熱,反復之下,使得AC-DC電源模塊的溫度始終保持恒定,從而使其能夠適應較為寒冷的環(huán)境。
優(yōu)選的,所述第一比較單元上耦接有用于調(diào)節(jié)第一基準電壓信號大小的第一設(shè)定部。
通過上述技術(shù)方案,第一基準電壓信號為加熱單元啟動的最低溫度值,第一設(shè)定部的設(shè)置對第一基準電壓信號大小進行調(diào)節(jié),從而方便后期的調(diào)試和維護;并且第一設(shè)定部的設(shè)置,主要起到調(diào)節(jié)加熱單元啟動的最低溫度值,由于加熱單元對AC-DC電源模塊加熱使其溫度上升需要一定的時間,通過第一設(shè)定部調(diào)節(jié)第一基準電壓信號大于AC-DC電源模塊標準工作溫度的最下限,使得AC-DC電源模塊的溫度快下降至標準工作溫度的最下限時,加熱單元將會啟動,使得AC-DC電源模塊的溫度不再下降,以保證AC-DC電源模塊不會停止工作,并在之后使其溫度慢慢回升。
優(yōu)選的,所述加熱單元為PTC發(fā)熱體,PTC發(fā)熱體設(shè)于AC-DC電源模塊的外表面上。
通過上述技術(shù)方案,在PTC發(fā)熱體損壞時,PTC發(fā)熱體成本低、且安裝方便,便于后期的維護與檢修。
優(yōu)選的,還包括第一指示單元,所述第一指示單元耦接于第一比較單元以接收第一比較信號,并響應于第一比較信號以實現(xiàn)指示。
通過上述技術(shù)方案,在加熱單元啟動的同時,第一指示單元將相應實現(xiàn)指示,從而給予使用人員充分的指示,以做好充分的準備。
優(yōu)選的,所述第一指示單元通過第一發(fā)光二極管進行指示。
通過上述技術(shù)方案,第一發(fā)光二極管燈光發(fā)出黃光指示的方式,達到清楚給予使用人員指示信息的同時,且不會造成使用人員注意力的分散與干擾。
優(yōu)選的,還包括設(shè)于AC-DC電源模塊上的散熱單元、執(zhí)行單元、以及預設(shè)有第二基準電壓信號的第二比較單元;
所述第二比較單元耦接于溫度檢測單元以接收溫度檢測信號,并將溫度檢測信號與第二基準電壓信號比較后輸出第二比較信號;
所述執(zhí)行單元耦接于第二比較單元以接收第二比較信號;
當溫度檢測信號大于第二基準電壓信號時,所述執(zhí)行單元響應于第二比較信號以控制散熱單元啟動對AC-DC電源模塊進行散熱。
通過上述技術(shù)方案,AC-DC電源模塊的標準工作電壓具有上限和下限,在AC-DC電源模塊所處環(huán)境的溫度低于其標準工作電壓時,能通過加熱單元對其加熱,使其保持恒溫,可以正常工作,因而保證AC-DC電源模塊對環(huán)境的適應性,在寒冷環(huán)境中也能工作;在AC-DC電源模塊所處環(huán)境的溫度高于其標準工作電壓時,能通過散熱單元對其進行散熱,使其保持在標準工作電壓之間,因而保證AC-DC電源模塊能在高溫的環(huán)境中工作,進一步提高其對于環(huán)境的適應性。
優(yōu)選的,所述第二比較單元上耦接有用于調(diào)節(jié)第二基準電壓信號的第二設(shè)定部。
通過上述技術(shù)方案,第二設(shè)定部的設(shè)置,能調(diào)節(jié)第二基準電壓信號的大小,即AC-DC電源模塊開啟散熱單元所需的溫度值;通過第二設(shè)定部調(diào)節(jié)散熱單元開啟所需的溫度值低于標準工作溫度的上限,在AC-DC電源模塊工作時,其自身的溫度快要達到標準工作溫度的上限時,散熱單元提前開始工作對其進行降溫,從而保證AC-DC電源模塊的工作溫度始終低于標準工作溫度的上限,從而使之保持工作狀態(tài),電路結(jié)構(gòu)方便、簡單,易于實施。
優(yōu)選的,所述散熱單元為風扇。
通過上述技術(shù)方案,風扇對AC-DC電源模塊進行吹風,以增加AC-DC電源模塊空氣流動速度,來保持其空氣流動,將熱量帶走來進行散熱的方式,散熱效果,也風扇更換方便,成本較低,便于后期的檢修和維護。
優(yōu)選的,還包括第二指示單元,所述第二指示單元耦接于第二比較單元以接收第二比較信號,并響應于第二比較信號以實現(xiàn)指示。
通過上述技術(shù)方案,在散熱單元啟動的同時,第一指示單元將相應實現(xiàn)指示,從而給予使用人員充分的指示,以做好充分的準備。
優(yōu)選的,所述第二指示單元通過第二發(fā)光二極管進行指示。
通過上述技術(shù)方案,第一發(fā)光二極管燈光發(fā)出綠光指示的方式,達到清楚給予使用人員指示信息的同時,且不會造成使用人員注意力的分散與干擾。
綜上所述,本實用新型對比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為:
1、在AC-DC電源模塊工作的溫度低于標準工作溫度下限時,通過加熱單元對AC-DC電源模塊進行加熱使之保持恒溫而處于正常工作狀態(tài),從而增加其對寒冷環(huán)境的適應性;
2、在AC-DC電源模塊工作的溫度高于標準工作溫度上限時,通過散熱單元對AC-DC電源模塊進行散熱使之處于標準工作溫度之間,從而增加其對高溫環(huán)境的適應性。
附圖說明
圖1為溫度檢測單元、控制單元、第一比較單元的電路原理圖;
圖2為溫度檢測單元、控制單元、執(zhí)行單元、第一比較單元、第二比較單元的電路原理圖。
附圖標記:1、加熱單元;2、溫度檢測單元;3、控制單元;4、第一比較單元;5、第一設(shè)定部;6、第一指示單元;7、散熱單元;8、執(zhí)行單元;9、第二比較單元;10、第二設(shè)定部;11、第二指示單元;LED1、第一發(fā)光二極管;LED2、第二發(fā)光二極管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
實施例一:
一種AC-DC電源模塊,如圖1所示,包括設(shè)于AC-DC電源模塊上的加熱單元1、溫度檢測單元2、控制單元3、以及預設(shè)有第一基準電壓信號的第一比較單元4;溫度檢測單元2用于檢測AC-DC電源模塊內(nèi)部的溫度以輸出溫度檢測信號;第一比較單元4耦接于溫度檢測單元2以接收溫度檢測信號,并將溫度檢測信號與第一基準電壓信號比較后輸出第一比較信號;控制單元3耦接于第一比較單元4以接收第一比較信號;當溫度檢測信號小于第一基準電壓信號時,控制單元3響應于第一比較信號以控制加熱單元1工作對AC-DC電源模塊進行加熱。
溫度檢測單元2包括熱敏電阻RT1和電阻R1,熱敏電阻RT1的一端連接于電阻R1后連接電源VCC,熱敏電阻RT1的另一端接地。熱敏電阻RT1設(shè)置在AC-DC電源模塊的內(nèi)部,用于檢測其內(nèi)部的溫度,從而在AC-DC電源模塊所處的環(huán)境溫度較低時,其自身內(nèi)部的溫度也相應較低,通過測量其內(nèi)部的溫度能使測量結(jié)果更加精確,并且能避免不必要的干擾。熱敏電阻RT1采用正溫度系數(shù)的熱敏電阻RT1,從而根據(jù)其正溫度系數(shù)的特性,在熱敏電阻RT1檢測到AC-DC電源模塊內(nèi)部溫度變小時,熱敏電阻RT1的阻值將變小,根據(jù)熱敏電阻RT1和電阻R1構(gòu)成的分壓電路,電阻R1的阻值不變,從而熱敏電阻RT1分到電壓變??;反之,熱敏電阻RT1檢測到AC-DC電源模塊內(nèi)部溫度變大時,熱敏電阻RT1的阻值變大,熱敏電阻RT1分到的電壓變大。
第一比較單元4包括比較器N1、電阻R3,比較器N1的反相端連接在熱敏電阻RT1和電阻R1之間的結(jié)點上,比較器N1的同相端連接電阻R3后連接電源VCC。第一比較單元4的第一基準電壓信號通過電阻R3設(shè)置。其中,比較器N1的同相端上連接有電阻R2,電阻R2起到限流的作用,用來防止溫度檢測信號的電流值過大。
第一比較單元4上耦接有用于調(diào)節(jié)第一基準電壓信號大小的第一設(shè)定部5。第一設(shè)定部5包括滑動變阻器RP1,滑動變阻器RP1一端連接在電阻R3和比較器N1的反相端之間的結(jié)點上,滑動變阻器RP1的另一端接地?;瑒幼冏杵鱎P1和電阻R3構(gòu)成了分壓電路,從而調(diào)節(jié)滑動變阻器RP1的阻值而改變電阻R3上分到的電壓,從而通過電阻R3設(shè)置的第一基準電壓信號的大小將隨之改變。
控制單元3包括NPN型的三極管Q1、繼電器KM1,三極管Q1的基極連接在比較器N1的輸出端上,繼電器KM1線圈的一端連接電源VCC,另一端連接在三極管Q1的集電極上,三極管Q1的發(fā)射極接地。在比較器N1的輸出端和三極管Q1的基極之間還連接有電阻R4,電阻R4起到限流的作用,用來防止第一比較信號的電流值過大。
加熱單元1為PTC發(fā)熱體,PTC發(fā)熱體設(shè)于AC-DC電源模塊的外表面上。加熱單元1連接在交流電源上,繼電器KM1的常開觸點串聯(lián)在加熱單元1的供電回路上,從而在溫度檢測單元2檢測到AC-DC電源模塊內(nèi)部的溫度值過低時,通過控制單元3控制加熱單元1工作,加熱單元1開始產(chǎn)生熱量,使得AC-DC電源模塊的外殼溫度上升,從而使得AC-DC電源模塊內(nèi)部的溫度保持一個恒溫的狀態(tài),來達到其標準工作溫度,避免AC-DC電源模塊因工作環(huán)境溫度過低而停止工作,從而保證其能適應寒冷的環(huán)境。
實施例二:
基于實施例一的基礎(chǔ)上,如圖1所示,還包括第一指示單元6,第一指示單元6耦接于第一比較單元4以接收第一比較信號,并響應于第一比較信號以實現(xiàn)指示。第一指示單元6通過第一發(fā)光二極管LED1進行指示。第一發(fā)光二極管LED1并聯(lián)在繼電器KM1線圈上,在三極管Q1導通時,第一發(fā)光二極管LED1將相應得電發(fā)光,第一發(fā)光二極管LED1將發(fā)出黃光,給予使用人員清楚的指示。
工作原理:
在AC-DC電源模塊內(nèi)部的溫度降低時,熱敏電阻RT1的阻值隨之下降,使得熱敏電阻RT1的電壓下降,從而溫度檢測單元2輸出的溫度檢測信號隨之降低,從而比較器N1將溫度檢測信號與第一基準電壓信號進行比較,在溫度檢測信號降低至小于第一基準電壓信號,使得比較器N1輸出高電平的第一比較信號至三極管Q1的基極,三極管Q1導通,繼電器KM1得電,繼電器KM1的常開觸點閉合,從而導通加熱單元1的供電回路,使之發(fā)熱對AC-DC加熱模塊進行加熱;反之,AC-DC電源模塊內(nèi)部的溫度升高時,使得溫度檢測信號升高大于第一基準電壓信號,使得比較器N1輸出低電平的第一比較信號至三極管Q1的基極,三極管Q1截止,繼電器KM1失電,從而加熱單元1不通電不發(fā)熱。此時,串聯(lián)在繼電器KM1線圈上的第一發(fā)光二極管LED1將相應得電導通而發(fā)出黃光。
實施例三:
基于實施例二的基礎(chǔ)上,結(jié)合圖1和圖2所示,還包括設(shè)于AC-DC電源模塊上的散熱單元7、執(zhí)行單元8、以及預設(shè)有第二基準電壓信號的第二比較單元9;第二比較單元9耦接于溫度檢測單元2以接收溫度檢測信號,并將溫度檢測信號與第二基準電壓信號比較后輸出第二比較信號;執(zhí)行單元8耦接于第二比較單元9以接收第二比較信號;當溫度檢測信號大于第二基準電壓信號時,執(zhí)行單元8響應于第二比較信號以控制散熱單元7啟動對AC-DC電源模塊進行散熱。
第二比較單元9包括比較器N2、電阻R5,比較器N2的同相端連接在熱敏電阻RT1和電阻R1之間的結(jié)點上,比較器N1的反相端連接電阻R6后連接電源VCC。第二比較單元9的第二基準電壓信號通過電阻R6設(shè)置。其中,比較器N2的同相端上連接有電阻R5,電阻R5起到限流的作用,用來防止溫度檢測信號的電流值過大。
第二比較單元9上耦接有用于調(diào)節(jié)第二基準電壓信號大小的第二設(shè)定部10。第二設(shè)定部10包括滑動變阻器RP2,滑動變阻器RP2一端連接在電阻R6和比較器N2的反相端之間的結(jié)點上,滑動變阻器RP2的另一端接地?;瑒幼冏杵鱎P2和電阻R6構(gòu)成了分壓電路,從而調(diào)節(jié)滑動變阻器RP2的阻值而改變電阻R6上分到的電壓,從而通過電阻R6設(shè)置的第二基準電壓信號的大小將隨之改變。
執(zhí)行單元8包括NPN型的三極管Q2、繼電器KM2,三極管Q2的基極連接在比較器N2的輸出端上,繼電器KM2線圈的一端連接電源VCC,另一端連接在三極管Q2的集電極上,三極管Q2的發(fā)射極接地。在比較器N2的輸出端和三極管Q2的基極之間還連接有電阻R7,電阻R7起到限流的作用,用來防止第二比較信號的電流值過大。
散熱單元7為風扇。風扇連接在交流電源上,繼電器KM2的常開觸點串聯(lián)在風扇的供電回路上,從而在溫度檢測單元2檢測到AC-DC電源模塊內(nèi)部的溫度值過高時,通過執(zhí)行單元8控制風扇工作,風扇開始對AC-DC電源模塊進行吹風,增加其空氣流通速度,使得AC-DC電源模塊的溫度降低,從而使得AC-DC電源模塊內(nèi)部的溫度保持在標準工作溫度之間,以避免AC-DC電源模塊因工作環(huán)境溫度過高而停止工作,從而保證其能適應高溫的環(huán)境。
實施例四:
基于實施例三的基礎(chǔ)上,如圖2所示,還包括第二指示單元11,第二指示單元11耦接于第二比較單元9以接收第二比較信號,并響應于第二比較信號以實現(xiàn)指示。第二指示單元11通過第二發(fā)光二極管LED2進行指示。第二發(fā)光二極管LED2并聯(lián)在繼電器KM2線圈上,從而在三極管Q2導通時,第二發(fā)光二極管LED2也相應得電,發(fā)出綠光給予使用人員指示。
工作原理:
在AC-DC電源模塊所處的環(huán)境溫度過高時,使得AC-DC電源模塊內(nèi)部的溫度升高,熱敏電阻RT1的阻值隨之上升,使得熱敏電阻RT1的電壓上升,從而溫度檢測單元2輸出的溫度檢測信號隨之上升,從而比較器N1將溫度檢測信號與第一基準電壓信號進行比較輸出低電平的第一比較信號至三極管Q1的基極,三極管Q1截止,使得加熱單元1不工作;而比較器N2將溫度檢測信號與第二基準電壓信號進行比較后輸出高電平的第二比較信號至三極管Q2的基極,使得三極管Q2導通,繼電器KM2得電,繼電器KM2的常開觸點閉合,使得風扇開始工作對AC-DC電源模塊進行散熱;反之,若AC-DC電源模塊內(nèi)部的溫度小于標準工作溫度的上限,即溫度檢測信號小于第二基準電壓信號,并且大于第一基準電壓信號時,將使得比較器N1和比較器N2分別輸出低電平的第一比較信號和低電平的第二比較信號,使得加熱單元1和風扇均不工作,表示AC-DC電源模塊處于標準工作溫度下。
且在三極管Q2導通的同時,第二發(fā)光二極管LED2也相應得電導通,而發(fā)出綠光。
AC-DC電源模塊分為商業(yè)級、工業(yè)級以及軍用級,商業(yè)級的AC-DC電源模塊的標準工作溫度在0℃~50℃之間,工業(yè)級的標準工作溫度在-25℃~+50℃之間,軍用級的標準工作溫度在-40℃~+55℃之間;其中,工業(yè)級的售價比商業(yè)級的售價至少高出一倍,而軍用級的售價比商業(yè)級的售價至少高出幾倍甚至幾十倍。若現(xiàn)有技術(shù)中的應急燈在寒冷地區(qū)使用AC-DC電源模塊時,為其配備工業(yè)級或軍用級的AC-DC電源模塊,需要大量的成本。而本方案中采用的元器件均為常用器件,價格低,從而遠遠低于工業(yè)級或者軍用級AC-DC電源模塊的購買成本,從而可大范圍的使用,來滿足商業(yè)級AC-DC電源模塊在寒冷或高溫地區(qū)使用。
以上所述僅是本實用新型的示范性實施方式,而非用于限制本實用新型的保護范圍,本實用新型的保護范圍由所附的權(quán)利要求確定。