一種家用穩壓自動控制裝置的製作方法

2023-06-03 13:07:21 2

本實用新型涉及家庭穩壓技術領域，尤其涉及一種家用穩壓自動控制裝置。

背景技術：

隨著穩壓器的普及，從以往的工業用的大型穩壓器發展到現在體積小巧的家用穩壓器，在讓人感嘆科技水平變化如此迅速的同時，普通的家庭也開始使用穩壓器設備。

不管是工業穩壓器也好，家用穩壓器也罷，穩壓器的存在意義就是為了穩定輸出電壓而設計的，而現在的家用穩壓設備專門針對國內普通家庭的輸出電壓範圍進行改善，使得設備不僅體積變得小巧玲瓏了，而且佔用空間也變小了，更為重要的是對於穩壓的精度提升了。

據國家用電統計局統計，根據近幾年的數據分析來看，隨著我們每家的用電設備在不斷增多，各個發電站的壓力是越來越大，導致電力在傳輸的過程中發生波動不穩定的現象，而在一些打雷颳風下大雨的天氣裡，這種現象更為嚴重，所以在這個時候一臺穩壓器可以說是必須的，有了穩壓器，就可以避免用電高峰、打雷下雨天造成的電壓不穩定了。

所以為了確保家用電器的健康安全，必須研發設計體積小功能強的家用穩壓設備。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題，是針對上述存在的技術不足，提供了一種家用穩壓自動控制裝置，採用變壓器自動在線監測、自動變壓的技術方法，解決了家用電壓不穩從而造成電器嚴重損害的技術問題，達到了通過單片機系統統一監測、自動調壓穩壓的技術效果；採用少布線、設備之間無線WiFi、GPRS通信方式的技術方法，解決了傳統通信系統布線困難、價格高且易損壞的技術問題，達到了智能無線遠程監測、信號可靠性好、價格便宜的技術效果；採用boost升降壓電路、逆變電路等高性能電路技術設計，解決了家庭可用電單一的技術問題，達到了設備可提供可變壓直流電、三相電、單相交流電的技術效果。

為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是：一種家用穩壓自動控制裝置，包括單片機單元、整流穩壓電路、boost升降壓電路、逆變電路、濾波器和UPS電源；整流穩壓電路輸入端連接有220V交流家用電，整流穩壓電路的電源輸出端連接boost升降壓電路的電源輸入端；逆變電路的電源輸入端連接boost升降壓電路的電壓輸出端，逆變電路的電壓輸出端連接濾波器；單片機單元的I/O端一側連接boost升降壓電路的信號控制端，單片機單元的I/O端另一側連接逆變電路的信號控制端；單片機單元的I/O輸入端連接有輸入鍵盤和旋轉調節按鈕；單片機單元的I/O輸出端連接有顯示屏和GPRS模塊；UPS電源的輸出端連接有繼電器開關，UPS電源通過繼電器開關連接整流穩壓電路。

進一步優化本技術方案，所述的單片機單元為ATmega168P單片機晶片；GPRS模塊為華為EM310晶片。

進一步優化本技術方案，所述的繼電器開關包括觸發模塊NE555和繼電器K，繼電器K的控制線圈連接觸發模塊NE555的輸出端，觸發模塊NE555的輸入端連接單片機單元的PC0腳；繼電器K的受控開關連接UPS電源和整流穩壓電路。

進一步優化本技術方案，所述的boost升降壓電路輸出有可控直流電；濾波器輸出有穩壓後三/單相交流電。

進一步優化本技術方案，GPRS模塊的TXD管腳連接單片機單元的RXD0管腳，GPRS模塊的RXD管腳連接單片機單元的TXD0管腳。

進一步優化本技術方案，所述的整流穩壓電路包括變壓器T1、整流橋D1、78L12晶片、LM2576晶片與LM117晶片，整流穩壓電路的輸出端包括～220V、+12V、+5V、+3.3V四個電壓等級。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：1、使用單片機系統作為主控單元，集成了較大容量的存儲器和豐富強大的硬體接口電路,具有極高性能價格比；2、整個系統集監測、控制、無線遠程通信為一體，控制方法簡單，通信方式便捷；3、裝置可由UPS電源提供電能，防止斷電、電源不穩定等情況對設備的損耗，實現24小時不間斷供電。

附圖說明

圖1是控制裝置結構示意圖；

圖2是單片機系統電路結構示意圖；

圖3是繼電開關電路結構示意圖；

圖4是GPRS模塊電路結構示意圖；

圖5是整流穩壓電路結構示意圖。

圖中，1、單片機單元；2、整流穩壓電路；3、boost升降壓電路；4、逆變電路；5、濾波器；6、顯示屏；7、GPRS模塊；8、旋轉調節按鈕；9、輸入鍵盤；10、UPS電源；11、繼電器開關；12、220V交流家用電。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式並參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而並非要限制本實用新型的範圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。

具體實施方式一：如圖1-5所示，一種家用穩壓自動控制裝置，包括單片機單元1、整流穩壓電路2、boost升降壓電路3、逆變電路4、濾波器5和UPS電源10；整流穩壓電路2輸入端連接有220V交流家用電12，整流穩壓電路2的電源輸出端連接boost升降壓電路3的電源輸入端；逆變電路4的電源輸入端連接boost升降壓電路3的電壓輸出端，逆變電路4的電壓輸出端連接濾波器5；單片機單元1的I/O端一側連接boost升降壓電路3的信號控制端，單片機單元1的I/O端另一側連接逆變電路4的信號控制端；單片機單元1的I/O輸入端連接有輸入鍵盤9和旋轉調節按鈕8；單片機單元1的I/O輸出端連接有顯示屏6和GPRS模塊7；UPS電源10的輸出端連接有繼電器開關11，UPS電源10通過繼電器開關11連接整流穩壓電路2。所述的單片機單元1為ATmega168P單片機晶片；GPRS模塊7為華為EM310晶片。所述的繼電器開關11包括觸發模塊NE555和繼電器K，繼電器K的控制線圈連接觸發模塊NE555的輸出端，觸發模塊NE555的輸入端連接單片機單元1的PC0腳；繼電器K的受控開關連接UPS電源10和整流穩壓電路2。所述的boost升降壓電路3輸出有可控直流電；濾波器5輸出有穩壓後三/單相交流電；GPRS模塊7的TXD管腳連接單片機單元1的RXD0管腳，GPRS模塊7的RXD管腳連接單片機單元1的TXD0管腳。所述的整流穩壓電路2包括變壓器T1、整流橋D1、78L12晶片、LM2576晶片與LM117晶片，整流穩壓電路2的輸出端包括～220V、+12V、+5V、+3.3V四個電壓等級。

如圖1，本裝置使用單片機單元1作為主控單元，具體的單片機系統如圖2，Atmega168P單片機集成了較大容量的存儲器和豐富強大的硬體接口電路,具成本較低、有極高性能價格比，適合家庭應用場合；而本系統中單片機單元1可以通過接收輸入鍵盤9或旋轉調節按鈕8的指令對設備做出相應控制動作指令；其次可以通過GPRS模塊7無線接收用戶指令，實現遠程監控；

本裝置具體的工作流程如下：首先220V交流家用電12進入整流穩壓電路2進行穩壓處理，並將其整流為直流電，供給boost升降壓電路3做升降壓的處理，得到用戶想得到的直流電；並將此直流電輸送至逆變電路4逆變為想得到的三相交流電或單相交流電，並通過濾波器5濾波掉高頻諧波，防止對設備的諧波損害；其中，單片機單元1可通過控制boost升降壓電路3或逆變電路4的可控矽等設備實現電壓值的調控；

而圖3中，555定時器實現了對繼電器K的開關狀態的控制，用555定時器，可以快速地實現繼電器K狀態的切換，提高了UPS供電的可靠性。圖4為GPRS模塊103的電路示意圖，本實用新型選用EM310 GSM晶片，並通過串行方式與單片機單元1相連，實現本發明的遠程控制功能。

應當理解的是，本實用新型的上述具體實施方式僅僅用於示例性說明或解釋本實用新型的原理，而不構成對本實用新型的限制。因此，在不偏離本實用新型的精神和範圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。此外，本實用新型所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求範圍和邊界、或者這種範圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。