專利名稱：自動識別交流電壓輸入之系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動識別系統(tǒng)及方法，尤指一種應(yīng)用于電壓分配單元之自動識別交流電壓輸入的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前電源供應(yīng)的主流標(biāo)準(zhǔn)分別為國際電工委員會(IEC，International Electrical Commission)制定的IEC標(biāo)準(zhǔn)以及由美國國家電氣協(xié)會(NEMA，National Electrical Manufacture Association)制定的NEMA標(biāo)準(zhǔn)。隨著電源技術(shù)的快速發(fā)展，往往需要給多個設(shè)備同時供電，這使的電源分配單元可得到廣泛的應(yīng)用，其可將輸入電源電壓分配至各個設(shè)備，整合簡潔硬件線路，從而迅速提供設(shè)備安裝或移動時的電源供應(yīng)。
當(dāng)今全球通用的交流電源供應(yīng)主要為110V交流電壓以及220V交流電壓。當(dāng)采用110V的交流電壓輸入時，傳統(tǒng)電源分配單元只能使用支持NEMA規(guī)格的輸入插座及輸出插座。當(dāng)采用220V的交流電壓輸入時，傳統(tǒng)的電源分配單元只能使用支持IEC規(guī)格的輸入插座及輸出插座。這就使傳統(tǒng)的電源分配單元存在無法將IEC與NEMA兩個標(biāo)準(zhǔn)通用的缺點。如果將110V與220V交流電壓混用，則會導(dǎo)致后級設(shè)備燒毀。此外，傳統(tǒng)電源分配單元不能適應(yīng)各國的電源供應(yīng)，例如適應(yīng)220V交流電壓的國家的電源分配單元在支持110V電源供應(yīng)的國家使用就必須更換相應(yīng)的電源線，輸入插座及輸出插座，從而增加了成本。
因而，需要一個應(yīng)用于電源分配單元的自動識別交流電壓輸入的系統(tǒng)及方法，其可以同時適用于110V及220V的交流電源供應(yīng)，從而避免110V與220V交流電壓混用而導(dǎo)致后級設(shè)備燒毀。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種自動識別交流電壓源輸入的系統(tǒng)，其可在電源分配單元每次輸入交流電壓至各個后級設(shè)備之前自動識別輸入的交流電壓值與前次輸入的交流電壓值是否相同，使電源分配單元同時適用于110V與220V的交流電壓輸入。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于提供一種自動識別交流電壓輸入的方法，其可在電源分配單元每次輸入交流電壓至各個后級設(shè)備之前自動識別輸入的交流電壓與前次輸入的交流電壓是否相同，使電源分配單元同時適用于110V與220V的交流電壓輸入。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種自動識別交流電壓源輸入的系統(tǒng)，其包括一分壓模塊用于對輸入的交流電壓進行分壓，，一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于將已分壓后的交流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓值之?dāng)?shù)字信號，該系統(tǒng)還包括一警報裝置；一按鈕，其與警報裝置并聯(lián)后接地；至少一個繼電器，其防止輸入的交流電壓尚未完成識別時，交流電壓輸出；一處理器，其與上述警報裝置、按鈕以及至少一個繼電器相連，用于跟據(jù)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器傳送的現(xiàn)行交流電壓值之?dāng)?shù)字信號判斷輸入的交流電壓與前次輸入的交流電壓值是否相同，并可儲存前次輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換后的交流電壓值之?dāng)?shù)字信號，該處理器包括一識別模塊，用于比較從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收的交流電壓值之?dāng)?shù)字信號是否與儲存在處理器之原始值數(shù)字信號相同；一警報裝置驅(qū)動模塊，用于根據(jù)識別模塊的比較結(jié)果來驅(qū)動警報裝置；一繼電器驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動至少一個繼電器；其中，當(dāng)識別模塊比較從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收的交流電壓值之?dāng)?shù)字信號與存儲在識別模塊的原始值數(shù)字信號相同時，識別模塊將此相同信息傳送至繼電器驅(qū)動模塊，繼電器驅(qū)動模塊驅(qū)動至少一個繼電器導(dǎo)通；如果比較結(jié)果不同時，識別模塊將此不同信息傳送至警鈴模塊，警報驅(qū)動模塊驅(qū)動警報裝置警報，直到按鈕閉合，警報驅(qū)動模塊才驅(qū)動繼電器驅(qū)動模塊，繼電器驅(qū)動模塊驅(qū)動至少一個繼電器導(dǎo)通，同時，識別模塊存儲接收到的交流電壓值之?dāng)?shù)字信號。
本發(fā)明進一步提供一種自動識別交流電壓輸入的方法，該方法包括接收交流電壓，該交流電壓經(jīng)分壓模塊分壓，并通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為交流電壓值之?dāng)?shù)字信號，該交流電壓值之?dāng)?shù)字信號傳送至處理器，該方法還包括有以下步驟(a)識別模塊比較接收到交流電壓值之?dāng)?shù)字信號的電平與存儲在識別模塊的直流電壓是否相同，如果比較結(jié)果相同，則執(zhí)行步驟(d)；(b)如果比較結(jié)果不同，警報裝置發(fā)出警告聲響；(c)如果用戶確認(rèn)當(dāng)前輸入的交流電壓為正確值，警報裝置就關(guān)閉，并驅(qū)動繼電器驅(qū)動模塊，并執(zhí)行步驟(d)，如果警報驅(qū)動模塊確認(rèn)按鈕處于非閉合狀態(tài)，則重復(fù)執(zhí)行步驟(b)；(d)繼電器驅(qū)動模塊驅(qū)動至少一個繼電器導(dǎo)通，從而輸出交流電壓；識別模塊并儲存接收到的現(xiàn)行交流電源值之?dāng)?shù)字信號。
由于本發(fā)明的系統(tǒng)可在電源分配單元每次輸入交流電壓至各個后級設(shè)備之前自動識別輸入的交流電壓與前次輸入的交流電壓是否相同，經(jīng)由用戶確認(rèn)后，才會輸入交流電壓至各個后級設(shè)備，因此，可以有效避免由于交流電壓的誤用而導(dǎo)致后級設(shè)備燒毀。

圖1是本發(fā)明自動識別交流電壓輸入系統(tǒng)的架構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明自動識別交流電壓輸入方法的流程圖。
具體實施方式參閱圖1，所示為本發(fā)明自動識別交流電壓輸入系統(tǒng)的架構(gòu)圖。
在本發(fā)明中，自動識別交流電壓輸入系統(tǒng)包括輸入端101、分壓模塊102、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器103、顯示器104、處理器105、按鈕106、警報器107、八個繼電器(1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088)以及與八個繼電器對應(yīng)相連的八個輸出端(1091、1092、1093、1094、1095、1096、1097、1098)。
輸入端101分別與分壓模塊102以及繼電器(1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088)相連，其用于將交流電壓傳送至分壓模塊102，并當(dāng)處理器105控制繼電器(1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088)導(dǎo)通時，將交流電壓經(jīng)由繼電器(1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088)輸入至相對應(yīng)的輸出端(1091、1092、1093、1094、1095、1096、1097、1098)。分壓模塊102用于將接收到的交流電壓進行分壓。分壓模塊102的另一端與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器103相連，交流電壓經(jīng)由分壓模塊102傳送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器103。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器103將交流電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并傳送至處理器105。
處理器105包括四個模塊，分別為識別模塊1051、顯示器驅(qū)動模塊1052、警鈴驅(qū)動模塊1053及繼電器驅(qū)動模塊1054。識別模塊1051與顯示器驅(qū)動模塊1052、警鈴驅(qū)動模塊1053及繼電器驅(qū)動模塊1054相連，警鈴驅(qū)動模塊1053與繼電器驅(qū)動模塊1054相連。
顯示器驅(qū)動模塊1052與顯示器104相連。顯示器104顯示從輸入端101輸入的交流電壓值。警鈴驅(qū)動模塊1053與警報器107的輸入端及按鈕106的輸入端相連接，按鈕106的輸出端與警報器107的輸出端共同接地。按鈕106用于用戶確認(rèn)交流電壓輸入是否恰當(dāng)。警報器107用于當(dāng)提示用戶電源分配單元的交流電壓輸入改變。繼電器驅(qū)動模塊1054與繼電器(1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088)相連接，繼電器(1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088)防止交流電壓輸入尚未完成識別時，交流電壓經(jīng)由輸入端101輸入至輸出端(1091、1092、1093、1094、1095、1096、1097、1098)。
當(dāng)處理器105的識別模塊1051接收到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器103傳送的數(shù)字信號，首先根據(jù)接收到的數(shù)字信號值判別從輸入端101輸入的交流電壓值，并驅(qū)動顯示器驅(qū)動模塊1052，顯示器驅(qū)動模塊1052驅(qū)動顯示器104顯示輸入的交流電壓值。
同時，識別模塊1051將接收到的現(xiàn)行交流電壓值之?dāng)?shù)字信號與儲存在識別模塊1051的預(yù)設(shè)電壓值或前次電壓記錄值作比較，若是用戶首次使用本發(fā)明的自動識別交流電壓輸入之系統(tǒng)，儲存在識別模塊1051內(nèi)的是預(yù)設(shè)電壓值；若用戶不是首次使用該發(fā)明系統(tǒng)，儲存在識別模塊1051的直流電壓值是前次輸入交流電壓轉(zhuǎn)換后的交流電壓記錄值。如果識別模塊1051接收到現(xiàn)行交流電壓值之?dāng)?shù)字信號與儲存在處理器105的直流電壓的前次電壓記錄值相同，識別模塊1051則驅(qū)動繼電器模塊1065。如果識別模塊1051接收到的現(xiàn)行交流電壓值之?dāng)?shù)字信號與儲存的前次電壓記錄值不同，則識別模塊1051將此不同信息傳送到警鈴驅(qū)動模塊1053。
當(dāng)收到上述比較結(jié)果不同的信息后，警鈴驅(qū)動模塊1053驅(qū)動警鈴108發(fā)出警告聲響。如果按鈕106沒有被按下閉合，則警鈴驅(qū)動模塊1053持續(xù)驅(qū)動警鈴108發(fā)出警告聲響，直到用戶按下按鈕106，警鈴驅(qū)動模塊1053才會關(guān)閉繼電器驅(qū)動模塊1054。同時，識別模塊1051儲存此次交流電壓值的數(shù)字信號，并刪除前次交流電壓值的記錄值。
繼電器驅(qū)動模塊1054用于驅(qū)動繼電器(1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088)導(dǎo)通，以使交流電壓經(jīng)由繼電器(1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088)輸入至相對應(yīng)的輸出端(1091、1092、1093、1094、1095、1096、1097、1098)。
在本發(fā)明的實施方式中，交流電壓輸入為220V交流電壓，或110V的交流電壓。由于交流電壓值可能因電力傳輸或發(fā)電設(shè)備各有不同，所以220V的交流電壓實際應(yīng)用中為200V～250V交流電壓。110V的交流電壓實際為100V～125V交流電壓。
如果輸入端101輸入220V的交流電壓，該交流電壓經(jīng)由分壓模塊102，分壓為-0.5V～+0.5V的交流電壓，分壓后的交流電壓傳送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器103。-0.5V～+0.5V的交流電壓通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器103轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
處理器105的識別模塊1051接收到轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號，判定從輸入端101輸入的交流電壓為220V，并將此信息傳送至顯示器驅(qū)動模塊1052，顯示器驅(qū)動模塊1052驅(qū)動顯示器104顯示220V，說明該電源分配單元采用220V交流電壓輸入。當(dāng)識別模塊1051將接收到的現(xiàn)行交流電壓值之?dāng)?shù)字信號與儲存在識別模塊1051的默認(rèn)值作比較，如果識別模塊內(nèi)的比較結(jié)果相同，則識別模塊1051驅(qū)動繼電器驅(qū)動模塊1054，繼電器驅(qū)動模塊1054驅(qū)動繼電器(1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088)導(dǎo)通，則輸出端(1091、1092、1093、1094、1095、1096、1097、1098)分別輸入交流電壓220V。如果識別模塊1051內(nèi)的比較結(jié)果不同，則將此不同信息傳送到警鈴驅(qū)動模塊1053，警鈴驅(qū)動模塊1053據(jù)此信息驅(qū)動警鈴發(fā)出警告聲響。當(dāng)用戶確認(rèn)220V的輸入交流電壓正確并按下按鈕106，警鈴驅(qū)動模塊1053拾取該信息并將其傳送給繼電器驅(qū)動模塊1054，繼電器驅(qū)動模塊1054驅(qū)動繼電器(1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088)導(dǎo)通，此時識別模塊1051儲存本次電壓值，輸出端(1091、1092、1093、1094、1095、1096、1097、1098)分別輸入交流電壓220V。
如果首次使用本發(fā)明之系統(tǒng)，識別模塊1051中預(yù)先儲存默認(rèn)值為220V。在本發(fā)明之其它實施方式中，識別模塊1051中預(yù)先儲存的默認(rèn)值也可以是100V。如果非首次使用本發(fā)明之系統(tǒng)，識別模塊1051中儲存的是前次交流電壓輸入轉(zhuǎn)換后數(shù)字信號。
如果輸入端101輸入110V的交流電壓，由于系統(tǒng)架構(gòu)相同，不同點僅限于110V的交流電壓經(jīng)由分壓模塊102以及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器103獲得電壓轉(zhuǎn)換值傳送至處理器105進行識別，為簡潔起見，此處不再重復(fù)說明。
圖2是本發(fā)明自動識別交流電壓輸入方法的流程圖。在步驟S201，經(jīng)由輸入端101輸入交流電壓至分壓模塊102。在步驟S202，輸入交流電壓經(jīng)由分壓模塊102，及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器103轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號輸入至處理器105。其中，交流電壓通過分壓模塊102分壓，并經(jīng)由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器103將分壓后的交流電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號輸入至處理器105中的識別模塊1051。
在步驟S203，識別模塊1051根據(jù)接收到現(xiàn)行交流電壓之?dāng)?shù)字信號判別輸入的交流電壓值，并驅(qū)動顯示器驅(qū)動模塊1052，顯示器驅(qū)動模塊1052驅(qū)動顯示器104顯示輸入的交流電壓值。
在步驟S204，識別模塊1051將此次接收到交流電壓之?dāng)?shù)字信號值與處存在處理器105的直流電壓的默認(rèn)值或記錄值作比較，如果比較值相同，則執(zhí)行步驟S207。
如果比較值不同，則執(zhí)行步驟S205。在步驟S205，識別模塊1051驅(qū)動警鈴驅(qū)動模塊1053，警鈴驅(qū)動模塊1053驅(qū)動警鈴108發(fā)出警告聲響，提示用戶確認(rèn)輸入交流電壓是否正確。
在步驟S206，警鈴驅(qū)動模塊1053確認(rèn)按鈕106是否被按下，如果按鈕106閉合，警鈴驅(qū)動模塊1053驅(qū)動繼電器驅(qū)動模塊1054，并執(zhí)行步驟S207；如果警鈴驅(qū)動模塊1053確認(rèn)按鈕106處于非閉合狀態(tài)，則重復(fù)執(zhí)行步驟S205。
在步驟S207，繼電器驅(qū)動模塊1054驅(qū)動繼電器(1081、1082、1083、1084、1085、1086、1087、1088)導(dǎo)通，從而使交流電壓從輸入端101輸入至相應(yīng)的輸出端(1091、1092、1093、1094、1095、1096、1097、1098)。
權(quán)利要求
1.一種自動識別交流電壓輸入的系統(tǒng)，其包括一用于對輸入的交流電壓進行分壓的分壓模塊，一用于將已分壓后的交流電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于該系統(tǒng)還包括一警報裝置；一按鈕，其與警報裝置共同接地；至少一個繼電器，其防止輸入的交流電壓尚未完成識別時，交流電壓輸出；一處理器，其與上述警報裝置、按鈕以及至少一個繼電器相連，用于跟據(jù)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器傳送的數(shù)字信號判斷輸入的交流電壓與前次輸入的交流電壓是否相同，并儲存前次輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換后的電壓數(shù)字信號值，該處理器包括一識別模塊，用于比較從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收的電壓值是否與存儲的電壓數(shù)字信號值相同；一警報裝置驅(qū)動模塊，用于根據(jù)識別模塊的比較結(jié)果來驅(qū)動警報裝置；一繼電器驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動至少一個繼電器；其中，當(dāng)識別模塊比較從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收的數(shù)字信號與儲存在識別模塊的電壓數(shù)字信號值相同時，識別模塊將此相同信息傳送至繼電器驅(qū)動模塊，繼電器驅(qū)動模塊驅(qū)動至少一個繼電器導(dǎo)通；如果比較結(jié)果不同時，識別模塊將此不同信息傳送至警鈴模塊，警報驅(qū)動模塊驅(qū)動警報裝置發(fā)出警告聲響，直到按鈕閉合，警報驅(qū)動模塊才驅(qū)動繼電器驅(qū)動模塊，繼電器驅(qū)動模塊驅(qū)動至少一個繼電器導(dǎo)通，且識別模塊儲存接收到的電壓數(shù)字信號值。
2.如權(quán)利要求1所述的自動識別交流電壓輸入的系統(tǒng)，其特征在于識別模塊根據(jù)從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收到的現(xiàn)行交流電壓值之?dāng)?shù)字信號值判定輸入至分壓模塊的交流電壓值。
3.如權(quán)利要求1所述的自動識別交流電壓輸入的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還包括一個顯示器，其與處理器相連。
4.如權(quán)利要求3所述的自動識別交流電壓輸入的系統(tǒng)，其特征在于處理器還包括一個顯示器驅(qū)動模塊，其與識別模塊相連，用于在識別模塊判定輸入至分壓模塊的交流電壓值之后，驅(qū)動顯示器顯示輸入至分壓模塊的交流電壓值。
5.如權(quán)利要求4所述的自動識別交流電壓輸入的系統(tǒng)，其特征在于處理器根據(jù)從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收到的現(xiàn)行交流電壓值之?dāng)?shù)字信號判斷輸入的交流電壓，并驅(qū)動顯示器驅(qū)動模塊。
6.一種自動識別交流電壓輸入的方法，該方法包括如下步驟(a)接收交流電壓；(b)該交流電壓經(jīng)分壓模塊分壓；(c)分壓后的交流電壓并經(jīng)由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為現(xiàn)行交流電壓值的數(shù)字信號并將該直流電壓傳送至處理器，其特征在于該方法還包括有以下步驟(d)識別模塊比較接收到的數(shù)字信號與存儲在識別模塊的電壓數(shù)字信號值是否相同，如果比較結(jié)果相同，則判斷按鈕是否閉合；(e)如果按鈕閉合，識別模塊將按鈕閉合的訊息傳送至繼電器驅(qū)動模塊，繼電器驅(qū)動模塊據(jù)此訊息驅(qū)動至少一個繼電器導(dǎo)通，從而輸出交流電壓，識別模塊儲存接收到的電壓數(shù)字信號值。
7.如權(quán)利要求6所述的自動識別交流電壓輸入的方法，其特征在于方法(d)中識別模塊比較從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收的數(shù)字信號與儲存在識別模塊的電壓數(shù)字信號值不同，識別模塊將此不同信息傳送至警鈴模塊，警報驅(qū)動模塊驅(qū)動警報裝置發(fā)出警告聲響。
8.如權(quán)利要求7所述的自動識別交流電壓輸入的方法，其特征在于直到按鈕閉合，警報裝置才會關(guān)閉。
全文摘要
本發(fā)明提供一應(yīng)用于電源分配單元的自動識別交流電壓輸入的系統(tǒng)，其包括一分壓模塊對從輸入的交流電壓進行分壓；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將已分壓后的交流電壓取樣并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；一警報裝置，一按鈕與警報裝置共同接地；至少一個繼電器，用于輸出交流電壓；一處理器，其與上述警報裝置、按鈕以及至少一個繼電器相連，用于跟據(jù)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器傳送的交流電壓值之?dāng)?shù)字信號判斷輸入的交流電壓與前次輸入的交流電壓是否相同。如果比較結(jié)果不相同，驅(qū)動警報裝置發(fā)出警告聲響，直到用戶按下按鈕確認(rèn)當(dāng)前輸入的交流電壓為正確值，繼而驅(qū)動至少一個繼電器導(dǎo)通，從而防止輸出不恰當(dāng)?shù)慕涣麟妷憾鴮?dǎo)致后級設(shè)備燒毀。
文檔編號H02H11/00GK1797891SQ20041009187
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者郭恒禎 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司