1/n降壓整流電源的製作方法
2023-05-05 00:01:21 2
專利名稱：1/n降壓整流電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交流功率輸入變換為直流功率輸出，尤其降壓整流的電源。
通常降壓整流電源可採用變壓器降壓、電容降壓、電阻降壓等。變壓器降壓必須選用合適的變壓器，尤其是要求大電流時，變壓器十分苯重；電容降壓的不足是難以做到大電流；電阻降壓則耗電甚大。
本實用新型的目的在於提供一種體積小、大電流、質量輕的1/n降壓整流電源。
本實用新型設有橋式整流電路、正負半周充放電電路、正負半周單相導通開關電路、正負半周識別電路，橋式整流電路的正半周充電整流二極體的負極分別接正半周充放電電路的正極和正半周單相導通開關電路的一端，橋式整流電路的負半周充電整流二極體的負極分別接負半周充放電電路的正極和負半周單相導通開關電路的一端。正、負半周單相導通開關電路的另一端外接負載。正、負半周識別電路的電源輸入端外接交流電源，控制輸出端分別接正、負半周單相導通開關電路的控制端。所說的正、負半周充放電電路由n只同極性的電容串聯組成，電容間串聯充電二極體，充電二極體的正極接電容的負極，充電二極體的負極接電容的正極，而且充電二極體的負極與正、負半周充放電電路的電容正極之間各並聯一放電二極體，放電二極體的正極接充電二極體的負極，而放電二極體的負極接充放電電容的正極。充電二極體的正極與正、負半周充放電電路的電容負極之間也各並聯一放電二極體，放電二極體的正極接充放電電容的負極，放電二極體的負極接充電二極體的正極。
正、負半周識別電路的輸出電路可以與正、負半周單相導通開關電路的控制端電路由同一光耦合器完成。
本實用新型將n只容量相同、耐壓值超過電源電壓1/n的電容串聯起來，接到電壓峰值為E的電源上時，在每一隻電容上得到E/n的電壓。如果把這些串聯電容從電源上斷開，每隻電容上保持著E/n的電壓，這時，只要把這些電容按極性切換成並聯狀態，並對負載放電，那麼，就會得到一個電壓為原邊電壓峰值E的1/n(即E/n)而輸出電流為輸入電流的n倍的電源。電容充放電電路的切換可通過正負半周識別電路對正負半周單相導通開關電路的控制實現。當正負半周單相導通開關切換得足夠快，且充放電電容足夠大時，再經過濾波處理後即可得到直流電壓。不需變壓器，電流大、體積小。
圖1為本實用新型的電路組成方框圖。
圖2為本實用新型n＝2的電路原理圖。
圖3為n＝3時的正半周充放電電路原理圖。
以下實施例將結合附圖對本實用新型的電路組成、工作原理和優點作進一步的說明。
如圖1，2所示，本電源設有橋式整流電路1，正、負半周充放電電路2、3，正、負半周單相導通開關電路4、5，正、負半周識別電路6、7以及開關、電源接頭和殼體，電路裝設於印刷板上。橋式整流電路1的輸入端和正負半周識別電路2、3的電源輸入端經開關K外接交流電源～220V，橋式整流電路1的正負半周充電整流二極體D1、D3的負端分別接正負半周充放電電路2、3的正極和正負半周單相導通開關電路4、5的一端。正負半周單相導通開關電路4、5的另一端外接負載，正負半周單相導通開關電路4、5的控制端分別接至正負半周識別電路6、7的控制輸出端。以n＝2為例，整流二極體D1～D4組成橋式整流電路，正、負半周充放電電路分別由2隻同極性的電容C1、C2和C3、C4串聯組成，C1與C2和C3與C4之間分別串聯充電二極體D5和D8，二極體D5和D8的正極分別接電容C1和C3的負極，而負極則分別接電容C2和C4的正極。而且充電二極體D5和D8的負極分別與電容C1和C3的正極之間分別並聯放電二極體D7和D10，D7和D10的正極接充電二極體D5和D8的負極，D7和D10的負極接充電電容C1和C3的正極。D5和D8的正極分別與C2和C4的負極之間也分別並聯放電二極體D6和D9。場效應管G1、G2分別與穩壓二極體D8、D19，三極體G3、G4，光耦合器A、B組成正、負半周單相導通開關電路，G1、G2的柵壓由二極體D13～D17、電容C5、電阻R1和R2等組成的柵壓供給電路提供。光耦合器A、B和二極體D11、D12等組成正、負半周識別電路。
當電源開關K接通時，電流的正半周使正半周識別電路導通，使正半周單相導通開關關斷，同時通過D1、D5、D4對C1、C2充電，達到峰值310V。同理，當電源處於負半周時，正半周單相導通開關導通，負半周單相導通開關關斷，C1、C2放電，向負載輸出約155V的電壓，同時電流通過D2、D8、D3對C3、C4充電，周而復始，達到交流-直流變換與降壓的目的。同理可做成1/3、1/4……1/n的降壓大電流直流電源。其中正、負半周充放電電路中的充放電電容各為n只，充電二極體各為(n-1)只，放電二極體各為2(n-1)只。在圖2中，三極體G3、G4分別對光耦合器A、B的電信號進行放大。
圖3給出n＝3時的正半周充放電電路的原理圖。
權利要求1.1/n降壓整流電源，設有橋式整流電路，其特徵在於橋式整流電路的正半周充電整流二極體的負極分別接正半周充放電電路的正極和正半周單相導通開關電路的一端，橋式整流電路的負半周充電整流二極體的負極分別接負半周充放電電路的正極和負半周單相導通開關電路的一端，正、負半周單相導通開關電路的另一端外接負載，正、負半周單相導通開關電路的控制端分別接正、負半周識別電路的控制輸出端，正、負半周識別電路的電源輸入端外接交流電源；所說的正、負半周充放電電路由n只同極性的電容串聯組成，電容間串聯充電二極體，充電二極體的正極接電容的負極，充電二極體的負極接電容的正極，充電二極體的負極與正、負半周充放電電路的電容正極之間各並聯一放電二極體，放電二極體的正極接充電二極體的負極，而放電二極體的負極接充放電電容的正極，充電二極體的正極與正、負半周充放電電路的電容負極之間也各並聯一放電二極體，放電二極體的正極接充放電電容的負極，放電二極體的負極接充電二極體的正極；所說的正、負半周充放電電路中的充放電電容各為n只，充電二極體各為(n-1)只，放電二極體各為2(n-1)只。
2.如權利要求1所述的1/n降壓整流電源，其特徵在於所說的正、負半周識別電路的控制輸出端和正、負半周單相導通開關電路的控制輸入端由光耦合器組成。
專利摘要涉及一種交流功率輸入變換為直流功率輸出,尤其降壓整流的電源。設橋式整流電路、正負半周充放電、開關電路、識別電路。正負半周充電整流二極體的負極分別接充放電電路的正極和開關電路的一端,開關電路的另一端外接負載,識別電路電源輸入端外接電源,控制輸出端分別接開關電路的控制端。充放電電路由n只同極性的電容串聯組成,電容間串聯充電二極體,電容與充電二極體迴路又並聯放電二極體。不需變壓器,電流大、體積小。
文檔編號H02M7/162GK2410817SQ00203778
公開日2000年12月13日 申請日期2000年3月1日 優先權日2000年3月1日
發明者黃天倪 申請人:黃天倪