[發明專利]無隔離小功率AC/DC電源

無效

• 申請號: 201310101691.X
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103187886A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 賈波;張鼎;左文平;魏征;王少榮
• 申請（專利權）人: 上海華群實業股份有限公司;華中科技大學
• 主分類號: H02M7/06
• 分類號: H02M7/06;H02M3/06
• 代理公司: 武漢天力專利事務所 42208
• 代理人: 吳曉穎;馮衛平

技術領域

本發明涉及一種小功率供電器件，具體涉及一種由220V交流電供電的無隔離小功率AC/DC電源，輸出電壓可以根據不同需求進行設計。

背景技術

?目前所使用的直流電源大多是由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成的開關電源，其控制電路復雜，使用元器件繁多，占用空間大。另外，AC/DC因其自身的特性使得其在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術和工藝制造問題，因而若在有限的印制板空間內使用會受到限制。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術的不足之處，而提供一種用于小功率器件供電的無隔離AC/DC電源，其簡單實用，輸出電壓可以根據不同需求進行設計，能夠輸出5V，12V，15V等不同幅值的電壓。它能夠為小功耗元器件如繼電器提供電能。

本發明的目的是通過如下技術措施來實現的：一種無隔離小功率AC/DC電源，以電源輸出端輸出電壓12V為例來說明，包括限流電阻R1、R2，分壓電容C1，放電電阻R3、R4，由二極管D1、D2、D3、D4組成的單相不控全橋整流電路，由穩壓二極管D7~D24串聯組成的穩壓二極管組DN，電容保護二極管D5，D6，穩壓電容C2、C3，高頻濾波電容C4；所述220V交流電的火線端經并聯的限流電阻R1、R2后接分壓電容C1，放電電阻R3、R4串聯后并接在分壓電容C1的兩端形成電容放電回路，分壓電容C1的另一端和220V交流電的零線端一起接單相不控全橋整流電路，單相不控全橋整流電路的兩端并聯穩壓二極管組DN，單相不控全橋整流電路的輸出端經電容保護二極管D6后接電源輸出端，穩壓電容C2、C3、高頻濾波電容C4、電容保護二極管D5一起并接于電源輸出端，電容保護二極管D6接在電容保護二極管D5和二極管D1之間。

本電源的工作原理是：220V交流電經分壓電容C1分壓后進入單相全橋不控整流電路入口，經整流電路整流后并入18個二極管D7，D8……D24，由于二極管正向導通的恒定電壓為0.7V，整流橋上的電壓恒定為????????????????????????????????????????????????。這里不用穩壓管的原因是穩壓管的極限功率低，而二極管可以承受較高功率，因而選用二極管串聯起來進行穩壓作用。D5、D6為電容的保護二極管，可以防止電容器加入反向電壓，在D5和D6上也有0.7V電壓降落，因而輸出電壓為12V。輸出電壓經過C2，C3的穩壓作用和C4的高頻濾波作用，可以輸出12V的穩定直流電壓。

??????電路元器件選擇依據：輸出電壓為12V，每個二極管正向導通為0.7V，因而需要12/0.7=17個二極管，考慮到D5，D6的分壓，并聯在整流橋上的二極管數量應為18個，若想要輸出的電壓為，則整流橋上并聯的二極管數目，整流橋的電壓為18*0.7=12.6V，電容C1分得電壓為，本次選取的電容C1為2uF，電容的阻抗為，流過電容的電流為，則該電源輸出的最大功率為，要調節輸出的功率需要改變分壓電容的大小，電容越大則輸出的功率也越大，可以根據實際功率的需求選擇電容。R3，R4為電容C1的泄放電阻，在電路停止工作時為電容提供一條放電回路，本發明選取的是兩個的電阻。在電路剛投入工作時，要對電容器上的沖擊電流進行限制，因而需要加入限流電阻，本電路用R1，R2并聯起來作為限流電阻，在電路導通的瞬間，電容電壓不能突變，等于零，因而電阻上流過的最大電流為，限流電阻的大小根據電容和二極管的最大電流選取。電源輸出端用C2，C3兩個470uF的電容器并聯作為穩壓電容，用一個0.1uF的電容作為高頻濾波電容，從而得到穩定12V直流輸出。

本發明由于采用上述方案，可以將220V交流電經電容分壓后經整流電路整流后用一組二極管進行穩壓，再通過電容器組的濾波后從而得到穩定的12V小功率直流電源，實現對繼電器等小功率器件進行供電。

這里介紹的是輸出電壓為12V的無隔離小功率可靠AC/DC電源，如果需要其它輸出電壓的電源，只需按照-選擇二極管的數目即可。U為所需電壓。需要調節輸出的最大功率則選擇分壓電容C1的大小即可，C1的值越大則可輸出的最大功率越大。根據所選用的電容選擇限流電阻的阻值，從而進行限流作用。

附圖說明

圖1為本發明無隔離小功率AC/DC電源的電路連接圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與貢獻易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。