[發明專利]一種電容器式整流降壓型穩壓電路

無效

• 申請號: 201310495516.3
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103501120A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 李香龍;張煒
• 申請（專利權）人: 李香龍
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及到一種電容器式整流降壓型穩壓電路，特別涉及到利用電力電子技術控制電容器對交流電進行整流降壓型穩壓電路。

背景技術

隨著電子技術的發展，電子產品不斷普及，作為電子產品必不可少的供電電源的直流穩壓電源，應用越來越廣泛。現有的交流電轉換到直流電的方式大體分為兩種，一種是交流電先經變壓器變壓至所需的電壓，進而經整流濾波后，再進行穩壓；另一種是交流電整流后，進行開關變換成較高頻率的交流電，再依次經變換頻率較高的變壓器或電感器變換、二次整流濾波、穩壓后，輸出所需的直流電。第一種轉換方式雖然結構簡單，但變壓器體積大、效率和功率因數低，給使用帶來不便；第二種轉換方式雖然采用了變換頻率高的變壓器和電感器，減小了電路體積，但存在高頻變換產生電磁諧波和污染，且該方式采用了二次整流，降低了轉換效率。因此，尋找一種無變壓器且體積小、效率和功率因數高的整流穩壓電路，以滿足電子市場快速增長的需求，是研究人員多年來一直努力解決的難題。

發明內容

針對現有交流電轉換直流電的不足，本發明要解決的技術問題是，提供一種電容器式整流降壓型穩壓電路。該穩壓電路發揮了電解電容器體積小和容量大的優勢，在交流電整流過程中，利用自關斷器件可控特性和二極管單向導電特性，將交流電整流后得到的單向電流，經一只阻斷二極管阻斷反向電壓，第一只電容器經一只充電二極管和第二只電容器組成串聯充電。當輸入的交流電壓低于第二只電容器的端電壓時，阻斷二極管兩端產生反向電壓為自關斷器件的驅動電壓，驅動自關斷器件導通，第一只電容器經放電二極管對第二只電容器進行放電；當輸出電壓達到要求值時，穩壓控制電路控制自關斷器件關斷，以獲得穩定的直流電壓輸出，供用電負載使用。進而簡化了從交流電到直流電的穩壓變換過程，達到了利用電容器整流、降壓和穩壓的目的。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是，一種電容器式整流降壓型穩壓電路由輸入端L和N、整流電路、驅動電路、開關電路、穩壓控制電路、輸出端E-、E+和負載Rfz構成。該電路的工作步驟和物理過程是：交流電經共模電感和濾波電容濾波后，由整流橋整流成脈動直流電，經阻斷二極管和充電二極管對兩只電容器進行串聯式充電；當輸入交流電壓低于輸出直流電壓且達到預定控制值時，阻斷二極管產生驅動電壓驅動自關斷器件導通，經放電二極管和限流電感實現第一只電容器對第二只并聯式放電；當輸出電壓達到要求值時，穩壓控制電路內的電壓比較器控制光電耦合器內的發光二極管工作，經光電耦合使驅動電路內的光電耦合器內的接收三極管導通，控制自關斷器件關斷，實現對第二只電容器端電壓的控制，進而達到控制穩壓輸出的目的；當自關斷器件關斷時，存儲在限流電感內的電磁能經回能二極管釋放到第二只電容器中。

所述的整流電路由共模電感L1、濾波電容器CL和整流橋DQ構成；所述的驅動電路由驅動電阻R1、釋放電阻R2、穩壓二極管DW1、阻斷二極管D1、光電耦合器內的接收管DG構成；所述的開關電路由第一只充電電容器C1和第二只充電電容器C2、放電二極管D2和充電二極管D3、限流電感L2、回能二極管D4和自關斷器件V構成；所述的穩壓控制電路由光電耦合器的發光管FG和電壓比較器B構成。所述的自關斷器件可以采用功率三極管，功率場效應管，IGBT和GTO等具有可控制關斷屬性的半導體功率器件。