專利名稱：1/n降壓整流電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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采用變壓器降壓、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(shí)，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(shí)用新型的目的在于提供一種體積小、大電流、質(zhì)量輕的1/n降壓整流電源。
本實(shí)用新型設(shè)有橋式整流電路、正負(fù)半周充放電電路、正負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路、正負(fù)半周識(shí)別電路，橋式整流電路的正半周充電整流二極管的負(fù)極分別接正半周充放電電路的正極和正半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路的一端，橋式整流電路的負(fù)半周充電整流二極管的負(fù)極分別接負(fù)半周充放電電路的正極和負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路的一端。正、負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路的另一端外接負(fù)載。正、負(fù)半周識(shí)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(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路的控制端。所說的正、負(fù)半周充放電電路由n只同極性的電容串聯(lián)組成，電容間串聯(lián)充電二極管，充電二極管的正極接電容的負(fù)極，充電二極管的負(fù)極接電容的正極，而且充電二極管的負(fù)極與正、負(fù)半周充放電電路的電容正極之間各并聯(lián)一放電二極管，放電二極管的正極接充電二極管的負(fù)極，而放電二極管的負(fù)極接充放電電容的正極。充電二極管的正極與正、負(fù)半周充放電電路的電容負(fù)極之間也各并聯(lián)一放電二極管，放電二極管的正極接充放電電容的負(fù)極，放電二極管的負(fù)極接充電二極管的正極。
正、負(fù)半周識(shí)別電路的輸出電路可以與正、負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路的控制端電路由同一光耦合器完成。
本實(shí)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(lián)起來，接到電壓峰值為E的電源上時(shí)，在每一只電容上得到E/n的電壓。如果把這些串聯(lián)電容從電源上斷開，每只電容上保持著E/n的電壓，這時(shí)，只要把這些電容按極性切換成并聯(lián)狀態(tài)，并對(duì)負(fù)載放電，那么，就會(huì)得到一個(gè)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(fù)半周識(shí)別電路對(duì)正負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路的控制實(shí)現(xiàn)。當(dāng)正負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)切換得足夠快，且充放電電容足夠大時(shí)，再經(jīng)過濾波處理后即可得到直流電壓。不需變壓器，電流大、體積小。


圖1為本實(shí)用新型的電路組成方框圖。
圖2為本實(shí)用新型n＝2的電路原理圖。
圖3為n＝3時(shí)的正半周充放電電路原理圖。
以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的電路組成、工作原理和優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步的說明。
如圖1，2所示，本電源設(shè)有橋式整流電路1，正、負(fù)半周充放電電路2、3，正、負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路4、5，正、負(fù)半周識(shí)別電路6、7以及開關(guān)、電源接頭和殼體，電路裝設(shè)于印刷板上。橋式整流電路1的輸入端和正負(fù)半周識(shí)別電路2、3的電源輸入端經(jīng)開關(guān)K外接交流電源～220V，橋式整流電路1的正負(fù)半周充電整流二極管D1、D3的負(fù)端分別接正負(fù)半周充放電電路2、3的正極和正負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路4、5的一端。正負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路4、5的另一端外接負(fù)載，正負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路4、5的控制端分別接至正負(fù)半周識(shí)別電路6、7的控制輸出端。以n＝2為例，整流二極管D1～D4組成橋式整流電路，正、負(fù)半周充放電電路分別由2只同極性的電容C1、C2和C3、C4串聯(lián)組成，C1與C2和C3與C4之間分別串聯(lián)充電二極管D5和D8，二極管D5和D8的正極分別接電容C1和C3的負(fù)極，而負(fù)極則分別接電容C2和C4的正極。而且充電二極管D5和D8的負(fù)極分別與電容C1和C3的正極之間分別并聯(lián)放電二極管D7和D10，D7和D10的正極接充電二極管D5和D8的負(fù)極，D7和D10的負(fù)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(fù)極之間也分別并聯(lián)放電二極管D6和D9。場效應(yīng)管G1、G2分別與穩(wěn)壓二極管D8、D19，三極管G3、G4，光耦合器A、B組成正、負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路，G1、G2的柵壓由二極管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和二極管D11、D12等組成正、負(fù)半周識(shí)別電路。
當(dāng)電源開關(guān)K接通時(shí)，電流的正半周使正半周識(shí)別電路導(dǎo)通，使正半周單相導(dǎo)通開關(guān)關(guān)斷，同時(shí)通過D1、D5、D4對(duì)C1、C2充電，達(dá)到峰值310V。同理，當(dāng)電源處于負(fù)半周時(shí)，正半周單相導(dǎo)通開關(guān)導(dǎo)通，負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)關(guān)斷，C1、C2放電，向負(fù)載輸出約155V的電壓，同時(shí)電流通過D2、D8、D3對(duì)C3、C4充電，周而復(fù)始，達(dá)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(fù)半周充放電電路中的充放電電容各為n只，充電二極管各為(n-1)只，放電二極管各為2(n-1)只。在圖2中，三極管G3、G4分別對(duì)光耦合器A、B的電信號(hào)進(jìn)行放大。
圖3給出n＝3時(shí)的正半周充放電電路的原理圖。
權(quán)利要求1.1/n降壓整流電源，設(shè)有橋式整流電路，其特征在于橋式整流電路的正半周充電整流二極管的負(fù)極分別接正半周充放電電路的正極和正半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路的一端，橋式整流電路的負(fù)半周充電整流二極管的負(fù)極分別接負(fù)半周充放電電路的正極和負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路的一端，正、負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路的另一端外接負(fù)載，正、負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)電路的控制端分別接正、負(fù)半周識(shí)別電路的控制輸出端，正、負(fù)半周識(shí)別電路的電源輸入端外接交流電源；所說的正、負(fù)半周充放電電路由n只同極性的電容串聯(lián)組成，電容間串聯(lián)充電二極管，充電二極管的正極接電容的負(fù)極，充電二極管的負(fù)極接電容的正極，充電二極管的負(fù)極與正、負(fù)半周充放電電路的電容正極之間各并聯(lián)一放電二極管，放電二極管的正極接充電二極管的負(fù)極，而放電二極管的負(fù)極接充放電電容的正極，充電二極管的正極與正、負(fù)半周充放電電路的電容負(fù)極之間也各并聯(lián)一放電二極管，放電二極管的正極接充放電電容的負(fù)極，放電二極管的負(fù)極接充電二極管的正極；所說的正、負(fù)半周充放電電路中的充放電電容各為n只，充電二極管各為(n-1)只，放電二極管各為2(n-1)只。
2.如權(quán)利要求1所述的1/n降壓整流電源，其特征在于所說的正、負(fù)半周識(shí)別電路的控制輸出端和正、負(fù)半周單相導(dǎo)通開關(guān)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(shè)橋式整流電路、正負(fù)半周充放電、開關(guān)電路、識(shí)別電路。正負(fù)半周充電整流二極管的負(fù)極分別接充放電電路的正極和開關(guān)電路的一端,開關(guān)電路的另一端外接負(fù)載,識(shí)別電路電源輸入端外接電源,控制輸出端分別接開關(guān)電路的控制端。充放電電路由n只同極性的電容串聯(lián)組成,電容間串聯(lián)充電二極管,電容與充電二極管回路又并聯(lián)放電二極管。不需變壓器,電流大、體積小。
文檔編號(hào)H02M7/162GK2410817SQ00203778
公開日2000年12月13日 申請日期2000年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月1日
發(fā)明者黃天倪 申請人:黃天倪