[实用新型]基于电感储能且无电解电容的直流电源电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源电路，特别涉及一种基于电感储能且无电解电容的直流电源电路。

背景技术

直流电源是利用现代电子技术，将交流电转变为直流电的电源装置。由于目前技术上的需要，直流电源中使用了较多的电解电容担负储能和滤波功能，但是电解电容的寿命较短，从而缩短了直流电源的无故障工作时间，限制了直流电源在重要工程技术领域中的应用。

实用新型内容

为了解决现有直流电源中使用的电解电容寿命较短，限制了直流电源在重要工程技术领域中的应用的问题，本实用新型提出一种基于电感储能且无电解电容的直流电源电路，所采用的技术方案是：

基于电感储能且无电解电容的直流电源电路，包括工频电源输入端、直流电源输出端、系统工作电源、电感储能装置、开关电路、滤波电路，工频电源输入端连接系统工作电源，系统工作电源连接电感储能装置的一端，电感储能装置的另一端连接开关电路的输出端和滤波电路，滤波电路连接直流电源输出端，滤波电路中包括电容，电容采用非电解电容，且单只电容的容量不大于10微法。

滤波电路中包括电容若干个，若干个电容组成并联电容组。

滤波电路采用电感电容滤波电路或电阻电容滤波电路。

开关电路设有三极管推挽开关电路和绝缘栅场效应管，电感储能装置连接绝缘栅场效应管的漏极，绝缘栅场效应管的源极接地，绝缘栅场效应管的栅极连接三极管推挽开关电路的输出端。

三极管推挽开关电路采用多级直接耦合三极管推挽开关电路。

多级直接耦合三极管推挽开关电路中设有正反馈电路，正反馈电路中串接有加速电容和与加速电容并联的正反馈电阻。

三极管推挽开关电路设置一系统工作电源，绝缘栅场效应管和电感储能装置设置另一系统工作电源。

电感储能装置和系统工作电源之间还连接一个开关电路，此开关电路与电感储能装置另一端的开关电路同步工作。

开关电路的输入端连接开关信号源。

本实用新型的基于电感储能且无电解电容的直流电源电路采用上述技术方案所能取得的技术效果是：

系统工作电源连接电感储能装置的一端，电感储能装置的另一端连接开关电路的输出端和滤波电路，可以在开关电路导通时使电流流过电感储能装置，使电感储能装置储存能量，在开关电路截止时，利用电感储能装置中的电流减小时所产生的感生电动势释放能量，对外部负载和滤波电路放电，以代替大容量电解电容完成储能和释放能量的工作，并协助完成基于电感储能且无电解电容的直流电源电路的工作过程，同时还可以利用这一过程提高直流电源电路的输出电压。滤波电路中的电容为非电解电容，彻底解决了电解电容寿命短所导致的直流电源无故障工作时间短，无法满足重要工程技术领域需求的问题。电容的单只容量不大于10微法，为使用非电解电容作为滤波电容提供了可能性和现实性。由于本实用新型的基于电感储能且无电解电容的直流电源电路所设置的电感储能装置承担了通常由电解电容承担的大部分储能工作，这也为本实用新型的基于电感储能且无电解电容的直流电源电路不使用大容量的电解电容创造了有利条件。

滤波电路中包括电容若干个，若干个电容组成并联电容组，可以通过多个不大于10微法的电容的并联，组成较大容量的并联电容组，实现较好的滤波效果。

滤波电路采用电感电容滤波电路或电阻电容滤波电路，可以利用串联电路中的电感或电阻的滤波作用，与并联电路中的电容的滤波作用协同滤波，从而取得更好的滤波效果。

开关电路设有三极管推挽开关电路和绝缘栅场效应管，利用三极管推挽开关电路对开关信号进行放大和整形，可以保证开关电路输出的开关信号具有理想、对称的正负波形，提高开关信号波形的矩形系数。绝缘栅场效应管的输入阻抗高，所需要的驱动电流极小，并且工作频率高，开关速度快，使用绝缘栅场效应管作为功率开关管，可以减小驱动电路的输出功率，提高开关速度，提高电源转换效率。当三极管推挽开关电路担负开关信号负半周放大整形的三极管导通时，可以使应该截止的绝缘栅场效应管的栅极对地短路，使栅极输入电容中储存的电荷迅速释放，加快绝缘栅场效应管的关闭速度，提高本实用新型的基于电感储能且无电解电容的直流电源电路的工作效率。

多级直接耦合三极管推挽开关电路具有很高的电流放大倍数和良好的频率响应，采用多级直接耦合三极管推挽开关电路可以保证开关电路输出的开关信号具有理想、对称的正负波形，提高开关信号波形的矩形系数，缩短由于绝缘栅场效应管的栅极输入电容充电产生的绝缘栅场效应管的导通过程，有利于改善绝缘栅场效应管的开关效果。